一CW智能氣體流量計(jì)的概述
氣體流量計(jì)也稱(chēng)旋渦流量計(jì)是用途極其廣泛的一種流量計(jì)量?jī)x表,幾乎可以用在所有氣體、液體和蒸汽的流量計(jì)量、測(cè)量和控制。
應(yīng)力式氣體流量計(jì)是速度式流量計(jì)的一種,它以卡門(mén)渦街理論為基礎(chǔ),采用壓電晶體檢測(cè)流體通過(guò)管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率,從而測(cè)量出流體的流量。氣體流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、動(dòng)力供熱等行業(yè)。
氣體流量計(jì)具有以下特點(diǎn):
1、測(cè)量精度高,量程寬;
2、測(cè)量介質(zhì)廣泛,可測(cè)量液體、氣體和蒸汽;
3、工作溫度高,介質(zhì)溫度可達(dá)350℃;
4、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,無(wú)磨損,可靠性高;
5、表體采用不銹鋼材料,美觀、耐腐蝕。
二. 智能氣體流量計(jì)的測(cè)量原理
當(dāng)管道中流體介質(zhì)通過(guò)旋渦發(fā)生體三角柱時(shí),由于局部流速加速而產(chǎn)生旋渦現(xiàn)象,此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn),這種旋渦列被稱(chēng)為卡門(mén)渦街。
卡門(mén)渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸和流體的流動(dòng)速度有關(guān),而與介質(zhì)的溫度、壓力等特性參數(shù)無(wú)關(guān)??捎孟率奖硎?
f=StV/d---------------1
式中: f-卡門(mén)渦街的釋放頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)
V-介質(zhì)流速
d-三角柱的寬度
斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計(jì)的重要參數(shù),它只與介質(zhì)的雷諾數(shù)Re有關(guān)。只要管道內(nèi)介質(zhì)的雷諾數(shù)保持在2×104至7×106范圍內(nèi),斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個(gè)常數(shù),這樣,便可通過(guò)測(cè)量旋渦頻率信號(hào)檢測(cè)出流體介質(zhì)的流速,再通過(guò)介質(zhì)的流速計(jì)算出介質(zhì)的流量。
三.的技術(shù)參數(shù)
◆ 公稱(chēng)口徑:DN15~DN500;
◆ 適用范圍:氣體:空氣、二氧化碳、氧氣、氮?dú)?、煤氣、天燃?xì)?、沼氣和其他各種化學(xué)氣體等;
液體:水、高溫水、油、食品液、化學(xué)液等;
蒸汽:飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽;
◆ 可測(cè)介質(zhì)溫度:防爆介質(zhì):-40℃~100℃;低溫介質(zhì):-40℃~100℃;
中溫介質(zhì):-40℃~280℃;高溫介質(zhì):-40℃~350℃;
◆ 公稱(chēng)壓力:低壓:1.6MPa 、≤2.5MPa ;中壓:≤4MPa 、≤6.3MPa;
高壓:≤11MPa 、≤15MPa 、≤26MPa 、≤42MPa;
◆ 精度等級(jí):測(cè)量液體:1級(jí)(0.5級(jí)可協(xié)議訂貨);測(cè)量氣體: 1.5級(jí)(1級(jí)可協(xié)議訂貨);
測(cè)量蒸汽: 1.5級(jí)(1級(jí)可協(xié)議訂貨);
◆ 流速范圍:液體:0.3~8m/s,氣體:3~65m/s,蒸汽:3~70m/s;
◆ 測(cè)量范圍:見(jiàn)表一、表二、表三;
◆ 輸出信號(hào):電壓脈沖:低電平≤1V,高電平 ≥6V;標(biāo)準(zhǔn)電流:4~20mA;
◆ 供電電源:電壓脈沖輸出:+12VDC/+24VDC;4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出:+24VDC;
現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示:3.6V 1號(hào)1節(jié)鋰電池供電,使用壽命大于2年;
◆ 環(huán)境溫度:-30℃~+55℃;
◆ 表體材料:304,其他材質(zhì)可協(xié)議供貨;
◆ 防護(hù)等級(jí):IP65、IP67;
◆ 防爆等級(jí):ExiaⅡCT4;
◆ 防爆合格證號(hào):CE062108,CE062124 ;
四. 智能渦街流量計(jì)的選型指南
1.確定傳感器的結(jié)構(gòu)
A、連接方式:法蘭卡裝式(表體不帶法蘭)或法蘭連接式(表體本身帶法蘭)。一般建議選用法蘭卡裝式,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊湊,價(jià)格低,而且供貨周期短。
B、結(jié)構(gòu)類(lèi)型:一體型結(jié)構(gòu)和分體型結(jié)構(gòu)。一般采用一體型結(jié)構(gòu),只有在特殊場(chǎng)合下采用分體型結(jié)構(gòu)(如:介質(zhì)溫度高時(shí)、環(huán)境溫度或濕度高時(shí)、帶現(xiàn)場(chǎng)顯示為讀數(shù)方便時(shí))。
C、顯示方法:無(wú)現(xiàn)場(chǎng)顯示、帶現(xiàn)場(chǎng)顯示和只帶現(xiàn)場(chǎng)顯示?,F(xiàn)場(chǎng)顯示是指在表頭上裝有液晶顯示電路,可顯示累積流量、瞬時(shí)流量等參數(shù)。
D、信號(hào)輸出方式:脈沖信號(hào)輸出和4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。一般情況下建議采用脈沖信號(hào)輸出,因?yàn)槊}沖信號(hào)直接與旋渦脫落頻率相對(duì)應(yīng),不需轉(zhuǎn)換,具有zui高的累計(jì)精度;同時(shí),脈沖信號(hào)傳輸效果較好。標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測(cè)量系統(tǒng)。
E、防爆形式:非防爆型和本安防爆型。如果被測(cè)介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測(cè)量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì),應(yīng)選用防爆型。
2.確定氣體流量計(jì)的配置
A、密度補(bǔ)償:在測(cè)量蒸汽的質(zhì)量流量時(shí),由于其密度隨著溫度和壓力的變化而變化,所以要隨時(shí)對(duì)蒸汽的密度進(jìn)行補(bǔ)償,這時(shí)要用鉑熱電阻和壓力變送器與渦街流量傳感器共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。如果是測(cè)量飽和蒸汽,要用鉑熱電阻或壓力變送器組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng);如果是測(cè)量過(guò)熱蒸汽,要用鉑熱電阻和壓力變送器共同組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng);無(wú)論是測(cè)量飽和蒸汽還是過(guò)熱蒸汽,如果溫度和壓力比較穩(wěn)定,為降低設(shè)備成本,也可以根據(jù)工況狀態(tài),用設(shè)定固定值的辦法補(bǔ)償密度;其他介質(zhì)可根據(jù)實(shí)際情況組成質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。
B、智能流量積算儀的選擇:只要求顯示參數(shù),可選擇數(shù)碼管顯示或液晶顯示的智能流量積算儀;需要追溯歷史數(shù)據(jù),帶有記憶功能,則應(yīng)選用智能流量積算無(wú)紙記錄儀;測(cè)量飽和蒸汽,應(yīng)選擇帶溫度自動(dòng)補(bǔ)償密度或壓力自動(dòng)補(bǔ)償密度的流量積算儀;測(cè)量過(guò)熱蒸汽,應(yīng)選擇帶溫度和壓力同時(shí)補(bǔ)償密度的流量積算儀;采用遠(yuǎn)程通訊,智能流量積算儀應(yīng)考慮帶有RS485或RS232通訊接口;要求與控制系統(tǒng)組成流量測(cè)量系統(tǒng)時(shí),智能流量積算儀應(yīng)帶4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出接口;在需要時(shí),應(yīng)配置后備電源,以便突然停電時(shí)儀表能夠正常計(jì)量(配置不同,工作時(shí)間不同,一般在48小時(shí)以上。);是否需要提供儀表箱,將智能流量積算儀放置其中,儀表箱帶鎖,使智能流量積算儀的設(shè)置參數(shù)不可隨意調(diào)整,具有防盜功能,同時(shí),在儀表箱內(nèi)裝有保護(hù)電路,起到對(duì)智能流量積算儀的保護(hù)作用。
C、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè):在需要多點(diǎn)計(jì)量、分布面積較大、需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí),可采用GSM/GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)遠(yuǎn)程流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)各管路流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。
3.傳感器口徑的確定