一、儀表概述:
液體渦街流量計(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)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、測(cè)量原理:
液體渦街流量計(jì)是由設(shè)計(jì)在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)生體、檢測(cè)探頭及相應(yīng)的電子線路等組成,。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí),,它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱為卡門渦街,。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比,,并給出了頻率與流速的關(guān)系式:
f = St × V/d 式中:
f 渦街發(fā)生頻率 (Hz)
V 旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數(shù)(常數(shù))
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力,該壓力作用在檢測(cè)探頭上,,便產(chǎn)生一系列交變電信號(hào),,經(jīng)過(guò)前置放大器轉(zhuǎn)換、整形,、放大處理后,,輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(hào)(或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào))。
三,、適用場(chǎng)合:
液體渦街流量計(jì)根據(jù)卡門(karman)渦街原理測(cè)量氣體,、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量,。廣泛用于各種行業(yè)氣體,、液體、蒸汽流量的計(jì)量,,也可測(cè)量含有微小顆料,、雜質(zhì)的混濁液體,并可作為流量變送器用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,。
四,、性能特點(diǎn):
1、可測(cè)量蒸汽,、氣體,、液體的體積流量和質(zhì)量流量。
2,、可實(shí)現(xiàn)不斷流拆裝傳感器,,可實(shí)現(xiàn)放大器與傳感器分離(分離距離15m)。
3,、采用消擾電路和抗振傳感頭,,使儀表具有一定抗環(huán)境振動(dòng)性能。
4,、壓力損失小,,量程范圍寬,范圍度達(dá)10-40倍,。
5,、無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,,長(zhǎng)期穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于安裝和維護(hù),。
6,、可測(cè)介質(zhì)溫度達(dá)+350℃(+450℃)。
五,、技術(shù)指標(biāo):
測(cè)量介質(zhì):液體,、一般氣體、天然氣,、蒸汽(飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽),;
測(cè)量可能范圍:雷諾數(shù)為5×103~7×106
正常測(cè)量范圍:雷諾數(shù)為2×104~7×106
測(cè)量流速范圍:液體0.5~7m/s 氣體4~35mm/s 蒸汽7~70m/s
被測(cè)流體溫度:-40℃~+300℃
被測(cè)流體溫度:1.6、4,、25MPa
準(zhǔn)確度:1級(jí),、1.5級(jí)、0.5級(jí)(通過(guò)非線性修整方可達(dá)到0.5級(jí)),;
重復(fù)性:指示值的0.2%,;
表體材料:ICr18Ni9Ti;
壓力損失:△=1.2×r×V2×10-6 式中:△P-壓力損失 r-被測(cè)的流體密度(Kg/m3) v-管內(nèi)平均流速(m/s) 環(huán)境溫度:-20℃~+55℃(特殊要求定貨說(shuō)明)
環(huán)境濕度:≤90%RH
大氣壓力:86-106KPa
外供電源:3.6~224VDC
內(nèi)供電源:3~4.5VVDDC
工作電源:80/A
工作電壓:2.7~3.6v
工作頻率:0.1~3000H
信號(hào)遠(yuǎn)傳距離:100mm
信號(hào)輸出:脈沖輸出(外供電源)電流輸出4~20mADC(兩線制外供24VDC電源)脈沖輸出與電流輸出只能選一種方式,。
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,。