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压缩空气流量计

压缩空气流量计
一、压缩空气流量计概述:
   智能涡街流量计(压缩空气流量计),主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。 
 
二,压缩空气流量计测量原理
                          
     在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如右图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
  设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式: f=SrU1/d=SrU/md                     
式中  U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
    Sr--斯特劳哈尔数;
    m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为
                      qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr                 
 
 
 
            K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1                  
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
  K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为
 
图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h;
   Pn,P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力,Pa;
   Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
   Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
三、压缩空气流量计产品优势:
▲不受温度、压力的影响,同时不易堵,不易卡,不易结垢,耐高温、高压。
▲安全防爆,适用于恶劣环境。
▲无可动部件、无空洞缝隙设计,产品无磨损、耐脏污,无需机械维修,使用寿命长。
▲采用微功耗高新技术,电池供电的现场显示型流量计,可不断电运行两年以上。
▲稳压补偿一体化设计。
▲电流输出均为电隔离型,具有良好的共模干扰抑制能力。
▲同时显示流量值与累计流量值,不必轮流切换。
▲采用抗振探头,有效消除外界振动影响。
▲电路采用表面贴装工艺,结构紧凑,可靠性高。
▲采用分体式信号转换器,电缆最长10米。
▲量程比宽达20:1。
▲整体结构设计合理,动态测量范围宽,压力损失小。
▲分体式涡街流量计采用不锈钢材质,可适用于腐蚀性介质的测量。
▲现场液晶显示,脉冲、4-20mA输出或485通讯,可与工业自动化系统连接。
四、技术参数
● 测量介质
饱和蒸汽、水
● 公称口径
DN25 — DN500
● 介质温度
- 40℃—+150℃ ; -40℃—+280℃ ; -40℃—+350℃ ;
-40℃—+420℃(需选配传感头不断流拆装型)
● 精度等级
1.5级、1.0级() 、0.5级、0.2级(需协议供货)
● 涡街可测流量范围
液体:0.4 m/s —10 m/s
气体、蒸汽:4m/s -- 70 m/s
● 放大器选择
温度补偿一体化智能数字显示型放大器(工况脉冲或RS485信号输出)
● 防爆等级
本安防爆型ExiaⅡCT4
隔爆型ExdⅡCT6
● 防护等级
IP54、IP65
● 表体材质
1Cr18Ni9Ti(其它材质协议供货)
五、压缩空气涡街流量计型号及功能选择
LUGB————
LUGB……………满管式涡街流量传感器
A-LUGB型满管式涡街表体连接形式
1 法兰连接式(温压补偿式涡街必选型)
2 法兰卡装式(型)
B-可测介质
1 气体、液体、蒸汽通用(只限数字滤波智能示型涡街)
2 测量液体
3 测量气体
4 测量饱和蒸汽、过热蒸汽
C-涡街口径
D-输出信号
0 电压脉冲(低电平≤1V, 高电平≥6V,脉宽≥10uS)
1 两线制4-20mA输出( 温压补偿型为三线制)
2 无信号输出现场显示
E-可测高介质温度
0 -40℃…+150℃
1 -40℃…+280℃(LUCB型插入式涡街250℃)
2 -40℃…+350℃(LUCB型插入式涡街不可选)
3 -40℃…+420℃(只限传感头不断流拆卸型)
F-防爆等级
0 无防爆认证,防护等级为IP54、IP65
1 本安防爆型,防爆等级为ExiaⅡCT4
2 隔爆防爆型,防爆等级为ExdⅡCT6
G-涡街放大器显示形式
0 无现场显示型
1 现场显示型(液晶显示,可显示瞬时流量、累积流量,补偿型还能显示温度、压力、标况流量等)
H-仪表精度等级
0 1.0级(LUGB型,LUCB型需协议供货)
1 0.5级(只限LUGB型涡街)
2 0.2级(只限LUGB型涡街,需协议供货)
3 2.5级(LUCB型插入型涡街型)
4 1.5级(LUCB型插入式涡街需协议供货)
5 低流速型涡街(表体内直接缩径,精度≥1.5级)
I-放大器安装形式
0 表体与放大器不分离型
1 表体与放大器分离型(分离距离≤10米。温度及温压补偿型表体不可选)
2 潜水型涡街
J-涡街放大器工作电源
0 12VDC供电
1 24VDC供电
2 3.6V(或3V)锂电池供电(只限带液晶显示无信号输出型涡街)
3 3.6V(或3V)锂电池、24VDC电源同时供电(只限带液晶显示有信号输出型涡街)
注:3V锂电池只适用于温压补偿一体化型涡街
K-涡街检测功能及放大器显示形式
0 无补偿式 (无温度、压力补偿功能)
1 现场显示气体温度、压力补偿一体化智能式(LUGB型法兰连接式气体表体专用。可显示标况瞬时流量、标况累积流量、温度、压力或频率、时间等。可同时选择补偿前或补偿后三线制4-20mA输出和电压脉冲输出,脉冲低电平≤1V,高电平≥6V,脉冲占空比50%)
2 现场显示过热蒸汽温度、压力补偿一体化智能式(LUGB型法兰连接式过热蒸汽、饱和蒸汽表体专用。可进行密度补偿计算。可显示瞬时质量流量、累积质量流量、温度、压力或工况体积量、频率等。可同时选择补偿前或补偿后三线制4-20mA输出和电压脉冲输出,脉冲低电平≤1V, 高电平≥6V, 脉冲占空比50%)
3 现场显示温度补偿智能式(LUGB型饱和蒸汽表体专用,可进行密度补偿计算。可显示瞬时质量流量、累积质量流量或温度、压力等。可选择补偿前三线制电压脉冲输出,脉冲低电平≤1V, 高电平≥6V, 脉冲占空比50%)
L-LUGB型满管式涡街传感头安装形式
0 传感头断流拆装式
1 传感头不断流拆装式(≥350℃涡街必选型)
M-通讯方式
0 无通讯
1 R485通讯(只限智能式放大器)
2 R232通讯(只限智能式放大器)
N-HART协议
0 无HART协议
1 带HART协议(需协议供货)
Q-滤波方式
0 普通方式
1 智能数字滤波方式(需协议供货)

六、涡街流量计安装
涡街流量计
主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。表内的参数能长期稳定,是一种比较先进、理想的测量仪器。


1、合理的选择安装地点
避开强电力设备,高频设备,强电源开关设备;避开高温热源和辐射源的影响,避开强烈震动场所和强腐蚀环境等,同时要考虑安装维修方便。

2、上下游必须有足够的直管段。
若传感器安装点的上游在同一平面上有二个90。弯头,则:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D 。
若传感器安装点的上游在不同平面上有二个90。弯头,则:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D 。
调节阀应安装在传感器的下游5D以外处,若必须安装在传感器的上游,传感器上游直管段应不小于50D,下游应有不小于5D。

3、管道采取减振动措施。
传感器尽量避免安装在振动较强的管道上,特别是横向振动。若不得已要安装时,必须采取减振措施,在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防振垫。

4、在水平管道上安装是涡街流量计常用的安装方式。
测量气体流量时,若被测气体中含有少量的液体,传感器应安装在管线的较高处。
测量液体流量时,若被测液体中含有少量的气体,传感器应安装在管线的较低处。
安装点上下游的配管应与传感器同心,同轴偏差应不小于0.5DN。

5、传感器在垂直管道的安装。
测量气体流量时,传感器可以安装在垂直管道上,流向不限。若被测气体中含有少量的液体,气体流向应由下向上。
测量液体流量时,液体流向应由下向上:这样不会将液体重量额外附加在探头上。

6、测压点和测温点的选择。
根据测量的需要,需在传感器附近测量压力和温度时,测压点应在传感器下游的3-5D处,测温点应在传感器下游的6-8D

7、传感器在水平管道的侧装。
无论测量何种流体,传感器可以在水平管道上侧装,特别是测量过热蒸汽,饱和蒸汽和低温液体,若条件允许好采用侧装,这样流体的温度对放大器的影响较小。

8、传感器在水平管道的倒装。
一般情况下不推荐用此安装方法。此安装方法不适用于测量一般气体、过热蒸汽。可用于测量饱和蒸汽,适用于测量高温液体或需经常清洗管道的情况。测量高温蒸汽时,保温层多不能超过支架高度的三分之一。

 
安装示意图:

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