智能渦街流量計
CKY-LUG 智能渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多 種介質(zhì)。其特點(diǎn)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。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。
一、渦街流量計測量原理:
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,
即可得到以下關(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。 渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好 的介質(zhì)適應(yīng)能力,無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積 流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計的理想替代 產(chǎn)品。 在 實(shí)際應(yīng)用中,往往流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會 低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的工作段,為了解決這一問題,通 常采用在測 量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式 必須在變徑管與儀表間有長度為 15D 以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安裝都不方便。我公 司研制的縱斷面形狀為圓弧的 LGZ 變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作 用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的 1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加 一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。 為 了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗,采用鋰電池供電 可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示 瞬時流量、 累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫 度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一 體型帶有溫度、壓力傳感器
二、渦街流量計技術(shù)參數(shù):
1.測量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣;
2.口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100;
3.法蘭連接式口徑選擇 100,150,200;
4.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
5.測量精度 1.0 級 1.5 級;
6.被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃;
7.高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃;
8.輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平 8~10V 低電平 0.7~1.3V;
9.脈沖占空比約 50%,傳輸距離為 100m;
10.脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4~20 mA,傳輸距離為 1000m;
11.儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃;
12.材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金;
13.電源 DC24V 或鋰電池 3.6V;
14.防爆等級 本安型 iaIIbT3-T6;
15.防護(hù)等級 IP65。
三、渦街流量計流量范圍表:
表 1、液體與氣體(單位:m 3/h):
四、渦街流量計選型表: