JC-LUGC插入式渦街流量計主要用于各種行業(yè)工業(yè)管道中大口徑氣體、液體、蒸汽介質(zhì)流體的流量測量,插入式渦街流量計特點是壓力損失小,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(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。插入式渦街流量計采用壓電應(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,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較、理想的流量儀表。
JC-LUGC型插入式渦街流量計防爆型,符合GB3836-83《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》的有關(guān)規(guī)定,防爆標(biāo)志為ExdIIBT6。
一、工作原理:
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
假設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)平均流速為,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,以下關(guān)系式:
(1)f=SrU1/d=SrU/md
式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
(2)qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
(3)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量計的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時,VSF的流量計算式為:
式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力,Pa;
Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
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(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)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。
按國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IS07145(在環(huán)形截面封閉管道中的流體流量測定—在截面一點的速度測量法),采用埋入壓電晶體的渦街測速探頭,插入大口徑工業(yè)管道內(nèi),將卡門旋渦頻率轉(zhuǎn)換為與流量成正比的電流或電壓脈沖信號或4~20mADC電流信號。
二、儀表特點:
1、 可測量蒸汽,氣體,液體的體積流量和質(zhì)量流量;
2、無機(jī)械運動部件,測量精度高,結(jié)構(gòu)緊湊維護(hù)方便;
3、壓力損失小,量程范圍寬;范圍度達(dá)1:25;
4、采用消擾電路和抗振傳感頭;
5、采用消擾電路和抗振傳感頭,使儀表具有一定抗環(huán)境振動性能;
6、可測介質(zhì)溫度達(dá)+250℃。
7、可實現(xiàn)不斷流拆裝傳感器,可實現(xiàn)放大器與傳感器分離(分離距離15m);
三、技術(shù)參數(shù):
1.測量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣;
2.口徑規(guī)格 DN250~DN1500;
3.流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s;
正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2; 蒸氣流量范圍見表3
4.測量精度 1.0級 1.5級;
5.被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃;
6.高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃;
7.輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V;
8.脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m;
9.脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m;
10.儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃;
11.材質(zhì):不銹鋼、碳鋼;
12.電源 DC24V或鋰電池3.6V;
13.防爆等級 本安型iaIIbT3-T6;
14.防護(hù)等級 IP65。
三、插入式渦街流量計流量范圍表:
表1、液體與氣體(單位:m3/h):
通徑 (DN) | 液體流量范圍 (m3/h) | 氣體流量范圍 (m3/h) |
250 | 110~1100 | 1060~10600 |
300 | 180~1800 | 1500~15000 |
350 | 210~2100 | 2000~20000 |
400 | 270~2700 | 2700~27000 |
450 | 350~3500 | 3300~33000 |
500 | 450~4500 | 4200~42000 |
600 | 600~6000 | 6100~61000 |
800 | 800~8000 | 11000~110000 |
1000 | 1200~12000 | 17000~170000 |
1200 | 1800~18000 | 24000~240000 |
1500 | 2600~2600 | 38000~380000 |
四、插入式渦街流量計外形尺寸圖:
五、蒸汽渦街流量計安裝示意圖及注意事項:
注意事項 | 圖例 |
1.擴(kuò)管的安裝: 對于小口徑大流量,擴(kuò)管安裝,同時保證流量計的前直管段≥15D,后直管段≥5D | |
2.縮管的安裝: 對于大口徑小流量,縮管安裝,同時保證流量計的前直管段≥15D,后直管段≥5D | |
3.彎管的安裝: 如果流量計的前端有90°彎頭或T型接頭,要保證流量計的前直管段≥15D,后直管段≥5D | |
4.同一平面兩個彎管的安裝 如果流量計的前端有兩個90°彎頭,要保證流量計的前直管段≥20D,后直管段≥5D | |
5.不同平面兩個彎管的安裝 如果流量計的前端有兩個90°彎頭,要保證流量計的前直管段≥25D,后直管段≥5D | |
6.調(diào)節(jié)閥的安裝 如果流量計前后需要安裝調(diào)節(jié)閥,要保證流量計的前直管段≥25D,后直管段≥5D | |
六、渦街流量計選型表: |
JCLUG | 智能渦街流量計 |
口徑 (mm) | 10 | DN10 |
20 | DN20 |
… | … |
1500 | DN1500 |
安裝方式 | B | 對夾式 |
L | 法蘭連接式 |
C | 插入式 |
補(bǔ)償方式 | 無 | 無補(bǔ)償 |
BC | 溫度壓力補(bǔ)償 |
W | 單溫度補(bǔ)償 |
Y | 單壓力補(bǔ)償 |
測量介質(zhì) | Y | 液體 |
Q | 氣體 |
Z | 蒸汽 |
溫度范圍 | T1 | 常溫型(120℃以下) |
T2 | 高溫型(250℃以下) |
壓力等級 | P1 | 常壓~1.6MPa |
P2 | 2.5MPa |
P3 | 4.0MPa |
本體材質(zhì) | A | 碳鋼 |
B | 304不銹鋼 |
C | 316不銹鋼 |
供電方式 | D | 兩線制DC24V 4~20mA |
H | 兩線制DC24V 4~20mA+HART協(xié)議 |
C | 電池供電 |
附加選項 | R | RS485 MODBUS通訊協(xié)議 |
M | 脈沖輸出 |
B | 防爆(ExII CT6) |