一、碳氢油流量计概述
涡街流量计是根据卡门(涡街原理研究生产的,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的测量仪器
二、碳氢油流量计原理
在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门涡街,如图(一)所示。
图(一)旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,根据卡曼涡街原理,有如下关系式:
f=/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-发生体一侧产生的卡门旋涡频率
St-斯特罗哈尔数
V-流体的平均流速
d-柱体流面宽度
D-管道内径
在漩涡发生体中装入电容检测探头或压电检测探头及相应匹配电路,即可构成电容检测式涡街流量/传感器或压电检测式涡街流量传感器。
图(二)
在曲线表中St=0.17的平直部分,漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速,由流速V求出体积流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600 f/K
式中:K=仪表常数(1/m3)。
M=质量流量
Q=体积流量(m3/h)
ρ=介质密度(kg/m3)
F=频率Hz
Q=体积流量(m3/h)
ρ=介质密度(kg/m3)
F=频率Hz
二、碳氢油流量计特点:
◆结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠。
◆安装简单,维护十分方便。
◆被测介质温度:常温–25℃~100℃,高温–25℃~150℃ -25℃~250℃
◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6,防护等级 IP65
◆检测传感器不直接接触被测介质,性能稳定,寿命长。
◆输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高。
◆测量范围宽,量程比可达1:10。
◆压力损失较小,运行费用低,更具节能意义。
◆脉冲电流远传信号 4~20 mA,传输距离为1000m
◆仪表使用环境 温度:-25℃~+55℃ 湿度:5~90% RH50℃
三、技术参数
◆应用范围广,蒸汽、气体、液体的流量均可测量。
◆测量介质: 气体、液体、蒸气
◆ 连接方式:法兰卡装式、法兰式、插入式
◆口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100
◆法兰连接式口径选择 100,150,200
◆流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104~4×106;气体5~50m/s; 液体0.5~7m/s
正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2; 蒸气流量范围见表3
◆测量精度 1.0级 1.5级 2.5级
◆被测介质温度:常温–25℃~100℃
◆高温–25℃~150℃ -25℃~250℃
◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8~10V 低电平0.7~1.3V
◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m
◆脉冲电流远传信号 4~20 mA,传输距离为1000m
◆仪表使用环境 温度:-25℃~+55℃ 湿度:5~90% RH50℃
◆材质 不锈钢, 铝合金
◆电源 DC24V或锂电池3.6V
◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6
四、碳氢油流量计选型
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五、流量范围
1.参比条件下涡街流量传感器工况流量范围表
1).气体:常温常压空气,t=20℃,P=0.1MPa(绝压),ρ=1.205 kg/m3,υ=15×10-6 m2/s。
2).液体:常温水,t=20℃,ρ=998.2kg/m3,υ=1.006×10-6m2/s。
仪表口径(mm) |
液体 |
气体 |
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测量范围(m3/h) |
输出频率范(Hz) |
测量范围(m3/h) |
输出频率范围(Hz) |
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15 |
0.3~6 |
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2.2~25 |
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20 |
0.6~12 |
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4~50 |
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25 |
1.2~16 |
25~336 |
8.8~55 |
190~1140 |
32 |
1.6~30 |
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18~130 |
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40 |
2~40 |
10~200 |
27~205 |
140~1040 |
50 |
3~60 |
8~160 |
35~380 |
94~1020 |
65 |
5~100 |
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60~700 |
|
80 |
6.5~130 |
4.1~82 |
86~1100 |
55~690 |
100 |
15~220 |
4.7~69 |
133~1700 |
42~536 |
125 |
25~340 |
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240~2800 |
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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 |