
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn),在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力,Pa;
Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見(jiàn),VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度,流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
為提高渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能,我公司新近開(kāi)發(fā)出了HDLU改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強(qiáng)振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。
在實(shí)際應(yīng)用中,往往流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的工作段,為了解決這一問(wèn)題,通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長(zhǎng)度為15D以上的直管段進(jìn)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(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計(jì)作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求,安裝非常方便。
◆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)IP65
| 代號(hào) | 通徑 | 流量范圍m³/h | |||||||
| HD-LU-25 | DN25 | 1~10(液體) | 8.8~55 (氣體) | 9~80(蒸汽) | 蒸汽流量請(qǐng)查看說(shuō)明書,DN300以上推薦使用 插入式渦街流量計(jì) | ||||
| HD-LU-32 | DN32 | 1.5~18(液體) | 15~140 (氣體) | 15~130(蒸汽) | |||||
| HD-LU-40 | DN40 | 2.2~27(液體) | 20~160 (氣體) | 20~200(蒸汽) | |||||
| HD-LU-50 | DN50 | 4~55(液體) | 25~205 (氣體) | 32~320(蒸汽) | |||||
| HD-LU-65 | DN65 | 6~80(液體) | 35~350 (氣體) | 54~540(蒸汽) | |||||
| HD-LU-80 | DN80 | 9~135(液體) | 70~700(氣體) | 82~820(蒸汽) | |||||
| HD-LU-100 | DN100 | 14~200(液體) | 130~1300 (氣體) | 128~1280(蒸汽) | |||||
| HD-LU-125 | DN125 | 26~260(液體) | 220~2200 (氣體) | 200~2000(蒸汽) | |||||
| HD-LU-150 | DN150 | 32~480(液體) | 350~3500 (氣體) | 290~2900(蒸汽) | |||||
| HD-LU-200 | DN200 | 56~800(液體) | 550~5500 (氣體) | 590~5100(蒸汽) | |||||
| HD-LU-250 | DN250 | 100~1000 (液體) | 850~8500 (氣體) | 930~8000(蒸汽) | |||||
| HD-LU-300 | DN300 | 150~1500(液體) | 1350~13500 (氣體) | 1330~11440(蒸汽) | |||||
| 代號(hào) | 功能1 | ||||||||
| N | 無(wú)溫壓補(bǔ)償 | ||||||||
| Y | 有溫壓補(bǔ)償 | ||||||||
| 代號(hào) | 輸出型號(hào) | ||||||||
| F1 | 4-20mA輸出(二線制) | ||||||||
| F2 | 4-20mA輸出(三線制) | ||||||||
| F3 | RS485通訊接口 | ||||||||
| 符號(hào) | 被測(cè)介質(zhì) | ||||||||
| J1 | 液體 | ||||||||
| J2 | 氣體 | ||||||||
| J3 | 蒸汽 | ||||||||
| 代號(hào) | 連接方式 | ||||||||
| L1 | 法蘭卡裝式 | ||||||||
| L2 | 法蘭連接式 | ||||||||
| 代號(hào) | 功能2 | ||||||||
| E1 | 1.0級(jí) | ||||||||
| E2 | 1.5級(jí) | ||||||||
| T1 | 常溫 | ||||||||
| T2 | 高溫 | ||||||||
| T3 | 蒸汽 | ||||||||
| P1 | 1.6MPa | ||||||||
| P2 | 2.5MPa | ||||||||
| P3 | 4.0MPa | ||||||||
| D1 | 內(nèi)部3.6V供電 | ||||||||
| D2 | DC24V供電 | ||||||||
| B1 | 不銹鋼 | ||||||||
| B2 | 碳鋼 | ||||||||
① HD-LU智能渦街流量計(jì)的是抗振性能特別好,無(wú)零點(diǎn)漂移,可靠性高。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)渦街流量計(jì)進(jìn)行的大量波形分析和頻譜分析,龍勝設(shè)計(jì)出了的探頭形狀、壁厚,高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體,采用的數(shù)控車床進(jìn)行加工,確保加工的同軸度和光潔度等技術(shù)參數(shù),配合特殊的工藝處理,從而限度的克服渦街流量計(jì)存在的固有自振蕩頻率對(duì)信號(hào)的影響這個(gè)通病。這是龍勝公司在制作渦街流量計(jì)方面的技術(shù)獨(dú)特優(yōu)勢(shì),使得龍勝公司出廠的渦街流量計(jì)具有量好的抗振動(dòng)能力。
②HD-LU系列智能渦街流量計(jì)的傳感器的通用性很強(qiáng),從而使傳感器具有良好的互換性采用數(shù)控設(shè)備加工傳感器的表體和旋渦發(fā)生體等,確保加工精度,從而使零部件(特別是旋渦發(fā)生體)的通用性強(qiáng),從而真正做到不會(huì)因零部件的更換而影響傳感器的重復(fù)性和精度;能產(chǎn)生而穩(wěn)定的渦街信號(hào)。
③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,無(wú)可動(dòng)部件,可靠性高,使用維護(hù)方便。
④檢測(cè)元件不與介質(zhì)接觸,性能穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng),傳感器采用檢測(cè)探頭與旋渦發(fā)生體分開(kāi)安裝,而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測(cè)探頭內(nèi),不與被測(cè)介質(zhì)接觸,所以FFM63系列渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。
⑤輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)或模擬信號(hào),無(wú)零點(diǎn)漂移,精度高,方便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)
⑥測(cè)量范圍寬,量程比可達(dá)1:10
⑦渦街流量計(jì)測(cè)量體積流量時(shí)不需補(bǔ)償,渦街輸出的信號(hào)實(shí)際上是與流速成線性關(guān)系的,也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱说玫搅黧w的密度,乘以體積流量就得到質(zhì)量流量,若測(cè)量氣體的體積流量就不需要補(bǔ)償了。
⑧壓力損失小。用口徑DN50的渦街流量計(jì)測(cè)量可燃?xì)怏w的流量,若管道內(nèi)的流量Qmax=200m3/h時(shí),傳感器的壓力損失是:△P=1.08×10-6ρv2(kPa=0.605KPa
⑨在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),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(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)。
⑩應(yīng)用范圍廣,蒸汽、氣體、液體流量均可測(cè)量。
●測(cè)量流體:飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、氣體、液體(避免多相流)
●測(cè)量準(zhǔn)確度及重復(fù)性:
| 測(cè)量流體 | 準(zhǔn)確度 | 重復(fù)性 |
| 氣體(含蒸汽) | 1.0級(jí) | 0.33% |
| 液體 | 1.5級(jí) | 0.5% |
| 測(cè)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 |
●流體溫度:-40℃~250℃(普通型),100℃~350℃(普通型)
●結(jié)構(gòu)類型:一體型渦街流量計(jì)
●結(jié)構(gòu)材質(zhì)
| 部件名稱 | 材質(zhì) |
| 傳感器表體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 |
| 旋渦發(fā)生體 | 304不銹鋼、316不銹鋼 |
| 檢測(cè)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 |
| 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 |
●電氣接口:M20*1.5
●防護(hù)等級(jí):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(huán)境溫度:-35℃~60℃(無(wú)LCD)、-5℃~60℃(帶LCD)
●相對(duì)濕度:5%~95℃
頻率信號(hào)輸出的接線
輸出頻率信號(hào)的流量計(jì)與其它設(shè)備之間采用三線制傳輸,供電電源為24VDC±10%(或12VDC),輸出回路的最小負(fù)載電阻為10KΩ,電容為0.2UF。
如何正確選擇安裝點(diǎn)
| ||||||||||||||
| 特點(diǎn)注意: 傳感器安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門,不斷地開(kāi)關(guān)閥門,對(duì)傳感器的使用壽命影響極大,非常容易對(duì)傳感器造成性損壞。 傳感器晝避免在架空的非常長(zhǎng)的管道上安裝傳感器,這樣時(shí)間一長(zhǎng)后,由于傳感器的下垂非常容易造成傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時(shí),必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置。 | ||||||||||||||
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| 配管應(yīng)與傳感器同心,同軸念頭應(yīng)不大于0.05DN。 傳感器與法蘭的密封墊不能凸入管道內(nèi),其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。 | ||||||||||||||
| 對(duì)旁通管的要求 | ||||||||||||||
為方便檢修傳感器,為傳感器安裝旁通管。另外,在需清洗的管道上或所安裝傳感器的管道內(nèi)的流體不能為檢修傳感器而停供的情況下,必須安裝在旁通管,并且保證前后直管段![]() | ||||||||||||||
| 對(duì)管道振動(dòng)的要求 | ||||||||||||||
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