一、產(chǎn)品概述
LUGB型渦街流量傳感器是孔板流量計(jì)最理想的替代產(chǎn)品.渦街流量計(jì)是基于卡門(mén)渦街原理而研制成功的一種具有國(guó)際水平的新型流量計(jì),由于它具有其它流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn),自七十年代以來(lái)得到了迅速發(fā)展,據(jù)有關(guān)資料顯示,現(xiàn)在日本、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家使用渦街流量計(jì)的比例大幅度上升,已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,將在未來(lái)流量?jī)x表中占主導(dǎo)地位.
LUGB型渦街流量傳感器適用測(cè)量過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體、水和液體的質(zhì)量流量和體積流量.
二、產(chǎn)品特點(diǎn): | |
·結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無(wú)可動(dòng)部件,性高,運(yùn)行十分。 ·安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便。 ·檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng)。 ·輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無(wú)零點(diǎn)漂移,精度高。 ·測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10。 ·壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。 ·在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組份變化的響,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測(cè)量流體體積流量時(shí)無(wú)需補(bǔ)償,調(diào)換配件后一般無(wú)需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。 ·應(yīng)用范圍廣,蒸汽、氣體、液體的流量均可測(cè)量。 ·檢定周期為二年。 ·LUGB型渦街流量傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為25-300mm(滿(mǎn)管式),KTLUI型插入式渦街流量傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為350-1200mm(插入式),滿(mǎn)管式測(cè)量液體精度為1%,測(cè)量蒸汽和氣體精度為1.5%,插入式測(cè)量液體精度為2%,測(cè)量蒸汽和氣體精度為2.5%,被測(cè)介質(zhì)溫度為-20~150℃、-40~250℃、+100~350℃(僅管式),輸出信號(hào)為三線(xiàn)制電壓脈沖,三線(xiàn)制4-20mA、二線(xiàn)制4-20mA。 |
一、產(chǎn)品概述HK-LUGB系列渦街流量計(jì)是利用液體振動(dòng)原理而開(kāi)發(fā)的一種新型流量計(jì),廣泛應(yīng)用在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計(jì)量,該流量計(jì)無(wú)可動(dòng)部件,可靠性強(qiáng)、精度高、壽命長(zhǎng),可在很寬的流量范圍內(nèi)精確測(cè)量液體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。其不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度及組分的影響,同時(shí)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。流量計(jì)分一體化顯示和遠(yuǎn)傳顯示,并可輸出脈沖信號(hào)或電流信號(hào)與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)。
二、主要特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠。2.安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便。3.檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng)。4.輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無(wú)零點(diǎn)飄移,精度高。5.測(cè)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(hào)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(cè)量流體體積流量時(shí)無(wú)需補(bǔ)償,調(diào)換配件后一般無(wú)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(cè)量。
三、工作原理渦街流量傳感器是以卡門(mén)(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(lái)測(cè)量流量的。當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過(guò)三角柱體時(shí),在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個(gè)交替排列的旋渦帶,稱(chēng)之為“卡門(mén)渦街”(見(jiàn)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(dòng),從而使檢測(cè)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(hào),放大器將這種電荷信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形、最后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號(hào)(或轉(zhuǎn)換成4 ~20mA信號(hào)),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(gè)無(wú)量綱的系數(shù),只要準(zhǔn)確測(cè)出頻率f,就可以求得流體流速v,由v求出體積流量。
四、技術(shù)指標(biāo)1.測(cè)量介質(zhì):液體、氣體、飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽。 2.精度等級(jí):液體±1.0%,氣體(蒸汽) ±1.5%,插入式±2.5%。3.工作壓力:1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.4MPa。 4.介質(zhì)溫度:普通型-40~150℃ 中溫型-40~250℃ 高溫型-40~350℃。 5.輸出信號(hào):三線(xiàn)電壓脈沖,低電平0~1V,高電平 > 4V,占空比50%; 二線(xiàn)制標(biāo)準(zhǔn)電流4~20mA;三線(xiàn)制標(biāo)準(zhǔn)電流0~10mA。 6.工作環(huán)境:-35℃~+60℃,濕度≤95%RH。 7.工作電源:DC12V;DC24V。 8.殼體材料:碳鋼、不銹鋼。 9.防爆類(lèi)型:本安型 ExibIICT6。
五、外形尺寸
六、插入式渦街流量計(jì)將渦街測(cè)量頭插入管道特定位置,通過(guò)測(cè)量該位置的局部流量,根據(jù)管道截面流速分布關(guān)系,計(jì)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(cè)量頭等組成。安裝步驟: 1.在需要安裝流量計(jì)的管道正上方(水平管道有此要求),割開(kāi) 一個(gè)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,插入流量計(jì),法蘭連接,若此時(shí)有球閥,應(yīng)先將球閥放在短管上連接好,再打開(kāi)球閥,插入流量計(jì); 4.保證流量計(jì)前有大于15D和后有5D的直管段(D為管道內(nèi)徑)。
七、型號(hào)選擇流量?jī)x表的選型是儀表應(yīng)用中的非常重要的工作,據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì),流量?jī)x表在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是錯(cuò)誤選型和錯(cuò)誤安裝造成的,請(qǐng)?zhí)貏e注意。
型號(hào) | 說(shuō)明 | ||||||
HK-LUGB— | □ | □ | □ | □ | □ | □ | |
連接方式 | 1 |
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| 法蘭接連 (溫壓補(bǔ)償型) |
2 | 法蘭夾裝 | ||||||
3 |
| 插入式 | |||||
測(cè)量介質(zhì) | 1 | 氣體 | |||||
2 | 液體 | ||||||
3 | 蒸汽 | ||||||
公稱(chēng)通徑 | 01 | 15mm | |||||
02 | 20mm | ||||||
03 | 25mm | ||||||
04 | 40mm | ||||||
05 | 50mm | ||||||
06 | 65mm | ||||||
08 | 80mm | ||||||
10 | 100mm | ||||||
12 | 125mm | ||||||
15 | 150mm | ||||||
20 | 200mm | ||||||
25 | 250mm | ||||||
30 | 300mm | ||||||
結(jié)構(gòu)形式 | Z | 一體式儀表 | |||||
F | 分體式儀表 | ||||||
轉(zhuǎn)換器類(lèi)型 | N | 傳感器型:+12V或24V供電,輸出三線(xiàn)制脈沖信號(hào) | |||||
A | 變送器型:+24V供電,輸出二線(xiàn)制4~20mA | ||||||
B | 智能型:鋰電池供電,現(xiàn)場(chǎng)顯示無(wú)信號(hào)輸出 | ||||||
C | 智能型:+24V供電,現(xiàn)場(chǎng)顯示并輸出二線(xiàn)制4~20mA | ||||||
C1 | 智能型:+24V供電,現(xiàn)場(chǎng)顯示并帶有RS486通訊協(xié)議 | ||||||
防爆等級(jí) | N | 標(biāo)準(zhǔn)型,不防爆 | |||||
E | 隔爆型,ExdIIBT6 |
八、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。九、對(duì)管道的要求1)上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同,其差異滿(mǎn)足下述條件:0.95DN≤D≤1.1DN。 2)配管應(yīng)與傳感器同心,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傳感器,應(yīng)設(shè)置旁通管道,如下圖所示。
九、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。
詳情請(qǐng)查閱本公司網(wǎng)站: www.shwyyb.cn www.jkbsq.com www.shwyyq.com
一、 產(chǎn)品特點(diǎn)
LUGB系列渦街流量計(jì)主要用于石油、化工、冶金、電力、供熱等行業(yè)和市政建設(shè)、環(huán)保工程封閉管道中各種液體、氣體和蒸汽的流量計(jì)量和檢測(cè)控制?奢敵雒}沖頻率信號(hào)或(4~20)mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),配以相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)化儀表,可顯示瞬時(shí)和累積流量,實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量和自動(dòng)控制等多種功能。具有量程寬、精度高、壓力損失小等特點(diǎn),在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等物理參數(shù)的影響。儀表常數(shù)穩(wěn)定,性高,幾乎無(wú)須維修。
二、工作原理
渦街流量傳感器是根據(jù)卡門(mén)渦街原理研制成的一種流體振蕩型流量?jī)x表。在流體中插入一個(gè)斷面為非流線(xiàn)型柱狀物體時(shí),在柱體后部?jī)蓚?cè)會(huì)產(chǎn)生兩列交錯(cuò)排列的旋渦。旋渦分離的頻率與流速成正比,與柱體的寬度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋渦分離頻率,St:斯特勞哈爾數(shù)(無(wú)量綱),V:柱體側(cè)面的流速,d:柱體的迎流面寬度。斯特勞哈爾數(shù)St與雷諾數(shù)Re函數(shù)關(guān)系中的線(xiàn)性部分即是渦街流量計(jì)的線(xiàn)性測(cè)量范圍。檢測(cè)出旋渦的分離頻率f即可求得管內(nèi)流體的流速,再由流速求出瞬時(shí)體積流量。流過(guò)單位體積流體對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)稱(chēng)為儀表系數(shù)(K系數(shù),次/升)。流量Q與頻率f的關(guān)系為Q=f/K。式中Q:瞬時(shí)流量(升/秒),f:頻率(Hz),K:儀表系數(shù)(次/升)。
氣體渦輪流量計(jì)、液體渦輪流量計(jì)。氣體渦輪流量計(jì)主要用來(lái)測(cè)量天然氣等氣體,精度高,使用方便。液體渦輪流量計(jì)主要用于化工,石油等行業(yè),適合測(cè)量柴油,汽油,煤油,食用油、等介質(zhì),連接方式有法蘭連接和螺紋連接兩種,口徑一般大于30mm為法蘭連接,小于30mm為螺紋連接。我公司還生產(chǎn)渦輪流量變送器,即僅可以傳輸信號(hào),還有就地顯示型渦輪流量計(jì)(僅表頭顯示),智能型渦輪流量計(jì)(既可以表頭顯示又可以輸出信號(hào)),歡迎各位前來(lái)選購(gòu)。渦輪流量計(jì)主要是靠管道內(nèi)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量流量,葉輪的材質(zhì)為316不銹鋼的,渦輪流量計(jì)材質(zhì)均為304不銹鋼。
一、 產(chǎn)品特點(diǎn)
LUGB系列渦街流量計(jì)主要用于石油、化工、冶金、電力、供熱等行業(yè)和市政建設(shè)、環(huán)保工程封閉管道中各種液體、氣體和蒸汽的流量計(jì)量和檢測(cè)控制。可輸出脈沖頻率信號(hào)或(4~20)mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),配以相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)化儀表,可顯示瞬時(shí)和累積流量,實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量和自動(dòng)控制等多種功能。具有量程寬、精度高、壓力損失小等特點(diǎn),在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等物理參數(shù)的影響。儀表常數(shù)穩(wěn)定,性高,幾乎無(wú)須維修。
二、工作原理
渦街流量傳感器是根據(jù)卡門(mén)渦街原理研制成的一種流體振蕩型流量?jī)x表。在流體中插入一個(gè)斷面為非流線(xiàn)型柱狀物體時(shí),在柱體后部?jī)蓚?cè)會(huì)產(chǎn)生兩列交錯(cuò)排列的旋渦。旋渦分離的頻率與流速成正比,與柱體的寬度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋渦分離頻率,St:斯特勞哈爾數(shù)(無(wú)量綱),V:柱體側(cè)面的流速,d:柱體的迎流面寬度。斯特勞哈爾數(shù)St與雷諾數(shù)Re函數(shù)關(guān)系中的線(xiàn)性部分即是渦街流量計(jì)的線(xiàn)性測(cè)量范圍。檢測(cè)出旋渦的分離頻率f即可求得管內(nèi)流體的流速,再由流速求出瞬時(shí)體積流量。流過(guò)單位體積流體對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)稱(chēng)為儀表系數(shù)(K系數(shù),次/升)。流量Q與頻率f的關(guān)系為Q=f/K。式中Q:瞬時(shí)流量(升/秒),f:頻率(Hz),K:儀表系數(shù)(次/升)。
三、型號(hào)命名
LUGB-□□□□-□□□□
四、主要技術(shù)參數(shù)
表一
五、流量范圍
(一)液體和工況氣體的流量范圍見(jiàn)下表:
(二)飽和蒸汽的質(zhì)量流量范圍見(jiàn)下表:
表三 流量單位:kg/h
(三)過(guò)熱蒸汽的質(zhì)量流量范圍見(jiàn)下表:
表四
ρ為過(guò)熱蒸汽工況密度。過(guò)熱蒸汽的上限流速一般不應(yīng)大于70m/s。
注1:傳感器在不同流量下的壓力損失可按下式計(jì)算:
式中:ΔP:壓力損失(Pa)
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度(kg/m3)
v:管內(nèi)平均流速(m/s)
注2:被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化或氣蝕現(xiàn)象,應(yīng)使工作狀態(tài)下傳感器內(nèi)的絕對(duì)壓力滿(mǎn)足下式要求:
P>2.6ΔP+1.25Pb
式中:P:被測(cè)介質(zhì)絕對(duì)壓力(Pa)
Pb:被測(cè)介質(zhì)工作溫度下對(duì)應(yīng)的飽和氣體絕對(duì)壓力(Pa)
六、流量計(jì)口徑和可用流量范圍的確定
(一)氣體、液體
渦街流量計(jì)的上限流量一般不受介質(zhì)壓力、溫度等的影響,下限流量則取決于介質(zhì)的工況密度和粘度。因此,確定流量范圍實(shí)際上是確定實(shí)際可用的下限流量。工作流量處于傳感器量程的1/2~2/3處。
步驟一:根據(jù)實(shí)際使用流量查表二初步確定流量計(jì)口徑。常用流量宜選擇在流量上限的50%~70%。注意氣體是指工況流量,如為標(biāo)況流量請(qǐng)用理想氣體狀態(tài)方程將其換算成工況流量(公式1)。
Q=QN×(PN/P)×(T/TN) ………公式1
式中:Q:工況流量
QN:標(biāo)況流量
PN:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(0.101325MPa)
P:工況下介質(zhì)絕對(duì)壓力(表壓+大氣壓)
T:工況下介質(zhì)絕對(duì)溫度[(273.15+t)K]
t:工況下介質(zhì)溫度(℃)
TN:標(biāo)況絕對(duì)溫度(273.15K)
注意:如用戶(hù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指溫度為20℃,壓力為101325Pa,則TN=293.15K。
步驟二:按公式2計(jì)算由介質(zhì)工況密度決定的下限流量 Qρ。
式中:Qρ:工況密度下介質(zhì)的可測(cè)下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ρ0:參比介質(zhì)的密度,水為1000kg/m3,空氣為1.205 kg/m3
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度
介質(zhì)密度較大時(shí),可測(cè)流量下限較低。
步驟三:按公式3計(jì)算由介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度決定的下限流量 Qν。
Qν= Q0×ν/ν0……….公式3
式中:Qν:工況運(yùn)動(dòng)粘度下介質(zhì)的可測(cè)下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ν:被測(cè)介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度
ν0:參比介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度,水為1×10-6m2/s,空氣為15×10-6m2/s
運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的換算公式如下:
ν=η/ρ………………..公式4
式中:ν:運(yùn)動(dòng)粘度,單位 cSt (mm2/s)
η:動(dòng)力粘度,單位 cP (mPa·s,g/m·s)
ρ:密度,單位 g/cm3
介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度較小時(shí),可測(cè)下限流量較低。
步驟四:比較Qρ和Qν,確定可用下限流量和線(xiàn)性下限流量。
若Qρ<Qν,可測(cè)流量范圍是Qρ~Qmax,線(xiàn)性流量范圍是Qρ~Qmax;
若Qρ≥Qν,可測(cè)流量范圍和線(xiàn)性流量范圍都是Qρ~Qmax。
Qmax是指表中規(guī)定的上限流量。液體的最大流速一般應(yīng)小于7m/s,氣體的最大流速一般應(yīng)小于70m/s。
高粘度液體的線(xiàn)性下限流量比水要高出很多,如要求下限流量較低,則不適合使用渦街流量計(jì)。
(二)蒸汽
測(cè)量蒸汽時(shí),如要測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量,必須與測(cè)溫和測(cè)壓元件共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測(cè)量過(guò)熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。
方法一:根據(jù)蒸汽參數(shù)直接查表選擇流量計(jì)口徑。
方法二:由公式4計(jì)算得出某一口徑流量計(jì)對(duì)應(yīng)各種工況蒸汽的流量范圍。
步驟一:由表查出相應(yīng)口徑流量計(jì)的空氣流量范圍。
步驟二:根據(jù)蒸汽的壓力溫度參數(shù),查有關(guān)資料得到蒸汽的密度。
步驟三:由公式4計(jì)算流量計(jì)的下限流量。
式中:Q,ρ:被測(cè)蒸汽的流量和密度
Q0,ρ0:參比空氣的流量和密度(1.205kg/m3)
步驟四:確定上限流量。蒸汽的上限流速應(yīng)小于70m/s。
用戶(hù)也可查表三得知不同口徑流量計(jì)測(cè)飽和蒸汽的流量范圍,或者將過(guò)熱蒸汽的密度代入表四算出不同口徑流量計(jì)測(cè)過(guò)熱蒸汽的流量范圍。
測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量時(shí),傳感器必須與測(cè)溫和測(cè)壓元件共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測(cè)量過(guò)熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。
七、儀表結(jié)構(gòu)及外形尺寸
法蘭卡裝型尺寸表:
表五 mm
法蘭連接型尺寸表:
表六 mm
八、安裝注意事項(xiàng)
(一)安裝的基本要求
1.對(duì)直管段要求傳感器上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)留有較長(zhǎng)的直管段,直管段長(zhǎng)度隨管道狀況不同而異。不同管道條件下,直管段的安裝要求見(jiàn)表七。對(duì)配置的要求:
對(duì)配管的要求
安裝傳感器的管道內(nèi)徑須和傳感器內(nèi)徑一致,滿(mǎn)足0.98DN≤D≤1.05DN(DN為傳感器內(nèi)徑,D為配管內(nèi)徑),否則管道必須變徑。連接管道與傳感器同軸度應(yīng)不大于0.05DN。
傳感器上游應(yīng)盡量避免安裝調(diào)節(jié)閥或半開(kāi)閥門(mén),應(yīng)將調(diào)節(jié)閥或半開(kāi)閥門(mén)安裝在傳感器下游5D之后。
檢修閥安裝在傳感器上游。
傳感器安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門(mén),不斷地開(kāi)關(guān)閥門(mén),對(duì)傳感受器的使用壽命影響極大,非常容易對(duì)傳感器造成性損壞。
傳感器應(yīng)避免在架空非常長(zhǎng)的管道上安裝,因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間使用后,由于傳感器的下垂作用非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時(shí),必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
安裝管道應(yīng)無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng),否則應(yīng)有必要的減震措施。在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防震墊。
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。
為方便檢修,安裝旁通管。旁通管的連接須注意傳感器的前后直管段。
對(duì)外部環(huán)境的要求
傳感器盡量安裝在室內(nèi),必須安裝在室外時(shí)應(yīng)注意防水、防曬,放大器盒外的電纜應(yīng)彎成U型,防止水順著電纜線(xiàn)流入放大器盒內(nèi)。
傳感器避免安裝在溫度變化很大的場(chǎng)所和受到設(shè)備的熱輻射,若必須安裝時(shí),須有隔熱通風(fēng)的措施。
傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中,若必須安裝時(shí),須有通風(fēng)措施。
傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離電噪聲,如大功率變頻器、大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和大功率無(wú)線(xiàn)收發(fā)設(shè)備等。
傳感器周?chē)鷳?yīng)留有足夠空間,應(yīng)有照明燈和電源插座,并應(yīng)設(shè)置旁通管路,以便安裝接線(xiàn)和定期維護(hù)。
正確安裝的要求
安裝流量計(jì)前應(yīng)吹掃管線(xiàn),以免管道中有焊渣等較大異物影響傳感器正常工作,甚至損壞傳感器。
渦街流量傳感器在管道上可以水平或垂直安裝,被測(cè)介質(zhì)應(yīng)為滿(mǎn)管流動(dòng),垂直安裝時(shí),流向應(yīng)自下而上。
當(dāng)需要溫度、壓力補(bǔ)償時(shí),壓力變送器安裝在流量傳感器下游3-5D處,測(cè)溫元件(通常用鉑電阻)安裝在下游6-8D處。
傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測(cè)量過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽和低溫液體,這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。當(dāng)用于測(cè)量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道時(shí),可將傳感器倒裝。
在有保溫層的管道上,切勿用保溫材料將傳感器上連接放大器盒的連桿都包圍起來(lái),最多不超過(guò)連桿高度的三分之一。傳感器殼體可以用保溫材料包裹。
測(cè)量氣體流量時(shí),若被測(cè)氣體中含有少量的液體,傳感器應(yīng)安裝在管線(xiàn)的較高處;測(cè)量液體流量時(shí),若被測(cè)液體中含有少量的氣體,傳感器應(yīng)安裝在管線(xiàn)的較低處。
安裝步驟
法蘭連接型直接將用戶(hù)管道上的法蘭與流量計(jì)上的法蘭對(duì)接。注意介質(zhì)流向與流量計(jì)上箭頭方向一致,密封墊片勿突出于管道內(nèi)。
法蘭卡裝型安裝步驟如下:
1. 將已安裝好法蘭和螺栓的傳感器卡入直管道內(nèi)(注意傳感器上的流向標(biāo)志應(yīng)與管道內(nèi)介質(zhì)流向一致),用電焊將兩端法蘭片點(diǎn)焊定位。注意法蘭端面應(yīng)與管道垂直,傳感器筒體的中心線(xiàn)應(yīng)與管道中心線(xiàn)重合。
2. 為避免電焊高溫?fù)p壞傳感器,在正式焊接法蘭前拆下螺栓和傳感器。
3. 法蘭與管道焊接好后,管道內(nèi)要清理干凈不得存有焊渣等物。然后將傳感器、石棉墊片和法蘭連接,注意密封墊片不應(yīng)突出于管道內(nèi),其內(nèi)徑可比管道內(nèi)徑大1~2mm,以免影響測(cè)量精度。裝上螺栓、墊圈和螺母并緊固。
儀表接線(xiàn)
輸出頻率信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)儀表接線(xiàn):
輸出頻率信號(hào)的傳感器與其它設(shè)備之間采用三線(xiàn)制傳輸,所需電源為24V±10%,輸出回路的最小負(fù)載電阻為10kΩ,最大電容為0.22μF,屏蔽線(xiàn)的電阻小于50Ω。一般情況下連接線(xiàn)用三芯屏蔽線(xiàn)(RWP3×0.5mm),屏蔽層應(yīng)地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。
在高溫或低溫環(huán)境中,要采用適合于現(xiàn)場(chǎng)溫度的屏蔽電纜線(xiàn);當(dāng)使用現(xiàn)場(chǎng)空氣中含有油、溶劑或其它腐蝕性氣體或液體時(shí),應(yīng)采用適合于這種現(xiàn)場(chǎng)的屏蔽電纜線(xiàn)。
連線(xiàn)不能與電力線(xiàn)平行排在一起,至少間隔15cm,單獨(dú)穿行在金屬管中。連線(xiàn)要固定好,不能晃動(dòng)。
輸出二線(xiàn)制(4~20)mA信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)儀表接線(xiàn):
輸出二線(xiàn)制(4~20)mA信號(hào)的傳感器與其它設(shè)備之間采用二線(xiàn)制傳輸,所需電源為24V±10%,輸出回路的最大負(fù)載電阻為600Ω(包括電纜線(xiàn)的電阻)。一般情況下連接線(xiàn)用600V PVC絕緣電線(xiàn)或電纜;在易受電噪聲干擾的現(xiàn)場(chǎng)需使用二芯屏蔽線(xiàn)(RWP2×0.5mm),屏蔽層應(yīng)地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上
HN-LUGB系列渦街流量計(jì)
一、 產(chǎn)品特點(diǎn)
LUGB系列渦街流量計(jì)主要用于石油、化工、冶金、電力、供熱等行業(yè)和市政建設(shè)、環(huán)保工程封閉管道中各種液體、氣體和蒸汽的流量計(jì)量和檢測(cè)控制?奢敵雒}沖頻率信號(hào)或(4~20)mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),配以相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)化儀表,可顯示瞬時(shí)和累積流量,實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量和自動(dòng)控制等多種功能。具有量程寬、精度高、壓力損失小等特點(diǎn),在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等物理參數(shù)的影響。儀表常數(shù)穩(wěn)定,性高,幾乎無(wú)須維修。
二、工作原理
渦街流量傳感器是根據(jù)卡門(mén)渦街原理研制成的一種流體振蕩型流量?jī)x表。在流體中插入一個(gè)斷面為非流線(xiàn)型柱狀物體時(shí),在柱體后部?jī)蓚?cè)會(huì)產(chǎn)生兩列交錯(cuò)排列的旋渦。旋渦分離的頻率與流速成正比,與柱體的寬度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋渦分離頻率,St:斯特勞哈爾數(shù)(無(wú)量綱),V:柱體側(cè)面的流速,d:柱體的迎流面寬度。斯特勞哈爾數(shù)St與雷諾數(shù)Re函數(shù)關(guān)系中的線(xiàn)性部分即是渦街流量計(jì)的線(xiàn)性測(cè)量范圍。檢測(cè)出旋渦的分離頻率f即可求得管內(nèi)流體的流速,再由流速求出瞬時(shí)體積流量。流過(guò)單位體積流體對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)稱(chēng)為儀表系數(shù)(K系數(shù),次/升)。流量Q與頻率f的關(guān)系為Q=f/K。式中Q:瞬時(shí)流量(升/秒),f:頻率(Hz),K:儀表系數(shù)(次/升)。
三、型號(hào)命名
LUGB-□□□□-□□□□
四、主要技術(shù)參數(shù)
表一
五、流量范圍
(一)液體和工況氣體的流量范圍見(jiàn)下表:
(二)飽和蒸汽的質(zhì)量流量范圍見(jiàn)下表:
表三 流量單位:kg/h
(三)過(guò)熱蒸汽的質(zhì)量流量范圍見(jiàn)下表:
表四
ρ為過(guò)熱蒸汽工況密度。過(guò)熱蒸汽的上限流速一般不應(yīng)大于70m/s。
注1:傳感器在不同流量下的壓力損失可按下式計(jì)算:
式中:ΔP:壓力損失(Pa)
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度(kg/m3)
v:管內(nèi)平均流速(m/s)
注2:被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化或氣蝕現(xiàn)象,應(yīng)使工作狀態(tài)下傳感器內(nèi)的絕對(duì)壓力滿(mǎn)足下式要求:
P>2.6ΔP+1.25Pb
式中:P:被測(cè)介質(zhì)絕對(duì)壓力(Pa)
Pb:被測(cè)介質(zhì)工作溫度下對(duì)應(yīng)的飽和氣體絕對(duì)壓力(Pa)
六、流量計(jì)口徑和可用流量范圍的確定
(一)氣體、液體
渦街流量計(jì)的上限流量一般不受介質(zhì)壓力、溫度等的影響,下限流量則取決于介質(zhì)的工況密度和粘度。因此,確定流量范圍實(shí)際上是確定實(shí)際可用的下限流量。工作流量處于傳感器量程的1/2~2/3處。
步驟一:根據(jù)實(shí)際使用流量查表二初步確定流量計(jì)口徑。常用流量宜選擇在流量上限的50%~70%。注意氣體是指工況流量,如為標(biāo)況流量請(qǐng)用理想氣體狀態(tài)方程將其換算成工況流量(公式1)。
Q=QN×(PN/P)×(T/TN) ………公式1
式中:Q:工況流量
QN:標(biāo)況流量
PN:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(0.101325MPa)
P:工況下介質(zhì)絕對(duì)壓力(表壓+大氣壓)
T:工況下介質(zhì)絕對(duì)溫度[(273.15+t)K]
t:工況下介質(zhì)溫度(℃)
TN:標(biāo)況絕對(duì)溫度(273.15K)
注意:如用戶(hù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指溫度為20℃,壓力為101325Pa,則TN=293.15K。
步驟二:按公式2計(jì)算由介質(zhì)工況密度決定的下限流量 Qρ。
式中:Qρ:工況密度下介質(zhì)的可測(cè)下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ρ0:參比介質(zhì)的密度,水為1000kg/m3,空氣為1.205 kg/m3
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度
介質(zhì)密度較大時(shí),可測(cè)流量下限較低。
步驟三:按公式3計(jì)算由介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度決定的下限流量 Qν。
Qν= Q0×ν/ν0……….公式3
式中:Qν:工況運(yùn)動(dòng)粘度下介質(zhì)的可測(cè)下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ν:被測(cè)介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度
ν0:參比介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度,水為1×10-6m2/s,空氣為15×10-6m2/s
運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的換算公式如下:
ν=η/ρ………………..公式4
式中:ν:運(yùn)動(dòng)粘度,單位 cSt (mm2/s)
η:動(dòng)力粘度,單位 cP (mPa·s,g/m·s)
ρ:密度,單位 g/cm3
介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度較小時(shí),可測(cè)下限流量較低。
步驟四:比較Qρ和Qν,確定可用下限流量和線(xiàn)性下限流量。
若Qρ<Qν,可測(cè)流量范圍是Qρ~Qmax,線(xiàn)性流量范圍是Qρ~Qmax;
若Qρ≥Qν,可測(cè)流量范圍和線(xiàn)性流量范圍都是Qρ~Qmax。
Qmax是指表中規(guī)定的上限流量。液體的最大流速一般應(yīng)小于7m/s,氣體的最大流速一般應(yīng)小于70m/s。
高粘度液體的線(xiàn)性下限流量比水要高出很多,如要求下限流量較低,則不適合使用渦街流量計(jì)。
(二)蒸汽
測(cè)量蒸汽時(shí),如要測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量,必須與測(cè)溫和測(cè)壓元件共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測(cè)量過(guò)熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。
方法一:根據(jù)蒸汽參數(shù)直接查表選擇流量計(jì)口徑。
方法二:由公式4計(jì)算得出某一口徑流量計(jì)對(duì)應(yīng)各種工況蒸汽的流量范圍。
步驟一:由表查出相應(yīng)口徑流量計(jì)的空氣流量范圍。
步驟二:根據(jù)蒸汽的壓力溫度參數(shù),查有關(guān)資料得到蒸汽的密度。
步驟三:由公式4計(jì)算流量計(jì)的下限流量。
式中:Q,ρ:被測(cè)蒸汽的流量和密度
Q0,ρ0:參比空氣的流量和密度(1.205kg/m3)
步驟四:確定上限流量。蒸汽的上限流速應(yīng)小于70m/s。
用戶(hù)也可查表三得知不同口徑流量計(jì)測(cè)飽和蒸汽的流量范圍,或者將過(guò)熱蒸汽的密度代入表四算出不同口徑流量計(jì)測(cè)過(guò)熱蒸汽的流量范圍。
測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量時(shí),傳感器必須與測(cè)溫和測(cè)壓元件共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測(cè)量過(guò)熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。
七、儀表結(jié)構(gòu)及外形尺寸
法蘭卡裝型尺寸表:
表五 mm
法蘭連接型尺寸表:
表六 mm
八、安裝注意事項(xiàng)
(一)安裝的基本要求
1.對(duì)直管段要求傳感器上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)留有較長(zhǎng)的直管段,直管段長(zhǎng)度隨管道狀況不同而異。不同管道條件下,直管段的安裝要求見(jiàn)表七。對(duì)配置的要求:
對(duì)配管的要求
安裝傳感器的管道內(nèi)徑須和傳感器內(nèi)徑一致,滿(mǎn)足0.98DN≤D≤1.05DN(DN為傳感器內(nèi)徑,D為配管內(nèi)徑),否則管道必須變徑。連接管道與傳感器同軸度應(yīng)不大于0.05DN。
傳感器上游應(yīng)盡量避免安裝調(diào)節(jié)閥或半開(kāi)閥門(mén),應(yīng)將調(diào)節(jié)閥或半開(kāi)閥門(mén)安裝在傳感器下游5D之后。
檢修閥安裝在傳感器上游。
傳感器安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門(mén),不斷地開(kāi)關(guān)閥門(mén),對(duì)傳感受器的使用壽命影響極大,非常容易對(duì)傳感器造成性損壞。
傳感器應(yīng)避免在架空非常長(zhǎng)的管道上安裝,因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間使用后,由于傳感器的下垂作用非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時(shí),必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
安裝管道應(yīng)無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng),否則應(yīng)有必要的減震措施。在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防震墊。
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。
為方便檢修,安裝旁通管。旁通管的連接須注意傳感器的前后直管段。
對(duì)外部環(huán)境的要求
傳感器盡量安裝在室內(nèi),必須安裝在室外時(shí)應(yīng)注意防水、防曬,放大器盒外的電纜應(yīng)彎成U型,防止水順著電纜線(xiàn)流入放大器盒內(nèi)。
傳感器避免安裝在溫度變化很大的場(chǎng)所和受到設(shè)備的熱輻射,若必須安裝時(shí),須有隔熱通風(fēng)的措施。
傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中,若必須安裝時(shí),須有通風(fēng)措施。
傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離電噪聲,如大功率變頻器、大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和大功率無(wú)線(xiàn)收發(fā)設(shè)備等。
傳感器周?chē)鷳?yīng)留有足夠空間,應(yīng)有照明燈和電源插座,并應(yīng)設(shè)置旁通管路,以便安裝接線(xiàn)和定期維護(hù)。
正確安裝的要求
安裝流量計(jì)前應(yīng)吹掃管線(xiàn),以免管道中有焊渣等較大異物影響傳感器正常工作,甚至損壞傳感器。
渦街流量傳感器在管道上可以水平或垂直安裝,被測(cè)介質(zhì)應(yīng)為滿(mǎn)管流動(dòng),垂直安裝時(shí),流向應(yīng)自下而上。
當(dāng)需要溫度、壓力補(bǔ)償時(shí),壓力變送器安裝在流量傳感器下游3-5D處,測(cè)溫元件(通常用鉑電阻)安裝在下游6-8D處。
傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測(cè)量過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽和低溫液體,這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。當(dāng)用于測(cè)量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道時(shí),可將傳感器倒裝。
在有保溫層的管道上,切勿用保溫材料將傳感器上連接放大器盒的連桿都包圍起來(lái),最多不超過(guò)連桿高度的三分之一。傳感器殼體可以用保溫材料包裹。
測(cè)量氣體流量時(shí),若被測(cè)氣體中含有少量的液體,傳感器應(yīng)安裝在管線(xiàn)的較高處;測(cè)量液體流量時(shí),若被測(cè)液體中含有少量的氣體,傳感器應(yīng)安裝在管線(xiàn)的較低處。
安裝步驟
法蘭連接型直接將用戶(hù)管道上的法蘭與流量計(jì)上的法蘭對(duì)接。注意介質(zhì)流向與流量計(jì)上箭頭方向一致,密封墊片勿突出于管道內(nèi)。
法蘭卡裝型安裝步驟如下:
1. 將已安裝好法蘭和螺栓的傳感器卡入直管道內(nèi)(注意傳感器上的流向標(biāo)志應(yīng)與管道內(nèi)介質(zhì)流向一致),用電焊將兩端法蘭片點(diǎn)焊定位。注意法蘭端面應(yīng)與管道垂直,傳感器筒體的中心線(xiàn)應(yīng)與管道中心線(xiàn)重合。
2. 為避免電焊高溫?fù)p壞傳感器,在正式焊接法蘭前拆下螺栓和傳感器。
3. 法蘭與管道焊接好后,管道內(nèi)要清理干凈不得存有焊渣等物。然后將傳感器、石棉墊片和法蘭連接,注意密封墊片不應(yīng)突出于管道內(nèi),其內(nèi)徑可比管道內(nèi)徑大1~2mm,以免影響測(cè)量精度。裝上螺栓、墊圈和螺母并緊固。
儀表接線(xiàn)
輸出頻率信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)儀表接線(xiàn):
輸出頻率信號(hào)的傳感器與其它設(shè)備之間采用三線(xiàn)制傳輸,所需電源為24V±10%,輸出回路的最小負(fù)載電阻為10kΩ,最大電容為0.22μF,屏蔽線(xiàn)的電阻小于50Ω。一般情況下連接線(xiàn)用三芯屏蔽線(xiàn)(RWP3×0.5mm),屏蔽層應(yīng)地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。
在高溫或低溫環(huán)境中,要采用適合于現(xiàn)場(chǎng)溫度的屏蔽電纜線(xiàn);當(dāng)使用現(xiàn)場(chǎng)空氣中含有油、溶劑或其它腐蝕性氣體或液體時(shí),應(yīng)采用適合于這種現(xiàn)場(chǎng)的屏蔽電纜線(xiàn)。
連線(xiàn)不能與電力線(xiàn)平行排在一起,至少間隔15cm,單獨(dú)穿行在金屬管中。連線(xiàn)要固定好,不能晃動(dòng)。
輸出二線(xiàn)制(4~20)mA信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)儀表接線(xiàn):
輸出二線(xiàn)制(4~20)mA信號(hào)的傳感器與其它設(shè)備之間采用二線(xiàn)制傳輸,所需電源為24V±10%,輸出回路的最大負(fù)載電阻為600Ω(包括電纜線(xiàn)的電阻)。一般情況下連接線(xiàn)用600V PVC絕緣電線(xiàn)或電纜;在易受電噪聲干擾的現(xiàn)場(chǎng)需使用二芯屏蔽線(xiàn)(RWP2×0.5mm),屏蔽層應(yīng)地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上
一、 產(chǎn)品特點(diǎn)
LUGB系列渦街流量計(jì)主要用于石油、化工、冶金、電力、供熱等行業(yè)和市政建設(shè)、環(huán)保工程封閉管道中各種液體、氣體和蒸汽的流量計(jì)量和檢測(cè)控制。可輸出脈沖頻率信號(hào)或(4~20)mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),配以相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)化儀表,可顯示瞬時(shí)和累積流量,實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量和自動(dòng)控制等多種功能。具有量程寬、精度高、壓力損失小等特點(diǎn),在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等物理參數(shù)的影響。儀表常數(shù)穩(wěn)定,性高,幾乎無(wú)須維修。
二、工作原理
渦街流量傳感器是根據(jù)卡門(mén)渦街原理研制成的一種流體振蕩型流量?jī)x表。在流體中插入一個(gè)斷面為非流線(xiàn)型柱狀物體時(shí),在柱體后部?jī)蓚?cè)會(huì)產(chǎn)生兩列交錯(cuò)排列的旋渦。旋渦分離的頻率與流速成正比,與柱體的寬度成反比,可以用公式f=St×V/d表示。式中f:旋渦分離頻率,St:斯特勞哈爾數(shù)(無(wú)量綱),V:柱體側(cè)面的流速,d:柱體的迎流面寬度。斯特勞哈爾數(shù)St與雷諾數(shù)Re函數(shù)關(guān)系中的線(xiàn)性部分即是渦街流量計(jì)的線(xiàn)性測(cè)量范圍。檢測(cè)出旋渦的分離頻率f即可求得管內(nèi)流體的流速,再由流速求出瞬時(shí)體積流量。流過(guò)單位體積流體對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)稱(chēng)為儀表系數(shù)(K系數(shù),次/升)。流量Q與頻率f的關(guān)系為Q=f/K。式中Q:瞬時(shí)流量(升/秒),f:頻率(Hz),K:儀表系數(shù)(次/升)。
三、型號(hào)命名
LUGB-□□□□-□□□□
四、主要技術(shù)參數(shù)
表一
五、流量范圍
(一)液體和工況氣體的流量范圍見(jiàn)下表:
(二)飽和蒸汽的質(zhì)量流量范圍見(jiàn)下表:
表三 流量單位:kg/h
(三)過(guò)熱蒸汽的質(zhì)量流量范圍見(jiàn)下表:
表四
ρ為過(guò)熱蒸汽工況密度。過(guò)熱蒸汽的上限流速一般不應(yīng)大于70m/s。
注1:傳感器在不同流量下的壓力損失可按下式計(jì)算:
式中:ΔP:壓力損失(Pa)
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度(kg/m3)
v:管內(nèi)平均流速(m/s)
注2:被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化或氣蝕現(xiàn)象,應(yīng)使工作狀態(tài)下傳感器內(nèi)的絕對(duì)壓力滿(mǎn)足下式要求:
P>2.6ΔP+1.25Pb
式中:P:被測(cè)介質(zhì)絕對(duì)壓力(Pa)
Pb:被測(cè)介質(zhì)工作溫度下對(duì)應(yīng)的飽和氣體絕對(duì)壓力(Pa)
六、流量計(jì)口徑和可用流量范圍的確定
(一)氣體、液體
渦街流量計(jì)的上限流量一般不受介質(zhì)壓力、溫度等的影響,下限流量則取決于介質(zhì)的工況密度和粘度。因此,確定流量范圍實(shí)際上是確定實(shí)際可用的下限流量。工作流量處于傳感器量程的1/2~2/3處。
步驟一:根據(jù)實(shí)際使用流量查表二初步確定流量計(jì)口徑。常用流量宜選擇在流量上限的50%~70%。注意氣體是指工況流量,如為標(biāo)況流量請(qǐng)用理想氣體狀態(tài)方程將其換算成工況流量(公式1)。
Q=QN×(PN/P)×(T/TN) ………公式1
式中:Q:工況流量
QN:標(biāo)況流量
PN:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(0.101325MPa)
P:工況下介質(zhì)絕對(duì)壓力(表壓+大氣壓)
T:工況下介質(zhì)絕對(duì)溫度[(273.15+t)K]
t:工況下介質(zhì)溫度(℃)
TN:標(biāo)況絕對(duì)溫度(273.15K)
注意:如用戶(hù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指溫度為20℃,壓力為101325Pa,則TN=293.15K。
步驟二:按公式2計(jì)算由介質(zhì)工況密度決定的下限流量 Qρ。
式中:Qρ:工況密度下介質(zhì)的可測(cè)下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ρ0:參比介質(zhì)的密度,水為1000kg/m3,空氣為1.205 kg/m3
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度
介質(zhì)密度較大時(shí),可測(cè)流量下限較低。
步驟三:按公式3計(jì)算由介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度決定的下限流量 Qν。
Qν= Q0×ν/ν0……….公式3
式中:Qν:工況運(yùn)動(dòng)粘度下介質(zhì)的可測(cè)下限流量
Q0:表中所列的水或空氣的下限流量(液體查水,氣體查空氣)
ν:被測(cè)介質(zhì)工況運(yùn)動(dòng)粘度
ν0:參比介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度,水為1×10-6m2/s,空氣為15×10-6m2/s
運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的換算公式如下:
ν=η/ρ………………..公式4
式中:ν:運(yùn)動(dòng)粘度,單位 cSt (mm2/s)
η:動(dòng)力粘度,單位 cP (mPa·s,g/m·s)
ρ:密度,單位 g/cm3
介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度較小時(shí),可測(cè)下限流量較低。
步驟四:比較Qρ和Qν,確定可用下限流量和線(xiàn)性下限流量。
若Qρ<Qν,可測(cè)流量范圍是Qρ~Qmax,線(xiàn)性流量范圍是Qρ~Qmax;
若Qρ≥Qν,可測(cè)流量范圍和線(xiàn)性流量范圍都是Qρ~Qmax。
Qmax是指表中規(guī)定的上限流量。液體的最大流速一般應(yīng)小于7m/s,氣體的最大流速一般應(yīng)小于70m/s。
高粘度液體的線(xiàn)性下限流量比水要高出很多,如要求下限流量較低,則不適合使用渦街流量計(jì)。
(二)蒸汽
測(cè)量蒸汽時(shí),如要測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量,必須與測(cè)溫和測(cè)壓元件共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測(cè)量過(guò)熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。
方法一:根據(jù)蒸汽參數(shù)直接查表選擇流量計(jì)口徑。
方法二:由公式4計(jì)算得出某一口徑流量計(jì)對(duì)應(yīng)各種工況蒸汽的流量范圍。
步驟一:由表查出相應(yīng)口徑流量計(jì)的空氣流量范圍。
步驟二:根據(jù)蒸汽的壓力溫度參數(shù),查有關(guān)資料得到蒸汽的密度。
步驟三:由公式4計(jì)算流量計(jì)的下限流量。
式中:Q,ρ:被測(cè)蒸汽的流量和密度
Q0,ρ0:參比空氣的流量和密度(1.205kg/m3)
步驟四:確定上限流量。蒸汽的上限流速應(yīng)小于70m/s。
用戶(hù)也可查表三得知不同口徑流量計(jì)測(cè)飽和蒸汽的流量范圍,或者將過(guò)熱蒸汽的密度代入表四算出不同口徑流量計(jì)測(cè)過(guò)熱蒸汽的流量范圍。
測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量時(shí),傳感器必須與測(cè)溫和測(cè)壓元件共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量飽和蒸汽,應(yīng)加裝鉑電阻或壓力變送器(其中之一);測(cè)量過(guò)熱蒸汽,應(yīng)同時(shí)加裝鉑電阻和壓力變送器(兩者都要)。
七、儀表結(jié)構(gòu)及外形尺寸
法蘭卡裝型尺寸表:
表五 mm
法蘭連接型尺寸表:
表六 mm
八、安裝注意事項(xiàng)
(一)安裝的基本要求
1.對(duì)直管段要求傳感器上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)留有較長(zhǎng)的直管段,直管段長(zhǎng)度隨管道狀況不同而異。不同管道條件下,直管段的安裝要求見(jiàn)表七。對(duì)配置的要求:
對(duì)配管的要求
安裝傳感器的管道內(nèi)徑須和傳感器內(nèi)徑一致,滿(mǎn)足0.98DN≤D≤1.05DN(DN為傳感器內(nèi)徑,D為配管內(nèi)徑),否則管道必須變徑。連接管道與傳感器同軸度應(yīng)不大于0.05DN。
傳感器上游應(yīng)盡量避免安裝調(diào)節(jié)閥或半開(kāi)閥門(mén),應(yīng)將調(diào)節(jié)閥或半開(kāi)閥門(mén)安裝在傳感器下游5D之后。
檢修閥安裝在傳感器上游。
傳感器安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門(mén),不斷地開(kāi)關(guān)閥門(mén),對(duì)傳感受器的使用壽命影響極大,非常容易對(duì)傳感器造成性損壞。
傳感器應(yīng)避免在架空非常長(zhǎng)的管道上安裝,因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間使用后,由于傳感器的下垂作用非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時(shí),必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
安裝管道應(yīng)無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng),否則應(yīng)有必要的減震措施。在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防震墊。
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。
為方便檢修,安裝旁通管。旁通管的連接須注意傳感器的前后直管段。
對(duì)外部環(huán)境的要求
傳感器盡量安裝在室內(nèi),必須安裝在室外時(shí)應(yīng)注意防水、防曬,放大器盒外的電纜應(yīng)彎成U型,防止水順著電纜線(xiàn)流入放大器盒內(nèi)。
傳感器避免安裝在溫度變化很大的場(chǎng)所和受到設(shè)備的熱輻射,若必須安裝時(shí),須有隔熱通風(fēng)的措施。
傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中,若必須安裝時(shí),須有通風(fēng)措施。
傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離電噪聲,如大功率變頻器、大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和大功率無(wú)線(xiàn)收發(fā)設(shè)備等。
傳感器周?chē)鷳?yīng)留有足夠空間,應(yīng)有照明燈和電源插座,并應(yīng)設(shè)置旁通管路,以便安裝接線(xiàn)和定期維護(hù)。
正確安裝的要求
安裝流量計(jì)前應(yīng)吹掃管線(xiàn),以免管道中有焊渣等較大異物影響傳感器正常工作,甚至損壞傳感器。
渦街流量傳感器在管道上可以水平或垂直安裝,被測(cè)介質(zhì)應(yīng)為滿(mǎn)管流動(dòng),垂直安裝時(shí),流向應(yīng)自下而上。
當(dāng)需要溫度、壓力補(bǔ)償時(shí),壓力變送器安裝在流量傳感器下游3-5D處,測(cè)溫元件(通常用鉑電阻)安裝在下游6-8D處。
傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測(cè)量過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽和低溫液體,這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。當(dāng)用于測(cè)量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道時(shí),可將傳感器倒裝。
在有保溫層的管道上,切勿用保溫材料將傳感器上連接放大器盒的連桿都包圍起來(lái),最多不超過(guò)連桿高度的三分之一。傳感器殼體可以用保溫材料包裹。
測(cè)量氣體流量時(shí),若被測(cè)氣體中含有少量的液體,傳感器應(yīng)安裝在管線(xiàn)的較高處;測(cè)量液體流量時(shí),若被測(cè)液體中含有少量的氣體,傳感器應(yīng)安裝在管線(xiàn)的較低處。
安裝步驟
法蘭連接型直接將用戶(hù)管道上的法蘭與流量計(jì)上的法蘭對(duì)接。注意介質(zhì)流向與流量計(jì)上箭頭方向一致,密封墊片勿突出于管道內(nèi)。
法蘭卡裝型安裝步驟如下:
1. 將已安裝好法蘭和螺栓的傳感器卡入直管道內(nèi)(注意傳感器上的流向標(biāo)志應(yīng)與管道內(nèi)介質(zhì)流向一致),用電焊將兩端法蘭片點(diǎn)焊定位。注意法蘭端面應(yīng)與管道垂直,傳感器筒體的中心線(xiàn)應(yīng)與管道中心線(xiàn)重合。
2. 為避免電焊高溫?fù)p壞傳感器,在正式焊接法蘭前拆下螺栓和傳感器。
3. 法蘭與管道焊接好后,管道內(nèi)要清理干凈不得存有焊渣等物。然后將傳感器、石棉墊片和法蘭連接,注意密封墊片不應(yīng)突出于管道內(nèi),其內(nèi)徑可比管道內(nèi)徑大1~2mm,以免影響測(cè)量精度。裝上螺栓、墊圈和螺母并緊固。
儀表接線(xiàn)
輸出頻率信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)儀表接線(xiàn):
輸出頻率信號(hào)的傳感器與其它設(shè)備之間采用三線(xiàn)制傳輸,所需電源為24V±10%,輸出回路的最小負(fù)載電阻為10kΩ,最大電容為0.22μF,屏蔽線(xiàn)的電阻小于50Ω。一般情況下連接線(xiàn)用三芯屏蔽線(xiàn)(RWP3×0.5mm),屏蔽層應(yīng)地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上。
在高溫或低溫環(huán)境中,要采用適合于現(xiàn)場(chǎng)溫度的屏蔽電纜線(xiàn);當(dāng)使用現(xiàn)場(chǎng)空氣中含有油、溶劑或其它腐蝕性氣體或液體時(shí),應(yīng)采用適合于這種現(xiàn)場(chǎng)的屏蔽電纜線(xiàn)。
連線(xiàn)不能與電力線(xiàn)平行排在一起,至少間隔15cm,單獨(dú)穿行在金屬管中。連線(xiàn)要固定好,不能晃動(dòng)。
輸出二線(xiàn)制(4~20)mA信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)儀表接線(xiàn):
輸出二線(xiàn)制(4~20)mA信號(hào)的傳感器與其它設(shè)備之間采用二線(xiàn)制傳輸,所需電源為24V±10%,輸出回路的最大負(fù)載電阻為600Ω(包括電纜線(xiàn)的電阻)。一般情況下連接線(xiàn)用600V PVC絕緣電線(xiàn)或電纜;在易受電噪聲干擾的現(xiàn)場(chǎng)需使用二芯屏蔽線(xiàn)(RWP2×0.5mm),屏蔽層應(yīng)地接在放大器盒內(nèi)的接地螺絲上