
一體式渦街流量計

一、儀表概述(shu):
一體化(hua)渦街流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計輸(shu)出的(de)脈沖頻率信號(hao)不受流(liu)(liu)(liu)體物(wu)性(xing)和(he)組分變化(hua)的(de)影響,即儀表系數在一定雷(lei)諾(nuo)數范圍內(nei)僅(jin)與旋渦發(fa)生體及管道的(de)形狀尺寸等(deng)有(you)關。但是作(zuo)為流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計在物(wu)料平衡及能源計量(liang)(liang)(liang)中需檢測質量(liang)(liang)(liang)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang),這時流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計的(de)輸(shu)出信號(hao)應同(tong)時監測體積流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)和(he)流(liu)(liu)(liu)體密度,流(liu)(liu)(liu)體物(wu)性(xing)和(he)組分對流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計量(liang)(liang)(liang)還是有(you)直接影響的(de)。
二、測量原理:
一(yi)體(ti)化渦(wo)街(jie)(jie)流(liu)量計在測(ce)量管中垂直(zhi)插入一(yi)個柱狀(zhuang)物時,流(liu)體(ti)通過(guo)柱狀(zhuang)物兩側就交替地產生有規(gui)則(ze)的(de)(de)旋渦(wo),這種旋渦(wo)列被稱為卡門渦(wo)街(jie)(jie)。卡門渦(wo)街(jie)(jie)的(de)(de)釋放頻率與(yu)流(liu)體(ti)速度及柱狀(zhuang)物的(de)(de)寬(kuan)度有關,可用下式(shi)表示(shi):
f=St·v/d
式中:f-卡(ka)門渦街的釋放頻率
St-系(xi)數(稱為斯特羅哈數)
v-流(liu)速
d-柱狀物的寬(kuan)度
卡門渦街釋放頻率f和流(liu)速v成(cheng)正比,因此通過測量卡門渦街釋放頻率就可算出(chu)瞬時流(liu)量。
斯特羅哈數(shu)是(shi)渦街流(liu)量計(ji)的(de)重(zhong)要(yao)系數(shu)。在曲(qu)數(shu)的(de)St≈0.17的(de)平直部分(fen),旋(xuan)渦的(de)釋放頻率與流(liu)速(su)成正比,所以檢(jian)出頻率f就(jiu)可(ke)求(qiu)得流(liu)速(su)v,由(you)v求(qiu)出體積流(liu)量。
渦(wo)街流(liu)量傳(chuan)感(gan)器得旋(xuan)渦(wo)釋放頻率是由旋(xuan)渦(wo)交(jiao)替地(di)作用于檢(jian)測(ce)傳(chuan)感(gan)器(探頭)上地(di)應力(li)通(tong)過在它(ta)內部地(di)壓電元件來檢(jian)出地(di)。
三、適(shi)用場合:
渦街(jie)流(liu)量計是一種(zhong)具有**用途的流(liu)量儀(yi)表,用于(yu)絕大多(duo)數蒸汽、氣(qi)體(ti)和(he)液體(ti)的流(liu)量計量、測量、控制,**應用于(yu)石油(you)、化工、冶金、電力、造紙、制藥、食品等(deng)工業部門(men)和(he)市政建設、環保工程(cheng)等(deng)行業。
四(si)、性能(neng)特點:
1、無(wu)可動部(bu)件,長期穩定,結構簡單便于安裝和(he)維護。
2、傳(chuan)感器(qi)(qi)輸(shu)出為(wei)脈沖(chong)頻率,其頻率與被測流體(ti)的實際(ji)流量成線(xian)性(xing),零點無漂移,性(xing)能十分穩定,結(jie)構形(xing)式(shi)(shi)多樣,有(you)管道式(shi)(shi)、插入(ru)式(shi)(shi)流量傳(chuan)感器(qi)(qi)形(xing)式(shi)(shi)。
3、精確度較(jiao)高(gao),通長氣體的測(ce)量精度為(wei)1.5%。
4、測量(liang)量(liang)程范圍寬。
5、壓損小,屬(shu)于節能(neng)流量儀表。
6、安裝方式(shi)靈活,根據現(xian)場(chang)工藝管道不同,可水平,垂直(zhi)和(he)不同角度傾斜安裝。
7、本儀(yi)器可**用壓縮空氣(qi)(qi)、飽和及(ji)過熱(re)蒸汽、天然氣(qi)(qi)及(ji)各(ge)種介(jie)質流(liu)量(liang)的計量(liang)。
五、技術指標:
1、測量介質:液(ye)體、氣體、蒸(zheng)汽;
2、測量范(fan)圍:(見下表);
3、公稱(cheng)通(tong)徑:(見下表)非標產品(pin)可根據用戶要求特殊(shu)定做(zuo);
4、溫(wen)度范圍:壓電式 -40℃ ~ 350℃ 電容式 -60℃ ~ 450℃;
5、壓(ya)力規(gui)格(ge)(ge):PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa ,更(geng)高壓(ya)力規(gui)格(ge)(ge)可特殊定(ding)做;
6、范(fan) 圍(wei) 度:正常范(fan)圍(wei)1:10 擴展后范(fan)圍(wei)1:15;
7、壓(ya)力損失系(xi)數:Cd≤2.6;
8、系統測(ce)量精度(du):液體(ti)、氣體(ti) 示值的±1%;
蒸 汽 示值的±1.5%;
插入式 示值的±2.5%;
9、供電(dian)電(dian)壓:傳感器(qi) +12VDC 、+24VDC(可選) 變(bian)送器(qi) +24VDC;
現場顯示型(xing) 儀(yi)表自(zi)帶3.6V鋰電(dian)池;
10、輸出信號:傳感器 脈沖頻率信號0.1 ~ 3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V;
變送器 兩線制4 ~ 20mA.DC電流信(xin)號;
11、允許(xu)振動加速度(du):壓(ya)電(dian)式(shi) ≤0.2g 電(dian)容式(shi) ≤1.0g;
12、環(huan)境溫度:傳感器(qi)(qi):-30℃ ~ 65℃ 變送(song)器(qi)(qi)、現場顯示:-10℃ ~ 50℃;
13、環境濕度:相對(dui)濕度5 ~ 85%;
14、大氣壓力(li):86 ~ 106Kpa;
15、信(xin)號遠傳距離:≤500m;
16、信(xin)號線接(jie)口:內螺紋(wen)M20×1.5;
17、防爆等級:( ia )ⅡCT2 — T5;
18、 防護等級:普通型 IP65 潛水型IP68;
19、儀表(biao)材(cai)質(zhi)(zhi):儀表(biao)外殼采(cai)用(yong)(yong)鋁(lv)合(he)金,表(biao)體部分采(cai)用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼(gang)304材(cai)質(zhi)(zhi),也(ye)可根據用(yong)(yong)戶(hu)要求采(cai)用(yong)(yong)特殊材(cai)質(zhi)(zhi)。
六(liu)(liu)、安(an)裝(zhuang)環境六(liu)(liu)大要求(qiu):
1、盡可能避開強電設(she)(she)備(bei)(bei)、高(gao)頻設(she)(she)備(bei)(bei)、強開關(guan)電源設(she)(she)備(bei)(bei)。儀表(biao)的(de)供電電源盡可能與這些設(she)(she)備(bei)(bei)分離(li)。
2、避開高溫熱(re)源和輻射源的直接影響。若必須(xu)安(an)裝,須(xu)有隔(ge)熱(re)通風(feng)措施。
3、避(bi)開(kai)高濕環境和強腐蝕氣體環境。若必須安裝,須有通風措施。
4、渦街流量儀表應盡量避免(mian)安裝(zhuang)在(zai)振動(dong)較(jiao)強(qiang)的管道上。若必須(xu)(xu)安裝(zhuang),須(xu)(xu)在(zai)其上下游2D處加設(she)管道緊固裝(zhuang)置,并加防(fang)振墊,加強(qiang)抗振效果。
5、儀(yi)表需安裝(zhuang)在(zai)(zai)室內(nei),安裝(zhuang)在(zai)(zai)室外應注(zhu)意防水,特別注(zhu)意在(zai)(zai)電氣接口(kou)處(chu)應將(jiang)電纜線彎成(cheng)U形,避(bi)免水順著(zhu)電纜線進(jin)入放(fang)大器殼內(nei)。
6、儀(yi)表安(an)(an)裝(zhuang)點周圍應該留有(you)較充裕的空間(jian),以便安(an)(an)裝(zhuang)接線和定期維護。
七、現(xian)場需(xu)求(qiu):
1、低維護(hu)量-市場上(shang)大多數的(de)(de)渦(wo)街流量計是采用取壓孔或(huo)插入式檢測元件感應(ying)(ying)漩渦(wo),一旦介質中雜質嵌入取壓孔或(huo)感應(ying)(ying)元件與表(biao)體間(jian)的(de)(de)縫(feng)隙(xi),則(ze)造成信號(hao)變(bian)弱或(huo)不穩定。良好的(de)(de)設計應(ying)(ying)該是沒有容易堵塞的(de)(de)部分(fen),從而降低維護(hu)量。
2、感應(ying)(ying)元件在線更(geng)(geng)(geng)換-某些廠家的感應(ying)(ying)元件與渦(wo)街發(fa)生體(ti)合二為(wei)一,看似簡單(dan)的設計(ji)卻(que)給實際(ji)使用帶來不便。因為(wei)一旦(dan)感應(ying)(ying)部分失效,則需要將管(guan)道內(nei)介質排空泄(xie)壓后更(geng)(geng)(geng)換部件,影響生產。完善的設計(ji)應(ying)(ying)該是將二者分開,這(zhe)樣就可(ke)以單(dan)獨(du)更(geng)(geng)(geng)換感應(ying)(ying)部分,而無需將介質排空。
3、渦(wo)街流量計容易受到振動的(de)(de)干擾(rao),設計精(jing)良的(de)(de)渦(wo)街流量計可(ke)以通過硬件和數(shu)字(zi)信號處理將干擾(rao)排除,從而得到穩定的(de)(de)信號。
4、渦街(jie)流(liu)量(liang)計安裝的一個麻煩事前后需要很長(chang)的直管段,有些廠(chang)家(jia)可以提供在流(liu)量(liang)計內部(bu)縮徑的設計,大大降低了用戶專門(men)維渦街(jie)流(liu)量(liang)計配備(bei)直管段的需求(qiu)。
八、調試使用期間需要注(zhu)意的問題:
1、流量(liang)計現場安裝、維護必須遵守“有(you)防(fang)爆性氣體時勿開(kai)蓋"的警告語(yu),并在開(kai)蓋前(qian)關掉外電源。
2、渦街流(liu)量(liang)計在室外使(shi)用時,建議加配防(fang)護罩。
3、不得隨意(yi)松開流量計(ji)固定部分。壓(ya)(ya)力(li)傳感器的保護。用戶在(zai)使(shi)用流量計(ji)時,應(ying)注意(yi)流量計(ji)的壓(ya)(ya)力(li)過載(zai)值為壓(ya)(ya)力(li)傳感器額定工作壓(ya)(ya)力(li)的1.5倍(即介質(zhi)zui高(gao)壓(ya)(ya)力(li)的1.5倍)。選型應(ying)在(zai)規(gui)定的流量范圍內,防止超速(su)運行,以(yi)獲得理想的準確度和保證正常使(shi)用壽命(ming)。(由于試壓(ya)(ya)、吹掃(sao)管道或排(pai)氣(qi)造成(cheng)超速(su)運轉(zhuan)(zhuan),以(yi)及渦輪在(zai)反向流中運轉(zhuan)(zhuan)都可(ke)能導致(zhi)流量計(ji)損壞)
4、渦(wo)街流量(liang)計投入運行時應緩慢開啟閥門,防止(zhi)瞬間氣(qi)流沖擊而(er)損壞渦(wo)輪。加潤滑油應按告示牌操(cao)作,加油的次數依氣(qi)質潔(jie)凈程度(du)而(er)定,通常每年2~3次。
5、渦街流量計運行時不(bu)允(yun)許打開后蓋或更動內部有關參數,否則將(jiang)影響流量計的正常運行。
九、安裝使用(yong)中應注意的(de)事項:
渦街無機械(xie)可(ke)動部件(jian),體積小(xiao),耐(nai)腐蝕,性能穩定,可(ke)直(zhi)接顯示介質的(de)工(gong)作(zuo)壓力、溫(wen)度、流量(liang)(liang)以(yi)及(ji)標準(zhun)狀態下的(de)氣(qi)(qi)量(liang)(liang),量(liang)(liang)程范圍寬,計(ji)量(liang)(liang)誤差小(xiao)等優點,現已**用(yong)于油氣(qi)(qi)井的(de)生產(chan)計(ji)量(liang)(liang)和天然(ran)氣(qi)(qi)的(de)銷售計(ji)量(liang)(liang)中(zhong)。在多年來的(de)現場應用(yong)中(zhong),我(wo)們認為(wei)該流量(liang)(liang)計(ji)zui適(shi)合于較為(wei)干凈的(de)干氣(qi)(qi)計(ji)量(liang)(liang),漸成為(wei)中(zhong)小(xiao)用(yong)氣(qi)(qi)體計(ji)量(liang)(liang)儀表。要保證流量(liang)(liang)計(ji)計(ji)量(liang)(liang)準(zhun)確,減(jian)少計(ji)量(liang)(liang)誤差,請注意:
1、選型合理
勿使(shi)實(shi)際zui小流(liu)(liu)量QVmin低于(yu)所選通徑流(liu)(liu)量計流(liu)(liu)量范圍(wei)下限。
2、安裝正確
渦街流量(liang)(liang)計(ji)上游的應(ying)有至少10D長(chang)度的計(ji)量(liang)(liang)直管段。直管段內壁應(ying)光(guang)滑、更不(bu)能(neng)有臺(tai)階,磨平連接法蘭的焊縫,法蘭墊片不(bu)能(neng)突(tu)入管道(dao)內。更不(bu)能(neng)把流量(liang)(liang)計(ji)的安(an)裝方向裝反(fan)了。試驗證明(ming):一切不(bu)合(he)理(li)的安(an)裝,都將導致流量(liang)(liang)計(ji)計(ji)量(liang)(liang)值偏低。
3、遠離(li)震蕩源,或在(zai)流(liu)量計(ji)上(shang)、下(xia)游安裝支墩,以避免管線震動(dong)的影響。避免強磁(ci)場(chang)對(dui)流(liu)量計(ji)芯片的干擾。
4、氣質相對干凈
尤其不能出現液氣(qi)兩相流;氣(qi)質較臟時,應(ying)即時清(qing)洗(xi)流量計。
5、減(jian)少氣流脈動的影(ying)響
可在流(liu)量計(ji)(ji)(ji)前安裝緩沖罐(guan),或(huo)者加長(chang)流(liu)量計(ji)(ji)(ji)上(shang)游(you)的計(ji)(ji)(ji)量直管段長(chang)度。
6、及(ji)時(shi)對流量計進行計量檢定,確保(bao)量值準確可(ke)靠。
十(shi)、選型要點:
1、流量計的選(xuan)型盡可(ke)能不要使用(yong)流量工作在下限極限值,故流量計的口徑應(ying)盡可(ke)能小,以獲得更大的流速和流量范(fan)圍(wei)。
2、流量計(ji)應使用在介質工作(zuo)壓(ya)力(li)和(he)(he)溫(wen)度范圍的技術參數內。不要刻意選(xuan)用高壓(ya)力(li)等級和(he)(he)超高溫(wen)度的儀(yi)表,應根據(ju)實際工作(zuo)壓(ya)力(li)和(he)(he)溫(wen)度選(xuan)用儀(yi)表,后者價格要高些。
3、在爆(bao)炸危險場(chang)所,應選(xuan)用(yong)防爆(bao)型流量(liang)計。
4、渦街(jie)流(liu)(liu)量(liang)(liang)計的(de)(de)下(xia)限流(liu)(liu)量(liang)(liang)取決(jue)于介質(zhi)的(de)(de)工況(kuang)密度和(he)(he)運動粘(zhan)度,其上限流(liu)(liu)量(liang)(liang)一般(ban)不受(shou)介質(zhi)壓(ya)力(li)和(he)(he)溫(wen)度的(de)(de)影(ying)響,因此確定(ding)(ding)流(liu)(liu)量(liang)(liang)范圍只要確定(ding)(ding)實際可(ke)用的(de)(de)下(xia)限流(liu)(liu)量(liang)(liang)即可(ke)。計算出下(xia)限流(liu)(liu)量(liang)(liang)后,查流(liu)(liu)量(liang)(liang)范圍表即可(ke)確定(ding)(ding)相應口徑。
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