涡街流量计
涡街流量计是基于卡门涡街原理研制的一种自然振荡型流量计,原理是将一个非流线型流量元件垂直插入管道流体之中,当流速足够大时,在流量元件的下游就回产生旋涡,并且产生的旋涡频率与介质流速在很宽的范围内成线性关系。
与此同时与涡轮流量计相比,涡街流量计没有可动的机械零件,寿命长维护量较小,仪表系数稳定,容易在各种工作环境中保证压力、温度、粘度等参数的影响,并且节流装置还必须与压差变送器配套使用-安装=-维护极其麻烦,费用也较高。
上海有恒测控涡街流量计UH-LUGB型
上海有恒测控UH-LUGB涡街流量计可以测量蒸汽、空气、一般气体及液体的体积流量和质量流量,广泛用于石油、化工、热力、纺织、电力、环保及市政建设等行业
主要功能及特点:
具有较宽的测量量程范围,测量精准度高,压损小具有高可靠性和长期稳定性。
结构简单,安装维护方便,无可动部件,无机械磨损。
全新的外观设计,标准出口级英文表头显示,完全替代了英文代码模式。本体采用精密铸造工艺,外形美观,耐高温抗腐蚀性极强。
常用信号有脉冲或者模拟信号,信号稳定,抗干扰性能强悍。
主要技术参数
测量介质:液体、一般气体、蒸汽
公称通径:DN15~DN300(满管式)、DN150~DN2000(插入式)、DN2000以
上口径协议供货
介质温度:-40~100℃(常温)、-40~250℃(中温)、-40~320℃(高
温)、-40~350℃(超高温)
公称压力:1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa(4.0协议供货)
精度:±1%R,±1.5%R(满管式)
±1.5%R,±2.5%R(插入式)
供电电源:+12VDC(三线制脉冲输出)、+24VDC(三线制脉冲输出型及二
线制电流输出型)、3.6V锂电池、双供电
本体材质:304(其它材料协议供货)
防护等级:IP65(其它防护等级协议供货)
环境条件:温度-20℃~55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa。
安装要求:
安装场所应不能有强烈震动和强磁场干扰。泵或阀等引起的管道震动将造成测量错误的可能,严重甚至影响仪表的正常测量,需在其上下游2D处加设管道紧固装置,支撑管道或者用软管隔离,加强抗震效果。
避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装,须有隔热通风措施,在测量蒸汽等高温介质时,为防止转换器温度过高应进行隔热处理,确保流量计外壳暴露在外,以便热量向外辐射,防止仪表电子部件温度过高影响流量计寿命。
避开高温环境和强腐蚀气体环境。若必须安装须有通风措施。
防爆型传感器和变送器安装于危险场所,安全栅、显示仪表、供电电源,计算机等关联设备必须安装在安全场所,传感器和变送器应有可靠接地,防爆底线不得与强电系统保护接地共用。
流量计应避免安装在架空较长的管道中上,由于管道的下垂容易造成流量计与法兰间的密封泄露。若必须安装时,须在流量计的上下游2D处分设管道支撑点。
仪表最好安装在室内,安装在室外应注意防水,防潮及防晒,使用防护罩遮阳,特别注意在电气接口处应将电缆线弯成U形,避免水顺着电缆线进入放大器壳内。
流量计应避免安装在阀门出口较近位置,否则阀门的开关会影响流量计寿命,严重时会损坏流量计。为方便维修,应安装旁通管道特别是某些产生过程中不能中间停止流体的场合。
请保证管道内介质处于满管状态,流量计可以安装在水平或者垂直管道上,如果安装在垂直管道上,被测介质是液体时须自下往上流动。
流量计的上游不应设置流量调节阀,而是把流量调节阀放在流量计的下游。
仪表对安装点的上下游直管段有一定要求,否则会影响介质在管道中的流场,影响仪表的测量精准度。
安装使用注意事项
流量计的流向箭头方向应于管道内流体流动的方向一致。
安装流量计的管道要符合本说明书规定的前后直管段(如下3.仪表管道安装要求),否则会影响流量计的测量精度,严重时会损坏流量计。
安装流量计时,在电焊法兰或者管道的过程中,流量计须不在管道上,以免损坏流量计的内部配件。
流量计运行前仔细检查流量计的安装及接线等是否正确无误。
如是DC24V供电的流量计,务必先提前用万用表检测DC24V的供电电源是否含有交流电成分,如含有交流电成分则千万不要接线,会造成线路板烧坏,无法使用;请务必保证供电电源是DC24V。
接通电源后观察液晶屏幕是否有流量显示。
缓慢打开阀门,打开时间不小于2分钟,到一个较小的压力时停止,观察传感器周围是否有泄漏现象,并观察液晶屏幕是否有流量显示。
若情况正常,则开大阀门,稳定一段时间后,观察液晶屏幕显示的流量是否正常。
涡街流量计的工作原理 涡街流量计原理
涡街流量计原理 涡街流量计的工作原理
涡街流量计的工作原理:
涡街流量计的原理是在流量计管道中,设置一滞流件,当流体流经滞流件时,由于滞流件表面的滞流作用等原因,在其下游会产生两列不对称的旋涡,这些旋涡在滞流件的侧后方分开,形成所谓的卡门 Karman旋涡列,两列旋涡的旋转方向是相反的,卡门从理论上证明了当h/L=0.281 h为两旋涡列之间的宽度,L为两个相邻旋涡间的距离时,旋涡列是稳定的。
涡街流量计是基于卡门涡街原理制成的一种流体振荡性流量计。即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的物体 涡街流量传感器中称之为漩涡发生体,就会在其下流两侧产生两列有规律的漩涡即卡门涡街,其漩涡频率正比于来流速度: F=Stu/d
式中 F—涡街频率 d—漩涡发生体宽度
u—来流速度 St—斯特劳哈尔数
St的值与漩涡发生体宽度d和雷诺数Re有关。当雷诺数Re<2104情况下,St为变数:当Re在2104~7106的范围内,St值基本上保持不变,这段范围为流量计的基本测量范围。雷诺数Re是表征粘性流体流动特性的一个无量纲数,其物理意义是流体流动的惯性力与粘滞力的比值 。
上式表明,当d和St为定值时,漩涡产生的频率F与流体的平均流速u成正比,通过测量漩涡的频率就可得到流体的流量,利用这一特性制成了涡街流量计。
涡街流量计的特点:
1.涡街流量计几乎可用于一切可形成旋涡列的场合,不仅可用于封闭的管道,还可用于开放的沟槽。
2.应用范围广,气体、液体和蒸汽都可测量。
3.涡街流量计没有可动的机械部件,维护工作量小,仪表常数稳定;与孔板式流量计相比,涡街流量计测量范围大,压力损失小,准确度高,不需配导压管,安装与维护简单。
4.但涡街流量计的环境相关参数较多,容易在使用现场被忽略而影响流量计性能的正确发挥。
5.涡街流量计的测量范围较大,一般10:1
6.使用时注意避免机械振动,尤其是管道的横向振动
7.介质温度对涡街流量计的使用性能也有很大的影响
涡街流量计常见的故障
①指示长期不准;②始终无指示;③指示大范围波动,无法读数;④指示不回零;⑤小流量时无指示;⑧大流量时指示还可以,小流量时指示不准;⑦流量变化时指示变化跟不上;⑧仪表K系数无法确定,多处资料均不一致。
选型方面的问题。有些涡街传感器在口径选型上或者在设计选型之后由于工艺条件变动,使得选择大了―个规格,实际选型应选择尽可能小的口径,以提高测量精度,这方面的原因主要同问题①、③、⑥有关。比如,一条涡街管线设计上供几个设备使用,由于工艺部分设备有时候不使用,造成目前实际使用流量减小,实际使用造成原设计选型口径过大,相当于提高了可测的流量下限,工艺管道小流量时指示无法保证,流量大时还可以使用,因为如果要重新改造有时候难度太大.工艺条件的变动只是临时的。可结合参数的重新整定以提高指示准确度。
安装方面的问题。主要是传感器前面的直管段长度不够,影响测量精度,这方面的原因主要同问题①有关。
参数整定方向的原因。由于参数错误,导致仪表指示有误.参数错误使得二次仪表满度频率计算错误,这方面的原因主要同问题①、③有关。满度频率相差不多的使得指示长期不准,实际满度频率大干计算的满度频率的使得指示大范围波动,无法读数,而资料上参数的不一致性又影响了参数的最终确定,解决办法是确定参数重新标定。
二次仪表故障。这部分故障较多,包括:一次仪表电路板有断线之处,量程设定有个别位显示坏,K系数设定有个别位显示坏,使得无法确定量程设定以及K系数设定,这部分原因主要向问题①、②有关。通过修复相应的故障,问题就能得以解决。
线路连接问题。部分回路表面上看线路连接很好,仔细检查,有的接头实际已松动造成回路中断,有的接头虽连接很紧但由于副线问题紧固螺钉却紧固在了线皮上,也使得回路中断,这部分原因主要同问题②有关。
二次仪表与后续仪表的连接问题。由于后续仪表的问题或者由于后续仪表的检修,使得二次仪表的mA输出回路中断,对于这类型的二次仪表来说,这部分原因主要同问题②有关。
由于二次仪表平轴电缆故障造成回路始终无指示。由于长期运行,再加上受到灰尘的影响,造成平轴电缆故障,通过清洗或者更换平轴电线,问题可得以解决。
对于问题⑦主要是由于二次仪表显示表头线圈固定螺丝松,造成表头下沉,指针与表壳摩擦大,动作不灵,通过调整表头并重新固定,问题相应解决。
使用环境问题。尤其是安装在地井中的传感器部分,由于环境湿度大,造成线路板受潮,这部分原因主要同问题②、②有关。解决办法是改用分体式流量计。
由于现场调校不好,或者由于调校之后的实际情况的再变动。由于现场振动噪声平衡调整以及灵敏度调整不好.或者由于调整之后运行一段时间之后现场情况的再变动,造成指示问题、这部分原因主要同问题④、⑤有关。使用示波器,加上结合工艺运行情况,重新调整。
一体化涡街流量计
所谓一体化涡街流量计是结合了温度与压力补偿等功能的自动化仪表流量计,能够测量高温、高压的流体流量,如蒸汽、饱和蒸汽、高压蒸汽,并且能够在-20~+250℃的温度范围内工作。一体化涡街流量计是以全新的设计理念将温度、压力、流量信号集于一体,通过智能数字处理器将三种信号混合处理后输出一个补偿后的标准流量,这就是智能一体化的全新设计,因此一体化涡街流量计能够温压补偿,具有结构紧凑、安装使用维护方便等诸多优点。
上海有恒测控一体化温压补偿涡街流量计
性能优点
1.结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠 。
2.安装简单,维护十分方便。
3.检测传感器不直接接触被测介质,性能稳定,寿命长。
4.输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点飘移,精度高。
5.测量范围宽,量程比可达1:10。
6.压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。
7.在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化的影响,仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体体积流量时无需补偿,调换配件后一般无需重新标定仪表系数。
8.应用范围广,蒸汽(饱和蒸汽),气体(空气、氧气、氮气、煤气、天燃气、气体、氢气、液化石油气、过氧化氢、烟道气、甲烷、丁烷、氯气、燃气、沼气、二氧化碳、氮气、乙炔、光气、氧气、压缩空气、氩气、甲苯、苯、二甲苯、硫化氢、二氧化硫、氨气)、蒸汽、液体和水等)、液体(水、高温水、油、食品液、化学液等)、液体,气体的流量均可测量。
工作原理
涡街流量传感器是以卡门(Kaman)和斯特劳哈(Strouhsl)有关旋涡的产生和旋涡与流速关系的理论来测量流量的。当介质以一定速度流过三角柱体时,在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带,称之为“卡门涡街”。
由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡,于是在发生体两侧产生压力脉动,从而使检测体产生交变压力,封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下,产生与旋涡同频率的交变电荷信号,放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、最后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号(或转换成4 ~20mA信号),送至积算仪进行处理、显示和控制。
一定雷诺数范围内(2×104~7×106),旋涡的释放频率f与流体流速V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间关系式为f=St·v/d,式中St 为斯特劳哈数,它是一个无量纲的系数,只要准确测出频率f,就可以求得流体流速v,由v求出体积流量。
上海有恒测控一体化涡街流量计技术指标
1.测量介质:液体、气体、饱和蒸汽、过热蒸汽。
2.精度等级:液体±1.0%,气体(蒸汽) ±1.5%,插入式±2.5%。
3.工作压力:1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.4MPa。
4.介质温度:普通型-40~150℃ 中温型-40~250℃ 高温型-40~350℃。
5.输出信号:三线电压脉冲,低电平0~1V,高电平4V,占空比50%; 二线制标准电流4~20mA;三线制标准电流0~10mA。
6.工作环境:-35℃~+60℃,湿度≤95%RH。
7.工作电源:DC12V;DC24V。
8.壳体材料:碳钢、不锈钢。
9.防爆类型:本安型 ExibIICT6。
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