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詳細介紹
煙氣流量計： 曹
我公司生產(chǎn)的渦街流量計可以得到冶金、污水,、科技,、農(nóng)業(yè)、熱電,、化工等眾多企業(yè)的認可,、我們的轉(zhuǎn)換器都是具有防雷、防震,、抗干擾的傳感器,、是測量一般氣體的*選擇。
一,、 渦街流量計簡介：
旋渦交錯分離,在柱體兩側(cè)及柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動的壓力,設在柱體內(nèi)部（或后面）的檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用,使埋設在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應力而產(chǎn)生交變電荷信號,。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)設定的密度，渦街流量系數(shù)進行流量運算,，現(xiàn)場液晶顯示瞬時流量和累計流量,。
二、渦街流量計工作原理：
當流體通過由螺旋形葉片組成的旋渦發(fā)生器后,，流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉(zhuǎn),，形成旋渦。當流體進入擴散段時,，旋渦流受到回流的作用,，開始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進動現(xiàn)象,。該進動頻率與流量大小成正比,，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響。檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)進動頻率,，就知道了流量,。而且能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。流量計算式為：
K=f/q
式中：K ——流量儀表系數(shù)l/m³
f——旋渦頻率 Hz
q——體積流量m³/s
流量計的儀表系數(shù)在一定的結(jié)構(gòu)參數(shù)和規(guī)定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)與流體的溫度,、壓力,、組分和物性（密度、粘度）無關,。
流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成,。
1、傳感器包括旋渦發(fā)生器,、檢測元件,、整流器和殼體,。
旋渦發(fā)生器由特定螺旋形葉片組成,，它固定在殼體收縮段前端，強迫流體產(chǎn)生強烈的旋渦流,。
檢測元件安裝在靠近擴張管的喉部,，用熱敏、壓電,、應變,、電容或光纖等檢測元件可測出旋渦進動的頻率信號。
整流器固定在流量計表體出口，其作用是消除旋渦流,，以減小下游流態(tài)對儀表測量的影響,。
殼體設計成一定形狀的流道，使旋渦形成,，固定和保護安裝在內(nèi)部的零部件,，并通過法蘭與管道相連接。
2,、轉(zhuǎn)換顯示儀
由壓電傳感器檢測到的微弱電壓信號經(jīng)過放大,、濾波、整形后,，變成頻率與流量成正比的脈沖信號,，然后由顯示儀計數(shù)顯示。顯示儀配有外輸接口,，輸出各種信號,。對測量的氣體介質(zhì)可進行溫度和壓力的補償，轉(zhuǎn)換為標準狀況下的體積流量,，并顯示,。
在流體中設置三角柱型旋渦發(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探頭或壓電檢測探頭及相應匹配電路,，即可構(gòu)成電容檢測式渦街流量/傳感器或壓電檢測式渦街流量傳感器,。
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圖(一)旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f,，被測介質(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,，有如下關系式: 式一
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量范圍度,。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,，由流速V求出體積流量，式二,。
式一 | 式二 |
f=St.V/〔（1-1.25d/D）d〕 | Q＝3600f/K或M=ρ3600 f/K |
式中：f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率 | 式中：K＝儀表常數(shù)（1/m?）,。 |
St－斯特羅哈爾數(shù) | M=質(zhì)量流量 |
V－流體的平均流速 | Q＝體積流量（m?/h） |
d－柱體流面寬度 | ρ=介質(zhì)密度（kg/m?） |
D-管道內(nèi)徑 | F=頻率Hz
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三、渦街流量計產(chǎn)品優(yōu)點：
▲煙氣流量計不受溫度,、壓力的影響,，同時不易堵,，不易卡，不易結(jié)垢,，耐高溫,、高壓。
▲安全防爆,，適用于惡劣環(huán)境,。
▲煙氣流量計無可動部件、無空洞縫隙設計,，產(chǎn)品無磨損,、耐臟污，無需機械維修,，使用壽命長,。
▲煙氣流量計采用微功耗高新技術，電池供電的現(xiàn)場顯示型流量計,，可不斷電運行兩年以上,。
▲穩(wěn)壓補償一體化設計。
▲電流輸出均為電隔離型,，具有良好的共模干擾抑制能力,。
▲同時顯示流量值與累計流量值，不必輪流切換,。
▲采用抗振探頭,，有效消除外界振動影響。
▲電路采用表面貼裝工藝,，結(jié)構(gòu)緊湊,，可靠性高。
▲采用分體式信號轉(zhuǎn)換器,，電纜zui長10米,。
▲量程比寬達20:1。
▲整體結(jié)構(gòu)設計合理,，動態(tài)測量范圍寬,，壓力損失小。
▲分體式渦街流量計采用不銹鋼材質(zhì),，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測量,。
▲現(xiàn)場液晶顯示，脈沖,、4-20mA輸出或485通訊,，可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接。
(1) 渦街流量計測量不準問題
①振動大,。并非每一臺天然氣流量計都安裝在振動大的場所。但是安裝在燃燒房廠房和鼓風機房的天然氣流量計都得考慮振動問題。這種振動主要來燃燒機,，機器的振動通過空氣管道或風管可以傳到很遠的地方,。其中振動zui大的要數(shù)往復式壓縮機，大型往復式壓縮機運行時產(chǎn)生的振動往往帶動廠房和周圍地面一起振動,，對相關空氣流量計的準確而可靠的運行帶來威脅,。它引發(fā)杠桿式差壓變送器支點移動而使儀表產(chǎn)生示值漂移。振動導致渦街流量傳感器產(chǎn)生同振動頻率相對應的干擾信號,，引起流量示值大幅度偏高,。
②氣體帶水。天然氣取自大氣,，而大氣中總是含有一定數(shù)量的水蒸氣,。水蒸氣的含量用水蒸汽分壓ps表示。大氣中的水蒸氣飽和分壓是大氣溫度的函數(shù)(見表3.4),。在雨天和霧天,，室外大氣中的水蒸氣分壓達到飽和程度，即相對濕度達到100%,，這時將大氣壓縮就如同壓迫吸足水的海綿,，隨著體積的縮小，就有相應數(shù)量的水析出,。這是壓縮空氣所以帶水的簡單原理,。在晴好的天氣，大氣相對濕度較低,，但隨著其被壓縮,，體積縮小到原來的幾分之一后，水蒸氣分壓會相應升高,，也有可能進入飽和狀態(tài)而析出水滴,。
用來測量天然氣流量的渦街流量計，要影響測量準確度,。引壓管線中常有一段水,，導致差壓變送器測到的差壓同節(jié)流裝置所產(chǎn)生的差壓不*。這些都是空氣帶水引起誤差的常見原因,。除此之外,，由于城區(qū)大氣中氮氧化物含量較高，使得壓縮空氣所含水滴呈酸性,，引起環(huán)室表面腐蝕,、管道內(nèi)壁腐蝕，使其表面變得粗糙,。腐蝕產(chǎn)生的氧化鐵在一定條件下變干燥時,，很容易從管內(nèi)壁脫落而被氣流帶到孔板前,，這也會對流量示值產(chǎn)生影響。所以在停車檢修時,，應將這些粉狀和塊狀的垃圾予以清除,。
③脈動流。燃燒機出口流體多數(shù)包含一定的脈動,。例如往復式壓縮機,，表現(xiàn)為半波脈動，如圖3.13所示,。在現(xiàn)場可觀察到壓縮機和鼓風機的出口壓力有明顯擺動,。其中正(定)排量鼓風機出口脈動頻率較高，一般有幾十赫茲,，而往復式壓縮機出口脈動頻率較低,，一般為幾赫茲。流動脈動引起差壓式流量計,、渦街流量計等多種流量計示值偏高,，引起浮子式流量計中的浮子上下跳動。消除和減弱流動脈動對流量計示值影響的常用方法有兩個,，一是在壓縮機出口設置一只緩沖罐濾除脈動,，而將流量計安裝在緩沖后面。實際上往復式壓縮機的的系統(tǒng)都是這樣設計的;二是將流量計安裝在遠離脈動源的地方,，這樣可利用工藝管道的氣容同其管阻構(gòu)成低通濾波器衰減脈動,。
四、渦街流量計主要參數(shù)說明：
公稱通徑（mm） | 15,、20,、25，40,，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：-40～150，-40～260,，-40～330,；電容式： -40～400,，-40～500（協(xié)議訂貨） |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti，（其它材料協(xié)議供貨） |
允許振動加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0～2.0g |
精確度 | ±1%R,，±1.5%R,；插入式：±2.5%R,， |
范圍度 | 1：6～1：30 |
供電電壓 | 傳感器：DC +12V,，DC +24V；變送器：DC +12V ,，DC +24V,；電池供電型：3.6V電池 |
輸出信號 | 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標準 Cd≤2.4 |
防爆標志 | 本安型：ExdⅡia CT2-T5隔爆型：ExdⅡCT2-T5 |
防護等級 | 普通型IP65 潛水型 IP68 |
環(huán)境條件 | 溫度-20℃～55℃,，相對濕度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，兩線制標準電流輸出型 （4～20mA） ≤1500m,；負載電阻≤750Ω,； RS485/HART≤1200m. |
五、渦街流量計產(chǎn)品選型：
型 譜 | 說 明 | ||||||
AKLUGB | 渦街流量儀表 | ||||||
檢測 | B | 壓電式傳感器 | |||||
方式 | E | 電容式傳感器 | |||||
連接方式 | 1 | 僅對滿管型 | 法蘭連接型 | ||||
2 | 僅對滿管型 | 法蘭卡裝型 | |||||
3 | 僅對插入型 | 簡易插入型 | |||||
4 | 僅對插入型 | 球閥插入型 | |||||
測量介質(zhì) | 2 | 液體 | |||||
3 | 氣體 | ||||||
4 | 蒸汽 | ||||||
公稱通徑 | 2 | DN25 | |||||
… | … 單位：mm | ||||||
30 | DN300 | ||||||
使用環(huán)境 | P | 普通型 | |||||
B | 防爆型 | ||||||
輸出信號 | 1 | 脈沖輸出 | |||||
2 | 4～20mA電流輸出,，液晶顯示 | ||||||
3 | RS-485通訊 | ||||||
4 | 電池供電,，不帶溫度、壓力補償 | ||||||
5 | 溫壓補償一體,，4～20mA電流輸出型 | ||||||
6 | 溫壓補償一體,，電池供電型 | ||||||
六、渦街流量計安裝圖示：
1:圖示
2：要求
1,、盡可能避開強電設備,、高頻設備、強開關電源設備,。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離,。
2、盡可能避開高溫熱源和輻射源的直接影響,。若必須安裝,，須有隔熱通風措施。
3,、盡可能避開高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境,。若必須安裝，須有通風措施,。
4,、盡可能渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上,。若必須安裝，須在其上下游2D處加設管道緊固裝置,，并加防振墊,，加強抗振效果。
5,、盡可能安裝在室內(nèi),，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形,，避免水順著電纜線進入放大器殼內(nèi),。
6、盡可能流量計安裝點周圍應該留有較充裕的空間,，以便安裝接線和定期維護,。
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