空氣流量計(jì)在普通氣體,蒸汽和有腐蝕性氣體應(yīng)用最多,測(cè)量穩(wěn)定性好,價(jià)格便宜。渦街流量計(jì)主要有壓電式和電容式2種。壓力式渦街在工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最多,原因在于價(jià)格便宜,可以用來測(cè)量液體和氣體,也可以用來測(cè)量蒸汽。電容式渦街由于價(jià)格高一些所以一般很少用到它,它主要用于測(cè)量溫度越過350度的液體和氣體介質(zhì),電容式渦街流量計(jì)特點(diǎn)是抗振動(dòng)能力更強(qiáng),測(cè)量穩(wěn)定性更好,耐溫度高。螺紋連接式渦街測(cè)量口徑有:DN15。DN20,DN25。DN32。通常這幾個(gè)口徑可采用螺紋連接式,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*、理想的測(cè)量?jī)x器。
空氣流量計(jì)是在流體中安放一根(或多根)非流線型阻流體,流體在阻流體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則的旋渦,在一定的流量范圍內(nèi)旋渦分離頻率正比于管道內(nèi)的平均流速,通過采用各種形式的檢測(cè)元件測(cè)出旋渦頻率就可以推算出流體的流量。早在1878年斯特勞哈爾就發(fā)表了關(guān)于流體振動(dòng)頻率與流速關(guān)系的文章,斯特勞哈爾數(shù)就是表示旋渦頻率與阻流體特征尺寸,流速關(guān)系的相似準(zhǔn)則。人們?cè)缙趯?duì)渦街的研究主要是防災(zāi)的目的,如鍋爐及換熱器鋼管固有頻率與流體渦街頻率合拍將產(chǎn)生共振而破壞設(shè)備。渦街流體振動(dòng)現(xiàn)象用于測(cè)量研究始于20世紀(jì)50年代,如風(fēng)速計(jì)和船速計(jì)等。60年代末開始研制封閉管道流量計(jì)--渦街流量計(jì),誕生了熱絲檢測(cè)法及熱敏檢測(cè)法。70、80年代渦街流量計(jì)發(fā)展異常迅速,開發(fā)出眾多類型阻流體及檢測(cè)法的渦街流量計(jì),并大量生產(chǎn)投放市場(chǎng),像這樣在短短幾年時(shí)間內(nèi)就達(dá)到從實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)到批量生產(chǎn)過程的流量計(jì)還僅有。
選購(gòu)之前必須明確以下工作參數(shù):
被測(cè)介質(zhì)的名稱、組份
工作狀態(tài)的最小、常用、流量 確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟
介質(zhì)的、常用、流量
工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
智能渦街流量計(jì)測(cè)量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下:
已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量,可通過以下公式求出工況體積流量
公式(3)
(2) 已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ,可通過以下公
式求出工況密度
公式(4)
( 3 )已知質(zhì)量流量 Q m 換算為體積流量 Q v
公式( 5 )
式中:
Q v : 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量 (m 3 /h)
( Q v = 3600f /K K: 儀表系數(shù) )
Q o : 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量 (Nm 3 /h)
Q m : 質(zhì)量流量 (t/h)
ρ: 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 )
ρ o :介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度 (kg/m 3 ) ,常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度,見表(三)
常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度( 0℃ ,絕壓 P=0.1MPa )
氣體名稱 | 密度 (kg/m 3 ) | 氣體名稱 | 密度 (kg/m 3 ) |
空氣 ( 干 ) | 1.2928 | 乙炔 | 1.1717 |
氮?dú)?/span> | 1.2506 | 乙烯 | 1.2604 |
氧氣 | 1.4289 | 丙烯 | 1.9140 |
氬氣 | 1.7840 | 甲烷 | 0.7167 |
氖氣 | 0.9000 | 乙烷 | 1.3567 |
氨氣 | 0.7710 | 丙烷 | 2.0050 |
氫氣 | 0.08988 | 丁烷 | 2.7030 |
一氧化碳 | 1.97704 | 天然氣 | 0.8280 |
二氧化碳 | 1.3401 | 煤制氣 | 0.8020 |
P : 工況狀態(tài)表壓 (MPa)
t : 工況狀態(tài)溫度 (℃)
3 .儀表下限流量的確定。
渦街流量?jī)x表的上限適用流量一般可不計(jì)算,渦街流量?jī)x表口徑的選擇主要是對(duì)流量下限的計(jì)算。下限流量的計(jì)算應(yīng)該滿足兩個(gè)條件:最小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)( Re=2×10 4 );對(duì)于應(yīng)力式渦街流量?jī)x表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許 值(旋渦強(qiáng)度與升力 ρ v 2 成比例關(guān)系)。這些條件可表示如下:
由密度決定的工況可測(cè)下限流量:
由運(yùn)動(dòng)粘度決定的線性下限流量:
公式( 7 )
式中:
Q ρ :滿足旋渦強(qiáng)度要求的最小體積流量 (m 3 /h)
ρ 0 : 參比條件下介質(zhì)的密度
Q υ : 滿足最小雷諾數(shù)要求的最小線性體積流量 (m 3 /h)
ρ : 被測(cè)介質(zhì)工況密度( kg/m 3 )
Q 0 : 參比條件下儀表的最小體積流量
(m 3 /h)
υ : 工作狀態(tài)下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度 (m 2 /s)
υ o : 參比條件下介質(zhì)的 運(yùn)動(dòng)粘度 (m 2 /s)
通過 公式( 6 )、( 7 )計(jì)算出 Q ρ 和 Q ν 。 比較 Q ρ 和 Q ν , 確定流量?jī)x表可測(cè)下限流量和線性下限流量:
Q υ ≥ Q ρ :可測(cè)流量范圍為 Q ρ ~ Qmax , 線性流量范圍為 Q υ ~ Qmax
Q υ < Q ρ :可測(cè)流量范圍和 線性流量范圍為
Q ρ ~ Qmax
Qmax :智能渦街流量?jī)x表的上限體積流量 (m 3 /h)
公式( 6 ) 4 .儀表上限流量以表 ( 二 ) 中的上限流量為準(zhǔn) . 氣體的上限流速應(yīng)該小于 70m /s, 液體的上限流速應(yīng)該小于 7m /s
主要技術(shù)指標(biāo)表:
公稱通徑 (mm) | 25 , 40 , 50 , 65 , 80 , 100 , 125 , 150 , 200 , 250 , 300 , (300 ~ 1000 插入式 ) |
公稱壓力 (MPa) | DN25-DN200 4.0(>4.0 協(xié)議供貨 ) , DN250-DN300 1.6(>1.6 協(xié)議供貨 ) |
介質(zhì)溫度 (℃) | 壓電式: -40 ~ 260 , -40 ~ 320 ;電容式: -40 ~ 300, -40 ~ 400 , -40 ~ 450 (協(xié)議訂貨) |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti , ( 其它材料協(xié)議供貨 ) |
允許振動(dòng)加速度 | 壓電式 : 0.2g 電容式 :1.0 ~ 2 .0g |
精確度 | ±1%R , ±1.5%R , ±1FS ;插入式: ±2.5%R , ±2.5%FS |
范圍度 | 1 : 6 ~ 1 : 30 |
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(hào) | 方波脈沖 ( 不包括電池供電型 ) :高電平 ≥5V ,低電平 ≤1V ;電流: 4 ~ 20mA |
壓力損失系數(shù) | 符合 JB/T9249 標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4 |
防爆標(biāo)志 | 本安型: ExdⅡia CT2-T5 隔爆型: ExdⅡCT2-T5 |
防護(hù)等級(jí) | 普通型 IP65 潛水型 IP68 |
環(huán)境條件 | 溫度 -20℃ ~ 55℃ ,相對(duì)濕度 5% ~ 90% ,大氣壓力 86 ~ 106kPa |
適用介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 |
傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型: ≤ 300m ,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4 ~ 20mA) :負(fù)載電阻 ≤750Ω |
空氣流量計(jì)流量范圍
參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表
儀表口徑 (mm) | 液體 | 氣體 | ||
測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | 測(cè)量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | |
15 | 0.3-6 | 10 | 2.8-12 | 60 |
20 | 0.6-12 | 10 | 5-42 | 60 |
25 | 1.2~16 | 25~336 | 8.8~55 | 190~1140 |
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) | 1200~17000 | 5.8~88 | 17000~170000 | 85~880 |
>(1000) | 協(xié)議 | 協(xié)議 |
空氣流量計(jì)選型:
型 譜 | 說 明 | ||||||
MXLUGB | 渦街流量?jī)x表 | ||||||
檢測(cè) | B | 壓電式傳感器 | |||||
方式 | E | 電容式傳感器 | |||||
連接方式 | 1 | 僅對(duì)滿管型 | 法蘭連接型 | ||||
2 | 僅對(duì)滿管型 | 法蘭卡裝型 | |||||
3 | 僅對(duì)插入型 | 簡(jiǎn)易插入型 | |||||
4 | 僅對(duì)插入型 | 球閥插入型 | |||||
測(cè)量介質(zhì) | 2 | 液體 | |||||
3 | 氣體 | ||||||
4 | 蒸汽 | ||||||
公稱通徑 | 2 | DN25 | |||||
… | … 單位:mm | ||||||
30 | DN300 | ||||||
使用環(huán)境 | P | 普通型 | |||||
B | 防爆型 | ||||||
輸出信號(hào) | 1 | 脈沖輸出 | |||||
2 | 4~20mA電流輸出,液晶顯示 | ||||||
3 | RS-485通訊 | ||||||
4 | 電池供電,不帶溫度、壓力補(bǔ)償 | ||||||
5 | 溫壓補(bǔ)償一體,4~20mA電流輸出型 | ||||||
6 | 溫壓補(bǔ)償一體,電池供電型 |
選型四大要點(diǎn):
1.流量計(jì)的選型盡可能不要使用流量工作在下限極限值,故流量計(jì)的口徑應(yīng)盡可能小,以獲得更大的流速和流量范圍。
2.流量計(jì)應(yīng)使用在介質(zhì)工作壓力和溫度范圍的技術(shù)參數(shù)內(nèi)。不要刻意選用高壓力等級(jí)和超高溫度的儀表,應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作壓力和溫度選用儀表,后者價(jià)格要高些。
3.在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所,應(yīng)選用防爆型流量計(jì)。
4.渦街流量計(jì)的下限流量取決于介質(zhì)的工況密度和運(yùn)動(dòng)粘度,其上限流量一般不受介質(zhì)壓力和溫度的影響,因此確定流量范圍只要確定實(shí)際可用的下限流量即可。計(jì)算出下限流量后,查流量范圍表即可確定相應(yīng)口徑。
安裝環(huán)境六大要求:
1.盡可能避開強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開關(guān)電源設(shè)備。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。
2.避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊?。若必須安裝,須有隔熱通風(fēng)措施。
3.避開高濕環(huán)境和強(qiáng)腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝,須有通風(fēng)措施。
4.渦街流量?jī)x表應(yīng)盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上。若必須安裝,須在其上下游2D處加設(shè)管道緊固裝置,并加防振墊,加強(qiáng)抗振效果。
5.儀表安裝在室內(nèi),安裝在室外應(yīng)注意防水,特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成U形,避免水順著電纜線進(jìn)入放大器殼內(nèi)。
6.儀表安裝點(diǎn)周圍應(yīng)該留有較充裕的空間,以便安裝接線和定期維護(hù)。