一、儀表概述:
應(yīng)力式渦街流量計(jì)是上近十幾年發(fā)展起來的一種新型節(jié)能流量?jī)x表,。從它誕生之日起,一直受到有關(guān)專家及用戶的肯定和好評(píng),深受流量界的關(guān)注和重視,。我國是從七十年代末開始研制、一九八四年開始批量生產(chǎn)的,。日前在國內(nèi)很多行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用,從而改善了我國流量計(jì)量水平落后的狀況,推動(dòng)了節(jié)能事業(yè)的發(fā)展,收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
二,、測(cè)量原理:
應(yīng)力式渦街流量計(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)力通過在它內(nèi)部地壓電元件來檢出地,。
三,、適用場(chǎng)合:
應(yīng)力式渦街流量計(jì)具有量程比寬,精度高,,安裝維護(hù)方便和介質(zhì)適應(yīng)性廣等一系列優(yōu)點(diǎn),。可廣泛應(yīng)用于石油,、化工、冶金,、機(jī)械,、食品、造紙,,以及城市管道供熱,、供水、煤氣等行業(yè)的各種低黏度液體,、氣體,、蒸汽等單相流體的工藝計(jì)量和節(jié)能管理。
四、性能特點(diǎn):
1,、采用低功耗CPU中央處理器和液晶顯示,,功耗低,。
2,、安裝簡(jiǎn)便,維護(hù)十分方便,,檢定周期長(zhǎng),,一般為兩年,。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,,無可動(dòng)部件,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠,。
4、量程范圍寬:正常范圍1∶10,,量程比可達(dá)1∶15,。
5、壓力損失小,,運(yùn)行費(fèi)用低,,更具節(jié)能意義。
6,、在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi),,輸出信號(hào)不受被測(cè)介質(zhì)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),,調(diào)換配件后一般無須重新標(biāo)定儀表系數(shù),。
7、可現(xiàn)場(chǎng)顯示,,也可遠(yuǎn)距離傳輸,,還可與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
8,、檢測(cè)探頭不直接接觸被測(cè)介質(zhì),,性能更穩(wěn)定。
9,、溫壓補(bǔ)償一體化設(shè)計(jì),、電流輸出均為光電隔離型,具有良好的抗共模干擾抑制能力,。
五,、技術(shù)指標(biāo):
1、溫度范圍:壓電式:-25℃~+350℃ 電容式:-40℃~+450℃
2,、連接方式:DN15~DN300為法蘭卡裝式法蘭連接式,,DN300~DN1000為插入式,,DN1000以上可特殊訂貨
3、流速范圍:蒸汽:7m/s~70m/s 液體:0.7m/s~7m/s 氣體:5m/s~35m/s
4,、壓力規(guī)格:PN1.6MPa,;PN2.5MPa;PN4.0MPa,,更高壓力規(guī)格可特殊定做
5,、壓力損失系數(shù):Cd≤2.6
6、準(zhǔn)確度:法蘭卡裝式,、連接式:0.5級(jí),、1.0級(jí)、1.5級(jí) 插入式:1.5級(jí),、2.5級(jí)
7,、供電電壓:傳感器:DC12V或DC24V 變速器:DC24V
現(xiàn)場(chǎng)顯示型:DC24V、DC12V或3.6V鋰電池
8,、輸出信號(hào):傳感器:脈沖頻率信號(hào)2~3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V
變送器:兩線制4~20 mA DC電流信號(hào)
9,、 抗振性能:壓電式≤0.2 g 電容式≤2.0g
10、環(huán)境溫度:傳感器:-30℃~+65℃ 變送器:現(xiàn)場(chǎng)顯示-10℃~+50℃
11,、環(huán)境濕度:相對(duì)濕度5~8%
12,、信號(hào)遠(yuǎn)傳距離:≤500m
13、直管段長(zhǎng)度:上游≥10D 下游≥5D
14,、防爆等級(jí):ExiaⅡCT2-T5本安防爆
15,、防護(hù)等級(jí):普通型IP65 潛水型IP68
16、儀表材質(zhì):儀表外殼采用鋁合金,,表體部分采用不銹鋼304材質(zhì),,也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。
六,、選型要點(diǎn):
正確選型才能保證渦街流量計(jì)更好的使用,。選用什么種類的渦街流量計(jì)應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來決定?使渦街流量計(jì)的通徑、流量范圍,、襯里材料,、電極材料和輸出電流等?都能適應(yīng)被測(cè)流體的性質(zhì)和流量測(cè)量的要求。
1,、精密功能檢查
精度等級(jí)和功能根據(jù)測(cè)量要求和使用場(chǎng)合選擇儀表精 度等級(jí),,做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算,、產(chǎn)品交接和能源計(jì)量的場(chǎng)合,,應(yīng)該選擇精度等級(jí)高些,如1.0級(jí),、0.5級(jí),,或者更高等級(jí); 用于過程控制的場(chǎng)合,,根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級(jí);有些僅僅是檢測(cè)一下過程流量,無需做控制和計(jì)量的場(chǎng)合,,可以選擇精度等級(jí)稍低的,,如1.5級(jí)、2.5級(jí),,甚至 4.0級(jí),,這時(shí)可以選用價(jià)格低廉的插入式渦街流量計(jì)。
2,、可測(cè)量的介質(zhì)
測(cè)量介質(zhì)流速,、儀表量程與口徑 測(cè)量一般的介質(zhì)時(shí),渦街流量計(jì)的滿度 流量可以在測(cè)量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi) 選用,,范圍比較寬,。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同,應(yīng)視測(cè)量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定,,即當(dāng)管道流速偏低,,不能滿足流量?jī)x表要求時(shí)或者在此流速下測(cè)量準(zhǔn) 確度不能保證時(shí),,需要縮小儀表口徑,,從而提 高管內(nèi)流速,得到滿意測(cè)量結(jié)果,。
3,、渦街流量變送器的選擇
在飽和蒸汽測(cè)量中采用VA型壓電式渦街流量變送器,由于渦街流量計(jì)量程范圍寬,,因此,,在實(shí)際應(yīng)用中,一般主要考慮測(cè)量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計(jì)的下限,,也就是說必須滿足流體流速不得低于5m/s,。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器,而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑,。
4,、壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長(zhǎng),壓力波動(dòng)較大,,必須采用壓力補(bǔ)償,,考慮到壓力、溫度及密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,,測(cè)量中只采用壓力補(bǔ)償即可,,由于管道飽和蒸汽壓力在0.3-0.7MPa范圍,壓力變送器的量程選擇1MPa即可,。
5,、顯示儀表選擇
顯示儀表智能流量顯示儀,,具有穩(wěn)壓補(bǔ)償、瞬時(shí)流量顯示和累積流量積算功能,。
七,、現(xiàn)場(chǎng)需求:
1、低維護(hù)量-市場(chǎng)上大多數(shù)的渦街流量計(jì)是采用取壓孔或插入式檢測(cè)元件感應(yīng)漩渦,,一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙,,則造成信號(hào)變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分,,從而降低維護(hù)量,。
2、感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一,,看似簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)卻給實(shí)際使用帶來不便,。因?yàn)橐坏└袘?yīng)部分失效,則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件,,影響生產(chǎn),。完善的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將二者分開,這樣就可以單獨(dú)更換感應(yīng)部分,,而無需將介質(zhì)排空,。
3、渦街流量計(jì)容易受到振動(dòng)的干擾,,設(shè)計(jì)精良的渦街流量計(jì)可以通過硬件和數(shù)字信號(hào)處理將干擾排除,,從而得到穩(wěn)定的信號(hào)。
4,、渦街流量計(jì)安裝的一個(gè)麻煩事前后需要很長(zhǎng)的直管段,,有些廠家可以提供在流量計(jì)內(nèi)部縮徑的設(shè)計(jì),大大降低了用戶專門維渦街流量計(jì)配備直管段的需求,。
八,、調(diào)試使用期間需要注意的問題:
1、流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)安裝,、維護(hù)必須遵守“有防爆性氣體時(shí)勿開蓋"的警告語,,并在開蓋前關(guān)掉外電源。
2,、渦街流量計(jì)在室外使用時(shí),,建議加配防護(hù)罩。
3,、不得隨意松開流量計(jì)固定部分,。壓力傳感器的保護(hù)。用戶在使用流量計(jì)時(shí),,應(yīng)注意流量計(jì)的壓力過載值為壓力傳感器額定工作壓力的1.5倍(即介質(zhì)zui高壓力的1.5倍),。選型應(yīng)在規(guī)定的流量范圍內(nèi),,防止超速運(yùn)行,以獲得理想的準(zhǔn)確度和保證正常使用壽命,。(由于試壓,、吹掃管道或排氣造成超速運(yùn)轉(zhuǎn),以及渦輪在反向流中運(yùn)轉(zhuǎn)都可能導(dǎo)致流量計(jì)損壞)
4,、渦街流量計(jì)投入運(yùn)行時(shí)應(yīng)緩慢開啟閥門,,防止瞬間氣流沖擊而損壞渦輪。加潤(rùn)滑油應(yīng)按告示牌操作,,加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定,,通常每年2~3次。
5,、渦街流量計(jì)運(yùn)行時(shí)不允許打開后蓋或更動(dòng)內(nèi)部有關(guān)參數(shù),,否則將影響流量計(jì)的正常運(yùn)行。