一、儀表簡(jiǎn)介:
管道式渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。管段式渦街流量計(jì)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(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的測(cè)量?jī)x器。
二、工作原理:
管道式渦街流量計(jì)在測(cè)量管中垂直插入一個(gè)柱狀物時(shí),流體通過(guò)柱狀物兩側(cè)就交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦列被稱為卡門渦街??ㄩT渦街的釋放頻率與流體速度及柱狀物的寬度有關(guān),可用下式表示:
f=St·v/d式中:f-卡門渦街的釋放頻率
St-系數(shù)(稱為斯特羅哈數(shù))
v-流速
d-柱狀物的寬度
卡門渦街釋放頻率f和流速v成正比,因此通過(guò)測(cè)量卡門渦街釋放頻率就可算出瞬時(shí)流量。
斯特羅哈數(shù)是渦街流量計(jì)的重要系數(shù)。在曲數(shù)的St≈0.17的平直部分,旋渦的釋放頻率與流速成正比,所以檢出頻率f就可求得流速v,由v求出體積流量。
渦街流量傳感器得旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測(cè)傳感器(探頭)上地應(yīng)力通過(guò)在它內(nèi)部地壓電元件來(lái)檢出地。
三、應(yīng)用范圍:
管道式渦街流量計(jì)可廣泛的適用于各種行業(yè)大口徑氣體、液體、蒸汽流量計(jì)量,也可測(cè)量含有微小顆粒、雜質(zhì)的混濁液體,并可作為流量變送器用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中。
四、主要特點(diǎn):
1、可在很寬的流量范圍內(nèi)測(cè)量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質(zhì)的影響;
2、不受溫度、壓力的影響,同時(shí)不易堵,不易卡,不易結(jié)垢,耐高溫,高壓;
3、安全防爆,適用于惡劣環(huán)境;
4、無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)孔洞縫隙設(shè)計(jì),產(chǎn)品無(wú)磨損、耐臟污,無(wú)須機(jī)械維修,使用壽命長(zhǎng);
5、采用微功耗技術(shù),電池供電的現(xiàn)場(chǎng)顯示型流量計(jì),可不斷電運(yùn)行兩年以上;
6、溫壓補(bǔ)償一體化設(shè)計(jì);
7、電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模干擾抑制能力;
8、同時(shí)顯示流量值與累計(jì)流量值,不必輪流切換;
9、采用抗振動(dòng)探頭,有效消除外界振動(dòng)影響;
10、采用分體式信號(hào)轉(zhuǎn)換器,電纜zui長(zhǎng)100米;
11、量程比寬達(dá)20:1;
12、儀表整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍寬,壓力損失??;
13、表體采用不銹鋼材質(zhì),可適用于腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量;
14、現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示,脈沖、4~20mA輸出或485通迅,可與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)連接。
五、技術(shù)參數(shù):
1、公稱通徑(mm):15,25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(200~2000插入式) 非標(biāo)產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求特殊定做。
2、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) 。
3、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)。
4、本體材料:儀表外殼采用鋁合金,1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨)。
5、允許振動(dòng)加速度:壓電式:0.2g;電容式:1.0~2.0g。
6、度:±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS。
7、范圍度:1:6~1:30。
8、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。
9、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。
10、壓力損失系數(shù):符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4。
11、防護(hù)等級(jí):普通型IP65 ;潛水型 IP68。
12、環(huán)境條件:溫度-20℃~55℃,相對(duì)濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa。
13、適用介質(zhì):氣體、液體、蒸汽 。
14、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。
15、信號(hào)線接口:內(nèi)螺紋M20×1.5。
16、現(xiàn)場(chǎng)液晶雙行顯示(溫度補(bǔ)償型)方式:可循環(huán)顯示溫度、壓力、瞬時(shí)流量、累積流量等參數(shù)。
六、對(duì)管道要求:
1、對(duì)直管段的要求:
為了確保儀表正常、準(zhǔn)確運(yùn)行,傳感器安裝點(diǎn)的上下游必須有一定的直管道,以調(diào)整流場(chǎng),如圖所示。
圖1:同心縮管;
圖2:同心擴(kuò)管;
圖3:一個(gè)90度彎頭;
圖4:同一平面兩個(gè)90度彎頭;
圖5:不同平面兩個(gè)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,若必須安裝在傳感器上游, 則傳感器上游應(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。
2、對(duì)管道的要求:
a、上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同,其差異滿足下述條件:0.95DN≤D≤1.1DN。
b、配管應(yīng)與傳感器同心,同軸度應(yīng)小于0.05DN。
c、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。
d、如需斷流檢查與清洗傳感器,應(yīng)設(shè)置旁通管道,如下圖所示。
3、對(duì)管道振動(dòng)的要求:
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,若不得已要安裝時(shí),必須采取減震措施,在傳感器的上下游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(dòng)較強(qiáng),不能安裝傳感器,應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后。
4、對(duì)氣流條件的要求:
a、被測(cè)氣體應(yīng)為單相的、連續(xù)地流經(jīng)管道的圓管流。
b、氣體流經(jīng)流量計(jì)之前,其流速必須與管道軸線平行,不得有旋渦流。
c、氣流應(yīng)是亞音速、非脈動(dòng)的,其流量隨時(shí)間變化比較緩慢。
5、對(duì)流量計(jì)的安裝要求:
渦街流量計(jì)對(duì)工藝安裝及使用環(huán)境沒(méi)有太多的特殊要求,但任何一類流量測(cè)量?jī)x表都有這樣一種共性,即盡可能避免振動(dòng)及高溫環(huán)境隨離流態(tài)干擾元件(如壓縮機(jī)、分離器、調(diào)壓閥、大小頭及匯管、彎頭等)、保持儀表前后直管段內(nèi)壁光滑平直、保證被測(cè)介質(zhì)為潔凈的單相流體等。
七、安裝條件:
1、傳感器可安裝在室內(nèi),也可安裝在室外。環(huán)境條件要符合要求。
2、傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直或傾斜(流體的流向自下而上)的與其公稱通徑相應(yīng)的管道上。
3、傳感器應(yīng)避免安裝在有機(jī)械振動(dòng)的管道上。當(dāng)振動(dòng)不可避免時(shí),應(yīng)考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。
4、傳感器感應(yīng)避免安裝在有較強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場(chǎng)所。
5、被測(cè)介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時(shí),應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長(zhǎng)度以外加裝過(guò)濾器。
6、傳感器的上、下游應(yīng)配置一定長(zhǎng)度的直管段,直管段的內(nèi)壁應(yīng)清潔、光滑,無(wú)明顯凸凹、積垢和起皮等現(xiàn)象。其長(zhǎng)度應(yīng)符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內(nèi),應(yīng)充滿被測(cè)液體。
7、直管段內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致,若不能一致,應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管徑,誤差要≤3%并不超過(guò)5mm。
八、注意事項(xiàng):
1、法蘭與直管段焊接時(shí)不能帶著傳感器焊接。
2、安裝時(shí)應(yīng)使傳感器的流向標(biāo)志與管道內(nèi)流體流向一致。
3、傳感器安裝前,法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測(cè)量點(diǎn)的位置,取壓點(diǎn)在傳感器下游3~5DN處,測(cè)溫點(diǎn)在下游5~8DN處。
4、測(cè)量高溫介質(zhì)時(shí),切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來(lái)。
5、連接傳器的屏蔽電纜走向,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾場(chǎng)合。不允許與高壓電纜一起敷設(shè),屏蔽電纜要盡量縮短,并且不得盤(pán)卷,以減少分布電感,zui大長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)200米。
6、安裝傳感器前,管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì),避免通流后堵塞傳感器。測(cè)量液體的管道必須充滿被測(cè)液體,防止氣泡的干擾。
7、測(cè)量氣體的管道為防止儲(chǔ)積液的干擾。安裝位置如圖五所示。高溫高壓下更換探頭體時(shí),必須安全操作,做好高溫防護(hù)。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。