蒸汽流量計

 金湖奧科儀表有限公司

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主要用于工業(yè)管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,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。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能*穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。應力式渦街流量計是一種采用壓電晶體作為檢測元件，輸出與流量成正比的標準信號的流量儀表。該儀表可以直接與智能流量積算儀配套使用，也可以與計算機及集散系統(tǒng)配套使用，對不同介質的流量參數(shù)進行測量。該儀表根據(jù)流體渦街的檢測原理，其檢測渦街的壓電晶體不與介質接觸，儀表具有結構簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點.

根據(jù)渦街流量計的結構特點，分類為一體式氮氣流量計和分體式氮氣流量計兩種。

一體式流量計是集流量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和顯示儀于一體的流量計，具有智能溫度、壓力補償功能，自帶3.6V高能電池或24VDC（通常在需要脈沖信號輸出、二線制4～20mADC輸出或RS485通訊時采用）供電，就地液晶顯示介質溫度（℃）、工作壓力（MPa）、瞬時標況體積流量（Nm3/h）和累計標況體積流量（Nm3）。

分體式流量計由流量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和智能流量顯示積算儀四部分組成，具有智能溫度、壓力補償功能，由智能流量顯示積算儀遠程顯示介質溫度（℃）、工作壓力（MPa）、瞬時標況體積流量（Nm3/h）和累計標況體積流量（Nm3）。

當只要求測量工況體積流量時（我們將其定義為簡配型，通常適用于介質溫度和工作壓力基本恒定的場合），無論是一體式還是分體式，均不具有智能溫度、壓力補償功能，也無溫度傳感器和壓力傳感器的配置，此時只顯示瞬時工況體積流量（m3/h）和累計工況體積流量（m3）。

蒸汽流量計產品概述

蒸汽流量計是利用振動塬理而開發(fā)的一種新型流量計，廣泛應用在石油、化工、冶金、造紙等行業(yè)流體的計量，蒸汽流量計無可動部件，可靠性強、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內精確測量液體的瞬時流量和累計流量。其不受介質溫度、壓力、粘度及組分的影響，同時不堵、不卡、不易結垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。蒸汽流量計分一體化顯示和遠傳顯示，并可輸出脈沖信號或電流信號與微機聯(lián)網(wǎng)。
蒸汽流量計主要特點
1．結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，*運行十分可靠 。
2．安裝簡單，維護十分方便。
3．檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩(wěn)定，壽命長。
4．輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點飄移，精度高。
5．測量范圍寬，量程比可達1：10。
6．壓力損失較小，運行費用低，更具節(jié)能意義。
7．在一定的雷諾數(shù)范圍內，輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調換配件后一般無需重新標定儀表系數(shù)。 
8．應用范圍廣，蒸汽，液體，氣體的流量均可測量。
蒸汽流量計工作塬理
渦街流量傳感器是以卡門（Kaman）和斯特勞哈（Strouhsl）有關旋渦的產生和旋渦與流速關系的理論來測量流量的。當介質以一定速度流過叁角柱體時，在叁角柱體兩側后面產生一個交替排列的旋渦帶，稱之為“卡門渦街"（見下圖）。 
由于旋渦發(fā)生體兩側交替產生旋渦，于是在發(fā)生體兩側產生壓力脈動，從而使檢測體產生交變壓力，封裝在探頭體內的壓電晶體元件在交變應力的作用下，產生與旋渦同頻率的交變電荷信號，放大器將這種電荷信號進行放大、濾波、整形、zui后輸出頻率與介質流速成正比的脈沖信號（或轉換成4 ～20mA信號）,送至積算儀進行處理、顯示和控制。 
一定雷諾數(shù)范圍內（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關系式為f=St?v/d，式中St 為斯特勞哈數(shù)，它是一個無量綱的系數(shù)，只要準確測出頻率f，就可以求得流體流速v，由v求出體積流量。

蒸汽流量計技術指標
1．測量介質：液體、氣體、飽和蒸汽、過熱蒸汽。 
2．精度等級：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。 
4．介質溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。 
5．輸出信號：叁線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標準電流4～20mA；叁線制標準電流0～10mA。 
6．工作環(huán)境：-35℃～ 60℃，濕度≤95%RH。 
7．工作電源：DC12V；DC24V。 
8．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。 
9．防爆類型：本安型 ExibIICT6。
蒸汽流量計外形尺寸

 
插入式渦街流量計
將渦街測量頭插入管道特定位置，通過測量該位置的局部流量，根據(jù)管道截面流速分布關系，計算出管道內平均流速值。它由轉換器、插入桿組件、球閥（ 根據(jù)需求配 ）、安裝短管（ф100）、渦街測量頭等組成。

蒸汽流量計安裝步驟： 
1．在需要安裝流量計的管道正上方（水平管道有此要求），割開 一個略小于ф100的孔，去掉毛刺； 
2．將配套的一端帶有法蘭的短管放在孔的上面，保持短管與管 道垂直，焊接牢固； 
3．放上墊片，插入流量計，法蘭連接，若此時有球閥，應先將球閥放在短管上連接好，再打開球閥，插入流量計； 
4．保證流量計前有大于15D和后有5D的直管段（D為管道內徑）。 

蒸汽流量計型號選擇
流量儀表的選型是儀表應用中的非常重要的工作，據(jù)有關部門統(tǒng)計，流量儀表在實際應用中有2/3的故障是錯誤選型和錯誤安裝造成的，請?zhí)貏e注意。

蒸汽流量計對直管段的要求
為了確保儀表正常、準確運行，傳感器安裝點的上下游必須有一定的直管道，以調整流場，如圖所示。 

圖1：同心縮管；
圖2：同心擴管； 
圖3：一個90度彎頭；
圖4：同一平面兩個90度彎頭；
圖5：不同平面兩個90度彎頭； 
圖6 ：調節(jié)閥應安裝在傳感器下游5D以 遠處，若必須安裝在傳感器上游， 則傳感器上游應有不小于50D的 等徑直管段，下游應有不小于5D 的等徑直管段。
九、對管道的要求
1）上、下游配管內徑D和與傳感器內徑DN相同，其差異滿足下述條件：0.95DN≤D≤1.1DN。 
2）配管應與傳感器同心，同軸度應小于0.05DN。 
3）密封墊不能凸入管道內，其內徑可比傳感器內徑略大。 
4）如需斷流檢查與清洗傳感器，應設置旁通管道，如下圖所示。

蒸汽流量計對管道振動的要求

傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，若不得已要安裝時，必須采取減震措施，在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防振墊。

特別注意：在空壓機出口處振動較強，不能安裝傳感器，應安裝在儲氣罐之后。

流量計的zui大優(yōu)點是抗振性能特別好，無零點漂移，可靠性高。

    通過長時間對渦街流量計進行的大量波形分析和頻譜分析，中控設計出了*的探頭形狀、壁厚，高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體，采用*的數(shù)控車床進行加工，確保加工的同軸度和光潔度等技術參數(shù)，配合特殊的工藝處理，從而zui大限度的克服渦街流量計存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個通病。這是中控公司在制作渦街流量計方面的技術*優(yōu)勢，使得中控公司出廠的渦街流量計具有量好的抗振動能力。
    ②FFM63系列智能渦街流量計的傳感器的通用性很強，從而使傳感器具有良好的互換性采用*數(shù)控設備加工傳感器的表體和旋渦發(fā)生體等，確保加工精度，從而使零部件（特別是旋渦發(fā)生體）的通用性強，從而真正做到不會因零部件的更換而影響傳感器的重復性和精度；能產生強大而穩(wěn)定的渦街信號。
    ③結構簡單牢固，無可動部件，可靠性高，使用維護方便。
    ④檢測元件不與介質接觸，性能穩(wěn)定，使用壽命長
    傳感器采用檢測探頭與旋渦發(fā)生體分開安裝，安全柵而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內，不與被測介質接觸，所以FFM63系列渦街流量計具有結構簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點。
    ⑤輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號，無零點漂移，精度高，方便與計算機聯(lián)網(wǎng)
    ⑥測量范圍寬，量程比可達1：10
    ⑦渦街流量計測量體積流量時不需補償，渦街輸出的信號實際上是與流速成線性關系的，也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補償?shù)哪康氖菫榱说玫搅黧w的密度，乘以體積流量就得到質量流量，雙金屬溫度計若測量氣體的體積流量就不需要補償了。
    ⑧壓力損失小。
    用口徑DN50的渦街流量計測量可燃氣體的流量，若管道內的zui大流量Qmax ＝200m3/h時，傳感器的壓力損失是：△P ＝1.08×10-6 ρv2（kPa）= 0.605 KPa
    ⑨在一定的雷諾數(shù)范圍內，流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響，僅是與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關。
    ⑩應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體流量均可測量。
渦街流量計的技術參數(shù)
●測量流體：飽和蒸汽、過熱蒸汽、氣體、液體（避免多相流）
●測量準確度及重復性：

●測量范圍

●額定壓力：1.6MPa、2.5MPa、6.3MPa
●流體溫度：-40℃～250℃（普通型），100℃～350℃（普通型）
●結構類型：一體型渦街流量計
●結構材質

●工作電源

 ●輸出信號：脈沖輸出、4～20mA 電流輸出，RS485通訊等三種輸出可供選擇
●電氣接口：M20*1.5
●防護等級：IP65
●表體處理：傳感器表體采用不銹鋼噴砂，放大器外殼采用噴塑。
●環(huán)境溫度：-35℃～60℃（無LCD）、-5℃～60℃（帶LCD）
●相對濕度：5%～95℃
安裝示意圖

的安裝要求
流量計有許多種結構形式，安裝、維修人員需要了解所裝儀表的具體結構、特點以及流量信號的轉換，了解信號傳輸過程中的各個環(huán)節(jié)，按產品說明書進行安裝，以確保流量計的精確測量。
1、合理選擇安裝場所和環(huán)境
避開強電力設備，高頻設備，強電源開關設備；避開高溫熱源和輻射源的影響，避開強烈震動場所和強腐蝕環(huán)境等，同時要考慮安裝維修方便。
2、上下游必須有足夠的直管段
若傳感器安裝點的上游有大于>15。漸縮管，則：上游直管段≥15D，下游直管段≥5D

若傳感器安裝點的上游有大于>15。漸擴管，則：上游直管段≥18D，下游直管段≥5D

若傳感器安裝點的上游有90。彎頭或T形接頭，則：上游直管段≥20D，下游直管段≥5D

若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90。彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D

若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90。彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D

調節(jié)閥應安裝在傳感器的下游5D以外處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應不小于50D，下游應有不小于5D。

3、安裝點上下游的配管應與傳感器同心，同軸偏差應不小于0.5DN 
傳感器安裝點的上下游配管的內徑應與傳感器通徑相同，其應滿足下式的要求：
0.98DN≤D≤1.05DN
式中：DN----傳感器通徑；
D----配管內徑。
傳感器與法蘭間的密封墊不能凸入管道內，其內徑可比傳感器通徑略大。

4、管道采取減振動措施
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，特別是橫向振動。若不得已要安裝時，必須采取減振措施，在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防振墊。

．在水平管道上安裝是流量傳感器zui常用的安裝方式。
測量氣體流量時，若被測氣體中含有少量的液體，傳感器應安裝在管線的較高處。

測量液體流量時，若被測液體中含有少量的氣體，傳感器應安裝在管線的較低處。

6．傳感器在垂直管道的安裝
測量氣體流量時，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測氣體中含有少量的液體，氣體流向應由下向上。
測量液體流量時，液體流向應由下向上：這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。

7、傳感器在水平管道的側裝
無論測量何種流體，傳感器可以在水平管道上側裝，特別是測量過熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許采用側裝，這樣流體的溫度對放大器的影響較小。

8．傳感器在水平管道的倒裝
一般情況下不*用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽。可用于測量飽和蒸汽，適用于測量高溫液體或需經常清洗管道的情況。

9．傳感器在有保溫層管道上的安裝
測量高溫蒸汽時，保溫層zui多不能超過支架高度的三分之一。

10．測壓點和測溫點的選擇
根據(jù)測量的需要，需在傳感器附近測量壓力和溫度時，測壓點應在傳感器下游的3-5D處，測溫點應在傳感器下游的6-8D處。

渦街流量計的正確接線

一般原則：在易受電噪聲干擾的場所，使用屏蔽電纜。屏蔽層應可靠的接在放大器的接地螺絲上或在控制室接工作接地。在高溫或低溫環(huán)境中或者是現(xiàn)場空氣中含有油、溶劑或其他腐蝕性氣體時，要采用適合于這種特殊場合的的屏蔽電纜。
頻率信號輸出的接線
輸出頻率信號的流量計與其它設備之間采用三線制傳輸，供電電源為24VDC±10%（或12VDC），輸出回路的zui小負載電阻為10KΩ，zui大電容為0.2UF。

4-20mA信號輸出的接線
輸出4-20mA信號的渦街流量計與其它設備之間采用二線制傳輸，供電電源為24VDC±10%，輸出回路的zui大負載電阻為600Ω。（包括電纜線的電阻）

渦街流量計的結構種類及安裝現(xiàn)場：

售后服務：
1、我公司所售產品在一年之內出現(xiàn)質量問題的（非人為），負責免費維修。
2、質保期內如我公司產品出現(xiàn)任何質量問題，我公司負責免費維修或更換。
3、質保期內如用戶使用不當，造成產品損壞，我公司負責維修，收取損壞部件成本費。
4.如用戶需我公司現(xiàn)場服務，我公司以zui短時間到達用戶現(xiàn)場。
5、本公司所售的產品所享受終生維護。