渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門(Karman)渦街原理研究生產(chǎn)的測(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)量流量的體積流量計(jì),。主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,,如氣體、液體,、蒸汽等多種介質(zhì)。
其特點(diǎn)是壓力損失小,,量程范圍大,,精度高,,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力,、溫度,、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件,,因此可靠性高,,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定,。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作,。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),,也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,,是一種比較先進(jìn),、理想的測(cè)量?jī)x器。
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,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列,。
渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門渦街原理(Kármán Vortex Street)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)量流量的體積流量計(jì),。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,。
渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體振蕩原理來測(cè)量流量的,流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時(shí),,在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,,旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),可用下式表示:
式中: 為旋渦的釋放頻率,,單位為Hz,;v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度,單位為m/s,;d為旋渦發(fā)生體特征寬度,,單位為m;St為斯特勞哈爾數(shù)(Strouhal number),,無量綱,,它的數(shù)值范圍為0.14-0.27。
St是雷諾數(shù)的函數(shù),, ,。
當(dāng)雷諾數(shù)Re在 范圍內(nèi),,St值約為0.2。在測(cè)量中,,要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在 ,,此時(shí)旋渦頻率 。
由此,,通過測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v,,再由式 可以求出流量q,其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積,。
技術(shù)指標(biāo)編輯
測(cè)量介質(zhì): 氣體,、液體、蒸汽
連接方式:法蘭卡裝式,、法蘭式,、插入式
口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100
法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
流量測(cè)量范圍 正常測(cè)量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106;氣體5~50m/s,;液體0.5~7m/s,。
正常測(cè)量流量范圍 液體、氣體流量測(cè)量范圍見表2,; 蒸汽流量范圍見表3,。
測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃,高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃
輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V
脈沖占空比約50%,,傳輸距離為100m
脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào) 4~20 mA,,傳輸距離為1000m
儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
材質(zhì) 不銹鋼,鋁合金
電源 DC24V或鋰電池3.6V
防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6,,防護(hù)等級(jí) IP65,。
特點(diǎn)編輯
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無可動(dòng)部件,,可靠性高,,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠。
安裝簡(jiǎn)單,,維護(hù)十分方便,。
檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì),性能穩(wěn)定,,壽命長(zhǎng),。
輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無零點(diǎn)漂移,,精度高,。
測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10。
壓力損失較小,,運(yùn)行費(fèi)用低,,更具節(jié)能意義,。
在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組份變化的影響,,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測(cè)量流體體積流量時(shí)無需補(bǔ)償,,調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù),。
應(yīng)用范圍廣,蒸汽,、氣體,、液體的流量均可測(cè)量。
檢定周期為二年,。
渦街流量傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為25-300mm(滿管式)
插入式渦街流量傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為350-1200mm(插入式),。
滿管式測(cè)量液體精度為1%
測(cè)量蒸汽和氣體精度為1.5% [3]
插入式測(cè)量液體精度為2%
測(cè)量蒸汽和氣體精度為2.5%
被測(cè)介質(zhì)溫度為-20~150℃、-40~250℃,、+100~350℃(僅管式)
輸出信號(hào)為三線制電壓脈沖,,三線制4-20mA、二線制4-20mA,。
安裝要求
1,、合理選擇安裝場(chǎng)所和環(huán)境。
避開強(qiáng)電力設(shè)備,,高頻設(shè)備,,強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊?,避開強(qiáng)烈震動(dòng)場(chǎng)所和強(qiáng)腐蝕 環(huán)境等,,同時(shí)要考慮安裝維修方便。
2,、上下游必須有足夠的直管段,。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90°彎頭,則:上游直管段≥25D,,下游直管段≥5D ,。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90°彎頭,則:上游直管段≥40D,,下游直管段≥5D ,。
調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處,若必須安裝在傳感器的上游,,傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D,,下游應(yīng)有不小于5D。
3、安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心,,同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN,。
4、管道采取減振動(dòng)措施,。
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,,特別是橫向振動(dòng)。若不得已要安裝時(shí),,必須采取減振措施,,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,。
5,、在水平管道上安裝是流量傳感器醉常用的安裝方式。
測(cè)量氣體流量時(shí),,若被測(cè)氣體中含有少量的液體,,傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。
測(cè)量液體流量時(shí),,若被測(cè)液體中含有少量的氣體,,傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。
6,、傳感器在垂直管道的安裝,。
測(cè)量氣體流量時(shí),傳感器可以安裝在垂直管道上,,流向不限,。若被測(cè)氣體中含有少量的液體,氣體流向應(yīng)由下向上,。
測(cè)量液體流量時(shí),,液體流向應(yīng)由下向上:這樣不會(huì)將液體重量額外附加在探頭上。
7,、傳感器在水平管道的側(cè)裝,。
無論測(cè)量何種流體,傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,,特別是測(cè)量過熱蒸汽,,飽和蒸汽和低溫液體,若條件允許醉好采用側(cè)裝,,這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小,。
8、傳感器在水平管道的倒裝,。
一般情況下不推薦用此安裝方法,。此安裝方法不適用于測(cè)量一般氣體,、過熱蒸汽??捎糜跍y(cè)量飽和蒸汽,,適用于測(cè)量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。
9,、傳感器在有保溫層管道上的安裝,。
測(cè)量高溫蒸汽時(shí),保溫層醉多不能超過支架高度的三分之一,。
10,、測(cè)壓點(diǎn)和測(cè)溫點(diǎn)的選擇。
根據(jù)測(cè)量的需要,,需在傳感器附近測(cè)量壓力和溫度時(shí),測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的3-5D處,,測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的6-8D處,。
注意事項(xiàng)
磚用法蘭與直管段焊接時(shí)不能帶著傳感器焊接。
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,。
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。
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,。
連接傳感器的屏蔽電纜走向,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾場(chǎng)合,。覺對(duì)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,,醉大長(zhǎng)度不應(yīng)超過200米。
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。
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