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一體化渦街流量計(jì)

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江蘇舜天工控儀表（金湖）有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

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(chēng)為卡門(mén)旋渦，如江蘇舜天自動(dòng)化右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介

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STGK-LU智能渦街流量計(jì)原理


智能渦街流量計(jì)	帶溫度壓力補(bǔ)償智能渦街流量計(jì)	帶球閥插入式智能渦街流量計(jì)

f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?）
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

管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　?。?）
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　（3）
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

（4）

圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線

式中 qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
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。

STGK-LU渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門(mén)旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無(wú)需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)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(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
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SDLU改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其*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zui大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，zui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。

為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計(jì)采用微功耗*，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購(gòu)安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器，可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
◆測(cè)量介質(zhì)：氣體、液體、蒸氣
◆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

STGK-LU智能渦街流量計(jì)產(chǎn)品選型

代號(hào)	通徑	流量范圍㎡/h
STGK-LU-25	DN25	1~10（液體）			25~60（氣體）			蒸汽流量請(qǐng)查看說(shuō)明書(shū)，DN300以上*使用插入式渦街流量計(jì)
STGK-LU-32	DN32	1.5~18（液體）			15~150（氣體）
STGK-LU-40	DN40	2.2~27（液體）			22.6~150（氣體）
STGK-LU-50	DN50	4~55（液體）			35~350（氣體）
STGK-LU-80	DN80	9~135（液體）			90~900（氣體）
STGK-LU-100	DN100	14~200（液體）			140~1400（氣體）
STGK-LU-150	DN150	32~480（液體）			300~3000（氣體）
STGK-LU-200	DN200	56~800（液體）			550~5500（氣體）
	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
			代號(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

如何正確選擇安裝點(diǎn)

正確地選擇安裝點(diǎn)和正確安裝傳感器都是非常重要的環(huán)節(jié)，若在安裝環(huán)節(jié)失誤輕者影響測(cè)量精度，重者會(huì)影響傳感器的使用壽命，甚至損壞傳感器?？紤]到安裝與拆卸的方便，可在流量計(jì)后加裝管道伸縮節(jié);

　對(duì)直管段的要求

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傳感器對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì)影響測(cè)量精度。若傳感器安裝點(diǎn)的上游有>15°漸縮管，傳感器上游應(yīng)有不小于15D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游有>15°漸擴(kuò)管，傳感器上游應(yīng)有不小于18D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游有90°彎并沒(méi)有或T形接頭，傳感器上游應(yīng)有不小于20D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90°彎頭，傳感器上游應(yīng)有不小于25D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90°彎頭，傳感器上游應(yīng)有不小于40D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。
流量調(diào)節(jié)閥或壓力調(diào)節(jié)閥盡量安裝在傳感器的下游5D以遠(yuǎn)處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游應(yīng)有不小于50D的等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D的等徑直管段。

特點(diǎn)注意：
·傳感器安裝點(diǎn)的上游較近處若裝有閥門(mén)，不斷地開(kāi)關(guān)閥門(mén)，對(duì)傳感器的使用壽命影響*，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。

　對(duì)配管的要求

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傳感器對(duì)安裝點(diǎn)的上下游直管段有一定要求，否則會(huì)影響測(cè)量精度。
傳感器安裝點(diǎn)的上下游配管的內(nèi)徑應(yīng)與傳感器內(nèi)徑相同，其應(yīng)滿(mǎn)足下式的要求。

0.98DN≤D≤1.05DN

式中：	DN-----傳感器通徑 D------配管內(nèi)徑

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

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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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傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上，若不得已要安裝時(shí)，必須采用減振措施，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。
特別注意：在空壓機(jī)出口處振動(dòng)較強(qiáng)，不能安裝傳感器，應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后。

對(duì)外部環(huán)境的要求

1．傳感器避免安裝在溫度變化很大的場(chǎng)所和受到設(shè)備的熱輻射，若必須安裝時(shí)，須有隔熱通風(fēng)的措施。
2．傳感器避免安裝在含有腐蝕性氣體的環(huán)境中，若必須安裝時(shí)，須有通風(fēng)措施。
3．傳感器安裝在室內(nèi)，必須安裝在室外時(shí)，須有防潮和防曬的措施，注意水是否會(huì)順著電纜線流入放大
　器盒內(nèi)。
4．安裝傳感器的周?chē)氂谐湓５目臻g，應(yīng)有照明燈和電源插座，以便安裝接線和定維護(hù)。
5．傳感器的接線位置要遠(yuǎn)離電噪聲，如大功率變壓器、電機(jī)機(jī)和電源等。
6．傳感器安裝點(diǎn)附近不能有無(wú)線電收發(fā)機(jī)存在，否則高頻噪聲會(huì)干擾傳感器的正常使用。

傳感器在水平管道上的安裝

在水平管道上安裝是流量傳感器zui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。

√

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，這樣就不會(huì)將液體重量額外附加在探頭上。

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，若條件允許采用側(cè)裝，這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。

傳感器在水平管道的倒裝

　　一般情況下不*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。

　　本儀表采用法蘭夾裝式（又叫對(duì)夾式，夾持式），擰緊長(zhǎng)螺栓用兩片法蘭夾住傳感器，法蘭凹部套傳感器，法蘭凸部套用戶(hù)管，安裝步驟如下：
1.先計(jì)算好安裝尺寸；
2.將與要安裝的管道放在鋸床上鋸開(kāi)，并修好鋸口；
3.將法蘭套在管道上，固定好后先點(diǎn)焊，再整圈焊好，檢查是否完好；
4.重復(fù)上一步，將另一邊法蘭焊好；
5.將焊好法蘭的管道移到安裝現(xiàn)場(chǎng)，把管道與傳感器安裝成一體，再安裝在管線上；
6.檢查各環(huán)節(jié)是否完好，慢慢打開(kāi)閥門(mén)，觀察是否有泄露。

特別注意：
①流體流向必須與傳感器表體上的流向箭頭保持*；
②安裝傳感器時(shí)，在電焊法蘭或管道過(guò)程中，傳感器須不在管道上，以免損壞傳感器的電子放大電路；
③傳感器兩邊的法蘭必須保持平行，否則容易泄露。

資料來(lái)源：http:///index.php?case=archive&act=show&aid=249

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