氨氣流量計(jì)特點(diǎn)與用途
a、 特點(diǎn):
·無(wú)可動(dòng)部件,長(zhǎng)期穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)儀表系數(shù)非線性進(jìn)行修正,提高測(cè)量精度;
·壓力損失小,量程范圍寬;
·采用EEPROM對(duì)累積流量進(jìn)行掉電保護(hù),保護(hù)時(shí)間大于10年;
b、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(guò)熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計(jì)量。
常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度(0.101235MPa,20℃)見表5
氣體 | 密度(kg/ ) | 氣體 | 密度(kg/ ) | 氣體 | 密度(kg/ ) |
乙炔 | 1.083 | 正丁烷 | 2.4163 | 乙烷 | 1.2500 |
氨氣 | 0.7080 | 乙烯 | 1.1660 | 甲烷 | 0.6669 |
丙烷 | 1.8332 | 氖氣 | 0.83914 | 天然氣 | 0.776 |
空氣 | 1.2041 | 氬氣 | 1.6605 | 二氧化碳 | 1.829 |
一氧化碳 | 1.165 | 氫氣 | 0.0838 | 氧氣 | 1.3302 |
丙稀 | 1.7459 | 氮?dú)?/span> | 1.1646 |
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測(cè)量原理:
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,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
假設(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:
(1)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
(2)qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
(3)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
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,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:
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)下和工況下的絕對(duì)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(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。
在實(shí)際應(yīng)用中,往往最大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,最小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的最佳工作段,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。
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氨氣流量計(jì)性能特點(diǎn)
公稱通徑(mm) 15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式)
公稱壓力(MPa) DN15-DN200 4.0(>4.0協(xié)議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協(xié)議供貨)
介質(zhì)溫度(℃) 壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協(xié)議訂貨)
本體材料 1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨)
允許振動(dòng)加速度 壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g
精確度 ±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS
范圍度 1:6~1:30
供電電壓 傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;電池供電型:3.6V電池
輸出信號(hào) 方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA
壓力損失系數(shù) 符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4
防爆標(biāo)志 本安型:ExdⅡia CT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5
防護(hù)等級(jí) 普通型IP65 潛水型 IP68
環(huán)境條件 溫度-20℃~55℃,相對(duì)濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa
適用介質(zhì) 液體、氣體、蒸汽
傳輸距離 三線制脈沖輸出型:≤300m,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4~20mA):負(fù)載電阻≤750Ω
選型
1.參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表
液體:常溫水,t=20℃,ρ=998.2kg/m3,υ=1.006×10-6m2/s。
氣體:常溫常壓空氣,t=20℃,P=0.1MPa(絕壓),ρ=1.205 kg/m3,υ=15×10-6 m2/s。
儀表口徑(mm) | 液體 | 氣體 |
測(cè)量范圍(m3/h) | 輸出頻率范(Hz) | 測(cè)量范圍(m3/h) | 輸出頻率范圍(Hz) |
15 | 0.3~6 |
| 2.2~25 |
|
20 | 0.6~12 |
| 4~50 |
|
25 | 1.2~16 | 25~336 | 8.8~55 | 190~1140 |
32 | 1.6~30 |
| 18~130 |
|
40 | 2~40 | 10~200 | 27~205 | 140~1040 |
50 | 3~60 | 8~160 | 35~380 | 94~1020 |
65 | 5~100 |
| 60~700 |
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80 | 6.5~130 | 4.1~82 | 86~1100 | 55~690 |
100 | 15~220 | 4.7~69 | 133~1700 | 42~536 |
125 | 25~340 |
| 240~2800 |
|
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 | 85~880 |
(500) | 300~4500 | 5.6~88 | 4300~43000 | 85~880 |
(600) | 450~6500 | 5.7~89 | 6100~61000 | 85~880 |
(800) | 750~10000 | 5.7~88 | 11000~110000 | 85~880 |
(1000) | 1200~1700 | 5.8~88 | 17000~170000 | 85~880 |
>(1000) | 協(xié)議 |
| 協(xié)議 |
|
注:表中(300)~(1000)口徑為插入式
2.渦街流量計(jì)外形及尺寸
口徑(mm) | A | B | C | CH |
15~25 | 70 | 55 | 390 | 455 |
40 | 85 | 80 | 385 | 440 |
50 | 85 | 90 | 390 | 450 |
65 | 85 | 105 | 400 | 470 |
80 | 90 | 120 | 420 | 480 |
100 | 85 | 140 | 440 | 500 |
125 | 95 | 168 | 465 | 530 |
150 | 100 | 194 | 490 | 560 |
200 | 102 | 248 | 545 | 610 |
250 | 115 | 300 | 600 | 660 |
300 | 130 | 350 | 650 | 710 |
注:以上尺寸未包含夾持法蘭。
3.產(chǎn)品選型
型 譜 | 說(shuō) 明 |
XT-LU |
| 渦街流量?jī)x表 |
G |
| 傳感器 |
檢測(cè) | B |
| 壓電式傳感器 |
方式 | E |
| 電容式傳感器 |
通徑 | DN | 15~1000 | 單位:mm |
連接方式 |
| 1 | 僅對(duì)滿管型 | 法蘭連接型 |
2 | 僅對(duì)滿管型 | 法蘭卡裝型 |
3 | 僅對(duì)插入型 | 簡(jiǎn)易插入型 |
4 | 僅對(duì)插入型 | 球閥插入型 |
測(cè)量介質(zhì) |
| 2 |
|
| 液體 |
3 |
|
| 氣體 |
4 |
|
| 蒸汽 |
使用環(huán)境 |
| P |
| 普通型 |
B |
| 防爆型 |
輸出信號(hào) |
| 1 | 脈沖輸出 |
2 | 24V,4~20mA電流輸出,液晶顯示 |
3 | RS-485通訊 |
4 | 電池供電,不帶溫度、壓力補(bǔ)償 |
5 | 溫壓補(bǔ)償一體,24V,4~20mA電流輸出型 |
6 | 溫壓補(bǔ)償一體,電池供電型 |
選型說(shuō)明 | 例如: XT-LUGE-DN5024P2 滿管型電容式渦街流量?jī)x表,儀表通徑為DN50,法蘭卡裝型連接,介質(zhì)為蒸汽,普通型,24V,4~20mA電流信號(hào)輸出,液晶顯示 |
安裝測(cè)量
渦街流量計(jì)測(cè)量范圍度大、介質(zhì)適應(yīng)性廣、測(cè)量精度高、檢定周期長(zhǎng)、傳輸信號(hào)距離遠(yuǎn)、壓力損失小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、使用壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)方便等許多顯著優(yōu)點(diǎn)。
1、工作原理:
渦街流量?jī)x表是根據(jù)卡門渦街理論,利用了流體的自然振動(dòng)原理,以壓電晶體或差動(dòng)電容作為檢測(cè)部件而制成的一種速度式流量?jī)x表。渦街流量計(jì)是由設(shè)計(jì)在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)生體、檢測(cè)探頭及相關(guān)的電子線路等組成。當(dāng)液體流經(jīng)三角柱形旋渦發(fā)生體時(shí),它的兩側(cè)就成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱為卡門渦街,這些交替變化的旋渦就形成了一系列替變化的負(fù)壓力,該壓力作用在檢測(cè)深頭上,便產(chǎn)生一系列交變電信號(hào),經(jīng)過(guò)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(hào)(或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào))
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