一、渦街流量變送器概 述
LUGB型渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門(Karman)渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。
該儀表采用*的差動(dòng)技術(shù),配合隔離、屏蔽、濾波等措施,克服了同類產(chǎn)品抗震性差、小信號數(shù)據(jù)紊亂等問題,并采用了*的傳感器封裝技術(shù)和防護(hù)措施,保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有基本型和復(fù)合型兩種形式,基本型測量單*量信號;復(fù)合型可同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量的測量。每種形式都有整體、分體結(jié)構(gòu),以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。
二、渦街流量變送器工作原理
渦街流量計(jì)是由設(shè)計(jì)在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí),它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱為卡門渦街。斯特羅哈爾在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門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(cè)的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數(shù)(常數(shù))
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)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)過前置放大器轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)信號)。
三、儀表特點(diǎn)與用途
特點(diǎn):
·無可動(dòng)部件,*穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡單便于安裝和維護(hù);
·采用消擾電路和抗振動(dòng)傳感頭,具有一定抗環(huán)境振動(dòng)性能;
·采用超低功耗單片微機(jī)技術(shù),1節(jié)3.2V10AH鋰電池可使用5年以上;
·由軟件對儀表系數(shù)非線性進(jìn)行修正,提高測量精度;
·壓力損失小,量程范圍寬;
·采用EEPROM對累積流量進(jìn)行掉電保護(hù),保護(hù)時(shí)間大于10年;
用途:
本儀表可廣泛用于大、中、小型各種管道給排水、工業(yè)循環(huán)、污水處理,油類及化學(xué)試劑以及壓縮空氣、飽和及過熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計(jì)量。
技術(shù)參數(shù) | 公稱通經(jīng)(mm) | 15,20,25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300 | 儀表材質(zhì) | 1Cr18Ni 9Ti | 公稱壓力(Mpa) | PN1.6Mpa;PN2.5Mpa; PN4.0Mpa | 被測介質(zhì)溫度(℃) | -40~+250℃ ;-40~+350℃ | 環(huán)境條件 | 溫度-10~+55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106Kpa | 精度等級 | 測量液體:示值的±0.5 測量氣體或蒸汽:示值的±1.0、±1.5 | 量程比 | 1:10;1:15 | 阻力損失系數(shù) | Cd<2.6 | 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:兩線制4 ~ 20mADC電流信號 | 供電電源 | 傳感器:+12VDC 、+24VDC(可選) 變送器:+24VDC 現(xiàn)場顯示型:儀表自帶3.2V鋰電池 | 信號傳輸線 | STVPV3×0.3(三線制),2×0.3(二線制) | 傳輸距離 | ≤500m | 信號線接口 | 內(nèi)螺紋M20×1.5 | 防爆等級 | ExdIIBT6 | 防護(hù)等級 | IP65 | 允許振動(dòng)加速度 | 1.0g |
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儀表選型
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A.一般液體和氣體適用流量范圍見表2口徑 (mm) | 液體 | 氣體 | 流量 (m3/h) | 頻率 (Hz) | 流量(m3/h) | 頻率 (Hz) | 20 | 1~10 | 40~396 | 5.5~50 | 218~1982 | 25 | 1.6~16 | 32~325 | 8.5~70 | 172~1420 | 40 | 2.5~25 | 13~130 | 22~220 | 115~1147 | 50 | 3.5~35 | 9~93 | 36~320 | 96~854 | 65 | 6.5~68 | 8~82 | 50~480 | 61~583 | 80 | 10~100 | 6~65 | 70~640 | 45~417 | 100 | 15~150 | 5~50 | 130~1100 | 43~367 | 125 | 27~275 | 5~47 | 200~1700 | 33~290 | 150 | 40~400 | 4~40 | 280~2240 | 27~221 | 200 | 80~800 | 3~33 | 580~4960 | 24~207 | 250 | 120~1200 | 3~26 | 970~8000 | 20~171 | 300 | 180~1800 | 2~22 | 1380~11000 | 17~136 |
* * 表中頻率為理論值。液體使用流量范圍的測試條件是常溫水(t=20℃,ρ=1000Kg/m3)。氣體使用測量范圍的測試條件是常溫常壓的空氣(t=20℃,P=101.325Kpa,ρ=1.205 Kg/m3) - B.已知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量換算成工況下的體積流量
一般氣體的計(jì)量單位常用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積計(jì)量單位,即標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)(Nm3/h),簡稱“標(biāo)方”。按以下公式先將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量換算成工況狀態(tài)體積流量,即 立方米/小時(shí) (m3/h)然后再與表2適用流量范圍進(jìn)行比較。
式中:Q工:被測介質(zhì)工況狀態(tài)下的體積流量。(m3/h) Q標(biāo):被測介質(zhì)標(biāo)況狀態(tài)下的體積流量。(Nm3/h,20℃,0.1013MPa壓力下) T標(biāo):被測介質(zhì)工況狀態(tài)下的介質(zhì)溫度。(293.15K) P工:被測介質(zhì)工況狀態(tài)下的介質(zhì)壓力,表壓。(MPa) |
- C.對于飽和蒸汽,可按表3所給質(zhì)量流量的范圍對照選取。
D.對于過熱蒸汽,則應(yīng)先對照過熱蒸汽表(表4)查出其相應(yīng)溫度及壓力(取壓力:表壓+1)下的密度值,然后根據(jù)給定的質(zhì)量流量通過下式計(jì)算出對應(yīng)的體積流量,再與表2相應(yīng)口徑氣體流量對照選型。 飽和蒸汽的流量范圍壓力 MPa | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 流量 單位 | 溫度°C | 120 | 133 | 144 | 152 | 159 | 165 | 170 | 175 | 180 | 184 | 189 | 192 | 195 | 198 | 201 | 204 | 密度Kg/m3 | 1.13 | 1.66 | 2.18 | 2.67 | 3.17 | 3.67 | 4.16 | 4.66 | 5.15 | 5.64 | 6.13 | 6.62 | 7.11 | 7.6 | 8.09 | 8.58 | DN20 | Qmin | 6.22 | 9.13 | 12 | 14.7 | 17.4 | 20.2 | 23 | 25.6 | 28.3 | 31 | 33.7 | 36.4 | 39 | 41.8 | 44.5 | 47.2 | Kg/h | Qmax | 56.5 | 83 | 43.6 | 133.5 | 158.5 | 183.5 | 208 | 233 | 257.5 | 282 | 306.5 | 331 | 355.5 | 380 | 404.5 | 429 | DN25 | Qmin | 9.6 | 14 | 18.53 | 22.7 | 27 | 31.2 | 35.3 | 39.6 | 43.7 | 48 | 52 | 56.2 | 60.4 | 64.6 | 68.7 | 72.9 | Qmax | 79.1 | 116.2 | 152.6 | 186.9 | 222 | 256.9 | 291.2 | 326.2 | 360.5 | 394.8 | 429.1 | 463.4 | 498 | 532 | 566.3 | 600.6 | DN40 | Qmin | 24.9 | 36.5 | 48 | 58.7 | 69.7 | 80.7 | 91.5 | 102.5 | 113 | 124 | 135 | 145.6 | 156.4 | 167.2 | 180 | 188.8 | Qmax | 249 | 365 | 480 | 587 | 697 | 807 | 915 | 1025 | 1130 | 1240 | 1350 | 1456 | 1564 | 1672 | 1800 | 1888 | DN50 | Qmin | 40.7 | 59.8 | 78.5 | 96 | 114 | 132 | 150 | 168 | 185 | 203 | 221 | 238 | 256 | 274 | 291 | 309 | Qmax | 362 | 531 | 698 | 854 | 1014 | 1174 | 1331 | 1491 | 1648 | 1805 | 1962 | 2118 | 2275 | 2432 | 2589 | 2746 | DN65 | Qmin | 56.5 | 83 | 109 | 133.5 | 158.5 | 183.5 | 208 | 233 | 257.5 | 282 | 306.5 | 331 | 355.5 | 380 | 404.5 | 429 | Qmax | 542 | 797 | 1046 | 1282 | 1522 | 1762 | 1997 | 2237 | 2472 | 2707 | 2942 | 3178 | 3413 | 3648 | 3883 | 4118 | DN80 | Qmin | 79 | 116 | 153 | 187 | 222 | 257 | 291 | 326 | 361 | 395 | 429 | 463 | 498 | 532 | 566 | 600 | Qmax | 723 | 1062 | 1395 | 1709 | 2029 | 2349 | 2662 | 2982 | 3296 | 3610 | 3923 | 4237 | 4550 | 4864 | 5178 | 5491 | DN100 | Qmin | 147 | 216 | 283 | 347 | 412 | 477 | 541 | 606 | 670 | 733 | 797 | 861 | 924 | 988 | 1052 | 1115 | Qmax | 1243 | 1826 | 2398 | 2937 | 3487 | 4037 | 4576 | 5126 | 5665 | 6204 | 6743 | 7282 | 7821 | 8360 | 8899 | 9348 | DN125 | Qmin | 226 | 332 | 436 | 534 | 634 | 734 | 832 | 932 | 1030 | 1128 | 1226 | 1324 | 1422 | 1520 | 1618 | 1716 | Qmax | 1921 | 2822 | 3706 | 4539 | 5389 | 6239 | 7022 | 7922 | 8755 | 9588 | 10421 | 11254 | 12087 | 12920 | 13753 | 14586 | DN150 | Qmin | 316 | 465 | 610 | 748 | 888 | 1028 | 1165 | 1305 | 1442 | 1579 | 1716 | 1854 | 1991 | 2128 | 2265 | 2402 | Qmax | 2531 | 3718 | 4883 | 5981 | 7101 | 8221 | 9318 | 10438 | 11536 | 12634 | 13731 | 14829 | 15926 | 17024 | 18122 | 19209 | DN200 | Qmin | 655 | 963 | 1264 | 1549 | 1839 | 2129 | 2413 | 2703 | 2987 | 3271 | 3555 | 3840 | 4124 | 4408 | 4692 | 4976 | Qmax | 5605 | 8234 | 10813 | 13243 | 15723 | 18203 | 20634 | 23114 | 25544 | 27974 | 30405 | 32835 | 35266 | 37696 | 40126 | 42557 | DN250 | Qmin | 1096 | 1610 | 2115 | 2590 | 3075 | 3560 | 4035 | 4520 | 4996 | 5471 | 5946 | 6421 | 6683 | 7322 | 7847 | 8323 | Qmax | 9040 | 13280 | 17440 | 21360 | 25360 | 29360 | 33280 | 37280 | 41200 | 45120 | 49040 | 52960 | 56880 | 60800 | 64720 | 68640 | DN300 | Qmin | 1560 | 2290 | 3008 | 3684 | 4375 | 5056 | 5741 | 6431 | 7107 | 7783 | 8459 | 9136 | 9812 | 10488 | 11164 | 11840 | Qmax | 12430 | 18260 | 23980 | 29370 | 34870 | 40370 | 45760 | 51260 | 56650 | 62040 | 67430 | 72820 | 78210 | 83600 | 88990 | 93480 | 過熱蒸汽密度表 | 140 | 180 | 220 | 260 | 300 | 340 | 380 | 420 | 460 | 0.15 | 0.78 | 0.71 | 0.65 | 0.6 | 0.56 | 0.52 | 0.49 | 0.46 | 0.44 | 0.2 | 1.05 | 0.95 | 0.87 | 0.8 | 0.75 | 0.7 | 0.65 | 0.62 | 0.58 | 0.25 | 1.32 | 1.19 | 1.09 | 1 | 0.93 | 0.87 | 0.82 | 0.77 | 0.73 | 0.3 | 1.59 | 1.43 | 1.31 | 1.21 | 1.12 | 1.05 | 0.98 | 0.93 | 0.87 | 0.36 | 1.92 | 1.73 | 1.58 | 1.45 | 1.35 | 1.26 | 1.18 | 1.11 | 1.05 | 0.4 | | 1.93 | 1.75 | 1.62 | 1.5 | 1.4 | 1.31 | 1.23 | 1.16 | 0.5 | | 2.42 | 2.2 | 1.99 | 1.88 | 1.72 | 1.64 | 1.54 | 1.46 | 0.6 | | 2.93 | 2.66 | 2.44 | 2.26 | 2.1 | 1.97 | 1.85 | 1.75 | 0.7 | | 3.44 | 3.11 | 2.86 | 2.64 | 2.46 | 2.3 | 2.16 | 2.04 | 0.8 | | 3.96 | 3.58 | 3.27 | 3.02 | 2.82 | 2.64 | 2.48 | 2.34 | 0.9 | | 4.5 | 4.04 | 3.69 | 3.41 | 3.17 | 2.98 | 2.79 | 2.63 | 1 | | 5.04 | 4.52 | 4.12 | 3.8 | 3.53 | 3.5 | 3.1 | 2.93 | 1.4 | | | 6.46 | 5.85 | 5.37 | 4.98 | 4.65 | 4.37 | 4.05 | 1.8 | | | 8.51 | 7.64 | 7 | 6.46 | 6.02 | 5.64 | 5.31 | 2 | | | 9.58 | 8.56 | 7.81 | 7.21 | 6.71 | 6.28 | 5.91 | 2.4 | | | | 10.45 | 9.48 | 8.72 | 8.1 | 7.57 | 7.12 | 2.8 | | | | 12.41 | 11.19 | 10.26 | 9.51 | 8.88 | 8.34 | 3.2 | | | | 14.46 | 12.94 | 11.83 | 10.94 | 10.2 | 9.57 | 3.6 | | | | 16.61 | 14.76 | 13.43 | 12.39 | 11.54 | 10.91 |
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G.選型譜表型號 | 說明 | LUGB— | □ | □ | □ | □ | □ | □ | 連接方式 | 1 | | | | | | 法蘭接連 | 2 | 法蘭夾裝 | 測量介質(zhì) | 1 | 氣體 | 2 | 液體 | 3 | 蒸汽 | 公稱通徑 | 01 | 15mm | 02 | 20mm | 03 | 25mm | 04 | 40mm | 05 | 50mm | 06 | 65mm | 08 | 80mm | 10 | 100mm | 12 | 125mm | 15 | 150mm | 20 | 200mm | 25 | 250mm | 30 | 300mm | 結(jié)構(gòu)形式 | Z | 一體式儀表 | F | 分體式儀表 | 轉(zhuǎn)換器類型 | N | 傳感器型:+12V或24V供電,輸出三線制脈沖信號 | A | 變送器型:+24V供電,輸出二線制4~20mA | B | 智能型:鋰電池供電,現(xiàn)場顯示無信號輸出 | C | 智能型:+24V供電,現(xiàn)場顯示并輸出二線制4~20mA | C1 | 智能型:+24V供電,現(xiàn)場顯示并帶有RS486通訊協(xié)議 | 防爆等級 | N | 標(biāo)準(zhǔn)型,不防爆 | E | 隔爆型,ExdIIBT6 | 例:選用一臺法蘭卡裝式防爆型渦街流量計(jì)測量蒸汽,管道為DN50、現(xiàn)場需要顯示流量并遠(yuǎn)傳電流信號,其產(chǎn)品型號應(yīng)為:LUGB-2305ZCE |
安裝尺寸
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圖1 結(jié)構(gòu)形式
圖2 安裝尺寸
口徑(D) | 管道規(guī)格 | H | L | L0 | D1 | D2 | 15 | Φ19×1.5 | 290 | 116 | 80 | 68 | 135 | 20 | Φ26×3 | 290 | 116 | 80 | 68 | 135 | 25 | Φ32×3.5 | 290 | 116 | 80 | 68 | 135 | 32 | Φ39×3.5 | 290 | 116 | 80 | 68 | 135 | 40 | Φ49×4.5 | 295 | 120 | 80 | 80 | 140 | 50 | Φ59×4.5 | 300 | 124 | 80 | 88 | 145 | 65 | Φ74×4.5 | 308 | 128 | 80 | 105 | 165 | 80 | Φ89×4.5 | 315 | 128 | 80 | 120 | 180 | 100 | Φ109×4.5 | 328 | 132 | 80 | 148 | 210 | 125 | Φ133×4.5 | 340 | 137 | 85 | 174 | 235 | 150 | Φ159×4.5 | 351 | 146 | 90 | 196 | 270 | 200 | Φ219×9 | 378 | 169 | 105 | 250 | 325 | 250 | Φ273×11 | 402 | 184 | 120 | 300 | 375 | 300 | Φ325×12 | 428 | 199 | 135 | 350 | 425 |
3、流量計(jì)與管道的安裝形式(見圖4-圖8 ) 圖4 夾裝法蘭式安裝
圖5 T型測量管式安裝
圖6 I型測量管式安裝
圖7 縮徑管式安裝
圖8 擴(kuò)徑管式安裝
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