溫壓補(bǔ)償一體式渦街流量計(jì)
一、儀表概述:
溫壓補(bǔ)償一體式渦街流量計(jì)具有現(xiàn)場液晶表頭顯示,實(shí)時溫度、實(shí)時壓力、瞬時流量、累積流量,有溫度、壓力補(bǔ)償功能,在測量氣體、蒸汽時,根據(jù)實(shí)測溫度、壓力進(jìn)行查表方式補(bǔ)償,保證流量不受溫度、壓力變化,引起汽體密度的變化而影響流量計(jì)準(zhǔn)確性。
二、測量原理:
溫壓補(bǔ)償一體式渦街流量計(jì)在測量管中垂直插入一個柱狀物時,流體通過柱狀物兩側(cè)就交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦列被稱為卡門渦街。卡門渦街的釋放頻率與流體速度及柱狀物的寬度有關(guān),可用下式表示:
f=St·v/d
式中:f-卡門渦街的釋放頻率
St-系數(shù)(稱為斯特羅哈數(shù))
v-流速
d-柱狀物的寬度
卡門渦街釋放頻率f和流速v成正比,因此通過測量卡門渦街釋放頻率就可算出瞬時流量。
斯特羅哈數(shù)是渦街流量計(jì)的重要系數(shù)。在曲數(shù)的St≈0.17的平直部分,旋渦的釋放頻率與流速成正比,所以檢出頻率f就可求得流速v,由v求出體積流量。
渦街流量傳感器得旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測傳感器(探頭)上地應(yīng)力通過在它內(nèi)部地壓電元件來檢出地。
三、適用場合:
渦街流量計(jì)可**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、飽和及過熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計(jì)量。
四、性能優(yōu)點(diǎn):
1、zui大優(yōu)點(diǎn)是抗振性能特別好,無零點(diǎn)漂移,可靠性高。
2、傳感器的通用性很強(qiáng),從而使傳感器具有良好的互換性采用**數(shù)控設(shè)備加工傳感器的表體和旋渦發(fā)生體等,確保加工精度,從而使零部件(特別是旋渦發(fā)生體)的通用性強(qiáng),從而真正做到不會因零部件的更換而影響傳感器的重復(fù)性和精度;能產(chǎn)生強(qiáng)大而穩(wěn)定的渦街信號。
3、在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),流量特性不受流體壓力、溫度、黏度、密度、成分的影響,僅是與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)。
4、輸出與流量成正比的脈沖信號或模擬信號,無零點(diǎn)漂移,精度高,方便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。
5、結(jié)構(gòu)簡單牢固,無可動部件,可靠性高,使用維護(hù)方便。
6、檢測元件不與介質(zhì)接觸,性能穩(wěn)定,使用壽命長,傳感器采用檢測探頭與旋渦發(fā)生體分開安裝,而且耐高溫的壓電晶體密封在檢測探頭內(nèi),不與被測介質(zhì)接觸,所以渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。
7、測量范圍寬,量程比可達(dá)1:10。
8、測量體積流量時不需補(bǔ)償,渦街輸出的信號實(shí)際上是與流速成線性關(guān)系的,也就是與體積流量成正比。壓力和溫度補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱说玫搅黧w的密度,乘以體積流量就得到質(zhì)量流量,若測量氣體的體積流量就不需要補(bǔ)償。
五、技術(shù)指標(biāo):
1、測量介質(zhì):液體、氣體、蒸汽;
2、測量范圍:(見下表);
3、公稱通徑:(見下表)非標(biāo)產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求特殊定做;
4、溫度范圍:壓電式 -40℃ ~ 350℃ 電容式 -60℃ ~ 450℃;
5、壓力規(guī)格:PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa ,更高壓力規(guī)格可特殊定做;
6、范 圍 度:正常范圍1:10 擴(kuò)展后范圍1:15;
7、壓力損失系數(shù):Cd≤2.6;
8、系統(tǒng)測量精度:液體、氣體 示值的±1%;
蒸 汽 示值的±1.5%;
插入式 示值的±2.5%;
9、供電電壓:傳感器 +12VDC 、+24VDC(可選) 變送器 +24VDC;
現(xiàn)場顯示型 儀表自帶3.6V鋰電池;
10、輸出信號:傳感器 脈沖頻率信號0.1 ~ 3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V;
變送器 兩線制4 ~ 20mA.DC電流信號;
11、允許振動加速度:壓電式 ≤0.2g 電容式 ≤1.0g;
12、環(huán)境溫度:傳感器:-30℃ ~ 65℃ 變送器、現(xiàn)場顯示:-10℃ ~ 50℃;
13、環(huán)境濕度:相對濕度5 ~ 85%;
14、大氣壓力:86 ~ 106Kpa;
15、信號遠(yuǎn)傳距離:≤500m;
16、信號線接口:內(nèi)螺紋M20×1.5;
17、防爆等級:( ia )ⅡCT2 — T5;
18、 防護(hù)等級:普通型 IP65 潛水型IP68;
19、儀表材質(zhì):儀表外殼采用鋁合金,表體部分采用不銹鋼304材質(zhì),也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。
六、現(xiàn)場需求:
1、低維護(hù)量-市場上大多數(shù)的渦街流量計(jì)是采用取壓孔或插入式檢測元件感應(yīng)漩渦,一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙,則造成信號變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分,從而降低維護(hù)量。
2、感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一,看似簡單的設(shè)計(jì)卻給實(shí)際使用帶來不便。因?yàn)橐坏└袘?yīng)部分失效,則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件,影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將二者分開,這樣就可以單獨(dú)更換感應(yīng)部分,而無需將介質(zhì)排空。
3、渦街流量計(jì)容易受到振動的干擾,設(shè)計(jì)精良的渦街流量計(jì)可以通過硬件和數(shù)字信號處理將干擾排除,從而得到穩(wěn)定的信號。
4、渦街流量計(jì)安裝的一個麻煩事前后需要很長的直管段,有些廠家可以提供在流量計(jì)內(nèi)部縮徑的設(shè)計(jì),大大降低了用戶專門維渦街流量計(jì)配備直管段的需求。
七、調(diào)試使用期間需要注意的問題:
1、流量計(jì)現(xiàn)場安裝、維護(hù)必須遵守“有防爆性氣體時勿開蓋"的警告語,并在開蓋前關(guān)掉外電源。
2、渦街流量計(jì)在室外使用時,建議加配防護(hù)罩。
3、不得隨意松開流量計(jì)固定部分。壓力傳感器的保護(hù)。用戶在使用流量計(jì)時,應(yīng)注意流量計(jì)的壓力過載值為壓力傳感器額定工作壓力的1.5倍(即介質(zhì)zui高壓力的1.5倍)。選型應(yīng)在規(guī)定的流量范圍內(nèi),防止超速運(yùn)行,以獲得理想的準(zhǔn)確度和保證正常使用壽命。(由于試壓、吹掃管道或排氣造成超速運(yùn)轉(zhuǎn),以及渦輪在反向流中運(yùn)轉(zhuǎn)都可能導(dǎo)致流量計(jì)損壞)
4、渦街流量計(jì)投入運(yùn)行時應(yīng)緩慢開啟閥門,防止瞬間氣流沖擊而損壞渦輪。加潤滑油應(yīng)按告示牌操作,加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定,通常每年2~3次。
5、渦街流量計(jì)運(yùn)行時不允許打開后蓋或更動內(nèi)部有關(guān)參數(shù),否則將影響流量計(jì)的正常運(yùn)行。
八、安裝使用中應(yīng)注意的事項(xiàng):
渦街無機(jī)械可動部件,體積小,耐腐蝕,性能穩(wěn)定,可直接顯示介質(zhì)的工作壓力、溫度、流量以及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣量,量程范圍寬,計(jì)量誤差小等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已**用于油氣井的生產(chǎn)計(jì)量和天然氣的銷售計(jì)量中。在多年來的現(xiàn)場應(yīng)用中,我們認(rèn)為該流量計(jì)于較為干凈的干氣計(jì)量,漸成為中小用氣體計(jì)量儀表。要保證流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確,減少計(jì)量誤差,請注意:
1、選型合理
勿使實(shí)際zui小流量QVmin低于所選通徑流量計(jì)流量范圍下限。
2、安裝正確
渦街流量計(jì)上游的應(yīng)有至少10D長度的計(jì)量直管段。直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑、更不能有臺階,磨平連接法蘭的焊縫,法蘭墊片不能突入管道內(nèi)。更不能把流量計(jì)的安裝方向裝反了。試驗(yàn)證明:一切不合理的安裝,都將導(dǎo)致流量計(jì)計(jì)量值偏低。
3、遠(yuǎn)離震蕩源,或在流量計(jì)上、下游安裝支墩,以避免管線震動的影響。避免強(qiáng)磁場對流量計(jì)芯片的干擾。
4、氣質(zhì)相對干凈
尤其不能出現(xiàn)液氣兩相流;氣質(zhì)較臟時,應(yīng)即時清洗流量計(jì)。
5、減少氣流脈動的影響
可在流量計(jì)前安裝緩沖罐,或者加長流量計(jì)上游的計(jì)量直管段長度。
6、及時對流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量檢定,確保量值準(zhǔn)確可靠。
九、選型要點(diǎn):
正確選型才能保證渦街流量計(jì)更好的使用。選用什么種類的渦街流量計(jì)應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來決定?使渦街流量計(jì)的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級,做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計(jì)量的場合,應(yīng)該選擇精度等級高些,如1.0級、0.5級,或者更高等級; 用于過程控制的場合,根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量,無需做精確控制和計(jì)量的場合,可以選擇精度等級稍低的,如1.5級、2.5級,甚至 4.0級,這時可以選用價格低廉的插入式渦街流量計(jì)。
2、可測量的介質(zhì)
測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時,渦街流量計(jì)的滿度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi) 選用,范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同,應(yīng)視測量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定,即當(dāng)管道流速偏低,不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準(zhǔn) 確度不能保證時,需要縮小儀表口徑,從而提 高管內(nèi)流速,得到滿意測量結(jié)果。
3、渦街流量變送器的選擇
在飽和蒸汽測量中采用VA型壓電式渦街流量變送器,由于渦街流量計(jì)量程范圍寬,因此,在實(shí)際應(yīng)用中,一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計(jì)的下限,也就是說必須滿足流體流速不得低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器,而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。
4、壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長,壓力波動較大,必須采用壓力補(bǔ)償,考慮到壓力、溫度及密度的對應(yīng)關(guān)系,測量中只采用壓力補(bǔ)償即可,由于管道飽和蒸汽壓力在0.3-0.7MPa范圍,壓力變送器的量程選擇1MPa即可。
5、顯示儀表選擇
顯示儀表智能流量顯示儀,具有穩(wěn)壓補(bǔ)償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。
十、參數(shù)對照表:
公稱通徑(mm) |
25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300--------- |
公稱壓力(MPa) |
DN25-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) |
允許振動加速度 |
壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g |
精確度 |
±1%R,±1.5%R,±1FS |
范圍度 |
1:6~1:30 |
供電電壓 |
+24V |
輸出信號 |
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-CT5隔爆型:ExdⅡCT2-CT5 |
防護(hù)等級 |
普通型IP65 潛水型 IP68 |
環(huán)境條件 |
溫度-20℃~55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa |
適用介質(zhì) |
氣體、液體、蒸汽 |
負(fù)載電阻 |
兩線制變送器(4~20mA):負(fù)載電阻≤750Ω |
十一、標(biāo)況流量范圍簡表:單位(m3/h)
流量 |
液體流量范圍 |
氣體流量范圍 |
飽和蒸汽流量范圍 |
|||
口徑 |
zui小流量 |
zui大流量 |
zui小流量 |
zui大流量 |
zui小流量 |
zui大流量 |
DN25 |
0.9 |
14 |
8.3 |
110 |
13 |
1500 |
DN40 |
2.5 |
35 |
26 |
300 |
25 |
4400 |
DN50 |
3.3 |
55 |
36 |
480 |
40 |
6800 |
DN80 |
8 |
150 |
90 |
1300 |
100 |
19000 |
DN100 |
14 |
240 |
140 |
2000 |
160 |
29000 |
DN150 |
38 |
450 |
290 |
4100 |
350 |
66000 |
DN200 |
70 |
850 |
620 |
7500 |
620 |
118000 |
DN250 |
130 |
1300 |
700 |
12500 |
970 |
185000 |
DN300 |
180 |
2000 |
920 |
16500 |
1400 |
267000 |