化工儀器網(wǎng)
詳細介紹
壓縮空氣流量表選型要求是綜合吸收發(fā)達國家*技術和總結多年研究生產經驗的基礎上進行精心設計的產品,，實現(xiàn)了產品智能化、標準化,、系列化,、通用化、生產模具化,、確保產品質量的美觀性,。
壓縮空氣流量計被廣泛適用于冶金、電力,、煤炭,、化工、石油,、交通,、建筑、輕紡,、食品,、醫(yī)***、環(huán)境保護及人民日常生活等國民經濟各個領域,，是發(fā)展工農業(yè)生產,，節(jié)約能源，改進產品質量，提高經濟效益和管理水平的重要工具在國民經濟中占有重要的地位,。
壓縮空氣流量表選型要求在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體,，則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產生有規(guī)則的旋渦，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列,。
參數(shù)及要求
測量介質： 氣體,、液體、蒸氣
連接方式：卡裝式,、法蘭式,、插入式
規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,10
壓縮空氣流量計法蘭式口徑選擇 100,150,200
壓縮空氣流量計測量精度 1.0級 1.5級
被測介質溫度:–25℃～100℃
–25℃～150℃ -25℃～250℃
壓縮空氣流量計使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
材質 不銹鋼, 鋁合金
電源 DC24V或鋰電池3.6V
防爆等級 本安型iaIIbT3-T6
壓縮空氣流量計能源分為一次能源（煤炭、煤層氣,、石油氣）,、二次能源（電力、焦炭,、人工燃氣,、成品油、液化石油氣,、蒸汽）及載能工質（壓縮空氣,、氧、氮,、氫,、）等。能源計量是科學管理能源,，實現(xiàn)節(jié)能降耗,，提高經濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分,，水,、人工燃氣、天然氣,、蒸汽這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計,，它們是能源管理和經濟核算*的工具。
該產品具有電路*,、功耗微低,、量程比寬、結構簡單,、阻力損失小,、堅固耐用、用途廣,、使用壽命長,、工作穩(wěn)定、便于安裝調試等特點。
原理功能特點
1,、壓縮空氣流量計表體中同時集成溫壓補償補償功能,，可測量流體的標準體積流量或標準質量流量。
2,、 壓縮空氣流量計全智能化,、數(shù)字化電路設計,，可自動補償被測流體密度或標況體積計算,。
3、 全新的數(shù)字濾波和修正功能使流量測量更加精準可靠,。
4,、 壓縮空氣流量計電池供電型無需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。
5,、 壓縮空氣流量計全新點陣漢字液晶顯示,，使用操作更方便。
壓縮空氣流量計 應用領域
壓縮空氣流量計主要技術參數(shù)
公稱通徑(mm) | 25 ,， 40 ,， 50 ， 65 ,， 80 ,， 100 ， 125 ,， 150 ,， 200 ， 250 ,，300 ,， (300 ～ 1000 插入式 ) |
公稱壓力(MPa) | DN25-DN200 4.0(>4.0 協(xié)議供貨 ) ， DN250-DN300 1.6(>1.6 協(xié)議供貨 ) |
介質溫度(℃) | 壓電式： -40 ～ 260 ,， -40 ～ 320 ,；電容式： -40 ～ 300, -40 ～400 ， -40 ～ 450 （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 ， ±1FS ,；插入式： ±2.5%R ,， ±2.5%FS |
范圍度 | 1 ： 6 ～ 1 ： 30 |
供電電壓 | 傳感器： +12V DC ， +24V DC ,；變送器： +12V DC ,， +24V DC；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 |
壓縮空氣流量計壓力損失系數(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 |
壓縮空氣流量計環(huán)境條件 | 溫度 -20℃ ～ 55℃ ,，相對濕度 5% ～ 90% ，大氣壓力 86 ～106kPa |
壓縮空氣流量計適用介質 | 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) ：負載電阻 ≤750Ω |
1 ．壓縮空氣流量計明確以下工作參數(shù),。
（ 1 ）被測介質的名稱,、組份
（ 2 ）工作狀態(tài)的***小、常用,、流量
（ 3 ）介質的***低,、常用、壓力和溫度
（ 4 ）工作狀態(tài)下介質的粘度
2 ．壓縮空氣流量計測量的是介質的工作狀態(tài)體積流量,，因此應先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質的工作狀態(tài)體積流量 , 相關公式如下：
（ 1 ）已知氣體標準狀態(tài)體積流量,，可通過以下公
式求出工況體積流量
公式（ 3 ）
(2) 已知氣體標準狀態(tài)密度ρ，可通過以下公
式求出工況密度
公式（ 4 ）
（ 3 ）已知質量流量 Q m 換算為體積流量 Q v
公式（ 5 ）
式中：
Q v ： 介質在工況狀態(tài)下的體積流量 (m 3 /h)
（ Q v = 3600f /K K: 儀表系數(shù) ）
Q o ： 介質在標準狀態(tài)下的體積流量 (Nm 3 /h)
Q m ： 質量流量 (t/h)
ρ： 介質在工況狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 )
ρ o ：介質在標準狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 ) ,，常用氣體介質的標準狀態(tài)密度,，見表（三）
P ： 工況狀態(tài)表壓 (MPa)
t ： 工況狀態(tài)溫度 (℃)
3 ．壓縮空氣流量計下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計算,，渦街流量儀表口徑的選擇主要是對流量下限的計算,。下限流量的計算應該滿足兩個條件：***小雷諾數(shù)不應低于界限雷諾數(shù)（ Re=2×10 4 ）；對于應力式渦街流量儀表在下限流量時產生的旋渦強度應大于傳感器旋渦強度的允許 值（旋渦強度與升力 ρ v 2 成比例關系）,。這些條件可表示如下：
由密度決定的工況可測下限流量：
由運動粘度決定的線性下限流量：
公式（ 7 ）
式中：
Q ρ ：滿足旋渦強度要求的***小體積流量 (m 3 /h)
ρ 0 : 參比條件下介質的密度
Q υ : 滿足***小雷諾數(shù)要求的***小線性體積流量 (m 3 /h)
ρ : 被測介質工況密度（ kg/m 3 ）
Q 0 : 參比條件下儀表的***小體積流量
(m 3 /h)
υ : 工作狀態(tài)下介質的運動粘度 (m 2 /s)
υ o : 參比條件下介質的 運動粘度 (m 2 /s)
通過 公式（ 6 ）,、（ 7 ）計算出 Q ρ 和 Q ν 。 比較 Q ρ 和 Q ν ,， 確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量：
Q υ ≥ Q ρ ：可測流量范圍為 Q ρ ～ Qmax , 線性流量范圍為 Q υ ～ Qmax
Q υ < Q ρ ：可測流量范圍和 線性流量范圍為
Q ρ ～ Qmax
Qmax ：渦街流量儀表的上限體積流量 (m 3 /h)
公式（ 6 ） 4 ．儀表上限流量以表 ( 二 ) 中的上限流量為準 . 氣體的上限流速應該小于 70m /s, 液體的上限流速應該小于 7m /s
5 ． 當 用戶測量的介質為蒸汽時,，常采用的計量單位是質量流量，即： t/h 或 Kg/h ,。由于蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的,，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式 (8) 進行計算得出
公式（ 8 ）
式中：
ρ ： 蒸汽的密度（ kg/m 3 ）
ρ 0 ： 1.205kg /m 3
Q 蒸汽 ：蒸汽質量流量（ t/h ）
6 ．計算壓力損失，檢測 壓力損失對工藝管線是否有影響 ,，公式 ( 單位： Pa) ：
Δ p= Cd ρ V 2 /2 公式（ 9 ）
式中：
ρ ：工況介質密度（ kg/m 3 ） V: 平均流速（ m/s ）
7 ． 被測介質為液體時 , 為防止氣化和氣蝕 , 應使管道壓力符合以下要求 :
p ≥ 2.7 Δ p+1.3p 0 公式（ 10 ）
式中：
Δ p: 壓力損失（ Pa ）
p 0 ：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（ Pa 絕壓）
Po: 流體的蒸汽壓力 (Pa 絕壓 )
8 ． 壓縮空氣流量計不適合測量高粘度液體,。當計算出的可測流量下限不滿足設計工藝要求時，應該考慮選用其它類型流量計,。
9 ．通過計算如果有兩種口徑都可滿足要求,，為了提高測量效果、降低造價,，應選用口徑較小的表,。應該注意的是,，盡可能使常用量處在流量范圍上限的 1/2 ～ 2/3
Δ p: 壓力損失（ Pa ） Cd ：壓力損失系數(shù)
現(xiàn)場需求
低維護量-市場上大多數(shù)的渦街流量計是采用取壓孔或插入式檢測元件感應漩渦，一旦介質中雜質嵌入取壓孔或感應元件與表體間的縫隙,，則造成信號變弱或不穩(wěn)定,。良好的設計應該是沒有容易堵塞的部分，從而降低維護量,。
感應元件在線更換-某些廠家的感應元件與渦街發(fā)生體合二為一,，看似簡單的設計卻給實際使用帶來不便。因為一旦感應部分失效,，則需要將管道內介質排空泄壓后更換部件,，影響生產。完善的設計應該是將二者分開,，這樣就可以單獨更換感應部分,，而無需將介質排空。
渦街流量計容易受到振動的干擾,，設計精良的渦街流量計可以通過硬件和數(shù)字信號處理將干擾排除，從而得到穩(wěn)定的信號,。
渦街流量計安裝的一 煩事前后需要很長的直管段,，有些廠家可以提供在流量計內部縮徑的設計，大大降低了用戶專門維渦街流量計配備直管段的需求,。
應用原理
設旋渦的發(fā)生頻率為f,，被測介質平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,，表體通徑為D,，即可得到以下關系式：
f=SrU1/d=SrU/md （1）
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速，m/s,；
Sr--斯特勞哈爾數(shù),；
m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）,。
K除與旋渦發(fā)生體,、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關,。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關系圖,。由圖可見,，在ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數(shù),，這是儀表正常工作范圍,。當測量氣體流量時,，VSF的流量計算式為圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關系曲線式中qVn，qV--分別為標準狀態(tài)下（0oC或20oC,，101.325kPa）和工況下的體積流量,，m3/h；
Pn,，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的壓力,，Pa；
Tn,，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度,，K；
Zn,，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù),。
渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力,，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽,、空氣、氣體,、水,、液體的工況體積流量，配備溫度,、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量,，是節(jié)流式流量計的理想替代產品。
在實際應用中,，往往大流量遠低于儀表的上限值,，隨著負荷的變化，小流量又往往會低于儀表的下限值,，使加工,、安裝都不方便。研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,，具有整流,、提高流速
氮氣計量表具有量程比寬，精度高,，安裝維護方便和介質適應性廣等一系列優(yōu)點,。可廣泛應用于石油,、化工,、冶金、機械,、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量和節(jié)能管理,。以其微功耗能方便接入控制系統(tǒng)和計算機系統(tǒng),，以滿足不同工況條件下客戶的需求，其不受介質溫度,、壓力,、粘度及組分的影響，同時不堵,、不卡,、不易結垢，也可耐高溫,、高壓,，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境,。特別是近推出的抗震智能型渦街流量計,，具有優(yōu)良的抗震性能，能自動識別振動信號和流量信號,，同時輸出抗震處理和無抗震處理的脈沖信號。
原理是由設計在流場中的旋渦發(fā)生體,、檢測探頭及相應的電子線路等組成,。當流體流經旋渦發(fā)生體時，它的兩側就形成了交替變化的兩排旋渦,，這種旋渦被稱為卡門渦街,。在卡門渦街理論的基礎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壓力,，該壓力作用在檢測探頭上,，便產生一系列交變電信號，經過前置放大器轉換,、整形,、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號（或標準信號）,。
參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表：
1．氣體：常溫常壓空氣,，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓）,，ρ=1.205 kg/m3,，υ=15×10-6 m2/s,。
2．液體：常溫水，t=20℃,，ρ=998.2kg/m3,，υ=1.006
3．流量公式：Q=(3600*F)/K
口徑 | 液體 | 氣體 | 儀表系數(shù) | ||||
(mm) | 測量范圍 | 輸出頻率 | 切除 | 測量范圍 | 輸出頻率 | 切除 | K(脈沖數(shù)/m3) |
15 | 0.4-4 | 40-400 | 15 | 3-12 | 280-1200 | 100 | 357058 |
20 | 0.8-8 | 33-330 | 10 | 6-30 | 230-1100 | 80 | 液153400 氣144660 |
25 | 1.2-12 | 25-250 | 8 | 9-55 | 200-1200 | 70 | 72100 |
32 | 2-20 | 20-200 | 6 | 12-120 | 120-1200 | 60 | 液36200 氣31196 |
40 | 3-30 | 15-150 | 6 | 20-200 | 100-1000 | 50 | 液18840氣18203 |
50 | 5-50 | 13-130 | 5 | 30-300 | 80-800 | 40 | 9210 |
65 | 8-80 | 9.7-97 | 4 | 50-500 | 60-600 | 30 | 4356 |
80 | 12-120 | 7.7-77 | 3 | 80-800 | 50-500 | 25 | 2280 |
100 | 20-200 | 6.7-67 | 2 | 120-1200 | 40-400 | 20 | 1169 |
125 | 30-300 | 5.0-50 | 2 | 200-2000 | 35-350 | 20 | 623 |
150 | 40-400 | 3.8-38 | 1 | 300-3000 | 30-300 | 15 | 342.5 |
200 | 75-750 | 3.0-30 | 1 | 500-5000 | 20-200 | 10 | 143.2 |
250 | 110-1100 | 2.3-23 | 1 | 800-8000 | 16-160 | 5 | 73.6 |
300 | 160-1600 | 2.0-20 | 1 | 1100-11000 | 13-130 | 5 | 43.2 |
(300) | 160-1500 | 5.5-87 | 2 | 1560-15600 | 85-880 | 45 | 189.7 |
(400) | 180-3000 | 5.6-87 | 2 | 2750-27000 | 85-880 | 45 | 106 |
(500) | 300-4500 | 5.6-88 | 2 | 4300-43000 | 85-880 | 45 | 67.49 |
(600) | 450-6500 | 5.7-89 | 2 | 6100-61000 | 85-880 | 45 | 46.5 |
(800) | 750-10000 | 5.7-88 | 2 | 1.1-11萬 | 85-880 | 45 | 26.38 |
(1000) | 1200-1700 | 5.8-88 | 2 | 1.7-17萬 | 85-880 | 45 | 16.78 |
>(1000) | 協(xié)議 | 協(xié)議 | |||||
適用流量范圍和儀表口徑的確定
儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來確定,。不同口徑渦街流量儀表的測量范圍是不一樣的,。即使同一口徑流量表，用于不同介質時,，它的測量范圍也是不一樣的,。實際可測的流量范圍需要通過計算確定。
(一)參比條件下空氣及水的流量范圍,，見表（二）,，參比條件如下：
1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃,，P=0.1MPa（絕壓）,，ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s,。
2．液體：常溫水,，t=20℃，ρ=998.2kg/m3,，υ=1.006×10-6m2/s,。
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