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氮氣流量計工作原理:
在流體中設置非流線型旋渦發生體(阻流體),則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼旋渦,如圖(一)所示。
圖(一)
在旋渦發生體下遊形成交替有規律的旋渦列。設旋渦的發生頻率為f,被測介質來流的平均速度為V,旋渦發生體迎流麵寬度為d,根據卡曼渦街原理,有如下關係式:
f=StV/d 公式(1)
式中:
f-發生體一側產生的卡門旋渦頻率HZ
St-斯特勞哈爾數(無量綱數)
V-流體的平均流速 (m/s)
d-旋渦發生體的寬度 (m)
由此可見,通過測量卡曼渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(St)是無因次未知數,
圖(二)表示斯特勞哈爾數(St)與雷諾數(Re)的關係。
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範圍度。隻要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速,由流速V求出體積流量。所測得的脈衝數與體積量之比,稱為儀表常數(K),見式(2)
K=3600f/Q(1/m?) 公式(2)
式中:K=儀表常數(m-3)。
f=脈衝個數
Q=體積流量(m?)
氮氣流量計工作原理:流量計產品優勢: ▲不受溫度、壓力的影響,同時不易堵,不易卡,不易結垢,耐高溫、高壓。 ▲安全防爆,適用於惡劣環境。 ▲無可動部件、無空洞縫隙設計,產品無磨損、耐髒汙,無需機械維修,使用壽命長。 ▲采用微功耗高新技術,電池供電的現場顯示型流量計,可不斷電運行兩年以上。 ▲穩壓補償一體化設計。 ▲電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模幹擾抑製能力。 ▲同時顯示流量值與累計流量值,不必輪流切換。 ▲采用抗振探頭,有效消除外界振動影響。 ▲電路采用表麵貼裝工藝,結構緊湊,可靠性高。 ▲采用分體式信號轉換器,電纜最長10米。 ▲量程比寬達20:1。 ▲整體結構設計合理,動態測量範圍寬,壓力損失小。 ▲分體式渦街流量計采用不鏽鋼材質,可適用於腐蝕性介質的測量。 ▲現場液晶顯示,脈衝、4-20mA輸出或485通訊,可與工業自動化係統連接。
技術參數:
表(一)
公稱通徑(mm)
15、20、25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式)
公稱壓力(MPa)
DN15-DN200 4.0(>4.0協議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協議供貨)
介質溫度(℃)
壓電式:-40~150,-40~260,-40~330;電容式: -40~400,-40~500(協議訂貨)
本體材料
1Cr18Ni9Ti,(其它材料協議供貨)
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;插入式:±2.5%R,
範圍度
1:6~1:30
供電電壓
傳感器:DC +12V,DC +24V;變送器:DC +12V ,DC +24V;電池供電型:3.6V電池
輸出信號
方波脈衝(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA
壓力損失係數
符合JB/T9249標準 Cd≤2.4
防爆標誌
本安型:ExdⅡia CT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5
防護等級
普通型IP65 潛水型 IP68
環境條件
溫度-20℃~55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa
適用介質
氣體、液體、蒸汽
傳輸距離
三線製脈衝輸出型:≤300m,兩線製標準電流輸出型 (4~20mA) ≤1500m;負載電阻≤750Ω; RS485/HART≤1200m.
選型對照表
儀表口徑
(mm)
液體
氣體
測量範圍
(m3/h)
輸出頻率範圍
(Hz)
15
0.3~5
35~600
2.2~20
260~2000
20
0.6~10
29~420
4~36
210~1900
25
1.2~16
25~336
8.8~55
190~1140
32
1.8~20
18~264
10~150
156~1080
40
2~40
10~200
27~205
140~1040
50
3~60
8~160
35~380
94~1020
65
4~85
6~120
35~800
94~940
80
6.5~130
4.1~82
86~1100
55~690
100
15~220
4.7~69
133~1700
42~536
125
20~350
3.2~57
150~2000
38~475
150
30~450
2.8~43
347~4000
33~380
200
45~800
2~31
560~8000
22~315
250
65~1250
1.5~25
890~11000
18~221
300
95~2000
1.2~24
1360~18000
16~213
(300)
100~1500
5.5~87
1560~15600
85~880
(400)
180~3000
5.6~87
2750~27000
(500)
300~4500
5.6~88
4300~43000
(600)
450~6500
5.7~89
6100~61000
(800)
750~10000
5.7~88
11000~110000
(1000)
1200~1700
5.8~88
17000~170000
>(1000)
協議
表(三) 常用氣體介質的標準狀態密度(0℃,絕壓P=0.1MPa)
氣體名稱
密度(kg/m3)
空氣(幹)
1.2928
乙炔
1.1717
氮氣
1.2506
乙烯
1.2604
氧氣
1.4289
丙烯
1.9140
氬氣
1.7840
甲烷
0.7167
氖氣
0.9000
乙烷
1.3567
氨氣
0.7710
丙烷
2.0050
氫氣
0.08988
丁烷
2.7030
一氧化碳
1.97704
天然氣
0.8280
二氧化碳
1.3401
煤製氣
0.8020
二.儀表的安裝設計
儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環節,若安裝不當,輕則影響儀表的使用精度,重則會影響儀表的使用壽命,甚至會損壞儀表。
安裝環境要求:
盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝,須有隔熱通風措施。
避開高濕環境和強腐蝕氣體環境。若必須安裝,須有通風措施。
渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝,須在其上下遊2D處加設管道緊固裝置,並加防振墊,加強抗振效果。
儀表最好安裝在室內,安裝在室外應注意防水,特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形,避免水順著電纜線進入放大器殼內。
儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間,以便安裝接線和定期維護。
儀表管道安裝要求:
渦街流量儀表對安裝點的上下遊直管段有一定要求,否則會影響介質在管道中的流場,影響儀表的測量精度。儀表的上下遊直管段長度要求見圖(三) DN為儀表公稱口徑 單位:mm
傳感器上遊 管道型式
前後直管段長度
同心收縮 全開閥門
一個90度
彎頭
同一平麵兩 個90度彎頭
不同平麵兩 個90度彎頭
同心擴管
調節閥半開 閥門(不推薦)
圖(三)
注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上遊,而應安裝在渦街流量儀表的下遊10D處。
0.98Db≤Dp≤1.05Db
上、下遊配管應與流量儀表表體內徑同心,它們之間的不同軸度應小於0.05Db
儀表口徑的確定和安裝設計 7
如圖(四)b所示
圖(四)
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