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渦街氣體流量計

渦街氣體流量計

  • 品*：JKM/凱銘儀表
  • 型號：JKM-LUGB
  • 測量范圍：5-11000m3/h
  • 精度等級：1.5級、1.0級
  • 公稱通徑：DN20~DN1200
  • 適用介質：氣體、液體、蒸汽
  • 工作壓力：1.6MPa~10MPa
  • 工作溫度：-80℃~450℃
  • 供電方式：24VDC 鋰電池
  • 訂貨號：ZJB955946RSD

渦街氣體流量計概述
渦街流量計是采用壓電應力式傳感器，性能可靠性高，可在-20℃～+250℃的流體溫度范圍內工作。工作壓力損失較小，量程范圍寬，對空氣測量量程比可達30比1，渦街流量計測量技術成熟的產品。具備了模擬標準信號、數字脈沖信號輸出，可以與計算機等數字系統配套使用，是一種比較先進、理想的測量儀器。
渦街流量計廣泛用于工業管道介質流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質，精度高，在測量流體體積流量時不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響，可靠性高，維護量小，能長期穩定。
渦街氣體流量計產品圖


渦街氣體流量計的工作原理
在流體中設置非流線型旋渦發生體（阻流體），則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖所示。
渦街氣體流量計工作原理圖
旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f，被測介質來流的平均速度為V，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據卡曼渦街原理，有如下關系式:
f=StV/d   公式(1)
式中：
f－發生體一側產生的卡門旋渦頻率 
St－斯特羅哈爾數（無量綱數）
V－流體的平均流速
d－旋渦發生體的寬度
由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數（St）是無因次未知數，
圖表示斯特羅哈爾數（St）與雷諾數（Re）的關系。
渦街氣體流量計工作原理曲線圖
在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速，由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比，稱為儀表常數（K），見式（2）
K＝N/Q（1/m3）   公式（2）
式中：K＝儀表常數（1/m3）。
N＝脈沖個數
Q＝體積流量（m3）
 
渦街氣體流量計產品特點
1、結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，長期運行十分可靠。
2、安裝簡單，維護十分方便。
3、檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩定，壽命長。
4、輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點漂移，精度高。
5、測量范圍寬，量程比可達1：10。
6、壓力損失較小，運行費用低，更具節能意義。
7、在一定的雷諾數范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質和組份變化的影響，儀表系數僅與旋渦發生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調換配件后一般無需重新標定儀表系數。
8、應用范圍廣，蒸汽、氣體、液體流量計的流量均可測量。
9、檢定周期為二年。
10、應用內徑范圍為25-300mm（滿管式），插入式渦街流量計應用內徑范圍為350-1200mm)。
11、滿管式測量液體精度為1%，測量蒸汽和氣體精度為1.5%，插入式測量液體精度為2%，測量蒸汽和氣體精度為2.5%。
12、被測介質溫度為-20～150℃、-40～250℃、+100～350℃（僅管式）。
13、輸出信號為三線制電壓脈沖，三線制4-20mA、二線制4-20mA。
渦街氣體流量計現場安裝使用圖


渦街氣體流量計參數
1、口徑：DN15～DN3000mm
2、公稱壓力：0.6～42MPa
3、工況溫度：-180～+500℃
4、精度：±1.5%FS
5、輸出信號：4～20mA二線制；脈沖0～1000HZ；RS232/RS485(或按用戶要求協商提供)
6、防護等級：IP65 IP67
7、防爆標志：本安型ExiallCT4；隔爆型ExdllCT4
8、執行標準：企標Q/BET05-06
9、表頭顯示：累積流量；瞬時流量；工況溫度；工況壓力（溫壓補償式才有）；棒狀滿量程百分比；故障自檢
10、公稱通徑：卡裝式：DN10～DN300； 插入式：DN350～DN1000； 法蘭式：DN10～DN3000
 
渦街氣體流量計流量范圍
渦街氣體流量計流量范圍對照表
常用氣體介質的標準狀態密度（0℃，絕壓P=0.1MPa）

                氣體名稱                密度(kg/m3)                氣體名稱                密度(kg/m3)
                空氣(干)                1.2928                乙炔                1.1717
                氮氣                1.2506                乙烯                1.2604
                氧氣                1.4289                丙烯                1.9140
                氬氣                1.7840                甲烷                0.7167
                氖氣                0.9000                乙烷                1.3567
                氨氣                0.7710                丙烷                2.0050
                氫氣                0.08988                丁烷                2.7030
                一氧化碳                1.97704                天然氣                0.8280
                二氧化碳                1.3401                煤制氣                0.8020


渦街氣體流量計產品型譜
渦街氣體流量計型譜對照表
 
渦街氣體流量計儀表的安裝設計

儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環節，若安裝不當，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至會損壞儀表。
（一） 安裝環境要求：
1．盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
2．避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風措施。
3．避開高濕環境和強腐蝕氣體環境。若必須安裝，須有通風措施。
4．渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游 2D 處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。
5．儀表*好安裝在室內，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成 U 形，避免水順著電纜線進入放大器殼內。
6．儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。
（二） 儀表管道安裝要求：
1．渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)
渦街氣體流量計管道安裝要求圖
注:調節閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應安裝在渦街流量儀表的下游 10D 處。
2．上、下游配管內徑應相同。如有差異，則配管內徑 Dp 與渦街儀表表體內徑 Db,應滿足以下關系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管應與流量儀表表體內徑同心，它們之間的不同軸度應小于 0.05Db
3．儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內，其內徑應比表體內徑大 1-2mm
4．測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應設置在下游 3-5D處，測溫孔應設置在下游 6-8D 處，見圖（七）。D 為儀表工稱口徑，單位：mm
5．儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
6．測量氣體時，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內含少量液體，為了防止液體進入儀表測量管，氣流應自下而上流動，如圖（四）a 所示
7．測量液體時，為了保證管內充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時，應該保證液體流動方向從下而上。若管道內含少量氣體，為了防止氣體進入儀表測量管，儀表應安裝在管線的較低處如圖（四）b 所示
渦街氣體流量計安裝方式圖
8．測量高溫、低溫介質時，應注意保溫措施。轉換器內部（表頭殼體內）高溫一般不應超過 70℃；低溫易使轉換器內部出現凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作。
（三） 儀表的安裝外形尺寸：見圖（五）、圖（六）
渦街氣體流量計外形圖
渦街氣體流量計尺寸表
（四）插入式渦街流量儀表安裝步驟：
1．在管道上用氣焊開一個略小于φ100mm 的圓孔，并把圓孔周圍毛刺清除干凈，以保證測頭旋轉流利
2．在管道圓孔處焊上廠家提供的法蘭，要求法蘭軸線與管道軸線垂直。
3．將球閥及傳感器安裝在焊接好的發蘭上。
4．調節絲杠，使插入深度符合要求（保證測頭中心軸線和管道中心軸線重合），流體流向必須與方向標上的指示箭頭保持一致。
5．均勻擰緊壓蓋上的螺絲。(注：壓蓋的松緊程度決定儀表的密封程度和絲杠能否旋動)
6．檢查各環節是否完成好，慢慢打開閥門觀察是否有泄漏（需特別注意人身安全）若有泄露請重復步驟 5、6。
 (五)壓力變送器和 Pt100 安裝示意圖
渦街氣體流量計壓力變送器和Pt100安裝示意圖

     

渦街氣體流量計配線設計
一. 輸出頻率信號的三線制渦街流量儀表配線設計
輸出頻率信號的三線制流量傳感器采用 DC24V 或 DC12V 電源供電，一般通過三芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現場環境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。傳感器端子接線見圖（八）
渦街氣體流量計三線制接線圖
二．輸出標準 4~20mA 電流信號的兩線制渦街流量儀表配線設計 
輸出標準 4~20mA 電流信號的兩線制變送器采用 DC24V 電源供電，一般通過兩芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現場環境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。變送器端子接線見圖（九）
渦街氣體流量計4-20mA兩線制接線圖
三．帶 RS-485 通訊接口功能的渦街流量儀表配線設計 
帶 RS-485 通訊功能的渦街流量儀表采用 DC24V 電源供電，與其它設備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見圖（十）
渦街氣體流量計帶RS-485接線圖
四．防暴型渦街流量儀表配線設計
LUGB/E 三線制脈沖輸出型渦街流量儀表與 LB978 齊納安全柵相連、LUGB/E 兩線制標準 4~20mA 電流輸出型渦街流量儀表與 LB987S 齊納安全柵相連可構成本質安全型防爆系統，產品防爆標志為 Ex ia Ⅱ CT2-T5。
本安防爆型渦街流量傳感器/變送器與防爆安全柵和積算系統等關聯設備的接線性請參看防爆安全柵廠家提供的接線說明和以下所示圖（十一），圖（十二）。
渦街氣體流量計本安防爆接線圖一
渦街氣體流量計本安防爆接線圖二
注意事項：
（1）防爆型傳感器和變送器安裝于危險場所，安全柵、顯示儀表、供電電源，計算機等關聯設備必須安裝在安全場所。
（2）傳感器和變送器應有可靠接地，防爆地線不得與強電系統保護接地共用。

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