HQ-LUGB系列氣體流量傳感器
一、HQ-LUGB系列氣體流量傳感器概述
氣體流量傳感器是基于卡門渦街原理而研制的--種具有水平的新型流量計(jì)。由于它具有其它流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn)，自七十年代以來得到了迅速發(fā)展，據(jù)在關(guān)資料顯示，現(xiàn)在日本，歐美等發(fā)達(dá)國家使用氣體流量傳感器的比例大幅度上升，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。將在未來流量?jī)x表中占產(chǎn)導(dǎo)地位，是孔板流量計(jì)的替代產(chǎn)品。氣體流量傳感器適用于測(cè)量過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣一般氣體、水和液體的質(zhì)量流量和體積流量。
本公司生產(chǎn)的HQ-LUGB型氣體流量傳感器，有遠(yuǎn)傳型，現(xiàn)場(chǎng)顯示型，溫壓自動(dòng)補(bǔ)償型?？蓮V泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、輕工、環(huán)保、市政、電力等部門。
產(chǎn)品有以下特點(diǎn):
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，無可動(dòng)部件，可靠性高，長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠。
2、安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)十分方便。
3、檢測(cè)傳感器不直接接觸被測(cè)介質(zhì)，性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)。
4、測(cè)量的是與流量成正比的脈沖信號(hào)，無零點(diǎn)漂移，精度高。
5、測(cè)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、采用超低功耗技術(shù)，電池供電可運(yùn)行兩年以上。
8、溫壓補(bǔ)償一體化設(shè)計(jì)，同時(shí)顯示流量值與累積流量值，溫度、壓力值，不必輪流切換。
二、HQ-LUGB系列氣體流量傳感器結(jié)構(gòu)與工作原理
氣體流量傳感器產(chǎn)品細(xì)節(jié)
1、HQ-LUGB氣體流量傳感器的結(jié)構(gòu)，見（圖1）：
2、工作原理
介質(zhì)以一定流速流過三角柱體時(shí)，在三角柱體兩端后產(chǎn)生一個(gè)交替的旋渦帶，稱之為“卡門渦街”（圖2），于是在發(fā)生體兩端產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，從而使檢測(cè)體產(chǎn)生交變應(yīng)力，封裝在檢測(cè)探頭體內(nèi)的壓電元件在交變應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號(hào)，放大器將這種電荷信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形成方波送至積算儀進(jìn)行處理和顯示。在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)（2X104~7x106）旋渦的釋放頻率f與流速V及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間的關(guān)系可用下式表示: f=Sr.v/d， 式中: Sr為斯特勞哈爾數(shù)，在曲線的Sr=0.16的平直部分只要測(cè)出旋渦頻率f就可測(cè)出流體流速。從而達(dá)到測(cè)量流體流量的目的。（圖3）
三、HQ-LUGB系列氣體流量傳感器技術(shù)參數(shù)
★測(cè)量介質(zhì)：液體、氣體、過熱/飽和蒸汽
★測(cè)量范圍：正常工作范圍，雷諾數(shù)為20,000~ 7, 000, 000；測(cè)量可能范圍雷諾數(shù)為8, 000 ~ 7, 000，
★準(zhǔn)確度：a.液體，指示值的+1.0%；
b.氣體，指示值的+1.5%；
c.蒸汽，指示值的土1.5%；
★重復(fù)性：準(zhǔn)確性的1/3；
★輸出信號(hào)：a. 三線制電壓脈動(dòng) 低電平； 高電平：大于4V：占空比50%
b.二線制電流4mA ~ 20mA
c.三線制電流4mA ~ 20mA
d.RS-485通訊接口
★工作電源：外電源； +24VDC；內(nèi)電源3.6V鋰電池
★介質(zhì)溫度：普通型： -40℃~ +130℃；
高溫型： -40℃~ +250℃；
特高溫型：-10℃~ +350℃可選；
防爆型： -40℃~ +80℃；
★工作壓力：2.5MPa（注: 應(yīng)用戶要求，可提供其它壓力等級(jí)的流量計(jì)，需定做）
★大力壓力： 86KPa ~ 106KPa；
★殼體材質(zhì)：a.碳鋼；b.不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）
★規(guī)格（管道內(nèi)徑）：20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300
★環(huán)境溫度： -30℃~ +60℃
★相對(duì)溫度： 5% ~ 95%
★保護(hù)等級(jí)： IP65
★防爆類型：隔爆型；防爆標(biāo)志：Exd I BT4
★工作狀況下流量范圍（單位: m3/h）
見表1（注:如果用戶要求下限低，請(qǐng)來電告之，可定做）
四、HQ-LUGB系列氣體流量傳感器基本結(jié)構(gòu)和安裝尺寸
流量計(jì)由表體、支柱和放大顯示裝置組成。有兩種與管道連接的方式，即法蘭卡裝方式和法蘭連接方式。圖2為法蘭卡裝示意，圖3是法蘭連接示意，表1、表2為有參考尺寸。
表2法蘭卡裝參考尺寸（mm）
五、HQ-LUGB系列氣體流量傳感器的安裝
正確地選擇安裝點(diǎn)和正確安裝流量計(jì)都是非常重要的環(huán)節(jié)，若在安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測(cè)量精度，重者會(huì)影響流量計(jì)的使用壽命，甚至?xí)p壞流量計(jì)。
5.1對(duì)直管段的要求
流量計(jì)對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì)影響測(cè)量精度。
若流量計(jì)安裝點(diǎn)的上游有漸縮管，流量計(jì)上游應(yīng)有不小于15D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若流量計(jì)安裝點(diǎn)的上游有漸擴(kuò)管，流量計(jì)上游應(yīng)有不小于18D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若流量計(jì)安裝點(diǎn)的上游有90°彎頭或下形接頭，流量計(jì)上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若流量計(jì)安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90°彎頭，傳感器上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。，
流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在流量計(jì)的下游5D以遠(yuǎn)處，若必須安裝在流量計(jì)的上游，流量計(jì)上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
流量計(jì)上游有活塞式或柱塞式泵，活塞式或羅茨式風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)，流量計(jì)上游應(yīng)有不小于 25D等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
特別注意:流量計(jì)安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門，不斷地開關(guān)閥門，對(duì)流量計(jì)的使用壽命影響極大，非常容易對(duì)流量計(jì)造成長(zhǎng)久性損壞。流量計(jì)盡量避免在架空的非常長(zhǎng)的管道上安裝，這樣時(shí)間一長(zhǎng)后，由于流量計(jì)的下垂非常容易造成流量計(jì)與法蘭間的密封泄漏，若不得已安裝時(shí)，必須在流量計(jì)的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。
5.2、對(duì)配管的要求
流量計(jì)對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì)影響測(cè)量精度。
流量計(jì)安裝點(diǎn)的上下游配管的內(nèi)徑應(yīng)與流量計(jì)內(nèi)徑相同，其應(yīng)滿足下式的要求。
0.98DN≤D≤1.05DN式中:DN-流量計(jì)內(nèi)徑
D-配管內(nèi)徑
配管應(yīng)與流量計(jì)同心.同軸偏差應(yīng)不大于1.05DN。
流量計(jì)與法蘭間的密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比流量計(jì)內(nèi)徑略大
5.3、對(duì)方管道的要求
為方便檢修流量計(jì)，為流量計(jì)安裝旁通管。另外，在需清洗的管道上: 或所安裝流量計(jì)的管道內(nèi)的流體不能為檢修流量計(jì)而停供的情況下，必須安裝旁通管。
5. 4、對(duì)管道振動(dòng)的要求
流量計(jì)盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,若不得已要安裝時(shí)，必須采取減振措施，在流量計(jì)上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。
5.5、對(duì)外部環(huán)境的要求
流量計(jì)避免安裝在溫度變化很大的場(chǎng)所和受到設(shè)備的熱輻射，若必須安裝時(shí)，須有隔熱通風(fēng)的措施。流量計(jì)避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，若必須安裝時(shí)，須有通風(fēng)措施。
流量計(jì)安裝在室內(nèi)，必須安裝在室外時(shí)，須有防潮和防曬的措施，注意水是否會(huì)順著電纜線流入放
大器盒內(nèi)，接線時(shí)，在電氣接口外部將電纜線彎成U形。
安裝流量計(jì)的周圍須有充裕的空間，應(yīng)有照明燈和電源插座，以便安裝接線和定期維護(hù)。流量計(jì)的接線位置要遠(yuǎn)離電噪聲，如有功率變壓器、電動(dòng)機(jī)和電源等。
流量計(jì)安裝點(diǎn)附近不能有無線電收發(fā)機(jī)存在，否則離頻噪聲會(huì)干擾流量計(jì)的正常使用。
六、氣體流量傳感器的選型
6.1儀表的正確選型是儀表正常應(yīng)用的關(guān)鍵，實(shí)際應(yīng)用中，大多的故障是由于儀表的選型不合理造成的。詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的工況條件及介質(zhì)參數(shù)，選擇合適的壓力、溫度、防護(hù)、防爆等級(jí)及材質(zhì)、結(jié)構(gòu)方式、以保證儀表能運(yùn)行在狀態(tài)。
6.2儀表使用的zui大流量應(yīng)盡可能小于0.5Qgmax（儀表上限流量）
6.3儀表公稱口徑按工況zui大流量選擇，如果被測(cè)流量是以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（20℃，101.3kPa）流量，則需進(jìn)行工況流量換算，在根據(jù)表1選擇適當(dāng)?shù)目趶健?/div>
（1）氣體流量傳感器出廠前已按國家標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)了流量范圍，一般情況下，用戶不用核算；必要時(shí)，用戶可按下式核算出工況下介質(zhì)流量下限值。
Qgmin=QgminX
式中: Qgmin工況條件下，擁護(hù)流量下限值：
Qgmin表1參考條件下zui小流量:
ρ tab參比條件下介質(zhì)密度[液體(水)ρtab=1000 (kg/m3)，氣體(空氣) ]ρtab= (1.205 (kg/ m3)，干飽和蒸汽ρtab=2.129[ (kg/ m3) ]；ρg工況條件下介質(zhì)密度(kg/ m3)。
（2）氣體將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(101. 3kPa,20C)密度轉(zhuǎn)算成工況狀態(tài)下密度的計(jì)算；
ρg= pn.[(101.3+Pg)/ 101.3].[(273+20)/(273+T)]式中：pg工況條件下介質(zhì)的密度(kg/ m3)
Ρn：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(101. 3kPa，20C)介質(zhì)密度(kg/ m3) ；
Pg工況壓力(kPa)；T工況溫度(℃)；
（3）計(jì)算工況流量(Qg)；
a)由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量計(jì)算工況狀態(tài)下的體積流量：Qg=Qg (pn/ pg)
Qg=Qn.[101 .3/(101. 3+Pg)].[(273+T)/<273+20)]
式中：Qg工況流量(m3/h)；
Qn標(biāo)況流量(m3/h)；
ρg工況條件下介質(zhì)的密度(kg/ m3)
ρn標(biāo)況下介質(zhì)的密度(kg/ m3) ；Pg工況壓力(kPa)；
T工況溫度(℃)
b)由質(zhì)量流量計(jì)算工況的流量(Qg) ；
Qg=Qm/g
式中：Qg工況流量(m3/h)；
Qm質(zhì)量流量(m3/h) ；
ρg工況條件下介質(zhì)的密度(kg/ m3)；
(4) 當(dāng)測(cè)量液體時(shí)，為防止生氣穴和氣蝕，管道內(nèi)的實(shí)際工作壓力應(yīng)符合下式要求；
P≥2.7△P+1.3P1
式中：P所允許的zui小管道壓力(優(yōu)良?jí)毫Pa)；
△P壓力損失(MPa)；
P1該液休工作溫度下對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓力(MPa 優(yōu)良?jí)毫?；
△P可由下式計(jì)算：△P=1.079X 106p.v2
式中： p被測(cè)液體的密度(kg/ m3)；
V被測(cè)液休的流速(m/s)；
注:氣體指常溫常壓下的空氣(t=20C ,P=0. IMPa)；蒸氣指干飽和蒸氣(t=143C ,P=0.4MPa)
七、HQ-LUGB系列氣體流量傳感器訂貨須知
1、用戶訂購本產(chǎn)品時(shí)要注意根據(jù)管道公稱直徑、流量范圍、公稱壓力、介質(zhì)zui大壓力、介質(zhì)溫度范圍、環(huán)境條件選擇合適的規(guī)格，在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的必須注明防爆等級(jí)要求。
2、流量計(jì)一般為基本型，帶工況脈沖輸出，若需其它附件及輸出功能，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)注明。3.用戶在訂貨時(shí)，請(qǐng)按照下列格式，詳細(xì)正確地填寫。
HQ-LUGB/E系列氣體流量傳感器選型表
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