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    渦街流量計

    作者: 發布日期:2013/10/15 23:19:31 瀏覽:

    一、渦街流量計產品概述:

         HT-LU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、蒸氣等多種介質。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。

     

    二、渦街流量計產品特點:

    1.渦街流量計的最大優點是抗振性能特別好,無零點漂移,可靠性高。

    2.通過長時間對渦街流量計進行的大量波形分析和頻譜分析,設計出最佳的探頭形狀、壁厚,高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體,采用先進的數控車床進行加工,確保加工的同軸度和光潔度等技術參數,配合特殊的工藝處理,從而最大限度的克服渦街流量計存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個通病。  ②渦街流量計的傳感器的通用性很強,從而使傳感器具有良好的互換性采用先進數控設備加工傳感器的表體和旋渦發生體等,確保加工精度,從而使零部件(特別是旋渦發生體)的通用性強,從而真正做到不會因零部件的更換而影響傳感器的重復性和精度;能產生強大而穩定的渦街信號。

    3.結構簡單牢固,無可動部件,可靠性高,使用維護方便。

    4.檢測元件不與介質接觸,性能穩定,使用壽命長 傳感器采用檢測探頭與旋渦發生體分開安裝,而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內,不與被測介質接觸,所以渦街流量計具有結構簡單、通用性好和穩定性高的特點。

    5.輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號,無零點漂移,精度高,方便與計算機聯網

    6.測量范圍寬,量程比可達1:10

    7.渦街流量計測量體積流量時不需補償,渦街輸出的信號實際上是與流速成線性關系的,也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補償的目的是為了得到流體的密度,乘以體積流量就得到質量流量,若測量氣體的體積流量就不需要補償了。

    8.壓力損失小。用口徑DN50的渦街流量計測量可燃氣體的流量,若管道內的最大流量Qmax =200m3/h時,傳感器的壓力損失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa

    9.在一定的雷諾數范圍內,流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響,僅是與旋渦發生體的形狀和尺寸有關。

    10.應用范圍廣,蒸汽、氣體、液體流量均可測量。

     

    三、渦街流量計技術參數:

     

     

          

    公稱通徑(mm)

    152540506580100125150200250300(2002000 插入式)

    公稱壓力(MPa)

    DN15-DN200 4.0(>4.0 協議供貨)DN250-DN300 1.6(>1.6 協議供貨)

    介質溫度()

    壓電式:-40260-40320;電容式: -40300, -40400-40450(協議訂貨)

    本體材料

    1Cr18Ni9Ti(其它材料協議供貨)

    允許振動加速度

    壓電式:0.2g 電容式:1.02.0g

    精確度

    ±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS

    范圍度

    16130

    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:420mA

    壓力損失系數

    符合JB/T9249 標準Cd2.4

    防爆標志

    本安型:Exdia CT2-T5 隔爆型:ExdCT2-T5

    防護等級

    普通型IP65 潛水型IP68

    環境條件

    溫度-20℃~55℃,相對濕度5%90%,大氣壓力86106kPa

    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(420mA):負載電阻≤750Ω

     

    四、渦街流量計工作優點:

    1.渦街流量計的最大優點是抗振性能特別好,無零點漂移,可靠性高。

    2.通過長時間對渦街流量計進行的大量波形分析和頻譜分析,設計出最佳的探頭形狀、壁厚,高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體,采用先進的數控車床進行加工,確保加工的同軸度和光潔度等技術參數,配合特殊的工藝處理,從而最大限度的克服渦街流量計存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個通病。  ②渦街流量計的傳感器的通用性很強,從而使傳感器具有良好的互換性采用先進數控設備加工傳感器的表體和旋渦發生體等,確保加工精度,從而使零部件(特別是旋渦發生體)的通用性強,從而真正做到不會因零部件的更換而影響傳感器的重復性和精度;能產生強大而穩定的渦街信號。

    3.結構簡單牢固,無可動部件,可靠性高,使用維護方便。

    檢測元件不與介質接觸,性能穩定,使用壽命長 傳感器采用檢測探頭與旋渦發生體分開安裝,而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內,不與被測介質接觸,所以渦街流量計具有結構簡單、通用性好和穩定性高的特點。

    4.輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號,無零點漂移,精度高,方便與計算機聯網測量范圍寬,量程比可達1:10

    5.渦街流量計測量體積流量時不需補償,渦街輸出的信號實際上是與流速成線性關系的,也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補償的目的是為了得到流體的密度,乘以體積流量就得到質量流量,若測量氣體的體積流量就不需要補償了。

    6.壓力損失小。

    7.用口徑DN50的渦街流量計測量可燃氣體的流量,若管道內的最大流量Qmax =200m3/h時,傳感器的壓力損失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa

    8.在一定的雷諾數范圍內,流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響,僅是與旋渦發生體的形狀和尺寸有關。

    9.應用范圍廣,蒸汽、氣體、液體流量均可測量。

     

    五、渦街流量計工作原理:

    在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門渦街旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。

    設旋渦的發生頻率為f,被測介質平均流速為 ,旋渦發生體迎流面寬度為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--旋渦發生體兩側平均流速,m/s;

    Sr--斯特勞哈爾數;

    m--旋渦發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,脈沖數/m3(P/m3)。

    K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關,圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內,Sr可視為常數,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

    (4)

    圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線

    式中 qVn,qV--分別為標準狀態下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;

    Pn,P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力,Pa;

    Tn,T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度,K;

    Zn,Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。

    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,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監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。

     
     
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