渦街流量計(jì)編輯渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門(Karman)渦街原理研究生產(chǎn)的,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)
機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~ 250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的測(cè)量?jī)x器。目錄1簡(jiǎn)介2技術(shù)指標(biāo)3原理4工作原理5特點(diǎn)6功能7安裝8步驟要求注意要點(diǎn)注意事項(xiàng)9常見(jiàn)故障10影響11安裝的規(guī)范管理12應(yīng)用選型要點(diǎn)設(shè)定現(xiàn)場(chǎng)需求應(yīng)用原理13流量計(jì)算14檢定標(biāo)準(zhǔn)表法鐘罩法15安裝要求管道情況安裝條件16工業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)作用范圍17產(chǎn)品選型18選型表19外部環(huán)境優(yōu)勢(shì)安裝20測(cè)量蒸汽21接線說(shuō)明1簡(jiǎn)介渦街流量計(jì)也稱之為旋渦流量計(jì)或卡門渦街流量計(jì)。綜合吸收發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)和總結(jié)多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、生產(chǎn)模具化、確保產(chǎn)品質(zhì)量的美觀性。該產(chǎn)品具有電路先進(jìn)、功耗微低、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力損失小、堅(jiān)固耐用、用途廣、使用壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試等特點(diǎn)。2技術(shù)指標(biāo)◆測(cè)量介質(zhì):氣體、液體、蒸氣◆連接方式:法蘭卡裝式、法蘭式、插入式◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200◆流量測(cè)量范圍 正常測(cè)量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s正常測(cè)量流量范圍 液體、氣體流量測(cè)量范圍見(jiàn)表2; 蒸氣流量范圍見(jiàn)表3◆測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)◆被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃,高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃◆輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào) 4~20 mA,傳輸距離為1000m◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~ 55℃ 濕度:5~90% RH50℃◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金◆電源 DC24V或鋰電池3.6V◆防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6,防護(hù)等級(jí) IP653原理在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門渦街原理(Kármán Vortex Street)測(cè)量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體振蕩原理來(lái)測(cè)量流量的,流體在管道中經(jīng)過(guò)渦街流量變送器時(shí),在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),可用下式表示:式中:為旋渦的釋放頻率,單位為Hz;v為流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度,單位為m/s;d為旋渦發(fā)生體特征寬度,單位為m;Sr為斯特勞哈爾數(shù)(Strouhal number),無(wú)量綱,它的數(shù)值范圍為0.14-0.27。St是雷諾數(shù)的函數(shù),。當(dāng)雷諾數(shù)Re在范圍內(nèi),St值約為0.2。在測(cè)量中,要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在,此時(shí)旋渦頻率。由此,通過(guò)測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度v,再由式可以求出流量q,其中A為流體流過(guò)旋渦發(fā)生體的截面積。4工作原理渦街流量計(jì)是應(yīng)用卡門渦街原理和現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計(jì)而制造的一種流量計(jì),旋渦的發(fā)生頻率與流體的速度成正比,在一定條件下,符合下式:f =St(式中f:旋渦發(fā)生頻率 v:流速 d:三角柱寬度)流體旋渦對(duì)三角柱產(chǎn)生交替變化的壓力,由壓電信號(hào)傳感器檢測(cè)成電信號(hào)經(jīng)前置放大器進(jìn)行放大,變成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。VA型系列渦街流量計(jì)可以對(duì)廣泛的氣體(包括蒸汽)和液體進(jìn)行容積計(jì)量,配接流量積算儀和溫度、壓力傳感器可進(jìn)行質(zhì)量運(yùn)算及各種參數(shù)顯示。5特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠。安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)十分方便。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)。輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),無(wú)零點(diǎn)漂移,精度高。測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10。壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組份變化的響,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測(cè)量流體體積流量時(shí)無(wú)需補(bǔ)償,調(diào)換配件后一般無(wú)需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。應(yīng)用范圍廣,蒸汽、氣體、液體的流量均可測(cè)量。檢定周期為二年。LUGB型渦街流量傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為25-300mm(滿管式),KTLUI型插入式渦街流量傳感器應(yīng)用內(nèi)徑范圍為350-1200mm(插入式),滿管式測(cè)量液體精度為1%,測(cè)量蒸汽和氣體精度為1.5%,插入式測(cè)量液體精度為2%,測(cè)量蒸汽和氣體精度為2.5%,被測(cè)介質(zhì)溫度為-20~150℃、-40~250℃、 100~350℃(僅管式),輸出信號(hào)為三線制電壓脈沖,三線制4-20mA、二線制4-20mA。6功能1、表體中同時(shí)集成溫壓補(bǔ)償補(bǔ)償功能,可測(cè)量流體的標(biāo)準(zhǔn)體積流量或標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量流量。2、 全智能化、數(shù)字化電路設(shè)計(jì),可自動(dòng)補(bǔ)償被測(cè)流體密度或標(biāo)況體積計(jì)算。3、 全新的數(shù)字濾波和修正功能使流量測(cè)量更加精準(zhǔn)可靠。4、 電池供電型無(wú)需外接電源既可連續(xù)工作兩年以上。5、 全新點(diǎn)陣漢字液晶顯示,使用操作更方便。7安裝條件傳感器可安裝在室內(nèi),也可安裝在室外。環(huán)境條件要符合要求。傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直或傾斜(流體的流向自下而上)的與其公稱通徑相應(yīng)的管道上。傳感器應(yīng)避免安裝在有機(jī)械振動(dòng)的管道上。當(dāng)振動(dòng)不可避免時(shí),應(yīng)考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。傳感器應(yīng)避免安裝在有較強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場(chǎng)所。被測(cè)介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時(shí),應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長(zhǎng)度以外加裝過(guò)濾器。傳感器的上、下游應(yīng)配置一定長(zhǎng)度的直管段,直管段的內(nèi)壁應(yīng)清潔、光滑,無(wú)明顯凸凹、積垢和起皮等現(xiàn)象。其長(zhǎng)度應(yīng)符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內(nèi),應(yīng)充滿被測(cè)液體。直管段內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致,若不能一致,應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管徑,誤差要≤3%并不超過(guò)5mm。8步驟要求將配備的專用法蘭分別焊接到上下游直管段上,使專用法蘭和直管段的內(nèi)徑嚴(yán)格垂直與同心。將傳感器夾在焊有專用法蘭的上下游直管段上,用螺栓緊固,使上下游直管段與傳感器保持同軸。傳感器安裝方式:傳感器應(yīng)朝上或水平(放大器指向)安裝;介質(zhì)溫度超過(guò)250℃,傳感器應(yīng)水平安裝。傳感器及管道必要時(shí)應(yīng)良好接地,接地電阻≤10Ω。傳感器上、下游直管段長(zhǎng)度的要求注意要點(diǎn)1、合理選擇安裝場(chǎng)所和環(huán)境。避開強(qiáng)電力設(shè)備,高頻設(shè)備,強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊?,避開強(qiáng)烈震動(dòng)場(chǎng)所和強(qiáng)腐蝕 環(huán)境等,同時(shí)要考慮安裝維修方便。2、上下游必須有足夠的直管段。若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90。彎頭,則:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D 。若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90。彎頭,則:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D 。調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處,若必須安裝在傳感器的上游,傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D,下游應(yīng)有不小于5D。3、安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心,同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。4、管道采取減振動(dòng)措施。傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,特別是橫向振動(dòng)。若不得已要安裝時(shí),必須采取減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。5.在水平管道上安裝是流量傳感器最常用的安裝方式。測(cè)量氣體流量時(shí),若被測(cè)氣體中含有少量的液體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。測(cè)量液體流量時(shí),若被測(cè)液體中含有少量的氣體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。6.傳感器在垂直管道的安裝。測(cè)量氣體流量時(shí),傳感器可以安裝在垂直管道上,流向不限。若被測(cè)氣體中含有少量的液體,氣體流向應(yīng)由下向上。測(cè)量液體流量時(shí),液體流向應(yīng)由下向上:這樣不會(huì)將液體重量額外附加在探頭上。7、傳感器在水平管道的側(cè)裝。無(wú)論測(cè)量何種流體,傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測(cè)量過(guò)熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體,若條件允許最好采用側(cè)裝,這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。8.傳感器在水平管道的倒裝。一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測(cè)量一般氣體、過(guò)熱蒸汽??捎糜跍y(cè)量飽和蒸汽,適用于測(cè)量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。9.傳感器在有保溫層管道上的安裝。測(cè)量高溫蒸汽時(shí),保溫層最多不能超過(guò)支架高度的三分之一。10.測(cè)壓點(diǎn)和測(cè)溫點(diǎn)的選擇。根據(jù)測(cè)量的需要,需在傳感器附近測(cè)量壓力和溫度時(shí),測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的3-5D處,測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的6-8D處。注意事項(xiàng)l 專用法蘭與直管段焊接時(shí)不能帶著傳感器焊接。l 安裝時(shí)應(yīng)使傳感器的流向標(biāo)志與管道內(nèi)流體流向一致。l 傳感器安裝前,法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測(cè)量點(diǎn)的位置,取壓點(diǎn)在傳感器下游3~5DN處,測(cè)溫點(diǎn)在下游5~8DN處。l 測(cè)量高溫介質(zhì)時(shí),切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來(lái)。l 連接傳感器的屏蔽電纜走向,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾場(chǎng)合。絕對(duì)不允許與高壓電纜一起敷設(shè),屏蔽電纜要盡量縮短,并且不得盤卷,以減少分布電感,最大長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)200米。l 安裝傳感器前,管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì),避免通流后堵塞傳感器。測(cè)量液體的管道必須充滿被測(cè)液體,防止氣泡的干擾。測(cè)量氣體的管道為防止儲(chǔ)積液的干擾。安裝位置如圖五所示。高溫高壓下更換探頭體時(shí),必須安全操作,做好高溫防護(hù)。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。管道安裝(3張)9常見(jiàn)故障渦街流量計(jì)常見(jiàn)故障: 一臺(tái)DN50渦街流量計(jì),從說(shuō)明書查到,其液體用流量范圍是3-50m3/h。我們?cè)谟土鳂?biāo)準(zhǔn)裝置上標(biāo)定的結(jié)果是10-50 m3/h符合精度要求,但10m3/h以下精度不合格,應(yīng)如何評(píng)價(jià)此臺(tái)流量計(jì)?渦街流量汁說(shuō)明書中,標(biāo)明的流量范圍是使用于特定參考介質(zhì)的流量范圍,如液體—般指常溫水。用于其他介質(zhì)時(shí),可用流量范圍將隨介質(zhì)的粘度和密度不同而異。由于油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用粘度比水大,密度比水小的柴油做標(biāo)定介質(zhì),流量計(jì)的下限流量—般都會(huì)相應(yīng)提高,使可用流量范圍變窄。所以,渦街流量計(jì)在油流量標(biāo)定裝置上標(biāo)定出現(xiàn)小流量性能變差是正常的。由此我們不難推斷,如果用液化石油氣(這種低粘度介質(zhì))標(biāo)定渦街流量汁,將會(huì)得到比水好的相反結(jié)果。渦街流量計(jì)10影響