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zui近新推出一體化渦街流量計

發(fā)布日期：2012-12-04 瀏覽次數(shù)：3038

一、用途與特點(diǎn)：

LUGB系列智能一體化渦街流量計是一種采用采用上數(shù)字集成技術(shù)和根據(jù)國內(nèi)工業(yè)自動控制的實際需求而研制開發(fā)的新一代高品質(zhì)智能化儀表。壓電晶體作為檢測元件的新型應(yīng)力檢測式智能渦街流量計。該儀表具有量程比寬、精度高、壓力損失小、介質(zhì)通用性好、有與流量成比例的脈沖、電流信號、RS-485通訊輸出、便于和計算機(jī)聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)。由于流量計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片不與介質(zhì)接觸，所以儀表具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，分別為有源、無源二種，無源式不需外供電內(nèi)置3.6V電池,電池使用壽命三年以上。現(xiàn)場液晶表頭顯示,實時溫度、實時壓力、瞬時流量、流量累計,有溫度、壓力補(bǔ)償功能，在測量氣體、蒸汽時，根據(jù)實測溫度、壓力進(jìn)行查表方式保償，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準(zhǔn)確性。普通渦街流量計按1:5程比出廠時,在20%以下，80%以上量程段時，沒法保證流量精度，因非智能型沒法通過內(nèi)部程序,進(jìn)行流量信號多點(diǎn)線性化補(bǔ)償，智能型流量計通過多點(diǎn)線性化補(bǔ)償，保證流量計在每點(diǎn)量程段流量精度。智能型流量計量程比1:15，比普通渦街流量計高出3倍量程比。智能型流量計有溫度、壓力故障自診斷自動補(bǔ)償功能，斷電記錄時鐘、日期功，通過按鍵可切換顯示工況標(biāo)況流量,采用雙傳感器,有較強(qiáng)振動功能。

LUGB系列渦街流量計可用于各種氣體、液體和蒸汽的流量檢測及計量。

LUGB系列一體化渦街流量計可以與本廠生產(chǎn)的SXL通用流量顯示積算儀配套使用。也可以與計算機(jī)配套組成高精度的質(zhì)量流量或熱量流量的檢測計量系統(tǒng)。

承蒙關(guān)注、支持廣州迪川儀器儀表公司產(chǎn)品不勝感激，為了你能更好地使用本產(chǎn)品，敬請使用前仔細(xì)閱讀產(chǎn)品使用說明書。如你在使用過程中對產(chǎn)品存有疑問，請與本公司技術(shù)服務(wù)部。

!!!特別溫馨提醒流量計如帶壓力補(bǔ)償，使用前請在冷凝圈注水，以免蒸汽瞬時溫度過高損壞壓力傳感器，謝謝合作！

一、智能渦街流量計選型表

LUGB	X X X XX X X XX X X
連接方式	1 2 3	…………………………………………………焊接式 …………………………………………………法蘭卡裝式 …………………………………………………插入式
測量介質(zhì)	1 2 3		……………………………………………液體 ……………………………………………氣體 ……………………………………………蒸汽
介質(zhì)溫度	A B C D			………………………………………表示0～100℃ ………………………………………表示100～150℃ ………………………………………表示150～250℃ ………………………………………表示250～300℃
公稱通徑	DN10 DN15 DN20 DN25 DN30 …				…………………………………表示DN10 …………………………………表示DN15 …………………………………表示DN20 …………………………………表示DN25 …………………………………表示DN30 …………
補(bǔ)償方式	0 1 2 3					………………………………沒補(bǔ)償 ………………………………有溫度補(bǔ)償 ………………………………有壓力補(bǔ)償 ………………………………有壓力、溫度補(bǔ)償
變送輸出	0 1 2 3						………無輸出（電池供電） ………輸出4～20mA電流（二線制） ……同時輸出脈沖電壓\ 4～20mA電流（三線制） ……同時輸出脈沖電壓\二路4～20mA電流（三線制）
輔助功能可選多項	N R H Q							…………………………無 …………………………有RS-485通訊功能 …………………………有HART通訊功能 …………………………特殊要求功能
殼體形式	1 2							…………………………1151殼體（不帶電池供電） …………………………SM殼體（可帶電池供電）
工作方式	1 2								…………………二線制（12～36VDC） …………………三線制（12～36VDC）
防爆等級	d i									……………隔爆型EXdⅡCT5 ……………本安型EXiaⅡCT5

二、工作原理

智能渦街流量計的基本原理是卡門渦街原理，即“渦等旋渦分離頻率與流速成正比”。

流量計流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同，如圖一所示，流通本體內(nèi)插入有一個近似為等腰三角形的柱體，柱體的軸線與被測介質(zhì)流動方向垂直，底面迎向流體。

當(dāng)被測介質(zhì)流過柱體時，在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，旋渦不斷產(chǎn)生和分離，在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦街”。理論分析和實驗已證明，旋渦分離的頻

率與柱側(cè)介質(zhì)流速成正比。

F=Sr

式中：f——柱體側(cè)旋渦分離的頻率（Hz）

V——柱側(cè)流速（m/s） d——柱體迎流面寬度（m）；

Sr——斯特勞哈爾數(shù)，是一個取決于柱體斷面形狀而與流體性質(zhì)和流速大小基本無關(guān)的常數(shù)，Sr：0.17～0.18。

圖一圓管內(nèi)的渦街

智能渦街流量計的設(shè)計柱寬d與流通管直徑D具有固定的比值，因此，流經(jīng)管內(nèi)的平均流速V與柱側(cè)流速V有固定的比值：

由于上式中，d和D都是已知的結(jié)構(gòu)尺寸，而Sr是常數(shù)，因此測得旋渦分離頻率f，便測得了管內(nèi)平均流速，從而測得流量Q：

Q=3600F·V （m³/h）

式中：F——流量計流通本體的流通面積（m²）

V——流量計流通本體的平均流速（m/s）

旋渦交錯分離，在柱體兩側(cè)及柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動的壓力，設(shè)在柱體內(nèi)部（或后面）的檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用，使埋設(shè)在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應(yīng)力而產(chǎn)生交變電荷信號。檢測放大器將交變電荷信號進(jìn)行變換、放大、濾波和信號整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的電流（或電壓）脈沖信號。流量計輸出的每一個脈沖將代表一定體積的被測流體。一段時間內(nèi)的輸出總脈沖數(shù)，將代表這段時間內(nèi)流過流量計的流體總體積。

三、主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)

1、使用條件及技術(shù)參數(shù)

環(huán)境溫度：-40℃～55℃；相對濕度：5%～90%；

大氣壓力：86～106kPa；

被測流體是單相流體或可以認(rèn)為是單相的流體；

流量計上下游有符合表1規(guī)定的直管段。

表1 儀表安裝的直管段要求（D為管道內(nèi)徑）表1

管道情況	上游	下游
同心收縮管，全開閘閥	15D	5D
90°直角彎頭	20D	5D
同平面兩個90°彎頭	25D	5D
半開閘閥	50D	5D
不同平面兩個90°彎頭	40D	5D
帶整流管束	12D	3D

2、技術(shù)參數(shù)

公稱通徑：25～300mm；公稱壓力：2.5MPa、4.0MPa；

測量介質(zhì)：液體、氣體、蒸氣；精度等級：1.0級；

介質(zhì)溫度：-40℃～+300℃；重復(fù)性：≤0.2%；

線性度：≤±1.0%；本體材質(zhì)：1Cr18Ni9Ti；

連接方式：法蘭卡裝式；負(fù)載電阻：zui大負(fù)載電阻不超過350Ω

供電電源：24VDC；輸出信號：電流脈沖；

流量范圍：見表2及其說明A與B

表2 LUGB系列流量計范圍表

表2

流量計型號	公稱通徑DN （mm）	流量范圍（m³/h）
流量計型號	公稱通徑DN （mm）	液體	氣體	蒸汽
LUGB-2000	15	0～5	1～60	1～80
LUGB-2000	20	0～8	5～100	5～100
LUGB-2002	25	0.5～15	5～136	5～120
LUGB-2004	40	1～36	8～360	6～286
LUGB-2005	50	2.7～56	3.5～420	10～380
LUGB-2006	65	3.1～90	10～710	10～656
LUGB-2008	80	3.1～130	10～1360	10～1030
LUGB-2010	100	5～200	25～2100	30～1630
LUGB-2012	125	5～300	30～2800	50～2360
LUGB-2015	150	5～420	80～4100	100～3860
LUGB-2020	200	10～780	200～8600	200～6860
LUGB-2025	250	20～1460	300～14430	300～1250
LUGB-2030	300	50～2100	300～18850	300～16000

注1：表2中所列流量范圍是在下述狀態(tài)下標(biāo)定的：

對于氣體是在溫度為0℃，1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的空氣（ρ₀=1.293kg/m³）；

對于液體是為4℃的水（ρ₀=1000kg/m³）；

對于蒸汽是壓力為0.4Mpa的干飽和蒸汽（ρ₀=2.1628kg/m³）；

當(dāng)介質(zhì)條件不是上述條件或用于其它介質(zhì)時，流量計的流量范圍受到密度和粘度影響。此時，流量范圍按以下方法確定：

說明：A、下限流量：

（1）可根據(jù)表2給出的下限流量Qmin，基準(zhǔn)介質(zhì)密度ρ₀（氣體ρ₀=1.293kg/m³；液體ρ₀=1000kg/m³；蒸汽ρ₀=2.1628kg/m³）和使用介質(zhì)密度ρ，按下式計算不同使用介質(zhì)密度下限流量Qminρ；

Qminρ=Qmin ρ₀/ρ（m³/h）

（2）可根據(jù)使用介質(zhì)的運(yùn)動粘度ν，按下式計算粘度下限流量Qminν

Qminν=6νD ×10⁴（m³/h）

式中：D——管道內(nèi)徑（mm） ν——運(yùn)動粘度（m²/s）

比較Qminρ和Qminν，其中取數(shù)值較大的一個作為該型號流量計在該種介質(zhì)使用時的下限流量。

說明：B、上限流量

各種不同介質(zhì)的使用上限流量如表2所示。一般情況下，液體的上限流速為6m/s；氣體或蒸汽的上限流速為45m/s。

注2：智能渦街流量計的阻力系數(shù)Cd=2.2：流量計在不同的流量下的阻力損失可按下式計算：

式中：△P——阻力損失（Pa）

ρ——介質(zhì)密度（kg/ m³）

V——管內(nèi)平均流速（m/s）

注3：使用介質(zhì)為液體時，為防止氣化和氣蝕，應(yīng)使流量計處的流體壓力P滿足下式要求：

P＞2.6△P+1.25Ps

式中：△P——壓力損失計算值；

Ps——與工作溫度對應(yīng)的該液體的飽和蒸汽壓（kPa）；

P——流體壓力（kPa）

圖二傳感器的結(jié)構(gòu)圖

1、蓋子；2、外接導(dǎo)線端子；3、外接導(dǎo)線引出孔；4、探頭引線；5、放大器殼體；6、放大器線路板；7、壓緊螺塞；8、鋼墊圈；9、橡膠密封墊；10、支承桿；11、鎖緊螺母；12、M6內(nèi)六角螺栓；13、墊圈φ6；14、流通本體；15、旋渦發(fā)生體（△柱或T形柱）；16、上游工藝管道；17、M5內(nèi)六角螺栓；18、墊圈φ5；19、探頭；20、密封墊圈；21、石棉橡膠墊圈；22、凹面安裝法蘭；23、雙頭螺栓螺母；24、下游工藝管道。

四、結(jié)構(gòu)圖

1、流量計的結(jié)構(gòu)

如圖二所示LUGB系列智能渦街流量計由流通本體14、三角柱15、檢測探頭19，連接支承桿10和檢測放大器殼體5與電子線路板6，以及其它配件組成。被測流體從流通本體流過時，檢測探頭測出旋渦分離信號，檢測放大器則將信號放大和變換，輸出供二次表接收的頻率信號。連接桿不僅起連接作用，并且還起到屏蔽及散熱作用。

2、流量計的結(jié)構(gòu)尺寸

各種不同口徑規(guī)格的流量計的結(jié)構(gòu)尺寸見圖三和表3。

表3 流量流量計的結(jié)構(gòu)尺寸（mm）

圖三傳感器的結(jié)構(gòu)尺寸

五、配套安裝

（一）配套：

1、與LUGB應(yīng)力式智能渦街流量計配套使用的二次儀表SXL系列產(chǎn)品，可按使用功能進(jìn)行選用。有關(guān)二次儀表的一些具體參數(shù)及使用方法另見其安裝使用說明書。

（二）安裝

1、安裝地點(diǎn)的選擇

（1）環(huán)境溫度：流量計的工作環(huán)境溫度不低于-40℃，不高于+55℃。如受到生產(chǎn)設(shè)備的熱幅射時，應(yīng)采取隔熱和通風(fēng)措施。

（2）環(huán)境空氣：避免將流量計安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中，如只能安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中，是需提供充分的排風(fēng)措施。

（3）機(jī)械振動和沖擊：流量計的結(jié)構(gòu)是堅固的，不會因振動而損傷，但振動會產(chǎn)生干擾信號，若管道上的振動和沖擊強(qiáng)烈，而介質(zhì)流速又低，則可能導(dǎo)致干擾信號大于流量信號，造成示值誤差。因此，流量計應(yīng)盡可能安裝在振動和沖擊小的場所，安裝位置在5～20Hz的振動頻率下，要求振動加速度不大于1g，或采取減振措施。例如在流量計安裝處振源來向的管道上加裝固定支撐架。

（4）其它：流量計安裝地點(diǎn)周圍應(yīng)有充裕的空間，安裝在高處流量計應(yīng)盡量有工作平臺，以便于安裝和維修。此外，為了維護(hù)檢查方便，附近應(yīng)有可供測量儀器用的交流220V電源插座。

2、管道安裝與要求

（1）流量計上游側(cè)和下游側(cè)應(yīng)有足夠長的直管段。直管段長度應(yīng)符合表1的要求。

（2）在規(guī)定的直管段長度內(nèi)，管道入流段與出流段目測應(yīng)是平直的。為保證被測介質(zhì)滿管，流量計應(yīng)盡量避免安裝在調(diào)節(jié)閥、半開閘閥的下游。一般情況下不在擴(kuò)大管后安裝流量計。

（3）本流量計可垂直、水平或其它任何角度安裝，將流量計安裝在垂直或傾斜管道上時，流體流向應(yīng)是自下而上的。

（4）需要流量計附近裝設(shè)取壓或測溫點(diǎn)時，取壓點(diǎn)應(yīng)在流量計前1D以外。測溫點(diǎn)應(yīng)在流量計后5D以外。

3、渦街流量流量計的安裝

（1）被測介質(zhì)流向必須與流量計流通本體上的流向箭頭標(biāo)志一致。

（2）檢測放大器與流量計是按照測量范圍和公稱通徑配套的，不能互換。

（3）安裝卡裝式流量計時，可通過凹面保證管道和流量計流通本體同心，并注意密封墊不能深入管中。

安裝用的凹面法蘭和雙頭螺栓、螺母可訂貨時一起訂購。當(dāng)用戶自己解決時，法蘭尺寸、雙頭螺栓的長度參看圖四和表4及表5。

圖四凹面法蘭尺寸圖

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