涡街流量计
智能涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流一测量,如气体,液体,蒸汽等多种介质,其特点是压力损失小,量程范围大,为度高,在测是开况体积流量时几乎不受流体密度,压力,温度等参数的影响,无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小,仪表参数能长期稳定,本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,可在负25度到320度的工作温度范围内工作,有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进理想的流量仪表。
主要性能参数
特点 |
工作原理 |
产品选型: |
规格代码 | 说明 | |||||||||||||||||||||
| 浩远 | |||||||||||||||||||||
| 流量仪表 | |||||||||||||||||||||
| 卡门涡街 | |||||||||||||||||||||
| 普通型 | |||||||||||||||||||||
固定插入式 | ||||||||||||||||||||||
就地显示 | ||||||||||||||||||||||
| 法兰卡装 | |||||||||||||||||||||
| 液体 | |||||||||||||||||||||
气体 | ||||||||||||||||||||||
| 通径15mm | |||||||||||||||||||||
通径20mm | ||||||||||||||||||||||
通径25mm | ||||||||||||||||||||||
通径32mm | ||||||||||||||||||||||
通径40mm | ||||||||||||||||||||||
通径50mm | ||||||||||||||||||||||
通径65mm | ||||||||||||||||||||||
通径80mm | ||||||||||||||||||||||
通径100mm | ||||||||||||||||||||||
通径125mm | ||||||||||||||||||||||
通径150mm | ||||||||||||||||||||||
通径200mm | ||||||||||||||||||||||
通径250mm | ||||||||||||||||||||||
通径300mm | ||||||||||||||||||||||
通径350mm | ||||||||||||||||||||||
通径400mm | ||||||||||||||||||||||
通径450mm | ||||||||||||||||||||||
通径500mm | ||||||||||||||||||||||
通径XX*10mm | ||||||||||||||||||||||
| 碳钢 | |||||||||||||||||||||
不锈钢 | ||||||||||||||||||||||
| 组合式 | |||||||||||||||||||||
| 脉冲频率输出 | |||||||||||||||||||||
0-10mA输出 | ||||||||||||||||||||||
4-12mA输出 | ||||||||||||||||||||||
| 普通型-40┈+250oC | |||||||||||||||||||||
高温型+250oC┈+350oC |
·无可动部件,长期稳定,结构简单便于安装和维护。·传感器输出为脉冲频率,其频率与被测流体的实际流量呈线性,零点无漂移,性能十分稳定,结构形式多样,有管道 式、插入式流量传感器形式。·精确度较高,通常液体的测量精度为±1.0%;气体的测量精度为±1.5%。·测量量程范围宽,在雷诺数为2×104 ~7×106范围内,可达1:20。·压损小(约为孔板流量计的1/4~1/2),属于节能流量仪表。·安装方式灵活,根据现场工艺管道不通,可水平,垂直和不同角度倾斜安装。·采用消扰电路和抗震动传感头,具有一定抗环境振动性能。·采用超低功耗单片微机技术,1节3V10AH锂电池可使用5年以上。·由软件对仪表系数非线性进行修正,提高测量精度。·采用EPROM对累积流量进行掉电保护,保护时间大于10年。
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一、产品概述HK-LUGB系列涡街流量计是利用液体振动原理而开发的一种新型流量计,广泛应用在石油、化工、冶金、造纸等行业流体的计量,该流量计无可动部件,可靠性强、精度高、寿命长,可在很宽的流量范围内精确测量液体的瞬时流量和累计流量。其不受介质温度、压力、粘度及组分的影响,同时不堵、不卡、不易结垢、耐高温、高压,安全防爆,适用于恶劣环境。流量计分一体化显示和远传显示,并可输出脉冲信号或电流信号与微机联网。
二、主要特点1.结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠。2.安装简单,维护十分方便。3.检测传感器不直接接触被测介质,性能稳定,寿命长。4.输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点飘移,精度高。5.测量范围宽,量程比可达1:10。6.压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。7.在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响,仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体体积流量时无需补偿,调换配件后一般无需重新标定仪表系数。 8.应用范围广,蒸汽,液体,气体的流量均可测量。
三、工作原理涡街流量传感器是以卡门(Kaman)和斯特劳哈(Strouhsl)有关旋涡的产生和旋涡与流速关系的理论来测量流量的。当介质以一定速度流过三角柱体时,在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带,称之为“卡门涡街”(见下图)。 由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡,于是在发生体两侧产生压力脉动,从而使检测体产生交变压力,封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下,产生与旋涡同频率的交变电荷信号,放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、最后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号(或转换成4 ~20mA信号),送至积算仪进行处理、显示和控制。 一定雷诺数范围内(2×104~7×106 ),旋涡的释放频率f与流体流速V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间关系式为f=St•v/d,式中St 为斯特劳哈数,它是一个无量纲的系数,只要准确测出频率f,就可以求得流体流速v,由v求出体积流量。
四、技术指标1.测量介质:液体、气体、饱和蒸汽、过热蒸汽。 2.精度等级:液体±1.0%,气体(蒸汽) ±1.5%,插入式±2.5%。3.工作压力:1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.4MPa。 4.介质温度:普通型-40~150℃ 中温型-40~250℃ 高温型-40~350℃。 5.输出信号:三线电压脉冲,低电平0~1V,高电平 > 4V,占空比50%; 二线制标准电流4~20mA;三线制标准电流0~10mA。 6.工作环境:-35℃~+60℃,湿度≤95%RH。 7.工作电源:DC12V;DC24V。 8.壳体材料:碳钢、不锈钢。 9.防爆类型:本安型 ExibIICT6。
五、外形尺寸
六、插入式涡街流量计将涡街测量头插入管道特定位置,通过测量该位置的局部流量,根据管道截面流速分布关系,计算出管道内平均流速值。它由转换器、插入杆组件、球阀(根据需求配 )、安装短管(ф100)、涡街测量头等组成。安装步骤: 1.在需要安装流量计的管道正上方(水平管道有此要求),割开 一个略小于ф100的孔,去掉毛刺; 2.将配套的一端带有法兰的短管放在孔的上面,保持短管与管 道垂直,焊接牢固; 3.放上垫片,插入流量计,法兰连接,若此时有球阀,应先将球阀放在短管上连接好,再打开球阀,插入流量计; 4.保证流量计前有大于15D和后有5D的直管段(D为管道内径)。
七、型号选择流量仪表的选型是仪表应用中的非常重要的工作,据有关部门统计,流量仪表在实际应用中有2/3的故障是错误选型和错误安装造成的,请特别注意。
型号 | 说明 | ||||||
HK-LUGB— | □ | □ | □ | □ | □ | □ | |
连接方式 | 1 |
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| 法兰接连 (温压补偿型) |
2 | 法兰夹装 | ||||||
3 |
| 插入式 | |||||
测量介质 | 1 | 气体 | |||||
2 | 液体 | ||||||
3 | 蒸汽 | ||||||
公称通径 | 01 | 15mm | |||||
02 | 20mm | ||||||
03 | 25mm | ||||||
04 | 40mm | ||||||
05 | 50mm | ||||||
06 | 65mm | ||||||
08 | 80mm | ||||||
10 | 100mm | ||||||
12 | 125mm | ||||||
15 | 150mm | ||||||
20 | 200mm | ||||||
25 | 250mm | ||||||
30 | 300mm | ||||||
结构形式 | Z | 一体式仪表 | |||||
F | 分体式仪表 | ||||||
转换器类型 | N | 传感器型:+12V或24V供电,输出三线制脉冲信号 | |||||
A | 变送器型:+24V供电,输出二线制4~20mA | ||||||
B | 智能型:锂电池供电,现场显示无信号输出 | ||||||
C | 智能型:+24V供电,现场显示并输出二线制4~20mA | ||||||
C1 | 智能型:+24V供电,现场显示并带有RS486通讯协议 | ||||||
防爆等级 | N | 标准型,不防爆 | |||||
E | 隔爆型,ExdIIBT6 |
八、对直管段的要求为了确保仪表正常、准确运行,传感器安装点的上下游必须有一定的直管道,以调整流场,如图所示。 图1:同心缩管;图2:同心扩管; 图3:一个90度弯头;图4:同一平面两个90度弯头;图5:不同平面两个90度弯头; 图6 :调节阀应安装在传感器下游5D以 远处,若必须安装在传感器上游,则传感器上游应有不小于50D的 等径直管段,下游应有不小于5D 的等径直管段。九、对管道的要求1)上、下游配管内径D和与传感器内径DN相同,其差异满足下述条件:0.95DN≤D≤1.1DN。 2)配管应与传感器同心,同轴度应小于0.05DN。 3)密封垫不能凸入管道内,其内径可比传感器内径略大。 4)如需断流检查与清洗传感器,应设置旁通管道,如下图所示。
九、对管道振动的要求传感器尽量避免安装在振动较强的管道上,若不得已要安装时,必须采取减震措施,在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防振垫。 特别注意:在空压机出口处振动较强,不能安装传感器,应安装在储气罐之后。
详情请查阅本公司网站: www.shwyyb.cn www.jkbsq.com www.shwyyq.com
涡街流量计选型:选择涡街流量计必须需要知道的几个参数:1、测量介质 2、工作温度 3、工作压力 4、管径、5、流量范围 6、震动大不大。了解以上参数即可报出准确涡街流量计价格。
一:什么是涡街流量计
GYLUG系列涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。二:涡街流量计工作原理:
涡街流量计在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如右图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式:f=SrU1/d=SrU/md 式中 U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;Sr--斯特劳哈尔数;m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比 管道内体积流量qv为:qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 、K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 式中 K-- 流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。 K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为
斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h; Pn,P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力,Pa;Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。由上式可见,VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。 涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力,无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量,配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量,是节流式流量计的理想替代产品。 为提高涡街流量计的耐高温及抗振动性能,我公司新近开发出了GYLUG改进型涡街流量传感器,因其独特的结构和选材使该传感器可在高温(350℃)、强振动(≤1g)的恶劣工况下使用。 在实际应用中,往往最大流量远低于仪表的上限值,随着负荷的变化,最小流量又往往会低于仪表的下限值,仪表并非工作在它的最佳工作段,为了解决这一问题,通常采用在测量处缩径提高测量处的流速,并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量,但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流,使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器,具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用,其结构尺寸小,仅为工艺管内径的1/3,与涡街流量计作成一体,不仅不需要另外附加一段直管段,还可以降低对工艺管直管段的要求,安装非常方便。为了使用方便,电池供电的本地显示型涡街流量计采用微功耗高新技术,采用锂电池供电可不间断运行一年以上,节省了电缆和显示仪表的采购安装费用,可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器,用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力,从而显示气体的标况体积流量。
三:涡街流量计参数及要求
◆测量介质: 气体、液体、蒸气◆口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100◆法兰连接式口径选择 100,150,200◆流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104~4×106;气体5~50m/s; 液体0.5~7m/s正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2; 蒸气流量范围见表3◆测量精度 1.0级 1.5级◆被测介质温度:常温–25℃~100℃◆高温–25℃~150℃ -25℃~250℃◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8~10V 低电平0.7~1.3V◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m◆脉冲电流远传信号 4~20 mA,传输距离为1000m◆仪表使用环境 温度:-25℃~+55℃ 湿度:5~90% RH50℃◆材质 不锈钢, 铝合金◆电源 DC24V或锂电池3.6V◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6防护等级 IP65
四:涡街流量计选型表
代号 | 通径 | 流量范围㎡/h | ||||||
GYLUG-25 | DN25 | 1~10(液体) | 25~60(气体) | 蒸汽流量请查看说明书,DN300以上推荐使用插入式涡街流量计 | ||||
GYLUG-32 | DN32 | 1.5~18(液体) | 15~150(气体) | |||||
GYLUG-40 | DN40 | 2.2~27(液体) | 22.6~150(气体) | |||||
GYLUG-50 | DN50 | 4~55(液体) | 35~350(气体) | |||||
GYLUG-80 | DN80 | 9~135(液体) | 90~900(气体) | |||||
GYLUG-100 | DN100 | 14~200(液体) | 140~1400(气体) | |||||
GYLUG-150 | DN150 | 32~480(液体) | 300~3000(气体) | |||||
GYLUG-200 | DN200 | 56~800(液体) | 550~5500(气体) | |||||
代号 | 功能1 | |||||||
N | 无温压补偿 | |||||||
Y | 有温压补偿 | |||||||
代号 | 输出型号 | |||||||
F1 | 4-20mA输出(二线制) | |||||||
F2 | 4-20mA输出(三线制) | |||||||
F3 | RS485通讯接口 | |||||||
代号 | 被测介质 | |||||||
J1 | 液体 | |||||||
J2 | 气体 | |||||||
J3 | 蒸汽 | |||||||
代号 | 连接方式 | |||||||
L1 | 法兰卡装式 | |||||||
L2 | 法兰连接式 | |||||||
代号 | 功能2 | |||||||
E1 | 1.0级 | |||||||
E2 | 1.5级 | |||||||
T1 | 常温 | |||||||
T2 | 高温 | |||||||
T3 | 蒸汽 | |||||||
P1 | 1.6MPa | |||||||
P2 | 2.5MPa | |||||||
P3 | 4.0MPa | |||||||
D1 | 内部3.6V供电 | |||||||
D2 | DC24V供电 | |||||||
B1 | 不锈钢 | |||||||
B2 | 碳钢 |
五:涡街流量计安装要求
安装条件
传感器应安装在水平、垂直、倾斜(液体流向自下而上)的与其通径相同的管道上。传感器的上游 和下2游应配置一定长度的直管段,其长度应符合前直管段15~20D,后直管段5~1OD的要求。
安装液体传感器的附近管道内应充满被测液体。
传感器应避免安装在有强烈机械振动的管道上。
直管段的内径尽可能与传感器通径一致,若不能一致,应采用比传感器通径略大的管道,误差 要≤3%,并不超过5mm。
被测介质含有较多杂质时,应在传感器上游直管段要求的长度以外加装过滤器。
传感器应避免安装在有较强电磁场干扰、空间小和维修不方便的场合。
管道情况 | 上游 | 下游 |
同心收缩管 全开闸阀 | 15D | 5D |
90℃直角弯头 | 20D | 5D |
同平面二个90℃弯头 | 25D | 5D |
半开闸阀 调节阀 | 50D | 5D |
不同平面二个90℃弯头 | 40D | 5D |
带整流管束 | 12D | 5D |
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