LUGB 型分離型渦街流量傳感器

*部分：概述

一. 產(chǎn)品的種類和適用范圍 1． LUGB系列滿管型壓電式渦街流量儀表 2． LUGB系列插入型壓電式渦街流量儀表 3． LUGE系列滿管型電容式渦街流量儀表 4． LUGE系列插入型電容式渦街流量儀表 5． LUGB/E系列電池供電型渦街流量儀表 LUGB/E型渦街流量儀表廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體（氧氣、氮氣氫氣、天然氣、煤氣等） 、水和液體（如：水、汽油、酒精、苯類等）的計量和控制.

二. 工作原理

在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖（一）所示。

旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式: f=StV/d 公式（1） 式中： f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率  St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)） V－流體的平均流速 d－旋渦發(fā)生體的寬度 由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)， 圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關(guān)系。 圖（二） 在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2） K＝N/Q（1/m3） 公式（2）  式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。 N＝脈沖個數(shù)  Q＝體積流量（m3）

三. 主要技術(shù)指標(biāo)

公稱通徑（mm） 25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，（300～1000插入式） 公稱壓力（MPa） DN25-DN200 4.0（>4.0協(xié)議供貨），DN250-DN300 1.6（>1.6協(xié)議供貨） 介質(zhì)溫度（℃） 壓電式：-40～260，-40～320；電容式： -40～300, -40～400，-40～450（協(xié)議訂貨） 本體材料 1Cr18Ni9Ti，（其它材料協(xié)議供貨） 允許振動加速度 壓電式:0.2g 電容式:1.0～2.0g 精確度 ±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS 范圍度 1：6～1：30 供電電壓 傳感器： 12V DC， 24V DC；變送器： 24V DC；電池供電型：3.6V電池 輸出信號 方波脈沖（不包括電池供電型）：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA 壓力損失系數(shù) 符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4 防爆標(biāo)志 本安型：ExdⅡia CT2-CT5隔爆型：ExdⅡCT2-CT5 防護等級 普通型IP65 潛水型 IP68 環(huán)境條件 溫度-20℃～55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa 適用介質(zhì) 氣體、液體、蒸汽 傳輸距離 傳感器：長可達4km，兩線制變送器（4～20mA）：負載電阻≤750Ω

第二部分: 儀表口徑的確定和安裝設(shè)計

儀表選型是儀表應(yīng)用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶和設(shè)計單位在選用威流產(chǎn)品時,請仔細閱讀本節(jié)資料,認真核對流體的工藝參數(shù)并隨時可與我公司的銷售或部門，以確保選型正確。

一．適用流量范圍和儀表口徑的確定 儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來確定。不同口徑渦街流量儀表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時，它的測量范圍也是不一樣的。實際可測的流量范圍需要通過計算確定。 （一）參比條件下空氣及水的流量范圍，見表（二），參比條件如下： 1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。 2．液體：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。 （二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟： 1． 明確以下工作參數(shù)。 （1）被測介質(zhì)的名稱、組份 （2）工作狀態(tài)的小、常用、大流量 （3）介質(zhì)的低、常用、高壓力和溫度 （4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度 2． 渦街流量儀表測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下： （1）已知氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量，可通過以下公 式求出工況體積流量 公式（3） （2）已知氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ，可通過以下公 式求出工況密度 公式（4） （3）已知質(zhì)量流量Qm換算為體積流量Qv Qv=Qm*103/ρ 公式（5） 式中： Qv： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量（m3/h） Qo： 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量（Nm3/h） Qm：質(zhì)量流量 （t/h） ρ： 介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度（kg/m3） ρo： 介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度（kg/m3），常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度，見表（三） P： 工況狀態(tài)表壓（MPa） t： 工況狀態(tài)溫度（℃） 3．儀表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計算，渦街流量儀表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應(yīng)該滿足兩個條件：小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（Re=2×104）；對于應(yīng)力式渦街流量儀表在下限流量時產(chǎn)生的旋渦強度應(yīng)大于傳感器旋渦強度的允許值（旋渦強度與升力ρv2 成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下： 由密度決定的工況可測下限流量： 5．當(dāng)用戶測量的介質(zhì)為蒸汽時，常采用的計量單位是質(zhì)量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式（8）進行計算得出 6．計算壓力損失，檢測壓力損失對工藝管線是否有影響，公式（單位：Pa）： Δp= CdρV2/2 公式（9） 式中：  Δp:壓力損失（Pa） Cd：壓力損失系數(shù) 由運動粘度決定的線性下限流量： Qυ=Q0×υ/υ0 公式（7） 式中： Qρ：滿足旋渦強度要求的小體積流量（m3/h） ρ0:參比條件下介質(zhì)的密度  Qυ:滿足小雷諾數(shù)要求的小線性體積流量（m3/h）  ρ:被測介質(zhì)工況密度（kg/m3） Q0: 參比條件下儀表的小體積流量 （m3/h）  υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運動粘度（m2/s） υo:參比條件下介質(zhì)的運動粘度（m2/s） 通過公式（6）、（7）計算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν，確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量： Qυ≥Qρ：可測流量范圍為Qρ～Qmax , 線性流量范圍為Qυ～Qmax Qυ<Qρ：可測流量范圍和線性流量范圍為 Qρ～Qmax  Qmax：渦街流量儀表的上限體積流量（m3/h） 4．儀表上限流量以表（二）中的上限流量為準(zhǔn).氣體的上限流速應(yīng)該小于70m/s,液體的上限流速應(yīng)該小于7m/s ρ：工況介質(zhì)密度（kg/m3）V:平均流速（m/s） 7．被測介質(zhì)為液體時,為防止氣化和氣蝕,應(yīng)使管道壓力符合以下要求:  p≥2.7Δp 1.3p0 公式（10） 式中：  Δp: 壓力損失（Pa） p0：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa絕壓） Po:流體的蒸汽壓力 （Pa絕壓） 8．渦街流量計不適合測量高粘度液體。當(dāng)計算出的可測流量下限不滿足設(shè)計工藝要求時，應(yīng)該考慮選用其它類型流量計。 9．通過計算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測量效果、降低造價，應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的1/2～2/3