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管道式渦街流量計

管道式渦街流量計是一類(lèi)采用壓電晶體作為檢測元件,輸出與流量成正比的標準信號的流量?jì)x表??梢耘c計算機及集散系統配套使用,對不同介質(zhì)的流量參數進(jìn)行測量。渦街流量計根據流體渦街的檢測原理,其檢測渦街的壓電晶體不與介質(zhì)接觸,儀表具有結構簡(jiǎn)單、通用性好和穩定性高的特點(diǎn)。

管道式渦街流量計的工作原理
渦街流量計是由設計在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應的電子線(xiàn)路等組成。當流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí),它的兩側就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱(chēng)為卡門(mén)渦街。

斯特羅哈爾在卡門(mén)渦街理論的基礎上又提出了卡門(mén)渦街的頻率與流體的流速成正比,并給出了頻率與流速的關(guān)系式:
f = St × V/d
式中:f 渦街發(fā)生頻率 (Hz)
V旋渦發(fā)生體兩側的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數(常數)
d-旋渦發(fā)生體的寬度 (m)
由此可見(jiàn),通過(guò)測量卡曼渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(St)是無(wú)因次未知數,
圖(二)表示斯特勞哈爾數(St)與雷諾數(Re)的關(guān)系。

這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負壓力,該壓力作用在檢測探頭上,便產(chǎn)生一系列交變電信號,經(jīng)過(guò)前置放大器轉換、整形、放大處理后,輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號或標準信號。
在流體管道中,垂直插入—個(gè)柱形阻擋物,在其后部(相對于流體流向)兩側就會(huì )交替地產(chǎn)生旋渦。隨著(zhù)流體向下游流動(dòng)形成旋渦列,我們稱(chēng)之為卡門(mén)渦街。我們把產(chǎn)生旋渦的柱形阻擋物定義為旋渦發(fā)生體在一定條件下旋渦的分離頻率與流體的流速成線(xiàn)性關(guān)系。因而,只要檢測出旋渦分離的頻率,即可計算出管道內流體的流速或流量。
 
管道式渦街流量計產(chǎn)品優(yōu)勢
1、表體中同時(shí)集成溫壓補償補償功能,可測量流體的標準體積流量或標準質(zhì)量流量。
2、全智能化、數字化電路設計,可自動(dòng)補償被測流體密度或標況體積計算。
3、全新的數字濾波和修正功能使流量測量更加精準可靠。
4、電池供電型無(wú)需外接電源既可連續工作兩年以上。
5、全新點(diǎn)陣漢字液晶顯示,使用操作更方便。

 
管道式渦街流量計參數
1、溫度范圍:壓電式 -40℃ ~ 350℃ 電容式 -60℃ ~ 450℃
2、壓力規格:PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa ,更高壓力規格可特殊定做
3、范 圍 度:正常范圍1:10 擴展后范圍1:15
4、壓力損失系數:Cd≤2.6
5、系統測量精度:液體、氣體 示值的±1%,蒸汽 示值的±1.5%,插入式流量計 示值的±2.5%
6、供電電壓:傳感器 +12VDC 或+24VDC 變送器 +24VDC 現場(chǎng)顯示型 儀表自帶3.6V鋰電池
7、輸出信號:傳感器 脈沖頻率信號0.1 ~ 3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V 變送器 兩線(xiàn)制4 ~ 20mA.DC電流信號
8、允許振動(dòng)加速度:壓電式 ≤0.2g 電容式 ≤1.0g
9、環(huán)境溫度:傳感器 -30℃ ~ 65℃,變送器、現場(chǎng)顯示 -10℃ ~ 50℃
10、環(huán)境濕度:相對濕度5 ~ 85%
11、信號遠傳距離:≤500m
12、信號線(xiàn)接口:內螺紋M20×1.5
13、直管段長(cháng)度:上游≥10D 下游≥5D
14、防爆等級:( ia )ⅡCT2 - T5本安防爆
15、防護等級:普通型 IP65 潛水型IP68
16、儀表材質(zhì):儀表外殼采用鋁合金,表體部分采用不銹鋼304材質(zhì),也可根據用戶(hù)要求采用特殊

管道式渦街流量計安裝尺寸

 
管道式渦街流量計的配線(xiàn)設計
一. 輸出頻率信號的三線(xiàn)制渦街流量計配線(xiàn)設計
輸出頻率信號的三線(xiàn)制流量傳感器采用DC24V或DC12V電源供電,一般通過(guò)三芯屏蔽電纜線(xiàn)(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連,屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線(xiàn)的選擇應適合現場(chǎng)環(huán)境要求,另外屏蔽電纜線(xiàn)要與其它強功率電力線(xiàn)分離,不能平行走線(xiàn)。傳感器端子接線(xiàn)見(jiàn)圖

二.輸出標準4~20mA電流信號的兩線(xiàn)制渦街流量計配線(xiàn)設計
輸出標準4~20mA電流信號的兩線(xiàn)制變送器采用DC24V電源供電,一般通過(guò)兩芯屏蔽電纜線(xiàn)(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連,屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線(xiàn)的選擇應適合現場(chǎng)環(huán)境要求,另外屏蔽電纜線(xiàn)要與其它強功率電力線(xiàn)分離,不能平行走線(xiàn)。變送器端子接線(xiàn)見(jiàn)圖

三.帶RS-485通訊接口功能的渦街流量計配線(xiàn)設計
帶RS-485通訊功能的渦街流量計采用DC24V電源供電,與其它設備之間采用四線(xiàn)制傳輸方式。儀表端子接線(xiàn)見(jiàn)圖

 
管道式渦街流量計的安裝設計
儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環(huán)節,若安裝不當,輕則影響儀表的使用精度,重則會(huì )影響儀表的使用壽命,甚至會(huì )損壞儀表。
安裝環(huán)境要求:
盡可能避開(kāi)強電設備、高頻設備、強開(kāi)關(guān)電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
避開(kāi)高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝,須有隔熱通風(fēng)措施。
避開(kāi)高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝,須有通風(fēng)措施。
渦街流量?jì)x表應盡量避免安裝在振動(dòng)較強的管道上。若必須安裝,須在其上下游2D處加設管道緊固裝置,并加防振墊,加強抗振效果。
儀表安裝在室內,安裝在室外應注意防水,特別注意在電氣接口處應將電纜線(xiàn)彎成U形,避免水順著(zhù)電纜線(xiàn)進(jìn)入放大器殼內。
儀表安裝點(diǎn)周?chē)鷳摿粲休^充裕的空間,以便安裝接線(xiàn)和定期維護。
儀表管道安裝要求:
渦街流量?jì)x表對安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求,否則會(huì )影響介質(zhì)在管道中的流場(chǎng),影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長(cháng)度要求見(jiàn)圖(三)  DN為儀表公稱(chēng)口徑  單位:mm

注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量?jì)x表的上游,而應安裝在渦街流量?jì)x表的下游10D處。
上、下游配管內徑應相同。如有差異,則配管內徑Dp與渦街儀表表體內徑Db,應滿(mǎn)足以下關(guān)系
0.98Db≤Dp≤1.05Db
上、下游配管應與流量?jì)x表表體內徑同心,它們之間的不同軸度應小于0.05Db
儀表與法蘭之間的密封墊,在安裝時(shí)不能凸入管內,其內徑應比表體內徑大1-2mm
測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時(shí),測壓孔應設置在下游3-5D處,測溫孔應設置在下游6-8D處,見(jiàn)圖(七)。D為儀表公稱(chēng)口徑,單位:mm
儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
測量氣體時(shí),在垂直管道安裝儀表,氣體流向不限。但若管道內含少量液體,為了防止液體進(jìn)入儀表測量管,氣流應自下而上流動(dòng),如圖(四)a所示
測量液體時(shí),為了保證管內充滿(mǎn)液體,所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時(shí),應該保證液體流動(dòng)方向從下而上。若管道內含少量氣體,為了防止氣體進(jìn)入儀表測量管,儀表應安裝在管線(xiàn)的較低處
如圖(四)b所示

測量高溫、低溫介質(zhì)時(shí),應注意保溫措施。轉換器內部(表頭殼體內)高溫一般不應超過(guò)70℃;低溫易使轉換器內部出現凝露,降低印制電路板的絕緣阻抗,影響儀表正常工作。
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