智能氯甲烷流量計(jì)

    智能氯甲烷流量計(jì)具有其它流量計(jì)不可兼得的許多優(yōu)點(diǎn)，與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比具有許多新特點(diǎn)。它是根據(jù)流體中插入物體所產(chǎn)生的旋渦個(gè)數(shù)與流速成比例制成的。然后再把旋渦產(chǎn)生壓力的變化作為應(yīng)力的變化而進(jìn)行檢出，輸出與流量成正比的4～20mA電流脈沖或直流電流輸送到接收儀表。

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技術(shù)參數(shù)

?測(cè)量介質(zhì)：液體、氣體或蒸汽
測(cè)量管徑：10～2500mm
測(cè)量范圍：液體0.35～9m/s
氣體或蒸汽4～70m/s
（0℃，1大氣壓時(shí)）
精 度：指示值的±1%
指示值的±2.5%（插入式）
（雷 數(shù)2×104～7×106）
輸出信號(hào)：
脈沖輸出：4～20mA電流脈沖二線制
脈寬0.5ms或0.25ms
模擬輸出：4～20mADC二線制
電源電壓：12-45V
[負(fù)載電阻=50（電源電壓-12）
流體溫度：-40～300℃
流體壓力：-0.1MPa～法蘭額定值
環(huán)境溫度：-40～80℃
-20～60℃ （帶現(xiàn)場指示表）
環(huán)境濕度：5～100%RH
接線連接孔：M20×1.5內(nèi)螺紋
主要材料：
普通型：發(fā)生體及主體為1Cr18Ni9Ti；
防腐型：內(nèi)襯和發(fā)生體均為聚四氟乙烯；外殼為1Cr18Ni9Ti；
儀表盒：不帶表頭為1Cr18Ni9Ti；帶表頭為鑄鋁。
重 量：參見外形尺寸圖。

原理

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，這種旋渦稱為卡門旋渦，如圖1所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。

設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：

f=SrV1/d=SrV/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）
式中　　V1--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=πD2V/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　(2)
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，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，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。
渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(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，我公司新近開發(fā)出了SKLU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，往往大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，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。

智能氯甲烷流量計(jì)安裝

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將流量計(jì)安裝在管道上請(qǐng)遵循以下要點(diǎn)：
流量計(jì)入口和出口的管道條件
流量計(jì)入口的規(guī)則流速發(fā)布應(yīng)不受干擾。
入口直管長度應(yīng)不小于15倍管徑。
入口側(cè)有彎頭、縮管或截止閥時(shí)，入口直管長度應(yīng)不小于25倍管徑。
出口直管長度應(yīng)不小于5倍管徑（圖4）
 

圖4 入口和出口直管段

流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡可能安裝在流量計(jì)下游側(cè)（圖5）。

圖5 調(diào)節(jié)閥的安裝位置

壓力溫度測(cè)量

圖6 壓力和溫度測(cè)點(diǎn)的位置

外形尺寸

當(dāng)介質(zhì)溫度大于100℃時(shí)，下表中H加高200mm。
6.1 管接頭式

6.2 無法蘭式

表4

注：①以上參數(shù)僅適用于法蘭夾持式2.5MPa以下壓力規(guī)格的渦街流量計(jì)。
②安裝法蘭為法蘭，出廠時(shí)已配備，安裝法蘭的標(biāo)準(zhǔn)為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推薦使用。
說明：
①以上尺寸僅供設(shè)計(jì)選型時(shí)參考，實(shí)際尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
②常用無縫鋼管直徑為公制鋼管直徑，如采用英制鋼管，需在定貨時(shí)注明。
③管道對(duì)焊式、螺紋連接式、卡箍連接式、固定插入式、球閥插入式的結(jié)構(gòu)外形尺寸，以及高溫型、超低溫型的外形尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
④流量計(jì)安裝法蘭采用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9119-2000，也可根據(jù)用戶需要采用國家其他部門或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，或采用其他國家標(biāo)準(zhǔn)（美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)等），如需特殊標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)?jiān)诙ㄘ洉r(shí)注明。
6.3 法蘭式
 

表5
 

注：①以上參數(shù)僅適用于法蘭連接式1.6MPa以下壓力規(guī)格的渦街流量計(jì)。
②儀表長度為標(biāo)準(zhǔn)型尺寸，帶一體化溫壓補(bǔ)償型儀表長度相應(yīng)加長50mm。
③法蘭連接式渦街流量計(jì)出廠時(shí)不配帶管道法蘭和螺栓，用戶需另行購買，連接法蘭的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T9119-2000突面板式平焊鋼制管法蘭。

6.4插入式
表6 L2和G2為配球閥時(shí)桿長及重量
 

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