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智能渦街流量計

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江蘇舜天工控儀表(金湖)有...
所在地區:
淮安市
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更新時間:
2018-05-15 11:09
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STGK-LU智能渦街流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、

智能渦街流量計 詳細信息

 

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http://www.stgkb.net

STGK-LU智能渦街流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量,是節流式流量計的理想替代產品。
 

STGK-LU智能渦街流量計原理
 
 



帶溫度壓力補償 帶球閥插入式
 
 
在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。
設旋渦的發生頻率為f,智能流量積算儀被測介質平均流速為 ,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關系式:
 
f=SrU1/d=SrU/md                     (1)
式中  U1--旋渦發生體兩側平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數;
m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
 
 
管道內體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr                 (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1                  (3)
式中 K--流量計的儀表系數,脈沖數/m3(P/m3)。
K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,無紙記錄儀還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關,圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內,Sr可視為常數,這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時,VSF的流量計算式為
(4)
圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線
式中 qVn,qV--分別為標準狀態下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力,Pa;
Tn,T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度,K;
Zn,Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。
由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度,智能隔離器流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
  
為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,我公司新近開發出了SDLU改進型渦街流量傳感器,因其獨特的結構和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用。
在實際應用中,往往zui大流量遠低于儀表的上限值,隨著負荷的變化,zui小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的zui佳工作段,為了解決這一問題,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。
為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗高新技術,采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,智能隔離器節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。
◆測量介質:氣體、液體、蒸氣
◆口徑規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
◆流量測量范圍正常測量流速范圍?雷諾數1.5×104~4×106;氣體5~50m/s;液體0.5~7m/s
正常測量流量范圍液體、氣體流量測量范圍見表2;蒸氣流量范圍見表3
◆測量精度1.0級? 1.5級
◆被測介質溫度:常溫–25℃~100℃
◆高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃
◆輸出信號脈沖電壓輸出信號高電平8~10V 低電平0.7~1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
◆脈沖電流遠傳信號4~20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環境溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
◆材質不銹鋼, 鋁合金
◆電源DC24V或鋰電池3.6V
◆防爆等級本安型iaIIbT3-T6
防護等級IP65
 STGK-LU
產品選型
代號
通徑
流量范圍㎡/h
YRD-LU-25
DN25
1~10(液體)
25~60(氣體)
蒸汽流量請查看說明書,DN300以上推薦使用插入式渦街流量計
YRD-LU-32
DN32
1.5~18(液體)
15~150(氣體)
YRD-LU-40
DN40
2.2~27(液體)
22.6~150(氣體)
YRD-LU-50
DN50
4~55(液體)
35~350(氣體)
YRD-LU-80
DN80
9~135(液體)
90~900(氣體)
YRD-LU-100
DN100
14~200(液體)
140~1400(氣體)
YRD-LU-150
DN150
32~480(液體)
300~3000(氣體)
YRD-LU-200
DN200
56~800(液體)
550~5500(氣體)
 
代號
功能1
N
無溫壓補償
Y
有溫壓補償
 
代號
輸出型號
F1
4-20mA輸出(二線制)
F2
4-20mA輸出(三線制)
F3
RS485通訊接口
 
代號
被測介質
J1
液體
J2
氣體
J3
蒸汽
 
代號
連接方式
L1
法蘭卡裝式
L2
法蘭連接式
 
代號
功能2
E1
1.0級
E2
1.5級
T1
常溫
T2
高溫
T3
蒸汽
P1
1.6MPa
P2
2.5MPa
P3
4.0MPa
D1
內部3.6V供電
D2
DC24V供電
B1
不銹鋼
B2
碳鋼
STGK-LU的zui大優點是抗振性能特別好,無零點漂移,可靠性高。
    通過長時間對渦街流量計進行的大量波形分析和頻譜分析,中控設計出了zui佳的探頭形狀、壁厚,高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體,采用先進的數控車床進行加工,確保加工的同軸度和光潔度等技術參數,配合特殊的工藝處理,從而zui大限度的克服渦街流量計存在的固有自振蕩頻率對信號的影響這個通病。這是中控公司在制作渦街流量計方面的技術獨特優勢,使得中控公司出廠的渦街流量計具有量好的抗振動能力。
    ②FFM63系列的傳感器的通用性很強,從而使傳感器具有良好的互換性采用先進數控設備加工傳感器的表體和旋渦發生體等,確保加工精度,從而使零部件(特別是旋渦發生體)的通用性強,從而真正做到不會因零部件的更換而影響傳感器的重復性和精度;能產生強大而穩定的渦街信號。
    ③結構簡單牢固,無可動部件,可靠性高,使用維護方便。
    ④檢測元件不與介質接觸,性能穩定,使用壽命長
    傳感器采用檢測探頭與旋渦發生體分開安裝,安全柵而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內,不與被測介質接觸,所以FFM63系列渦街流量計具有結構簡單、通用性好和穩定性高的特點。
    ⑤輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號,無零點漂移,精度高,方便與計算機聯網
    ⑥測量范圍寬,量程比可達1:10
    ⑦渦街流量計測量體積流量時不需補償,渦街輸出的信號實際上是與流速成線性關系的,也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補償的目的是為了得到流體的密度,乘以體積流量就得到質量流量,雙金屬溫度計若測量氣體的體積流量就不需要補償了。
    ⑧壓力損失小。
    用口徑DN50的渦街流量計測量可燃氣體的流量,若管道內的zui大流量Qmax =200m3/h時,傳感器的壓力損失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
    ⑨在一定的雷諾數范圍內,流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響,僅是與旋渦發生體的形狀和尺寸有關。
    ⑩應用范圍廣,蒸汽、氣體、液體流量均可測量。
渦街流量計的技術參數
●測量流體:飽和蒸汽、過熱蒸汽、氣體、液體(避免多相流)
●測量準確度及重復性:
測量流體 準確度 重復性
氣體(含蒸汽) 1.0級 0.33%
液體 1.5級 0.5%
●測量范圍
測量流體 流速下限(m/s) 流速上限(m/s)
氣體(含蒸汽) 7 70
液體 0.7 7
 ●額定壓力:1.6MPa、2.5MPa、6.3MPa
●流體溫度:-40℃~250℃(普通型),100℃~350℃(普通型)
●結構類型:一體型渦街流量計
●結構材質
部件名稱 材質
傳感器表體 304不銹鋼、316不銹鋼
旋渦發生體 304不銹鋼、316不銹鋼
檢測探頭 316L
連桿 304不銹鋼
散熱器 鋁合金
墊片 耐高溫石棉墊、丁晴橡膠墊片、石墨墊片
●工作電源
*種電源方式 3.6V鋰電池供電(就地顯示型)
第二種電源方式 24VDC(或12VDC)
第二種電源方式 24VDC(或12VDC)或3.6V鋰電池供電雙電源供電
 ●輸出信號:脈沖輸出、4~20mA 電流輸出,RS485通訊等三種輸出可供選擇
●電氣接口:M20*1.5
●防護等級:IP65
●表體處理:傳感器表體采用不銹鋼噴砂,放大器外殼采用噴塑。
●環境溫度:-35℃~60℃(無LCD)、-5℃~60℃(帶LCD)
●相對濕度:5%~95℃
安裝示意圖

的安裝要求
有許多種結構形式,安裝、維修人員需要了解所裝儀表的具體結構、特點以及流量信號的轉換,了解信號傳輸過程中的各個環節,按產品說明書進行安裝,以確保流量計的精確測量。
1、合理選擇安裝場所和環境
避開強電力設備,高頻設備,強電源開關設備;避開高溫熱源和輻射源的影響,避開強烈震動場所和強腐蝕環境等,同時要考慮安裝維修方便。
2、上下游必須有足夠的直管段
若傳感器安裝點的上游有大于>15。漸縮管,則:上游直管段≥15D,下游直管段≥5D
 

若傳感器安裝點的上游有大于>15。漸擴管,則:上游直管段≥18D,下游直管段≥5D
 

若傳感器安裝點的上游有90。彎頭或T形接頭,則:上游直管段≥20D,下游直管段≥5D
 

若傳感器安裝點的上游在同一平面上有二個90。彎頭,則:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D
 

若傳感器安裝點的上游在不同平面上有二個90。彎頭,則:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D
調節閥應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不小于50D,下游應有不小于5D。
 

3、安裝點上下游的配管應與傳感器同心,同軸偏差應不小于0.5DN

傳感器安裝點的上下游配管的內徑應與傳感器通徑相同,其應滿足下式的要求:
0.98DN≤D≤1.05DN
式中:DN----傳感器通徑;
D----配管內徑。
傳感器與法蘭間的密封墊不能凸入管道內,其內徑可比傳感器通徑略大。
4、管道采取減振動措施
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上,特別是橫向振動。若不得已要安裝時,必須采取減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置,并加防振墊。
 

.在水平管道上安裝是流量傳感器zui常用的安裝方式。
測量氣體流量時,若被測氣體中含有少量的液體,傳感器應安裝在管線的較高處。
 

測量液體流量時,若被測液體中含有少量的氣體,傳感器應安裝在管線的較低處。
 

6.傳感器在垂直管道的安裝

測量氣體流量時,傳感器可以安裝在垂直管道上,流向不限。若被測氣體中含有少量的液體,氣體流向應由下向上。
測量液體流量時,液體流向應由下向上:這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。
 

7、傳感器在水平管道的側裝

無論測量何種流體,傳感器可以在水平管道上側裝,特別是測量過熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體,若條件允許zui好采用側裝,這樣流體的溫度對放大器的影響較小。

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量一般氣體、過熱蒸汽。可用于測量飽和蒸汽,適用于測量高溫液體或需經常清洗管道的情況。
 

9.傳感器在有保溫層管道上的安裝
測量高溫蒸汽時,保溫層zui多不能超過支架高度的三分之一。
 

10.測壓點和測溫點的選擇

根據測量的需要,需在傳感器附近測量壓力和溫度時,測壓點應在傳感器下游的3-5D處,測溫點應在傳感器下游的6-8D處。
 

渦街流量計的正確接線
一般原則:在易受電噪聲干擾的場所,使用屏蔽電纜。屏蔽層應可靠的接在放大器的接地螺絲上或在控制室接工作接地。在高溫或低溫環境中或者是現場空氣中含有油、溶劑或其他腐蝕性氣體時,要采用適合于這種特殊場合的的屏蔽電纜。
頻率信號輸出的接線
輸出頻率信號的流量計與其它設備之間采用三線制傳輸,供電電源為24VDC±10%(或12VDC),輸出回路的zui小負載電阻為10KΩ,zui大電容為0.2UF。
 

4-20mA信號輸出的接線

輸出4-20mA信號的渦街流量計與其它設備之間采用二線制傳輸,供電電源為24VDC±10%,輸出回路的zui大負載電阻為600Ω。(包括電纜線的電阻)
 

渦街流量計的結構種類及外形尺寸數據表

渦街流量計的結構組成
    主要由轉換器(內有放大板)、支架、旋渦發生器組件(內有三角柱、探頭)和表體組成,如下圖所示:

 
 

安裝配套件有:凹*法蘭、長螺栓、螺母等,如下圖所示:
 

㈡FFM63系列渦街流量計的外形尺寸
 


 

訂貨需知:
為了能更好的為您提供服務,請您根據您的實際情況,參照選型說明(未盡事項,請),慎重選擇適合您具體需求的產品。當您了解您的需求和我們產品的基本屬性后,可根據設計要求和現場情況正確選用儀表并按完整的產品規格代碼定貨。
按設計和使用要求未能選出適當的儀表時,請提出問題和要求,我們的專業人員將協助您選型或為您設計制造特殊的產品,請至少提供下列資料:工作壓力、工作溫度、介質名稱、對材料的要求等。

資料來源:http://www.jsshuntian.com/index.php?case=archive&act=show&aid=194

 

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