外形尺寸 | 視管徑不一mm | 應用領域 | 環保,化工,生物產業,石油,能源 |
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重量 | 視管徑不一kg |
產品簡介
詳細介紹
高壓型天然氣流量計旋渦發生體也是阻流件,當流體通過阻流區時,必然產生壓力和流速變化,上游段平均流速U和旋渦發生體兩側的平均流速U1在量值上不等。流體連續方程指出,此時U1的世值要大于U。圓柱形發生體結構簡單、加工方便;同心度和對稱性好、易安裝;阻力系數小、斯特勞哈爾數穩定,是早期渦街流量計常用的旋渦發生體。實踐證明,圓柱形發生體容易使旋渦發生點隨柱面移動,渦列排列不穩定,線形程度差,現已被旋渦發生點穩定的其他柱形所代替。
渦街流量計信號如何產生:由于流體通過發生體兩側時,流束截面減小將引起靜壓下降,表現為發生體上、下游阻流段存在正向壓差。另外,下游尾流因渦列的存在,將產生有規律振蕩現象,而尾流振蕩也會對流速、壓差施加干擾,結果造成兩者將隨尾流振蕩發,生周期變化。綜上所述,對壓差、流速、尾流振蕩信號可采用不同測量原理進行采集。
信號如何產生:旋渦發生體制作至目前沒有嚴格規范,一般由實驗得出。按幾何形狀分有圓柱形、三角柱形、梯形、矩形等;按結構分有單體形、雙體形及多體形等。旋渦信號的采集是由檢測元件完成的,而信號處理則由轉化器完成。當檢測元件將檢測到的微弱電信號送至轉化器前置放大器輸入端后,前置放大器將對信號進行多級線性放大,直到該信號放大到足以使后續電路能夠分辨和處理的程度。由于放大后的信號常含有非線性成分,所以后續電路必須對信號進行濾波和整形,最后輸出與流量成正比的數字信號(脈沖信號)。對非智能型就地顯示流量計,該信號可直接送至顯示單元;對智能型流量計,該信號將通過計數器送至中央處理器CPU,然后根據設定程序可將處理結果或存儲,或通過通訊接口實現數字信號傳輸,或經D/A轉換變為4-20mA標準模擬信號輸出。
信號表體加工要求:旋渦發生體一般由不銹鋼制成,流量計測量特性與該部件的幾何形狀、安裝位置有關。迎流面必須與軸向垂直且與中軸線成d/2處。為了保證發出有序渦列,旋渦發生體的固有頻率必須遠離渦頻帶,避免發生共振,另外,制造旋渦發生體的材質應滿足流體物性需要,應耐腐蝕,耐摩擦,溫度敏感性低。旋渦發生體制作要求如下:(1)旋渦發生體幾何形狀應為非流線形,并易于其他無器件安裝。(2)形狀必須上、下對稱,安裝時應與管道中軸線左右成鏡像。(3)能保證流體面層同步分離,且有穩定的旋渦發生點;保證斯特勞哈爾數為常數。(4)能產生穩定有序的渦列,信噪比和分辨率高。
工作原理 | ||
在流體中設置非流線型旋渦發生體(阻流體),則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)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,被測介質來流的平均速度為V,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式: f=StV/d 公式(1)
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速,由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比,稱為儀表常數(K),見式(2) |
特點:
·無可動部件,長期穩定,結構簡單便于安裝和維護;
·采用消擾電路和抗振動傳感頭,具有一定抗環境振動性能;
·采用超低功耗單片微機技術,1節3.2V10AH鋰電池可使用5年以上;
·由軟件對儀表系數非線性進行修正,提高測量精度;
·壓力損失小,量程范圍寬;
·采用EEPROM對累積流量進行掉電保護,保護時間大于10年;
1、溫度范圍:壓電式:-25℃~+350℃ 電容式:-40℃~+450℃
2、連接方式:DN15~DN300為法蘭卡裝式或法蘭連接式,DN300~DN1000為插入式,DN1000以上可特殊訂貨
3、流速范圍:蒸汽:7m/s~70m/s 液體:0.7m/s~7m/s 氣體:5~35m/s
4、壓力規格:PN1.6MPa; PN2.5MPa; PN4.0MPa,更高壓力規格可特殊定做
5、壓力損失系數:Cd≤2.6
6、準 確 度:法蘭卡裝式、法蘭連接式:0.5級、1.0級、1.5級 插入式:1.5級、2.5級
7、供電電壓:傳感器:DC12V或DC24V 變送器:DC24V;現場顯示型:DC24V、DC12V或3.6V鋰電池
8、輸出信號:傳感器:脈沖頻率信號2~3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V;變送器:兩線制4~20mA.DC電流信號
9、抗震性能:壓電式≤0.2g 電容式≤2.0g
10、環境溫度:傳感器:-30℃~+65℃ 變送器:現場顯示-10℃~+50℃
11、環境濕度:相對濕度5~85%RH
12、信號遠傳距離:≤500m
13、直管段長度:上游≥10D 下游≥5D
14、防爆等級:ExiaⅡCT2 - T5本安防爆
15、防護等級:普通型 IP65 潛水型IP68
16、儀表材質:儀表外殼采用鋁合金,表體部分采用不銹鋼304材質,也可根據用戶要求采用特殊材質。
儀表口徑 (mm) | 液體 | 氣體和蒸汽 | ||
測量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | 測量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | |
15 | 0.3-6 | 36-446 | 2.4-36 | 260-1600 |
20 | 0.6-40 | 32-396 | 4-50 | 230-1360 |
25 | 1.2~16 | 25~336 | 8.8~55 | 190~1140 |
32 | 1.5-20 | 16-286 | 10-160 | 160-1090 |
40 | 2~40 | 10~200 | 27~205 | 140~1040 |
50 | 3~60 | 8~160 | 35~380 | 94~1020 |
80 | 6.5~130 | 4.1~82 | 86~1100 | 55~690 |
100 | 15~220 | 4.7~69 | 133~1700 | 42~536 |
150 | 30~450 | 2.8~43 | 347~4000 | 33~380 |
200 | 45~800 | 2~31 | 560~8000 | 22~315 |
250 | 65~1250 | 1.5~25 | 890~11000 | 18~221 |
300 | 95~2000 | 1.2~24 | 1360~18000 | 16~213 |
(300) | 100~1500 | 5.5~87 | 1560~15600 | 85~880 |
(400) | 180~3000 | 5.6~87 | 2750~27000 | 85~880 |
(500) | 300~4500 | 5.6~88 | 4300~43000 | 85~880 |
(600) | 450~6500 | 5.7~89 | 6100~61000 | 85~880 |
(800) | 750~10000 | 5.7~88 | 11000~110000 | 85~880 |
(1000) | 1200~1700 | 5.8~88 | 17000~170000 | 85~880 |
>(1000) | 協議 | 協議 |
●測量流體:飽和蒸汽、過熱蒸汽、氣體、液體(避免多相流)
●測量準確度及重復性:
測量流體 | 準確度 | 重復性 |
氣體(含蒸汽) | 1.0級 | 0.33% |
液體 | 1.5級 | 0.5% |
●測量范圍
測量流體 | 流速下限(m/s) | 流速上限(m/s) |
氣體(含蒸汽) | 7 | 70 |
液體 | 0.7 | 7 |
●額定壓力:1.6MPa、2.5MPa、6.3MPa
●流體溫度:-40℃~250℃(普通型),100℃~350℃(普通型)
●結構類型:一體型渦街流量計
●結構材質
部件名稱 | 材質 |
傳感器表體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 |
旋渦發生體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 |
檢測探頭 | 316L |
連桿 | 304不銹鋼 |
散熱器 | 鋁合金 |
墊片 | 耐高溫石棉墊、丁晴橡膠墊片、石墨墊片 |
●工作電源
第一種電源方式 | 3.6V鋰電池供電(就地顯示型) |
第二種電源方式 | 24VDC(或12VDC) |
第二種電源方式 | 24VDC(或12VDC)或3.6V鋰電池供電雙電源供電 |
●輸出信號:脈沖輸出、4~20mA 電流輸出,RS485通訊等三種輸出可供選擇
●電氣接口:M20*1.5
●防護等級:IP65
●表體處理:傳感器表體采用不銹鋼噴砂,放大器外殼采用噴塑。
●環境溫度:-35℃~60℃(無LCD)、-5℃~60℃(帶LCD)
●相對濕度:5%~95℃
一般原則:在易受電噪聲干擾的場所,使用屏蔽電纜。屏蔽層應可靠的接在放大器的接地螺絲上或在控制室接工作接地。在高溫或低溫環境中或者是現場空氣中含有油、溶劑或其他腐蝕性氣體時,要采用適合于這種特殊場合的的屏蔽電纜。
頻率信號輸出的接線
輸出頻率信號的流量計與其它設備之間采用三線制傳輸,供電電源為24VDC±10%(或12VDC),輸出回路的最小負載電阻為10KΩ,最大電容為0.2UF。
主要技術指標 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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高壓型天然氣流量計選型:
渦街流量計的選型和使用是用好流量計的關鍵環節。目前國內的渦街流量計使用情況不是很理想的主要原因是選型不當,使流量計沒有工作于儀表流量范圍的中暗暗、上區域,有些由于管道沒有充滿介質,用戶不愿意縮管,甚至超出于所選流量計的使用范圍,無法測量。
儀表口徑及規格要遵循以下原則進行選擇:
代號 | 通徑 | 流量范圍㎡/h | ||
XT-25 | DN25 | 1~10(液體) | 25~60(氣體) | 蒸汽流量請查看說明書,DN300以上推薦使用插入式渦街流量計 |
XT-32 | DN32 | 1.5~18(液體) | 15~150(氣體) | |
XT-40 | DN40 | 2.2~27(液體) | 22.6~150(氣體) | |
XT-50 | DN50 | 4~55(液體) | 35~350(氣體) | |
XT-80 | DN80 | 9~135(液體) | 90~900(氣體) | |
XT-100 | DN100 | 14~200(液體) | 140~1400(氣體) | |
XT-150 | DN150 | 32~480(液體) | 300~3000(氣體) | |
XT-200 | DN200 | 56~800(液體) | 550~5500(氣體) | |
代號 | 功能1 | |||
N | 無溫壓補償 | |||
Y | 有溫壓補償 | |||
代號 | 輸出型號 | |||
F1 | 4-20mA輸出(二線制) | |||
F2 | 4-20mA輸出(三線制) | |||
F3 | RS485通訊接口 | |||
代號 | 被測介質 | |||
J1 | 液體 | |||
J2 | 氣體 | |||
J3 | 蒸汽 | |||
代號 | 連接方式 | |||
L1 | 法蘭卡裝式 | |||
L2 | 法蘭連接式 | |||
代號 | 功能2 | |||
E1 | 1.0級 | |||
E2 | 1.5級 | |||
T1 | 常溫 | |||
T2 | 高溫 | |||
T3 | 蒸汽 | |||
P1 | 1.6MPa | |||
P2 | 2.5MPa | |||
P3 | 4.0MPa | |||
D1 | 內部3.6V供電 | |||
D2 | DC24V供電 | |||
B1 | 不銹鋼 | |||
B2 | 碳鋼 |
1、工作原理:
渦街流量儀表是根據卡門渦街理論,利用了流體的自然振動原理,以壓電晶體或差動電容作為檢測部件而制成的一種速度式流量儀表。渦街流量計是由設計在流場中的旋渦發生體、檢測探頭及相關的電子線路等組成。當液體流經三角柱形旋渦發生體時,它的兩側就成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱為卡門渦街,這些交替變化的旋渦就形成了一系列替變化的負壓力,該壓力作用在檢測深頭上,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)
2.、安裝環境注意事項:
2.1、環境溫度:避免安裝在溫度變化很大的場所,如果收到設備的熱輻射時,須有隔熱通風的措施。
2.2、大氣條件:避免把流量計安裝在含有腐蝕性氣體的環境中,如果一定耍安裝在這種環境中,則必須提供通風措施。
2.3、機械振動或沖擊:流量計雖然很堅固,但安裝時應選擇在振動或撞擊小的地方,如果流量計裝在振動較大的管道上,則必須加設管道支承。
2.4、安裝時,管道的連接螺栓要擰緊,管道連接處應沒有滲漏,施加的壓力不能大干所規定的最大工作壓力,當部件處于受壓狀態時,不要去擰法蘭的安裝螺栓,測量有害液體時注意不要讓液體濺到眼睛里或臉上,測量有害氣體時,注意不要吸入這種氣體。
3、配管注意事項:
3.1、管道支承:在正常管道條件下,可承受1G的管道振動,當管道振動大于1 G時,應對管道進行支承。
3.2、安裝方向.如果管道始終充滿液體,那么管道就可以垂直安裝或作任何角度的安裝。
3.3、縮管:對于縮管,要保證其上游側的直管段長度應至少為5D,其下游側的直管段長度也應至少為5D(D:流量計的標稱內徑,下同)。
3.4、擴管.對于擴管,要保證其上游側的直管段長度應不少于10D,其下游側的直管段長度也應至少為5D。
3.5、彎管.對于每一段彎管,要保證其上游側的直管段長度應至少為10D,其下游側的直管段長度也應至少為5D。
3. 6、在使用活塞式或羅茨式的鼓風機、空壓機的氣體管道上,或者使用活塞式的高壓液體管道上,流體可能會發生震動。通常應把閥門安裝在流量計的下游,如果不得不將流量計安裝于閥門的上游時,可在流量計的上游裝上一個脈動衰減器,如節流板或膨脹段。
3.7的1 D一2D之間的地方。
3.8、對新安裝的管道或維修過的管道,在運行前要進行清洗,沖洗管道內的鐵銹、水垢、殘渣和污泥,在沖洗時,水流要流過旁通管道,以免損壞流量計,如果沒有旁通管,就暫裝一段管子來代替流量計。
4、測量時的注意事項:
4. 1、測量氣體或蒸汽時,應防止液體滯留,流量計安裝在垂直管道上,可防止儲積流體i當水平安裝流體時,將裝有流量計的管段抬高,如圖2。
4.2、測量液體時,為保證測量精確,流量計的管道必須充滿液體,正確進行時的管道要求是流體應該向上流動,當液體向下流動時,應將下游段的管道高于流量計,以保持滿灌。
4.3、閥門應安裝在流量計的下游,這樣可解決液體流過控制閥時,因壓力下降而產生氣泡的不良影響。
4.4、被測流體為單一狀態時,流量計可以測量氣體、液體和蒸汽,但是在混相流狀態下時,流量計是不能做出精確的測量的。
5應用
渦街流量計用于測量液體、氣體和蒸汽的流量,并將其轉換成4-20mA DC模擬輸出信號或脈沖、報警、狀態輸出信號,可廣泛應用于石油化工、洽金機械、食品、造紙,以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業的各種液體、氣體、蒸氣等單相流體的工藝計量和節能管理。