應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,化工,石油,地礦,能源 |
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產(chǎn)品簡介
詳細介紹
一,、概述:
渦街流量計是利用液體振動原理而開發(fā)的一種新型流量計,廣泛應(yīng)用在石油,、化工,、冶金、造紙等行業(yè)流體的計量,,該流量計無可動部件,,可靠性強、精度高,、壽命長,,可在很寬的流量范圍內(nèi)準確測量液體的瞬時流量和累計流量。其不受介質(zhì)溫度,、壓力,、粘度及組分的影響,同時不堵,、不卡,、不易結(jié)垢、耐高溫,、高壓,,安全防爆,適用于惡劣環(huán)境,。流量計分一體化顯示和遠傳顯示,,并可輸出脈沖信號或電流信號與微機聯(lián)網(wǎng)。
二,、主要特點:
1.結(jié)構(gòu)簡單而牢固,,無可動部件,可靠性高,,長期運行十分可靠 ,。
2.安裝簡單,維護十分方便,。
3.檢測傳感器不直接接觸被測介質(zhì),,性能穩(wěn)定,壽命長,。
4.輸出是與流量成正比的脈沖信號,,無零點飄移,精度高,。
5.測量范圍寬,,量程比可達1:10,。
6.壓力損失較小,運行費用低,,更具節(jié)能意義,。
7.在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號頻率不受流體物理性質(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),,測量流體體積流量時無需補償,調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù),。
8.應(yīng)用范圍廣,,蒸汽,液體,,氣體的流量均可測量,。
三、工作原理:
渦街流量傳感器是以卡門(Kaman)和斯特勞哈(Strouhsl)有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關(guān)系的理論來測量流量的,。當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過三角柱體時,,在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個交替排列的旋渦帶,稱之為“卡門渦街"(見下圖),。
由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,,于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動,從而使檢測體產(chǎn)生交變壓力,,封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應(yīng)力的作用下,,產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號,,放大器將這種電荷信號進行放大,、濾波、整形,、最后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號(或轉(zhuǎn)換成4 ~20mA信號),送至積算儀進行處理,、顯示和控制。
一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)(2×104~7×106 ),,旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St·v/d,,式中St 為斯特勞哈數(shù),它是一個無量綱的系數(shù),,只要準確測出頻率f,,就可以求得流體流速v,由v求出體積流量,。
四,、技術(shù)指標(biāo):
1.測量介質(zhì):液體、氣體,、飽和蒸汽,、過熱蒸汽,。
2.精度等級:液體±1.0%,氣體(蒸汽) ±1.5%,,插入式±2.5%,。
3.工作壓力:1.6MPa,2.5MPa,,4.0MPa,,6.4MPa。
4.介質(zhì)溫度:普通型-40~150℃ 中溫型-40~250℃ 高溫型-40~350℃,。
5.輸出信號:三線電壓脈沖,,低電平0~1V,高電平 > 4V,,占空比50%,; 二線制標(biāo)準電流4~20mA;三線制標(biāo)準電流0~10mA,。
6.工作環(huán)境:-35℃~+60℃,,濕度≤95%RH。
7.工作電源:DC12V,;DC24V,。
8.殼體材料:碳鋼、不銹鋼,。
9.防爆類型:本安型 ExibIICT6,。
五、流量測量范圍
五、流量測量范圍
口徑DNmm | 氣體測量范圍m3/h | 液體測量范圍m3/h |
15 | 0-30 | 0-8 |
25 | 8-60 | 1-12 |
32 | 12-100 | 1.5-20 |
40 | 18-180 | 2.5-30 |
50 | 30-300 | 3-50 |
65 | 50-500 | 6-80 |
80 | 70-700 | 10-125 |
100 | 100-1000 | 15-200 |
125 | 150-1500 | 25-310 |
150 | 200-2000 | 40-445 |
200 | 400-4000 | 90-900 |
250 | 600-6000 | 150-1500 |
300 | 1000-10000 | 200-2000 |
工作原理:
在流體中設(shè)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)生有規(guī)則的旋渦,,這種旋渦稱為卡門旋渦,如圖所示,,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列,。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)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(guān)系式: f=SrU1/d=SrU/md ?。?)
式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù),;
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比.
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr ?。?)
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(guān)外,,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。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(guān),,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(guān)系圖。由圖可見,,在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),,Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍,。當(dāng)測量氣體流量時,,VSF的流量計算式為(4)
式中 qVn,qV--分別為標(biāo)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(biāo)準狀態(tài)下和工況下的jue對壓力,,Pa;
Tn,,T--分別為標(biāo)準狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,,K;
Zn,,Z--分別為標(biāo)準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù),。
由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān),。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度,,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的,。
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(zhì)適應(yīng)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(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品,。
為提高流量計的耐高溫及抗振動性能,,我公司新近開發(fā)出了SDLU改進型渦街流量傳感器,因其*的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用,。
在實際應(yīng)用中,,往往最大流量遠低于儀表的上限值,隨著負荷的變化,,最小流量又往往會低于儀表的下限值,,儀表并非工作在它的理想工作段,為了解決這一問題,,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流,,使加工,、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,,具有整流,、提高流速及改變流速分布多重作用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,,與流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,,還可以降低對工藝管直管段的要求,,安裝非常方便。