LUG vortex flow meter
LUG渦街流量計(jì)
一、概述
渦街流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),具有廣泛用途。它適用于液體,蒸汽和絕大多數(shù)氣體的流量計(jì)量、測(cè)量和控制。渦街流量計(jì)采用抗機(jī)械震動(dòng),抗沖擊和臟污的結(jié)構(gòu)新設(shè)計(jì)。無運(yùn)動(dòng)部件,無磨損,無須機(jī)械維修。渦街流量計(jì)壓損小、性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高。安裝、使用方便。傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器可互換。LUGB型渦街流量計(jì)是中儀儀表公司推出的新型智能流量計(jì),設(shè)計(jì)合理,功能強(qiáng)大。線性修正功能達(dá)到水平;采用低功耗的128x 64全點(diǎn)陣式LCD顯示器，顯示瞬時(shí)流量和累積流量,數(shù)字清晰直觀,操作簡(jiǎn)單; 4~ 2mADC或4~20mADC + RS485或+ HART通訊可滿足用戶多種選擇; 12種補(bǔ)償算法幾乎可以滿足所有流量補(bǔ)償計(jì)算，依托外部數(shù)據(jù)的修
二、工作原理
渦街流量計(jì)根據(jù)“卡門 ]渦街”原理制成的一種流體振蕩型流量儀表。在流動(dòng)的流體中插入-個(gè)斷面為非流線型的柱體時(shí),在柱體后部兩測(cè)會(huì)產(chǎn)生兩列交錯(cuò)排列的旋渦。
漩渦分離頻率F與柱測(cè)流速V成正比，與柱體寬度d成反比:F=StxV/d公式(1 )St斯特勞哈爾數(shù)St是可通過實(shí)驗(yàn)確定的無量綱常數(shù)。當(dāng)旋渦發(fā)生體的幾何形狀和尺寸設(shè)計(jì)得當(dāng)時(shí), St數(shù)在很寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)是一-個(gè)常見數(shù)(圖1 )
Re=V x D/u公式(2)
U流體的運(yùn)動(dòng)粘度
D流量計(jì)的口徑
三、儀表特點(diǎn)
●表中同時(shí)集成溫壓補(bǔ)償功能,可測(cè)量流體的標(biāo)準(zhǔn)體積流量或標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量流量;
●同可測(cè)量含固體顆粒或雜志的混合氣體和液體、氣液兩相流的介質(zhì)、或氣液固三項(xiàng)流的介質(zhì);
●全智能化、數(shù)字化電路設(shè)計(jì),可自動(dòng)補(bǔ)償被測(cè)流體密度或標(biāo)況體積計(jì)算;
●全智能化、數(shù)字化電路設(shè)計(jì),可自動(dòng)補(bǔ)償被測(cè)流體密度或標(biāo)況體積計(jì)算;
●全新的數(shù)字濾波和修正功能使流量測(cè)量更加精準(zhǔn)可靠;
●度高,通常液體的測(cè)量精度為+1.0%;氣體的測(cè)量精度為+1.5% ;
●測(cè)量量程范圍寬，在雷諾數(shù)為2x10*~ 7x10范圍內(nèi)，可達(dá)1:20;
●壓損小(約為孔板流量計(jì)的1/4~1/2 )屬于節(jié)能流量儀表;
●安裝方式靈活,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝管道不同,有管道式、插入式，可水平、垂直和不同角度傾斜安裝;無可動(dòng)部件,長期穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于安裝和維護(hù); .
●采用超低功耗單片微機(jī)技術(shù),鋰電池3.6V可使用3年以上;
●采用EPROM對(duì)累積流量進(jìn)行斷電記憶功能,保護(hù)時(shí)間大于10年;
●傳感器的接線位置要遠(yuǎn)離電噪聲,如大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和電源等。
四、儀表分類
| 儀表圖片 |
法蘭夾裝型 |
法蘭連接型 |
溫壓一體法蘭夾裝型 |
溫壓一體法蘭夾裝型 |
| 儀表型號(hào) | LUG | LUG | LUG | LUG |
| 輸出信號(hào) | 4- 20mA或脈沖或RS485 | 4- 20mA或脈沖或RS485 | 4- 20mA或脈沖或RS485 | 4- 20mA或脈沖或RS485 |
| 儀表供電 | 24VDC+15%或3.6V鋰電池 | 24VDC+15%或3.6V鋰電池 | 24VDC+15%或3.6V鋰電池 | 24VDC+15%或3.6V鋰電池 |
| 精 度等級(jí) | 1.0級(jí) | 1.0級(jí) | 1.0級(jí) | 1.0級(jí) |
| 測(cè)量范圍 | 標(biāo)準(zhǔn)量程 | 標(biāo)準(zhǔn)量程或擴(kuò)展量程 | 標(biāo)準(zhǔn)量程或擴(kuò)展量程 | 標(biāo)準(zhǔn)量程或擴(kuò)展量程 |
| 儀表顯示 | 可選 | 可選 | 有 | 有 |
| 溫壓補(bǔ)償 | 無 | 無 | 有 | 有 |
| 可選通訊 | 可選RS485、HART協(xié)議 | 可選RS485、HART協(xié)議 | 可選RS485、HART協(xié)議 | 可選RS485、HART協(xié)議 |
| 瞬時(shí)累積 | 有 | 有 | 有 | 有 |
| 儀表材質(zhì) | 304或316L不銹鋼 | 304或316L不銹鋼 | 304或316L不銹鋼 | 304或316L不銹鋼 |
| 防爆等級(jí) | ExdIICT4或ExialICT4 | ExdIICT4或ExiallCT4 | ExdIICT4或ExiallCT4 | ExdIICT4或ExiallCT4 |
| 防護(hù)等級(jí) | IP65 | IP65 | IP65 | IP65 |
| 儀表功耗 | <1W | < 1W | < 1W | < 1W |
| 儀表口徑 | DN15~ DN2000 | DN15~DN2000 | DN15~ DN2000 | DN15~ DN2000 |
| 連接方式 | 法蘭夾裝. | 法蘭連接 | 法蘭夾裝 | 法蘭連接 |
| 介質(zhì)溫度 | -40°C~250°C或-40~ 500°C | -40°C~250°C或-40~ 500°C | -40°C~250°C或-40~ 500°C | -40°C~250°C或-40~ 500°C |
| 環(huán)境溫度 | -20°C~85C | -20°C~85°C | -20°C~ 85°C | -20°C~ 85°C |
五、技術(shù)參數(shù)
| 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | 渦街流量計(jì)( JJG1029-2009)、( JB/T 9249-2015 ) |
| 儀表口徑( mm) | 15、20、 25、 32、 40、 50、 65、 80、100、125、 150、 200、 250、 300、 350、 400、450、500、600(350以 上建議用插入式) |
| 公稱壓力(MPa) | 1.6MPa、2.5MPa、 4.0MPa、 6.4MPa (其他可訂制) |
| 精度等級(jí) | 士1% |
| 量程比 | 1:10; 1:15 ; 1:20 ; |
| 傳感器材質(zhì) | 304不銹鋼、316L不銹鋼 |
| 使用條件 | 介質(zhì)溫度: -40°C~+350°C(壓電式) , -40°C~ + 500°C(電容式) 環(huán)境溫度: -20°C~+85°C 相對(duì)濕度: 5%~95% 大氣壓力: 86KPa~106KPa |
| 信號(hào)輸出功能 | 脈沖信號(hào)、4~ 20mA信號(hào) |
| 通訊輸出功能 | RS485通訊輸出、HART協(xié)議等 |
| 工作電源 | 外電源: 24VDC+15%、紋波≤+5% ,適用于4~ 20mA輸出、脈沖輸出、RS485 通訊輸出等內(nèi)電源: 1節(jié)3.6V鋰電池,電池電壓在2.4V~3.6V時(shí)均可正常工作 |
| 信號(hào)線接口 | 基本型:霍斯曼接頭或自帶三芯線纜;防爆型:內(nèi)螺紋M20x1.5,其他可以訂制 |
| 防爆等級(jí) | ExiaIlCT4或ExdIICT4 |
| 防護(hù)等級(jí) | IP65或更高(可訂制) |
六、儀表選型
管道式法蘭連接渦街流量計(jì)流量范圍:
| 儀表口徑(mm) | 液體測(cè)量范圍( m3/h ) | 氣體測(cè)量范圍( m3/h ) | 連接方式 | 耐壓等級(jí)(MPa) |
| DN15 | 0.3-5 | 2.2- 20 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
| DN20 | 0.6-12 | 4-50 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
| DN25 | 1.2-16 | 8.8-70 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
| DN32 | 1.9-19 | 10-150 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
| DN40 | 2.5-40 | 25-250 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
| DN50 | 3.5-38 | 38-380 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
| DN65 | 6.2-65 | 50-800 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
| DN80 | 10-100 | 80-1100 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
| DN100 | 15-150 | 130-1 700 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
| DN125 | 25-250 | 160-1800 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 1.6/1.6. |
| DN150 | 40-400 | 300-4000 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 1.6/1.6 |
| DN200 | 80-800 | 400- 6000 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 1.6/1.6 |
| DN250 | 140-1400 | 800-11000 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 1.6/1.6 |
| DN300 | 200- 2000 | 1000-18000 | 法蘭夾裝/法蘭連接 | 1.6/1.6 |
插入式渦街流量計(jì)流量范圍：
注:表中數(shù)據(jù)為理論值。液體使用流量范圍的測(cè)試條件是常溫水( t=20°C，p= 1000Kg/m3 )。氣體使用測(cè)量范圍的測(cè)試條件是常溫常壓的空氣(t=20°C，P=101.325KPa, ρ=1.205Kg/m3 )
A、已知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量換算成工況下的體積流量
一般氣體的計(jì)量 單位常用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積計(jì)量單位,既標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)(Nm3/h) ,簡(jiǎn)稱"標(biāo)方” 。按以下 公式先將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量換算成工況狀態(tài)體積流量,既立方米/小時(shí)( m3/h )然后再與表3、表4適用流量范圍進(jìn)行比較。
式中:
Qr :被測(cè)介質(zhì)工況狀態(tài)下的體積流量。( m3/h )
Q標(biāo):被測(cè)介質(zhì)工況狀態(tài)下的體積流量。( Nm3/h,20°C , 0.1013MPa 壓力下)
T標(biāo):被測(cè)介質(zhì)工況狀態(tài)下的介質(zhì)溫度。( 293.15K)
Pr :被測(cè)介質(zhì)工況狀態(tài)下的介質(zhì)壓力,表壓。(MPa)
B、對(duì)于飽和蒸汽,可按表5所給質(zhì)量流量的范圍對(duì)照選取。
C、對(duì)于過熱蒸汽，則應(yīng)先對(duì)照過熱蒸汽表(表6)查出其相應(yīng)溫度及壓力(取 壓力:表壓+1)下的密度值,然后根據(jù)給定的質(zhì)量流量通過下式計(jì)算出對(duì)應(yīng)的體積流量,再與表3、表4相應(yīng)口徑氣體流量對(duì)照選型。
飽和度蒸汽的流量范圍：
圖3溫壓補(bǔ)償一-體化智能渦街流量計(jì)與分體式溫壓補(bǔ)償渦街流量計(jì)安裝示意圖
過熱蒸汽密度表
E、壓力損失的計(jì)算
計(jì)算壓力損失是否對(duì)工藝管線有影響，由下式計(jì)算:
式中: OP :壓力損失(Pa)
ρ :介質(zhì)密度 V:管內(nèi)平均流速(m/s)
F、被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應(yīng)使傳感器的液體壓力符合下式要求:
式中: OP :壓力損失(Pa)
P1 :流體損失值(Pa壓力)
七、選型表
例:選用一臺(tái)法蘭卡裝式渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽，管道DN50、流量計(jì)表頭無需顯示流量，信號(hào)要求遠(yuǎn)傳到別處，溫壓補(bǔ)償型，配流量積算儀，配壁掛式顯示箱，隔爆型，型號(hào)應(yīng)為: LUGB1S05BFD
八、結(jié)構(gòu)及安裝尺寸
1、法蘭夾裝渦街流量計(jì)外形尺圖4和表8
法蘭夾裝流量計(jì)外形標(biāo)尺寸
2、法蘭連接渦街流量計(jì)的主要尺寸見
法蘭連接渦街流量計(jì)外形表尺寸
流量計(jì)與管道的安裝形式
