渦街流量計(jì)
一、渦街流量計(jì)原理
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門渦街,如圖(一)所示。
在漩渦發(fā)生體中裝入電容檢測(cè)探頭或壓電檢測(cè)探頭及相應(yīng)匹配電路,即可構(gòu)成電容檢測(cè)式渦街流量/傳感器或壓電檢測(cè)式渦街流量傳感器。
圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式:
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)
V-流體的平均流速
d-柱體流面寬度
D-管道內(nèi)徑
圖(二)在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600 f/K
式中:K=儀表常數(shù)(1/m³)。
M=質(zhì)量流量
Q=體積流量(m³/h)
ρ=介質(zhì)密度(kg/m³)
F=頻率Hz
二、渦街流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
公稱通徑(mm) | 15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式) |
公稱壓力(MPa) | DN15-DN200 4.0(>4.0協(xié)議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協(xié)議供貨) |
介質(zhì)溫度(℃) | 壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協(xié)議訂貨) |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨) |
允許振動(dòng)加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g |
精確度 | ±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS |
范圍度 | 1:6~1:30 |
供電電壓 | 傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;電池供電型:3.6V電池 |
輸出信號(hào) | 方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA |
壓力損失系數(shù) | 符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4 |
防爆標(biāo)志 | 本安型:ExdⅡia CT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5 |
防護(hù)等級(jí) | 普通型IP65 潛水型 IP68 |
環(huán)境條件 | 溫度-20℃~55℃,相對(duì)濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa |
適用介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 |
傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型:≤300m,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4~20mA):負(fù)載電阻≤750Ω |
三、產(chǎn)品選型
1.參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表
1).氣體:常溫常壓空氣,t=20℃,P=0.1MPa(絕壓),ρ=1.205 kg/m3,υ=15×10-6 m2/s。
2).液體:常溫水,t=20℃,ρ=998.2kg/m3,υ=1.006×10-6m2/s。
儀表口徑(mm) | 液體 | 氣體 | ||
測(cè)量范圍(m3/h) | 輸出頻率范(Hz) | 測(cè)量范圍(m3/h) | 輸出頻率范圍(Hz) | |
15 | 0.3~6 |
| 2.2~25 |
|
20 | 0.6~12 |
| 4~50 |
|
25 | 1.2~16 | 25~336 | 8.8~55 | 190~1140 |
32 | 1.6~30 |
| 18~130 |
|
40 | 2~40 | 10~200 | 27~205 | 140~1040 |
50 | 3~60 | 8~160 | 35~380 | 94~1020 |
65 | 5~100 |
| 60~700 |
|
80 | 6.5~130 | 4.1~82 | 86~1100 | 55~690 |
100 | 15~220 | 4.7~69 | 133~1700 | 42~536 |
125 | 25~340 |
| 240~2800 |
|
150 | 30~450 | 2.8~43 | 347~4000 | 33~380 |
200 | 45~800 | 2~31 | 560~8000 | 22~315 |
250 | 65~1250 | 1.5~25 | 890~11000 | 18~221 |
300 | 95~2000 | 1.2~24 | 1360~18000 | 16~213 |
(300) | 100~1500 | 5.5~87 | 1560~15600 | 85~880 |
(400) | 180~3000 | 5.6~87 | 2750~27000 | 85~880 |
(500) | 300~4500 | 5.6~88 | 4300~43000 | 85~880 |
(600) | 450~6500 | 5.7~89 | 6100~61000 | 85~880 |
(800) | 750~10000 | 5.7~88 | 11000~110000 | 85~880 |
(1000) | 1200~1700 | 5.8~88 | 17000~170000 | 85~880 |
>(1000) | 協(xié)議 |
| 協(xié)議 |
|
注:表中(300)~(1000)口徑為插入式
四、產(chǎn)品型譜
型 譜 | 說 明 | ||||||||
HPLU |
| 渦街流量儀表 | |||||||
G |
| 傳感器 | |||||||
檢測(cè) 方式 |
| B |
| 壓電式傳感器 | |||||
E |
| 電容式傳感器 | |||||||
通徑 | DN | 15~1000 | 單位:mm | ||||||
連接方式 |
| 1 | 僅對(duì)滿管型 | 法蘭連接型 | |||||
2 | 僅對(duì)滿管型 | 法蘭卡裝型 | |||||||
3 | 僅對(duì)插入型 | 簡易插入型 | |||||||
4 | 僅對(duì)插入型 | 球閥插入型 | |||||||
測(cè)量介質(zhì) |
| 2 |
| 液體 | |||||
3 |
| 氣體 | |||||||
4 |
| 蒸汽 | |||||||
使用環(huán)境 |
| P |
| 普通型 | |||||
B |
| 防爆型 | |||||||
輸出信號(hào) |
| 1 |
| 脈沖輸出 | |||||
2 |
| 24V,4~20mA電流輸出,液晶顯示 | |||||||
3 |
| RS-485通訊 | |||||||
4 |
| 電池供電,不帶溫度、壓力補(bǔ)償 | |||||||
5 |
| 溫壓補(bǔ)償一體,24V,4~20mA電流輸出型 | |||||||
6 |
| 溫壓補(bǔ)償一體,電池供電型 | |||||||
選型 說明 | 例如: HYLUGE-DN5024P2 滿管型電容式渦街流量儀表,儀表通徑為DN50,法蘭卡裝型連接 介質(zhì)為蒸汽,普通型,24V,4~20mA電流信號(hào)輸出,液晶顯示 | ||||||||
五、渦街流量計(jì)安裝要求:
1、渦街流量計(jì)可安裝在室內(nèi)或室外。如安裝在地井里,且有水淹的可能,應(yīng)選擇潛水型傳感器或變送器。
2、渦街流量計(jì)在管道上可以水平,垂直或傾斜安裝,但當(dāng)測(cè)量液體時(shí),管道內(nèi)必須充滿液體。因此在垂直或傾斜管道上安裝渦街流量計(jì),液體的流動(dòng)方向應(yīng)自下向上。
3、渦街流量計(jì)的上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)留有較長的直管段,要求的上下游直管段長度隨管道狀況不同而異。渦街流量計(jì)的上游應(yīng)盡量避免安裝調(diào)節(jié)閥或半開閥門,應(yīng)將調(diào)節(jié)閥或半開閥門安裝在流量計(jì)下游5D以后。
4、安裝渦街流量計(jì)的管道內(nèi)徑必須與流量計(jì)內(nèi)徑*,否則必須變徑。
5、在設(shè)計(jì)管道時(shí),傳感器或變送器的上端zui少應(yīng)留500mm的空間,以方便調(diào)試和檢修。