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      泰安市東平工業(yè)園區

      Company address:Dongping Industrial Park of Tai'an City

      產(chǎn)品推薦 /Recommend

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      渦街流量傳感器的測量對象分析

        KH系列智能渦街流量傳感器,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無(wú)可動(dòng)機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長(cháng)期穩定。本儀表采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量?jì)x表。 ※原理

        在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規則的旋渦,這種旋渦稱(chēng)為卡門(mén)旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱(chēng)地排列。

        設旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(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=SrU1/d=SrU/md                    。1)

        式中  U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速,m/s;

        Sr--斯特勞哈爾數;

        m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比

        管道內體積流量qv為

        qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr                 (2)

        K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1                  (3)

        式中 K--流量計的儀表系數,脈沖數/m3(P/m3)。

        K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數有關(guān)。斯特勞哈爾數為無(wú)量綱參數,它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn),在ReD=2×104~7×106范圍內,Sr可視為常數,這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時(shí),VSF的流量計算式為

        (4)

        圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關(guān)系曲線(xiàn) 式中 qVn,qV--分別為標準狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;

        Pn,P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的絕對壓力,Pa;

        Tn,T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;

        Zn,Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數。

        由上式可見(jiàn),VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時(shí)流量計的輸出信號應同時(shí)監測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。   渦街流量計便是依據卡門(mén)旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應能力,無(wú)需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質(zhì)量流量,是節流式流量計的理想替代產(chǎn)品。

        為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動(dòng)性能,我公司新近開(kāi)發(fā)出了HLUG改進(jìn)型渦街流量傳感器,因其獨特的結構和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(dòng)(≤1g)的惡劣工況下使用。

        在實(shí)際應用中,往往最大流量遠低于儀表的上限值,隨著(zhù)負荷的變化,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,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長(cháng)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,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對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采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。

        ◆測量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣

        ◆口徑規格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100

        ◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200

        ◆流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s

        正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見(jiàn)表2; 蒸氣流量范圍見(jiàn)表3

        ◆測量精度 1.0級 1.5級

        ◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃

        ◆高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃

        ◆輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V

        ◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m

        ◆脈沖電流遠傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m

        ◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃

        ◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金

        ◆電源 DC24V或鋰電池3.6V

        ◆防爆等級 本安型iaIIbT3-T6


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