氫氣流量計-金湖奧科儀表有限公司-*熱

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氫氣流量計簡介：

蒸汽主要用孔板、渦街流量計等來測量，其中以渦街流量計更為常見，其主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表參數(shù)能*穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出，容易與計算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較*、理想的測量儀器。

氫氣流量計測量原理及工作原理：

渦街流量計是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中。

該儀表采用*的差動技術(shù)，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號數(shù)據(jù)紊亂等問題，并采用了*的傳感器封裝技術(shù)和防護(hù)措施，保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有基本型和復(fù)合型兩種型式，基本型測量單*量信號；復(fù)合型可同時實現(xiàn)溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。

渦街流量計的測量原理飽和蒸汽流量測量在80年代人們普遍采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計，但從流量儀表發(fā)展?fàn)顩r來看，孔板流量計盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣；人們對它的研究也zui充分，試驗數(shù)據(jù)zui完善，但用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計來測量飽和蒸汽流量，它仍存在一些不足之處：其一，壓力損失較大；其二，導(dǎo)壓管、三組間及連接接頭容易泄漏；其三，量程范圍小，一般為3比1，對流量波動較大易造成測量值偏低。而渦街流量計具有結(jié)構(gòu)簡單，渦街變送器直接安裝于管道上，克服了管路泄漏現(xiàn)象。另外，渦街流量計的壓力損失較小，量程范圍寬，對飽和蒸汽測量量程比可達(dá)30比1。因此，隨著渦街流量計測量技術(shù)的成熟，渦街流量計的使用越來越受到人們的青睞。

可用下式表示：f=Stv/d

式中:f為旋渦的釋放頻率，Hz；v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度，m/s；d為旋渦發(fā)生體特征寬度，m；St為斯特羅哈數(shù)，無量綱，它的數(shù)值范圍為0.14－0.27。

St是雷諾數(shù)的函數(shù)，St=f（l/Re）。

當(dāng)雷諾數(shù)Re在102~105范圍內(nèi)，St值約為0.2，因此，在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102~105，旋渦頻率f=0.2v/d。

由此可知，通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v，再由式q=vA可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。應(yīng)用場合　發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)、供熱行業(yè)；航空、航天、造船、核能及兵器行業(yè)；機(jī)械、冶金、煤礦及汽車制造行業(yè)；石油、化工行業(yè)；醫(yī)藥、食品及煙灑制造行業(yè)；森工、農(nóng)墾及輕工行業(yè)等。

該信號經(jīng)放大器上的電荷變換、放大，濾波限幅和觸發(fā)整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的方波電壓脈沖信號。該信號再送到就地顯示儀，傳感器輸出的每一個脈沖將代表一定體積的被測流體。一段時間內(nèi)的輸出總脈沖數(shù),將代表這段時間內(nèi)流過傳感器的流體總體積。

傳感器輸出的電壓脈沖信號送到連于一體的就地顯示儀。就地顯示儀采用微功耗CPU，測量渦街傳感器輸出的頻率信號，根據(jù)設(shè)定的密度，渦街流量系數(shù)進(jìn)行流量運(yùn)算，現(xiàn)場液晶顯示瞬時流量和累計流量。
 

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一、氫氣流量計產(chǎn)品概述

      AK-LUGB氫氣流量表系列渦街氫氣流量表是利用液體振動原理而開發(fā)的一種新型氫氣流量表，廣泛應(yīng)用在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計量，該氫氣流量表無可動部件，可靠性強(qiáng)、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測量液體的瞬時流量和累計流量。

其不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度及組分的影響，同時不堵、不卡、不易結(jié)垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。氫氣流量表分一體化顯示和遠(yuǎn)傳顯示，并可輸出脈沖信號或電流信號與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

二、 氫氣流量計主要特點

1．結(jié)構(gòu)簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，*運(yùn)行十分可靠 。
2．安裝簡單，維護(hù)十分方便。
3．檢測傳感器不直接接觸被測介質(zhì)，性能穩(wěn)定，壽命長。
4．輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點飄移，精度高。
5．測量范圍寬，量程比可達(dá)1：10。
6．壓力損失較小，運(yùn)行費(fèi)用低，更具節(jié)能意義。
7．在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，測量流體體積流量時無需補(bǔ)償，調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。
8．應(yīng)用范圍廣，蒸汽，液體，氣體的流量均可測量。

三、氫氣流量計工作原理

     氫氣流量計是以卡門（Kaman）和斯特勞哈（Strouhsl）有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關(guān)系的理論來測量流量的。當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過三角柱體時，在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個交替排列的旋渦帶，稱之為“卡門渦街”（見下圖）。
由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動，從而使檢測體產(chǎn)生交變壓力，封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號，放大器將這種電荷信號進(jìn)行放大、濾波、整形、zui后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號（或轉(zhuǎn)換成4 ～20mA信號）,送至積算儀進(jìn)行處理、顯示和控制。
一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St?v/d，式中St 為斯特勞哈數(shù)，它是一個無量綱的系數(shù)，只要準(zhǔn)確測出頻率f，就可以求得流體流速v，由v求出體積流量。


四、氫氣流量計技術(shù)指標(biāo)


1．精度等級：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
2．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
3．介質(zhì)溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。
4．輸出信號：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標(biāo)準(zhǔn)電流4～20mA；三線制標(biāo)準(zhǔn)電流0～10mA。
5．工作環(huán)境：-35℃～+60℃，濕度≤95%RH。
6．工作電源：DC12V；DC24V。
7．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。
8．防爆類型：本安型 ExibIICT6。

五、氫氣流量計外形尺寸



六、插入式氫氣流量計

       將渦街測量頭插入管道特定位置，通過測量該位置的局部流量，根據(jù)管道截面流速分布關(guān)系，計算出管道內(nèi)平均流速值。它由轉(zhuǎn)換器、插入桿組件、球閥（ 根據(jù)需求配 ）、安裝短管（ф100）、渦街測量頭等組成。

安裝步驟：
1．在需要安裝氫氣流量表的管道正上方（水平管道有此要求），割開 一個略小于ф100的孔，去掉毛刺；
2．將配套的一端帶有法蘭的短管放在孔的上面，保持短管與管 道垂直，焊接牢固；
3．放上墊片，插入氫氣流量表，法蘭連接，若此時有球閥，應(yīng)先將球閥放在短管上連接好，再打開球閥，插入氫氣流量表；
4．保證氫氣流量表前有大于15D和后有5D的直管段(D為管道內(nèi)徑)。

七、氫氣流量計型號選擇

氫氣流量計的選型是儀表應(yīng)用中的非常重要的工作，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，流量儀表在實際應(yīng)用中有2/3的故障是錯誤選型和錯誤安裝造成的，請?zhí)貏e注意。

八、氫氣流量計對直管段的要求

為了確保儀表正常、準(zhǔn)確運(yùn)行，氫氣氣體流量表安裝點的上下游必須有一定的直管道，以調(diào)整流場，如圖所示。


圖1：同心縮管；
圖2：同心擴(kuò)管；
圖3：一個90度彎頭；
圖4：同一平面兩個90度彎頭；
圖5：不同平面兩個90度彎頭；
圖6 ：調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器下游5D以 遠(yuǎn)處，若必須安裝在氫氣體流量表上游， 則氫氣流量表上游應(yīng)有不小于50D的 等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D 的等徑直管段。
九、對管道的要求
1）上、下游配管內(nèi)徑D和與氫氣流量表內(nèi)徑DN相同，其差異滿足下述條件：0.95DN≤D≤1.1DN。
2）配管應(yīng)與氫氣體流量表同心，同軸度應(yīng)小于0.05DN。
3）密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。
4）如需斷流檢查與清洗氫氣體流量表，應(yīng)設(shè)置旁通管道，如下圖所示。


九、氫氣流量計管道振動的要求


    氫氣流量計盡量避免安裝在振動較強(qiáng)的管道上，若不得已要安裝時，必須采取減震措施，在氣體流量計的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。

特別注意：在空壓機(jī)出口處振動較強(qiáng)，不能安裝氣體流量計，應(yīng)安裝在儲氣罐之后。

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