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一體化渦街流量計

一體化渦街流量計

  • 品牌:JSMC/銘創儀表
  • 型號:JSMC-LUGB
  • 測量范圍:5-11000m3/h
  • 精度等級:1.5級、1.0級
  • 公稱通徑:DN20~DN1200
  • 適用介質:氣體、液體、蒸汽
  • 工作壓力:1.6MPa~10MPa
  • 工作溫度:-80℃~450℃
  • 供電方式:24VDC或鋰電池
  • 訂貨號:OUQKTPICS579

一體化渦街流量計概述 
渦街流量計是根據卡門渦街原理研究生產的,主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸汽等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的測量儀器。
渦街流量計廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮氣氫氣、天然氣、煤氣等) 、水和液體(如:水、汽油、酒精、苯類等)的計量和控制。
一體化渦街流量計產品圖


一體化渦街流量計的工作原理
渦街流量計是由設計在流場中的旋渦發生體、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。
一體化渦街流量計工作原理圖
由于旋渦發生體兩側交替產生旋渦,于是在發生體兩側產生壓力脈動,從而使檢測體產生交變壓力,封裝在探頭體內的壓電晶體元件在交變應力的作用下,產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流速成正比的脈沖信號(或轉換成4~20mA信號),送至積算儀進行處理、顯示和控制。
一定雷諾數范圍內(2×104~7×106 ),旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發生體的迎流面寬度d之間關系式為f=St?v/d,式中St 為斯特勞哈數,它是一個無量綱的系數,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。
斯特羅哈爾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 渦街發生頻率 (Hz)
V旋渦發生體兩側的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數(常數)
一體化渦街流量計斯特羅哈爾數(St)與雷諾數(Re)的關系曲線圖
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。
在流體管道中,垂直插入一個柱形阻擋物,在其后部(相對于流體流向)兩側就會交替地產生旋渦。隨著流體向下游流動形成旋渦列,我們稱之為卡門渦街。我們把產生旋渦的柱形阻擋物定義為旋渦發生體在一定條件下旋渦的分離頻率與流體的流速成線性關系。因而,只要檢測出旋渦分離的頻率,即可計算出管道內流體的流速或流量。
 
一體化渦街流量計產品特點
▲不受溫度、壓力的影響,同時不易堵,不易卡,不易結垢,耐高溫、高壓。
▲安全防爆,適用于惡劣環境。
▲無可動部件、無空洞縫隙設計,產品無磨損、耐臟污,無需機械維修,使用壽命長。
▲采用微功耗高新技術,電池供電的現場顯示型流量計,可不斷電運行兩年以上。
▲穩壓補償一體化設計。
▲電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模干擾抑制能力。
▲同時顯示流量值與累計流量值,不必輪流切換。
▲采用抗振探頭,有效消除外界振動影響。
▲電路采用表面貼裝工藝,結構緊湊,可靠性高。
▲采用分體式信號轉換器,電纜最長10米。
▲量程比寬達20:1。
▲整體結構設計合理,動態測量范圍寬,壓力損失小。
▲分體式渦街流量計采用不銹鋼材質,可適用于腐蝕性介質的測量。
▲現場液晶顯示,脈沖、4-20mA輸出或485通訊,可與工業自動化系統連接。
一體化渦街流量計現場安裝使用圖
 
一體化渦街流量計技術參數
1、測量介質:液體、氣體、蒸汽
2、介質粘度:小于10cp
3、介質溫度:-50℃~+400℃
4、本體材料:1Cr18Ni9Ti(其他材料協議供貨)
5、傳感器密封:石墨墊片(特殊根據要求)
6、環境溫度:-30℃~+80℃(特殊根據要求)
7、公稱直徑:管道式:DN15--DN300;插入式:DN200-2000mm
8、測量精度:液體:測量值的±0.5%(特殊);氣體:測量值的±0.5%
9、量程比:10:1
10、壓力等級:PN25,PN40(高壓可特殊制造)
11、連接方式:夾持式 DN15-DN300;法蘭式 DN15--DN300;插入式 DN200-DN2000
12、防爆形式:隔爆型Ex dⅡBT4-T6;本安型Ex iaⅡCT4-T6
13、防護等級:IP67
14、轉換器殼體:壓鑄鋁,上漆
15、供電電壓:12~36VDC或3.6V電池
16、輸出信號:兩線制4--20mA電流輸出
17、現場顯示:可編程設定顯示瞬時流量、累積流量
18、通訊方式:RS485通迅

一體化渦街流量計儀表口徑的確定

儀表選型是儀表應用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶和設計單位在選用本公司產品時,請仔細閱讀本節資料,認真核對流體的工藝參數并隨時可與我公司的銷售或技術支持部門聯系,以確保選型正確。

一.適用流量范圍和儀表口徑的確定

儀表口徑的選擇,根據流量范圍來確定。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。

(二)確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟:

1.明確以下工作參數。

(1)被測介質的名稱、組份

(2)工作狀態的最小、常用、最大流量

(3)介質的最低、常用、最高壓力和溫度

(4)工作狀態下介質的粘度

一體化渦街流量計口徑流量范圍表


一體化渦街流量計儀表的安裝外形尺寸

管道式一體化渦街流量計外形尺寸表

插入式一體化渦街流量計外形尺寸表


一體化渦街流量計儀表配線設計

一. 輸出頻率信號的三線制渦街流量儀表配線設計

輸出頻率信號的三線制流量傳感器采用 DC24V 或 DC12V 電源供電,一般通過三芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連,屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現場環境要求,另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離,不能平行走線。傳感器端子接線見圖

一體化渦街流量計脈沖信號輸出接線圖

二.輸出標準 4~20mA 電流信號的兩線制渦街流量儀表配線設計 

輸出標準 4~20mA 電流信號的兩線制變送器采用 DC24V 電源供電,一般通過兩芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連,屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現場環境要求,另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離,不能平行走線。變送器端子接線見圖

一體化渦街流量計4-20mA電流信號輸出接線圖

三.帶 RS-485 通訊接口功能的渦街流量儀表配線設計 

帶 RS-485 通訊功能的渦街流量儀表采用 DC24V 電源供電,與其它設備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見圖

一體化渦街流量計RS485通訊信號輸出接線圖

注意事項:

 (1)防爆型傳感器和變送器安裝于危險場所,安全柵、顯示儀表、供電電源,計算機等關聯設備必須安裝在安全場所。

 (2)傳感器和變送器應有可靠接地,防爆地線不得與強電系統保護接地共用。


一體化渦街流量計分類
一體化渦街流量計分體型產品特點圖
一體化渦街流量計溫度補償型產品特點圖
一體化渦街流量計溫壓補償型產品特點圖
一體化渦街流量計溫壓補償一體型產品特點圖
 
一體化渦街流量計訂貨須知及選型樣譜
一.尊敬的用戶,當您要選用本公司產品時,請仔細閱讀選型樣本,并做好以下工作:
1.認真核對被測介質的工況條件:溫度、壓力、管徑等工藝參數。
2.認真核對被測介質的使用流量范圍,特別是最小流量值以最終確定使用儀表的口徑及配管參數。
3.確定儀表的安裝地點,保證直管段,并為儀表的安裝維護創造好的環境條件。
4.填好訂貨咨詢單,見附表
二.渦街流量計選型表(符合JB/T9294-1999標準)
1.傳感器選型表

一體化渦街流量計規格選型表


一體化渦街流量計的安裝
儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環節,若安裝不當,輕則影響儀表的使用精度,重則會影響儀表的使用壽命,甚至會損壞儀表。
安裝環境要求:
盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝,須有隔熱通風措施。
避開高濕環境和強腐蝕氣體環境。若必須安裝,須有通風措施。
渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝,須在其上下游2D處加設管道緊固裝置,并加防振墊,加強抗振效果。
儀表安裝在室內,安裝在室外應注意防水,特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形,避免水順著電纜線進入放大器殼內。
儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間,以便安裝接線和定期維護。
儀表管道安裝要求:
渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求,否則會影響介質在管道中的流場,影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)  DN為儀表公稱口徑  單位:mm
一體化渦街流量計管道安裝要求示意圖
注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應安裝在渦街流量儀表的下游10D處。
上、下游配管內徑應相同。如有差異,則配管內徑Dp與渦街儀表表體內徑Db,應滿足以下關系
0.98Db≤Dp≤1.05Db
上、下游配管應與流量儀表表體內徑同心,它們之間的不同軸度應小于0.05Db
儀表與法蘭之間的密封墊,在安裝時不能凸入管內,其內徑應比表體內徑大1-2mm
測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時,測壓孔應設置在下游3-5D處,測溫孔應設置在下游6-8D處,見圖(七)。D為儀表公稱口徑,單位:mm
儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
測量氣體時,在垂直管道安裝儀表,氣體流向不限。但若管道內含少量液體,為了防止液體進入儀表測量管,氣流應自下而上流動,如圖(四)a所示
測量液體時,為了保證管內充滿液體,所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時,應該保證液體流動方向從下而上。若管道內含少量氣體,為了防止氣體進入儀表測量管,儀表應安裝在管線的較低處
如圖(四)b所示
一體化渦街流量計正確安裝方式圖
測量高溫、低溫介質時,應注意保溫措施。轉換器內部(表頭殼體內)高溫一般不應超過70℃;低溫易使轉換器內部出現凝露,降低印制電路板的絕緣阻抗,影響儀表正常工作。

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