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一、概 述
温压补偿一体化涡街流量计是根据卡门(Karman)涡街原理测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计,并可作为流量变送器用于自动化控制系统中。该仪表采用*的差动技术,配合隔离、屏蔽、滤波等措施,克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题,并采用了*的传感器封装技术和防护措施,保证了产品的可靠性。产品有基本型和复合型两种型式,基本型测量单yi流量信号;复合型可同时实现温度、压力、流量的测量。每种型式都有整体、分体结构,以适应不同的安装环境。本仪表可广泛用于大、中、小型各种管道给排水、工业循环、污水处理,油类及化学试剂以及压缩空气、饱和及过热蒸汽、天然气及各种介质流量的计量。
工作原理
涡街流量计是由旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时,它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡,这种旋涡被称为卡门涡街。卡门涡街的频率与流体的流速成正比。
f = St × V/d , f 涡街发生频率 (Hz),V 旋涡发生体两侧的平均流速(m/s),St 斯特罗哈尔系数(常数)
交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力,该压力作用在检测探头上,便产生一系列交变电信号,经过前置放大器转换、整形、放大处理后,输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号(或标准信号)。
温压补偿一体化涡街流量计特点与用途
无可动部件,*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
二、温压一体涡街流量计采用进口传感器
三、主要技术参数(见表一)
公称通径(mm) | 20,25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300 |
仪表材质 | 1Cr18Ni 9Ti |
公称压力(MPa) | PN1.6MPa;PN2.5MPa; PN4.0MPa |
被测介质温度(℃) | -40~+250℃ ;-40~+350℃ |
环境条件 | 温度-10~+55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa |
精度等级 | 测量液体:示值的±0.5 测量气体或蒸汽:示值的±1.0、±1.5 |
量程比 | 1:10;1:15 |
阻力损失系数 | Cd<2.6 |
输出信号 | 传感器:脉冲频率信号0.1 ~ 3000Hz 低电平≤1V 高电平≥6V 变送器:两线制4 ~ 20mADC电流信号 |
供电电源 | 传感器:12VDC 、24VDC(可选) 变送器:24VDC 现场显示型:仪表自带3.6V锂电池 |
信号传输线 | STVPV3×0.3(三线制),2×0.3(二线制) |
传输距离 | ≤500m |
信号线接口 | 内螺纹M20×1.5 |
防爆等级 | ExdIIBT6 |
防护等级 | IP65 |
允许振动加速度 | 1.0g |
四、选型指南
1.口径对应流量范围(见表二)
仪表口径 (mm) | 液体测量范围 (m3/h) | 气体测量范围 (m3/h) | 连接方式 | 耐压等级 (Mpa) |
DN15 | 1.2-6.2 | 5-25 | 法兰夹装/法兰连接 | 2.5/1.6 |
DN20 | 1.5-10 | 8-50 | 法兰夹装/法兰连接 | 2.5/1.6 |
DN25 | 1.6-16 | 10-70 | 法兰夹装/法兰连接 | 2.5/1.6 |
DN32 | 1.9-19 | 15-150 | 法兰夹装/法兰连接 | 2.5/1.6 |
DN40 | 2.5-26 | 22-220 | 法兰夹装/法兰连接 | 2.5/1.6 |
DN50 | 3.5-38 | 36-320 | 法兰夹装/法兰连接 | 2.5/1.6 |
DN65 | 6.2-65 | 50-480 | 法兰夹装/法兰连接 | 2.5/1.6 |
DN80 | 10-100 | 70-640 | 法兰夹装/法兰连接 | 2.5/1.6 |
DN100 | 15-150 | 130-1100 | 法兰夹装/法兰连接 | 2.5/1.6 |
DN125 | 25-250 | 200-1700 | 法兰夹装/法兰连接 | 1.6/1.6 |
DN150 | 36-380 | 280-2240 | 法兰夹装/法兰连接 | 1.6/1.6 |
DN200 | 62-650 | 580-4960 | 法兰夹装/法兰连接 | 1.6/1.6 |
DN250 | 140-1400 | 970-8000 | 法兰夹装/法兰连接 | 1.6/1.6 |
DN300 | 200-2000 | 1380-11000 | 法兰夹装/法兰连接 | 1.6/1.6 |
压力 MPa | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 流量单位 | ||
温度°C | 120 | 133 | 144 | 152 | 159 | 165 | 170 | 175 | 180 | 184 | 189 | 192 | 195 | 198 | 201 | 204 | |||
密度kg/m3 | 1.13 | 1.66 | 2.18 | 2.67 | 3.17 | 3.67 | 4.16 | 4.66 | 5.15 | 5.64 | 6.13 | 6.62 | 7.11 | 7.6 | 8.09 | 8.58 | |||
DN20 | Qmin | 6.22 | 9.13 | 12 | 14.7 | 17.4 | 20.2 | 23 | 25.6 | 28.3 | 31 | 33.7 | 36.4 | 39 | 41.8 | 44.5 | 47.2 | kg/h | |
Qmax | 56.5 | 83 | 43.6 | 133.5 | 158.5 | 183.5 | 208 | 233 | 257.5 | 282 | 306.5 | 331 | 355.5 | 380 | 404.5 | 429 | |||
DN25 | Qmin | 9.6 | 14 | 18.53 | 22.7 | 27 | 31.2 | 35.3 | 39.6 | 43.7 | 48 | 52 | 56.2 | 60.4 | 64.6 | 68.7 | 72.9 | ||
Qmax | 79.1 | 116.2 | 152.6 | 186.9 | 222 | 256.9 | 291.2 | 326.2 | 360.5 | 394.8 | 429.1 | 463.4 | 498 | 532 | 566.3 | 600.6 | |||
DN40 | Qmin | 24.9 | 36.5 | 48 | 58.7 | 69.7 | 80.7 | 91.5 | 102.5 | 113 | 124 | 135 | 145.6 | 156.4 | 167.2 | 180 | 188.8 | ||
Qmax | 249 | 365 | 480 | 587 | 697 | 807 | 915 | 1025 | 1130 | 1240 | 1350 | 1456 | 1564 | 1672 | 1800 | 1888 | |||
DN50 | Qmin | 40.7 | 59.8 | 78.5 | 96 | 114 | 132 | 150 | 168 | 185 | 203 | 221 | 238 | 256 | 274 | 291 | 309 | ||
Qmax | 362 | 531 | 698 | 854 | 1014 | 1174 | 1331 | 1491 | 1648 | 1805 | 1962 | 2118 | 2275 | 2432 | 2589 | 2746 | |||
DN65 | Qmin | 56.5 | 83 | 109 | 133.5 | 158.5 | 183.5 | 208 | 233 | 257.5 | 282 | 306.5 | 331 | 355.5 | 380 | 404.5 | 429 | ||
Qmax | 542 | 797 | 1046 | 1282 | 1522 | 1762 | 1997 | 2237 | 2472 | 2707 | 2942 | 3178 | 3413 | 3648 | 3883 | 4118 | |||
DN80 | Qmin | 79 | 116 | 153 | 187 | 222 | 257 | 291 | 326 | 361 | 395 | 429 | 463 | 498 | 532 | 566 | 600 | ||
Qmax | 723 | 1062 | 1395 | 1709 | 2029 | 2349 | 2662 | 2982 | 3296 | 3610 | 3923 | 4237 | 4550 | 4864 | 5178 | 5491 | |||
DN100 | Qmin | 147 | 216 | 283 | 347 | 412 | 477 | 541 | 606 | 670 | 733 | 797 | 861 | 924 | 988 | 1052 | 1115 | ||
Qmax | 1243 | 1826 | 2398 | 2937 | 3487 | 4037 | 4576 | 5126 | 5665 | 6204 | 6743 | 7282 | 7821 | 8360 | 8899 | 9348 | |||
DN125 | Qmin | 226 | 332 | 436 | 534 | 634 | 734 | 832 | 932 | 1030 | 1128 | 1226 | 1324 | 1422 | 1520 | 1618 | 1716 | ||
Qmax | 1921 | 2822 | 3706 | 4539 | 5389 | 6239 | 7022 | 7922 | 8755 | 9588 | 10421 | 11254 | 12087 | 12920 | 13753 | 14586 | |||
DN150 | Qmin | 316 | 465 | 610 | 748 | 888 | 1028 | 1165 | 1305 | 1442 | 1579 | 1716 | 1854 | 1991 | 2128 | 2265 | 2402 | ||
Qmax | 2531 | 3718 | 4883 | 5981 | 7101 | 8221 | 9318 | 10438 | 11536 | 12634 | 13731 | 14829 | 15926 | 17024 | 18122 | 19209 | |||
DN200 | Qmin | 655 | 963 | 1264 | 1549 | 1839 | 2129 | 2413 | 2703 | 2987 | 3271 | 3555 | 3840 | 4124 | 4408 | 4692 | 4976 | ||
Qmax | 5605 | 8234 | 10813 | 13243 | 15723 | 18203 | 20634 | 23114 | 25544 | 27974 | 30405 | 32835 | 35266 | 37696 | 40126 | 42557 | |||
DN250 | Qmin | 1096 | 1610 | 2115 | 2590 | 3075 | 3560 | 4035 | 4520 | 4996 | 5471 | 5946 | 6421 | 6683 | 7322 | 7847 | 8323 | ||
Qmax | 9040 | 13280 | 17440 | 21360 | 25360 | 29360 | 33280 | 37280 | 41200 | 45120 | 49040 | 52960 | 56880 | 60800 | 64720 | 68640 | |||
DN300 | Qmin | 1560 | 2290 | 3008 | 3684 | 4375 | 5056 | 5741 | 6431 | 7107 | 7783 | 8459 | 9136 | 9812 | 10488 | 11164 | 11840 | ||
Qmax | 12430 | 18260 | 23980 | 29370 | 34870 | 40370 | 45760 | 51260 | 56650 | 62040 | 67430 | 72820 | 78210 | 83600 | 88990 | 93480 | |||
3.过热蒸汽密度(见表五)
| 140 | 180 | 220 | 260 | 300 | 340 | 380 | 420 | 460 | ||
0.15 | 0.78 | 0.71 | 0.65 | 0.6 | 0.56 | 0.52 | 0.49 | 0.46 | 0.44 | ||
0.2 | 1.05 | 0.95 | 0.87 | 0.8 | 0.75 | 0.7 | 0.65 | 0.62 | 0.58 | ||
0.25 | 1.32 | 1.19 | 1.09 | 1 | 0.93 | 0.87 | 0.82 | 0.77 | 0.73 | ||
0.3 | 1.59 | 1.43 | 1.31 | 1.21 | 1.12 | 1.05 | 0.98 | 0.93 | 0.87 | ||
0.36 | 1.92 | 1.73 | 1.58 | 1.45 | 1.35 | 1.26 | 1.18 | 1.11 | 1.05 | ||
0.4 | 1.93 | 1.75 | 1.62 | 1.5 | 1.4 | 1.31 | 1.23 | 1.16 | |||
0.5 | 2.42 | 2.2 | 1.99 | 1.88 | 1.72 | 1.64 | 1.54 | 1.46 | |||
0.6 | 2.93 | 2.66 | 2.44 | 2.26 | 2.1 | 1.97 | 1.85 | 1.75 | |||
0.7 | 3.44 | 3.11 | 2.86 | 2.64 | 2.46 | 2.3 | 2.16 | 2.04 | |||
0.8 | 3.96 | 3.58 | 3.27 | 3.02 | 2.82 | 2.64 | 2.48 | 2.34 | |||
0.9 | 4.5 | 4.04 | 3.69 | 3.41 | 3.17 | 2.98 | 2.79 | 2.63 | |||
1 | 5.04 | 4.52 | 4.12 | 3.8 | 3.53 | 3.5 | 3.1 | 2.93 | |||
1.4 | 6.46 | 5.85 | 5.37 | 4.98 | 4.65 | 4.37 | 4.05 | ||||
1.8 | 8.51 | 7.64 | 7 | 6.46 | 6.02 | 5.64 | 5.31 | ||||
2 | 9.58 | 8.56 | 7.81 | 7.21 | 6.71 | 6.28 | 5.91 | ||||
2.4 | 10.45 | 9.48 | 8.72 | 8.1 | 7.57 | 7.12 | |||||
2.8 | 12.41 | 11.19 | 10.26 | 9.51 | 8.88 | 8.34 | |||||
3.2 | 14.46 | 12.94 | 11.83 | 10.94 | 10.2 | 9.57 | |||||
3.6 | 16.61 | 14.76 | 13.43 | 12.39 | 11.54 | 10.91 |
选型指南
产品型号与标记 | 说明 | ||||||||
LUGB | 利用卡门涡街原理,流量传感器 | ||||||||
法 兰 连 接 | 1 | 表体法兰标准:GB/T9119.10-2000 | |||||||
法 兰 卡 装 | 2 | 产品出厂自带卡装法兰、螺栓及垫片 | |||||||
被测介质 | 气 体 | 1 | |||||||
液 体 | 2 | ||||||||
蒸 汽 | 3 | ||||||||
口 径 | 01 | 20mm | |||||||
02 | 25mm | ||||||||
04 | 40mm | ||||||||
05 | 50mm | ||||||||
06 | 65mm | ||||||||
08 | 80mm | ||||||||
10 | 100mm | ||||||||
12 | 125mm | ||||||||
15 | 150mm | ||||||||
20 | 200mm | ||||||||
25 | 250mm | ||||||||
30 | 300mm | ||||||||
信号及转换器类型 | Z | 一体型 | |||||||
N | 电压脉冲 | ||||||||
A | 4~20mADC,二线制 | ||||||||
B | 电池供电,现场液晶显示 | ||||||||
C | 现场液晶显示,4~20mADC | ||||||||
F | 分体型 | ||||||||
N | 电压脉冲 | ||||||||
C | 4~20mADC,带电流指示表头 | ||||||||
E | 防爆,ExdIIBT6 | ||||||||
N | 不防爆 |
五、结构形式与安装形式
1.结构形式
2.外形与尺寸
仪表外形与尺寸
口径(D) | 管道规格 | H | L | L0 | D1 | D2 |
20 | Φ26×3 | 290 | 116 | 80 | 68 | 135 |
25 | Φ32×3.5 | 290 | 116 | 80 | 68 | 135 |
32 | Φ39×3.5 | 290 | 116 | 80 | 68 | 135 |
40 | Φ49×4.5 | 295 | 120 | 80 | 80 | 140 |
50 | Φ59×4.5 | 300 | 124 | 80 | 88 | 145 |
65 | Φ74×4.5 | 308 | 128 | 80 | 105 | 165 |
80 | Φ89×4.5 | 315 | 128 | 80 | 120 | 180 |
100 | Φ109×4.5 | 328 | 132 | 80 | 148 | 210 |
125 | Φ133×4.5 | 340 | 137 | 85 | 174 | 235 |
150 | Φ159×4.5 | 351 | 146 | 90 | 196 | 270 |
200 | Φ219×9 | 378 | 169 | 105 | 250 | 325 |
250 | Φ273×11 | 402 | 184 | 120 | 300 | 375 |
300 | Φ325×12 | 428 | 199 | 135 | 350 | 425 |
3.流量计的安装形式
图4 流量计的安装形式
六、流量计的安装要求与注意事项
1.对环境的要求
流量计装在室内,必须安装在室外时应有防潮和防晒措施。
流量计应避免安装在有强电磁场干扰、空间小和维修不方便的场合。
流量计应避免安装在温度较高、受设备热辐射或含有腐蚀性气体的场所,若必须安装
时,须有隔热通风措施。
2.对直管段的要求
为了保证准确的测量,流量计的上游必须有足够长的直管段,上游流动分布尽可能不受干扰,如果有控制和节流装置装在下游。直管段长度用管道内径D的倍数来表示,上下游小的直管段要求如下:
上游:10D (10倍口径)
下游:5D (5倍口径)
如果流量计的上游有弯头、缩径、扩径、阀门等情形,则需要更长的直管段,具体情况(如图6所示)。
图6 上下游管道形式与尺寸要求
0.98D ≤ DN ≤1.05D
式中:D为流量计的内径
DN 配管内径
配管应与流量计同心,同轴偏差应不大于0.05 DN。
4.对管道振动的处理
流量计应避免安装在有机械振动的管道上,若不得已要安装时,必须采取减振措施,可加装软管过渡,或者在流量计上下游2D处加装管道固定支撑点并加防震垫。
5.流量计的安装
按开口尺寸的要求在管道上开口,且使开口的位置满足直管段的要求。
将连接上法兰的整套流量计放入开好口的管道中。
对法兰与管道进行点焊定位。
将流量计取下,把法兰按要求焊接好,并清理管道内所有凸出部分。
在法兰的内槽内装上与管道通径相同的密封垫圈,将流量计装入法兰中,流量计的流向标应与流体方向相同,然后用螺栓紧固好。
6.铂电阻和压力变送器的安装
如果被测介质需要进行温度压力补偿时(如蒸汽、压缩空气),则需要加装PT100铂电阻和压力变送器。
PT100铂电阻应安装在流量计下游4~8D处(如图7所示),在选好的位置上开一个25mm圆孔,把铂电阻底座垂直或倾斜焊在开好的圆孔上,把铂电阻装在底座上并确保密封可靠无泄露。
压力变送器应安装在流量计下游3~5D处(如图7所示),开孔的位置应使弯管装好后垂直地面。在选好的位置上开一个20mm圆孔,把弯管的一头垂直焊在开好的圆孔上,把配套阀门拧在弯管的另一头上,阀门的上端装上压力变送器,阀门的两端应密封可靠确保无泄露。如果测量高温介质应提前把弯管灌上水,防止因温度过高损伤压力变送器。
7.注意事项
法兰与管道点焊定位后应卸下流量计,不能带着流量计焊接。
涡街流量计可以测量液体、气体和蒸汽,但不同介质之间不通用;同种介质又分为低温、高温和特高温三种规格,不同温度之间也不通用。
当测量液体时必须保证管道内充满液体,因此介质流向应是自下而上的。
流量计可以在沿管道轴线垂直方向上360度任意安装。*安装方式:低温介质表杆垂直地面安装;高温介质表杆平行地面安装。
流量计应尽量避免安装在架空较长的管道上,由于管道的下垂容易造成流量计与法兰间的密封泄漏。若必须安装时,须在流量计的上下游2D处分别设置管道支撑点。
在测量蒸汽的管道中,为了防止转换器温度过高,仪表连接杆至少一半不要保温(如图8所示)。
为了方便观察和接线,流量计的表头在原有的位置上可进行360度旋转,在调整好位置后,把锁紧螺母拧紧即可。为了防止水汽从锁紧螺母处进入壳体,必要时须用防水胶带把琐紧螺母缠绕密封好。
连接流量计的屏蔽电缆走向,应远离强有电磁场干扰的场合,不允许与高压电缆一起敷设。屏蔽线应尽量缩短,且不得盘卷,以减少分布电感,大长度不超过500米。
接线时先拧开表壳后盖,将信号线从防水接头送入。按照接线图示正确接线。将防水接头拧紧,并保证线缆在进入防水接头之前必须向下压弯,以确保水不会顺着线缆进入壳体内。
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