一CW智能氣體流量計的概述
氣體流量計也稱旋渦流量計是用途極其廣泛的一種流量計量儀表,幾乎可以用在所有氣體、液體和蒸汽的流量計量、測量和控制。
應力式氣體流量計是速度式流量計的一種,它以卡門渦街理論為基礎,采用壓電晶體檢測流體通過管道內(nèi)三角柱時所產(chǎn)生的旋渦頻率,從而測量出流體的流量。氣體流量計廣泛應用于石油、化工、輕工、動力供熱等行業(yè)。
氣體流量計具有以下特點:
1、測量精度高,量程寬;
2、測量介質(zhì)廣泛,可測量液體、氣體和蒸汽;
3、工作溫度高,介質(zhì)溫度可達350℃;
4、無運動部件,無磨損,可靠性高;
5、表體采用不銹鋼材料,美觀、耐腐蝕。
二. 智能氣體流量計的測量原理
當管道中流體介質(zhì)通過旋渦發(fā)生體三角柱時,由于局部流速加速而產(chǎn)生旋渦現(xiàn)象,此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn),這種旋渦列被稱為卡門渦街。
卡門渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸和流體的流動速度有關(guān),而與介質(zhì)的溫度、壓力等特性參數(shù)無關(guān)??捎孟率奖硎?
f=StV/d---------------1
式中: f-卡門渦街的釋放頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)
V-介質(zhì)流速
d-三角柱的寬度
斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計的重要參數(shù),它只與介質(zhì)的雷諾數(shù)Re有關(guān)。只要管道內(nèi)介質(zhì)的雷諾數(shù)保持在2×104至7×106范圍內(nèi),斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個常數(shù),這樣,便可通過測量旋渦頻率信號檢測出流體介質(zhì)的流速,再通過介質(zhì)的流速計算出介質(zhì)的流量。
三.的技術(shù)參數(shù)
◆ 公稱口徑:DN15~DN500;
◆ 適用范圍:氣體:空氣、二氧化碳、氧氣、氮氣、煤氣、天燃氣、沼氣和其他各種化學氣體等;
液體:水、高溫水、油、食品液、化學液等;
蒸汽:飽和蒸汽、過熱蒸汽;
◆ 可測介質(zhì)溫度:防爆介質(zhì):-40℃~100℃;低溫介質(zhì):-40℃~100℃;
中溫介質(zhì):-40℃~280℃;高溫介質(zhì):-40℃~350℃;
◆ 公稱壓力:低壓:1.6MPa 、≤2.5MPa ;中壓:≤4MPa 、≤6.3MPa;
高壓:≤11MPa 、≤15MPa 、≤26MPa 、≤42MPa;
◆ 精度等級:測量液體:1級(0.5級可協(xié)議訂貨);測量氣體: 1.5級(1級可協(xié)議訂貨);
測量蒸汽: 1.5級(1級可協(xié)議訂貨);
◆ 流速范圍:液體:0.3~8m/s,氣體:3~65m/s,蒸汽:3~70m/s;
◆ 測量范圍:見表一、表二、表三;
◆ 輸出信號:電壓脈沖:低電平≤1V,高電平 ≥6V;標準電流:4~20mA;
◆ 供電電源:電壓脈沖輸出:+12VDC/+24VDC;4~20mA標準電流輸出:+24VDC;
現(xiàn)場液晶顯示:3.6V 1號1節(jié)鋰電池供電,使用壽命大于2年;
◆ 環(huán)境溫度:-30℃~+55℃;
◆ 表體材料:304,其他材質(zhì)可協(xié)議供貨;
◆ 防護等級:IP65、IP67;
◆ 防爆等級:ExiaⅡCT4;
◆ 防爆合格證號:CE062108,CE062124 ;
四. 智能渦街流量計的選型指南
1.確定傳感器的結(jié)構(gòu)
A、連接方式:法蘭卡裝式(表體不帶法蘭)或法蘭連接式(表體本身帶法蘭)。一般建議選用法蘭卡裝式,因為其結(jié)構(gòu)緊湊,價格低,而且供貨周期短。
B、結(jié)構(gòu)類型:一體型結(jié)構(gòu)和分體型結(jié)構(gòu)。一般采用一體型結(jié)構(gòu),只有在特殊場合下采用分體型結(jié)構(gòu)(如:介質(zhì)溫度高時、環(huán)境溫度或濕度高時、帶現(xiàn)場顯示為讀數(shù)方便時)。
C、顯示方法:無現(xiàn)場顯示、帶現(xiàn)場顯示和只帶現(xiàn)場顯示。現(xiàn)場顯示是指在表頭上裝有液晶顯示電路,可顯示累積流量、瞬時流量等參數(shù)。
D、信號輸出方式:脈沖信號輸出和4~20mA標準電流信號輸出。一般情況下建議采用脈沖信號輸出,因為脈沖信號直接與旋渦脫落頻率相對應,不需轉(zhuǎn)換,具有zui高的累計精度;同時,脈沖信號傳輸效果較好。標準電流信號輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)。
E、防爆形式:非防爆型和本安防爆型。如果被測介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì),應選用防爆型。
2.確定氣體流量計的配置
A、密度補償:在測量蒸汽的質(zhì)量流量時,由于其密度隨著溫度和壓力的變化而變化,所以要隨時對蒸汽的密度進行補償,這時要用鉑熱電阻和壓力變送器與渦街流量傳感器共同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。如果是測量飽和蒸汽,要用鉑熱電阻或壓力變送器組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng);如果是測量過熱蒸汽,要用鉑熱電阻和壓力變送器共同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng);無論是測量飽和蒸汽還是過熱蒸汽,如果溫度和壓力比較穩(wěn)定,為降低設備成本,也可以根據(jù)工況狀態(tài),用設定固定值的辦法補償密度;其他介質(zhì)可根據(jù)實際情況組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。
B、智能流量積算儀的選擇:只要求顯示參數(shù),可選擇數(shù)碼管顯示或液晶顯示的智能流量積算儀;需要追溯歷史數(shù)據(jù),帶有記憶功能,則應選用智能流量積算無紙記錄儀;測量飽和蒸汽,應選擇帶溫度自動補償密度或壓力自動補償密度的流量積算儀;測量過熱蒸汽,應選擇帶溫度和壓力同時補償密度的流量積算儀;采用遠程通訊,智能流量積算儀應考慮帶有RS485或RS232通訊接口;要求與控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)時,智能流量積算儀應帶4~20mA標準電流信號輸出接口;在需要時,應配置后備電源,以便突然停電時儀表能夠正常計量(配置不同,工作時間不同,一般在48小時以上。);是否需要提供儀表箱,將智能流量積算儀放置其中,儀表箱帶鎖,使智能流量積算儀的設置參數(shù)不可隨意調(diào)整,具有防盜功能,同時,在儀表箱內(nèi)裝有保護電路,起到對智能流量積算儀的保護作用。
C、遠程監(jiān)測:在需要多點計量、分布面積較大、需要實時監(jiān)測時,可采用GSM/GPRS通訊網(wǎng)絡或無線專網(wǎng)遠程流量監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)對各管路流量的實時監(jiān)測和管理。
3.傳感器口徑的確定