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渦街氣體流量計(jì)

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金湖凱銘儀表有限公司

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產(chǎn)品簡介

渦街氣體流量計(jì)概述渦街流量計(jì)是采用壓電應(yīng)力式傳感器，性能可靠性高，可在-20℃～+250℃的流體溫度范圍內(nèi)工作

詳細(xì)介紹

渦街氣體流量計(jì)概述
渦街流量計(jì)是采用壓電應(yīng)力式傳感器，性能可靠性高，可在-20℃～+250℃的流體溫度范圍內(nèi)工作。工作壓力損失較小，量程范圍寬，對空氣測量量程比可達(dá)30比1，渦街氣體流量計(jì)測量技術(shù)成熟的產(chǎn)品。具備了模擬標(biāo)準(zhǔn)信號、數(shù)字脈沖信號輸出，可以與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較*、理想的測量儀器。
渦街流量計(jì)廣泛用于工業(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)，精度高，在測量流體體積流量時(shí)不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響，可靠性高，維護(hù)量小，能長期穩(wěn)定。

渦街氣體流量計(jì)的工作原理
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖所示。
渦街氣體流量計(jì)工作原理圖
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:
f=StV/d 公式(1)
式中：
f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）
V－流體的平均流速
d－旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，
圖表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關(guān)系。
渦街氣體流量計(jì)工作原理曲線圖
在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）
K＝N/Q（1/m³）公式（2）
式中：K＝儀表常數(shù)（1/m³）。
N＝脈沖個(gè)數(shù)
Q＝體積流量（m³）

渦街氣體流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運(yùn)行十分可靠。
2、安裝簡單，維護(hù)十分方便。
3、檢測傳感器不直接接觸被測介質(zhì)，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(diǎn)漂移，精度高。
5、測量范圍寬，量程比可達(dá)1：10。
6、壓力損失較小，運(yùn)行費(fèi)用低，更具節(jié)能意義。
7、在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組份變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，測量流體體積流量時(shí)無需補(bǔ)償，調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。
8、應(yīng)用范圍廣，蒸汽、氣體、液體流量計(jì)的流量均可測量。
9、檢定周期為二年。
10、應(yīng)用內(nèi)徑范圍為25-300mm（滿管式），插入式渦街氣體流量計(jì)應(yīng)用內(nèi)徑范圍為350-1200mm)。
11、滿管式測量液體精度為1%，測量蒸汽和氣體精度為1.5%，插入式測量液體精度為2%，測量蒸汽和氣體精度為2.5%。
12、被測介質(zhì)溫度為-20～150℃、-40～250℃、+100～350℃（僅管式）。
13、輸出信號為三線制電壓脈沖，三線制4-20mA、二線制4-20mA。

渦街氣體流量計(jì)參數(shù)
1、口徑：DN15～DN3000mm
2、公稱壓力：0.6～42MPa
3、工況溫度：-180～+500℃
4、精度：±1.5%FS
5、輸出信號：4～20mA二線制；脈沖0～1000HZ；RS232/RS485(或按用戶要求協(xié)商提供)
6、防護(hù)等級：IP65 IP67
7、防爆標(biāo)志：本安型ExiallCT4；隔爆型ExdllCT4
8、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：企標(biāo)Q/BET05-06
9、表頭顯示：累積流量；瞬時(shí)流量；工況溫度；工況壓力（溫壓補(bǔ)償式才有）；棒狀滿量程百分比；故障自檢
10、公稱通徑：卡裝式：DN10～DN300；插入式：DN350～DN1000；法蘭式：DN10～DN3000

渦街氣體流量計(jì)流量范圍
渦街氣體流量計(jì)流量范圍對照表
常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）

氣體名稱	密度(kg/m³)	氣體名稱	密度(kg/m³)
空氣(干)	1.2928	乙炔	1.1717
氮?dú)?/td>	1.2506	乙烯	1.2604
氧氣	1.4289	丙烯	1.9140
氬氣	1.7840	甲烷	0.7167
氖氣	0.9000	乙烷	1.3567
氨氣	0.7710	丙烷	2.0050
氫氣	0.08988	丁烷	2.7030
一氧化碳	1.97704	天然氣	0.8280
二氧化碳	1.3401	煤制氣	0.8020

渦街氣體流量計(jì)產(chǎn)品型譜
渦街氣體流量計(jì)型譜對照表

渦街氣體流量計(jì)儀表的安裝設(shè)計(jì)

儀表的正確安裝是保障儀表正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，若安裝不當(dāng)，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至?xí)p壞儀表。

（一）安裝環(huán)境要求：

1．盡可能避開強(qiáng)電設(shè)備、高頻設(shè)備、強(qiáng)開關(guān)電源設(shè)備。儀表的供電電源盡可能與這些設(shè)備分離。

2．避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹闹苯佑绊憽Ｈ舯仨毎惭b，須有隔熱通風(fēng)措施。

3．避開高濕環(huán)境和強(qiáng)腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風(fēng)措施。

4．渦街流量儀表應(yīng)盡量避免安裝在振動較強(qiáng)的管道上。若必須安裝，須在其上下游 2D 處加設(shè)管道緊固裝置，并加防振墊，加強(qiáng)抗振效果。

5．儀表安裝在室內(nèi)，安裝在室外應(yīng)注意防水，特別注意在電氣接口處應(yīng)將電纜線彎成 U 形，避免水順著電纜線進(jìn)入放大器殼內(nèi)。

6．儀表安裝點(diǎn)周圍應(yīng)該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護(hù)。

（二）儀表管道安裝要求：

1．渦街流量儀表對安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質(zhì)在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)

注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應(yīng)安裝在渦街流量儀表的下游 10D 處。

2．上、下游配管內(nèi)徑應(yīng)相同。如有差異，則配管內(nèi)徑 Dp 與渦街儀表表體內(nèi)徑 Db,應(yīng)滿足以下關(guān)系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管應(yīng)與流量儀表表體內(nèi)徑同心，它們之間的不同軸度應(yīng)小于 0.05Db

3．儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時(shí)不能凸入管內(nèi)，其內(nèi)徑應(yīng)比表體內(nèi)徑大 1-2mm

4．測壓孔和測溫孔的安裝設(shè)計(jì)。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí)，測壓孔應(yīng)設(shè)置在下游 3-5D處，測溫孔應(yīng)設(shè)置在下游 6-8D 處，見圖（七）。D 為儀表工稱口徑，單位：mm

5．儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。

6．測量氣體時(shí)，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內(nèi)含少量液體，為了防止液體進(jìn)入儀表測量管，氣流應(yīng)自下而上流動，如圖（四）a 所示

7．測量液體時(shí)，為了保證管內(nèi)充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時(shí)，應(yīng)該保證液體流動方向從下而上。若管道內(nèi)含少量氣體，為了防止氣體進(jìn)入儀表測量管，儀表應(yīng)安裝在管線的較低處如圖（四）b 所示

8．測量高溫、低溫介質(zhì)時(shí)，應(yīng)注意保溫措施。轉(zhuǎn)換器內(nèi)部（表頭殼體內(nèi)）高溫一般不應(yīng)超過 70℃；低溫易使轉(zhuǎn)換器內(nèi)部出現(xiàn)凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作。

（三）儀表的安裝外形尺寸：見圖（五）、圖（六）

（四）插入式渦街流量儀表安裝步驟：

1．在管道上用氣焊開一個(gè)略小于φ 100mm 的圓孔，并把圓孔周圍毛刺清除干凈，以保證測頭旋轉(zhuǎn)流利

2．在管道圓孔處焊上廠家提供的法蘭，要求法蘭軸線與管道軸線垂直。

3．將球閥及傳感器安裝在焊接好的發(fā)蘭上。

4．調(diào)節(jié)絲杠，使插入深度符合要求（保證測頭中心軸線和管道中心軸線重合），流體流向必須與方向標(biāo)上的指示箭頭保持一致。

5．均勻擰緊壓蓋上的螺絲。(注：壓蓋的松緊程度決定儀表的密封程度和絲杠能否旋動)

6．檢查各環(huán)節(jié)是否完成好，慢慢打開閥門觀察是否有泄漏（需特別注意人身安全）若有泄露請重復(fù)步驟 5、6。

(五)壓力變送器和 Pt100 安裝示意圖

儀表配線設(shè)計(jì)

一. 輸出頻率信號的三線制渦街流量儀表配線設(shè)計(jì)

輸出頻率信號的三線制流量傳感器采用 DC24V 或 DC12V 電源供電，一般通過三芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計(jì)算機(jī)相連，屏蔽層應(yīng)可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應(yīng)適合現(xiàn)場環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強(qiáng)功率電力線分離，不能平行走線。傳感器端子接線見圖（八）

二．輸出標(biāo)準(zhǔn) 4~20mA 電流信號的兩線制渦街流量儀表配線設(shè)計(jì)

輸出標(biāo)準(zhǔn) 4~20mA 電流信號的兩線制變送器采用 DC24V 電源供電，一般通過兩芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計(jì)算機(jī)相連，屏蔽層應(yīng)可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應(yīng)適合現(xiàn)場環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強(qiáng)功率電力線分離，不能平行走線。變送器端子接線見圖（九）

三．帶 RS-485 通訊接口功能的渦街流量儀表配線設(shè)計(jì)

帶 RS-485 通訊功能的渦街流量儀表采用 DC24V 電源供電，與其它設(shè)備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見圖（十）

四．防暴型渦街流量儀表配線設(shè)計(jì)

LUGB/E 三線制脈沖輸出型渦街流量儀表與 LB978 齊納安全柵相連、LUGB/E 兩線制標(biāo)準(zhǔn) 4~20mA 電流輸出型渦街流量儀表與 LB987S 齊納安全柵相連可構(gòu)成本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)，產(chǎn)品防爆標(biāo)志為 Ex ia Ⅱ CT2-T5。

本安防爆型渦街流量傳感器/變送器與防爆安全柵和積算系統(tǒng)等關(guān)聯(lián)設(shè)備的接線性請參看防爆安全柵廠家提供的接線說明和以下所示圖（十一），圖（十二）。