一、概 述
JA-LUGB型渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門(mén)(Karman)渦街原理測(cè)量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。并可作為流量變送器應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。該儀表采用*的差動(dòng)技術(shù),配合隔離、屏蔽、濾波等措施,克服了同類(lèi)產(chǎn)品抗震性差、小信號(hào)數(shù)據(jù)紊亂等問(wèn)題,并采用了*的傳感器封裝技術(shù)和防護(hù)措施,保證了產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品有基本型和復(fù)合型兩種形式,基本型測(cè)量單量信號(hào);復(fù)合型可同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量的測(cè)量。每種形式都有整體、分體結(jié)構(gòu),以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。二、工作原理
渦街流量計(jì)是由設(shè)計(jì)在流場(chǎng)中的旋渦發(fā)生體、檢測(cè)探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時(shí),它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱(chēng)為卡門(mén)渦街。斯特羅哈爾在卡門(mén)渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門(mén)渦街的頻率與流體的流速成正比,并給出了頻率與流速的關(guān)系式:
f = St × V/d
式中: f 渦街發(fā)生頻率 (Hz) V 旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s ) St 斯特羅哈爾系數(shù)(常數(shù))
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力,該壓力作用在檢測(cè)探頭上,便產(chǎn)生一系列交變電信號(hào),經(jīng)過(guò)前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后,輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(hào)(或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào))。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
- 無(wú)可動(dòng)部件,長(zhǎng)期穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于安裝和維護(hù)
- 傳感器輸出為脈沖頻率,其頻率與被測(cè)流體的實(shí)際流量成線性,零點(diǎn)無(wú)漂移,性能十分穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)
- 形式多樣,有管道式、插入式流量傳感器形式
- 精確度較高,通常液體的測(cè)量精度為±1.0%;氣體的測(cè)量精度為±1.5%
- 測(cè)量量程范圍寬,在雷諾數(shù)為2×104~7×106范圍內(nèi),可達(dá)1:20
- 壓損小(約為孔板流量計(jì)的1/4~1/2),屬于節(jié)能流量?jī)x表
- 安裝方式靈活,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝管道不同,可水平,垂直和不同角度傾斜安裝
- 采用消擾電路和抗振動(dòng)傳感頭,具有一定抗環(huán)境振動(dòng)性能
- 采用超低功耗單片微機(jī)技術(shù),1節(jié)3V10AH鋰電池可使用5年以上
- 由軟件對(duì)儀表系數(shù)非線性進(jìn)行修正,提高測(cè)量精度
- 采用EEPROM對(duì)累積流量進(jìn)行掉電保護(hù),保護(hù)時(shí)間大于10年
四、適用場(chǎng)合
本儀表可廣泛用于大、中、小型各種管道給排水、工業(yè)循環(huán)、污水處理,油類(lèi)及化學(xué)試劑以及壓縮空氣、飽和及過(guò)熱蒸汽、天然氣及各種介質(zhì)流量的計(jì)量。
五、技術(shù)參數(shù)
1、基本參數(shù)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | 渦街流量傳感器(JB/T9249-1999) |
---|---|
儀表口徑(mm) | 15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300 |
公稱(chēng)壓力(MPa) | 1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa(其它可訂制) |
精度等級(jí) | 液體:±1% 氣體或蒸汽:±1.5%、±1% |
量程比 | 1:10;1:15;1:20 |
傳感器材質(zhì) | 304不銹鋼、316(L)不銹鋼等 |
使用條件 | 介質(zhì)溫度:-40℃~+250℃、-40℃~+350℃ 環(huán)境溫度:-20℃~+60℃ 相對(duì)濕度:5%~90% 大氣壓力:86KPa~106KPa |
信號(hào)輸出功能 | 脈沖信號(hào)、4 ~ 20mA信號(hào) |
通訊輸出功能 | RS485通訊輸出、HART協(xié)議等 |
工作電源 | A.外電源:+24VDC±15%,紋波≤±5%,適用于4-20mA輸出、脈沖輸出、RS485等 B.內(nèi)電源:1組3.0V10AH鋰電池,電池電壓在2.0V~3.0V時(shí)均可正常工作。 |
信號(hào)線接口 | 基本型:霍斯曼接頭或自帶三芯線纜;防爆型:內(nèi)螺紋M20×1.5 |
防爆等級(jí) | ExdIICT5或 ExdIIBT6 |
防護(hù)等級(jí) | IP65或更高(可訂制) |
2、流量范圍:一般液體和氣體適用流量范圍
儀表口徑 (mm) | 液體測(cè)量范圍(m3/h | 氣體測(cè)量范圍(m3/h) | 連接方式 | 耐壓等級(jí)(MPa) |
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DN15 | 1.2-6.2 | 5-25 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN20 | 1.5-10 | 8-50 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN25 | 1.6-16 | 10-70 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN32 | 1.9-19 | 15-150 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN40 | 2.5-26 | 22-220 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN50 | 3.5-38 | 36-320 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN65 | 6.2-65 | 50-480 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN80 | 10-100 | 70-640 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN100 | 15-150 | 130-1100 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN125 | 25-250 | 200-1700 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN150 | 36-380 | 280-2240 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN200 | 62-650 | 580-4960 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN250 | 140-1400 | 970-8000 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
DN300 | 200-2000 | 1380-11000 | 法蘭夾持/法蘭連接 | 2.5/1.6 |
A、已知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量換算成工況下的體積流量
一般氣體的計(jì)量單位常用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積計(jì)量單位,即標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)(Nm3/h),簡(jiǎn)稱(chēng)“標(biāo)方”。按以下公式先將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量換算成工況狀態(tài)體積流量,即 立方米/小時(shí) (m3/h)然后再與(表2)適用流量范圍進(jìn)行比較。
式中:Q工:被測(cè)介質(zhì)工況狀態(tài)下的體積流量。(m3/h) Q標(biāo):被測(cè)介質(zhì)標(biāo)況狀態(tài)下的體積流量。(Nm3/h,20℃,0.1013MPa壓力下) T標(biāo):被測(cè)介質(zhì)工況狀態(tài)下的介質(zhì)溫度。(293.15K) P工:被測(cè)介質(zhì)工況狀態(tài)下的介質(zhì)壓力表壓。(MPa)
B、壓力損失的計(jì)算
計(jì)算壓力損失是否對(duì)工藝管線有影響,由下式計(jì)算:
DP=1.2r× V2(Pa)
式中:DP:壓力損失(Pa) r :介質(zhì)密度 V:管內(nèi)平均流速(m/s) E被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應(yīng)使
C、傳感器的液體壓力符合下式要求:
P≥2.6DP + 1.25P1(Pa壓力)
式中:DP:壓力損失值(Pa) P1 :流體的蒸汽壓(Pa壓力)
六、儀表選型
型號(hào) | 說(shuō)明 | |||||||
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JA-LUGB— | □ | □ | □ | □ | □ | □ | □ | |
連接方式 | 1 | 法蘭連接 | ||||||
2 | 法蘭夾裝 | |||||||
測(cè)量介質(zhì) | 1 | 氣體 | ||||||
2 | 液體 | |||||||
3 | 蒸汽 | |||||||
公稱(chēng)通徑 | 00 | 15mm | ||||||
01 | 20mm | |||||||
02 | 25mm | |||||||
03 | 32mm | |||||||
04 | 40mm | |||||||
05 | 50mm | |||||||
06 | 65mm | |||||||
08 | 80mm | |||||||
10 | 100mm | |||||||
12 | 125mm | |||||||
15 | 150mm | |||||||
20 | 200mm | |||||||
25 | 250mm | |||||||
30 | 300mm | |||||||
結(jié)構(gòu)形式 | Z | 一體式儀表 | ||||||
F | 分體式儀表 | |||||||
轉(zhuǎn)換器類(lèi)型 | N | 傳感器型:+12V或24V供電,輸出三線制脈沖信號(hào) | ||||||
A | 變送器型:+24V供電,輸出二線制4~20mA | |||||||
B | 智能型:鋰電池供電,現(xiàn)場(chǎng)顯示無(wú)信號(hào)輸出 | |||||||
C | 智能型:+24V供電,現(xiàn)場(chǎng)顯示并輸出二線制4~20mA | |||||||
C1 | 智能型:+24V供電,現(xiàn)場(chǎng)顯示并帶有RS485通訊輸出 | |||||||
C2 | 智能型:+24V供電,現(xiàn)場(chǎng)顯示并帶有HART通訊協(xié)議 | |||||||
D1 | 智能溫度補(bǔ)償一體化:適合飽和蒸汽 | |||||||
D2 | 智能溫度補(bǔ)償一體化:適合過(guò)熱蒸汽和一般氣體 | |||||||
防爆等級(jí) | N | 標(biāo)準(zhǔn)型,不防爆 | ||||||
E | 隔爆型,ExdIICT5或ExdIIBT6 | |||||||
耐壓等級(jí) | N | 常規(guī) | ||||||
H(x) | 高壓(協(xié)商訂貨) |
七、結(jié)構(gòu)形式與外形尺寸
1、結(jié)構(gòu)形式
2、法蘭連接式渦街流量計(jì)外形尺寸
公稱(chēng)通徑DN | 儀表長(zhǎng)度 L | 儀表高度 H | 安裝法蘭 | 安裝螺栓 | 配管規(guī)格 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
法蘭外徑 | 法蘭厚度 | 螺栓孔距 | 螺栓孔徑 | 螺栓數(shù)量 | 螺栓規(guī)格 | ||||
15 | 180 | 415 | 95 | 14 | 65 | 14 | 8 | M12×60 | Φ18×1.5 |
20 | 180 | 420 | 105 | 16 | 75 | 14 | 8 | M12×60 | Φ25×2.5 |
25 | 180 | 425 | 115 | 16 | 85 | 18 | 8 | M16×60 | Φ32×3.5 |
32 | 180 | 435 | 140 | 18 | 100 | 18 | 8 | M16×70 | Φ39×3.5 |
40 | 180 | 435 | 150 | 18 | 110 | 18 | 8 | M16×70 | Φ48×4 |
50 | 180 | 440 | 165 | 20 | 125 | 18 | 8 | M16×70 | Φ59×4.5 |
65 | 180 | 460 | 185 | 20 | 145 | 18 | 8 | M16×70 | Φ74×4.5 |
80 | 200 | 490 | 200 | 20 | 160 | 18 | 16 | M16×70 | Φ89×4.5 |
100 | 220 | 510 | 220 | 22 | 180 | 18 | 16 | M16×80 | Φ109×4.5 |
125 | 240 | 535 | 250 | 22 | 210 | 18 | 16 | M16×80 | Φ133×4.5 |
150 | 270 | 570 | 285 | 24 | 240 | 22 | 16 | M20×80 | Φ159×4.5 |
200 | 300 | 625 | 340 | 26 | 295 | 22 | 24 | M20×90 | Φ219×9 |
250 | 320 | 685 | 405 | 28 | 355 | 26 | 24 | M24×100 | Φ273×11 |
300 | 350 | 710 | 460 | 32 | 410 | 26 | 24 | M24×100 | Φ325×12 |
注:
①以上參數(shù)僅適用于法蘭連接式1.6MPa以下壓力規(guī)格的渦街流量計(jì)。
②儀表長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn)型尺寸,帶一體化溫壓補(bǔ)償型儀表長(zhǎng)度相應(yīng)加長(zhǎng)50mm。
③法蘭連接式渦街流量計(jì)出廠時(shí)不配帶管道法蘭和螺栓,用戶需另行購(gòu)買(mǎi),連接法蘭的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T9119-2000凸面板式平焊鋼制管法蘭。
3、夾持式渦街流量計(jì)安裝尺寸
公稱(chēng)通徑DN | 儀表長(zhǎng)度L | 安裝長(zhǎng)度L0 | 儀表高度H | 儀表外徑D | 配管規(guī)格 |
---|---|---|---|---|---|
15 | 80 | 116 | 400 | 68 | Φ18×1.5 |
20 | 80 | 116 | 400 | 68 | Φ25×2.5 |
25 | 80 | 116 | 400 | 68 | Φ32×3.5 |
32 | 80 | 116 | 400 | 68 | Φ39×3.5 |
40 | 80 | 116 | 404 | 80 | Φ49×4.5 |
50 | 80 | 116 | 412 | 88 | Φ59×4.5 |
65 | 80 | 116 | 428 | 105 | Φ74×4.5 |
80 | 80 | 116 | 446 | 120 | Φ89×4.5 |
100 | 80 | 118 | 472 | 148 | Φ109×4.5 |
125 | 85 | 124 | 492 | 174 | Φ134×4.5 |
150 | 90 | 135 | 515 | 196 | Φ159×4.5 |
200 | 105 | 150 | 570 | 250 | Φ219×9 |
250 | 120 | 166 | 620 | 300 | Φ273×11 |
300 | 135 | 185 | 670 | 350 | Φ325×12 |
注:
1.以上參數(shù)僅適用法蘭夾持式2.5MPa以下壓力規(guī)格的渦街流量計(jì)。
2.安裝法蘭為專(zhuān)用法蘭,出廠時(shí)已配備,安裝法蘭的標(biāo)準(zhǔn)為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),推薦使用。
說(shuō)明:
①以上尺寸僅供設(shè)計(jì)選型時(shí)參考,實(shí)際尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
②常用無(wú)縫鋼管直徑為公制鋼管直徑,如采用英制鋼管,須在訂貨時(shí)注明。
③管道對(duì)焊式、螺紋連接式、卡箍連接式、固定插入式、球閥插入式的結(jié)構(gòu)外形尺寸,以及高溫型、超低溫型的外形尺寸以出廠或定貨時(shí)確認(rèn)為準(zhǔn)。
④流量計(jì)安裝法蘭采用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9119-2000,也可根據(jù)用戶需要采用國(guó)家其他部門(mén)或行業(yè)準(zhǔn)則,或采用其他國(guó)家(美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)等),如需特殊標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)注明。
八、流量計(jì)與管道的安裝形式
九、流量計(jì)的安裝要求
1.對(duì)環(huán)境的要求- 流量計(jì)裝在室內(nèi),必須安裝在室外時(shí)應(yīng)有防潮和防曬措施。
- 流量計(jì)應(yīng)避免安裝在有強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾,空間小和維修不方便的場(chǎng)合。
- 流量計(jì)應(yīng)避免安裝在溫度較高、受設(shè)備熱輻射或含有腐蝕性氣體的場(chǎng)所,若必須安裝時(shí),須有隔熱通風(fēng)措施 2.對(duì)直管段的要求
為了保證準(zhǔn)確的測(cè)量,流量計(jì)的上游必須有足夠長(zhǎng)的直管段,上游流動(dòng)分布盡可能不受干擾,如果有控制和節(jié)流裝置裝在下游。直管段長(zhǎng)度用管道內(nèi)徑D的倍數(shù)來(lái)表示,上下游最小的直管段要求如下:
- 上游:10D (10倍口徑)
- 下游:5D (5倍口徑)
如果流量計(jì)的上游有彎頭、縮徑、擴(kuò)徑、閥門(mén)等情形,則需要更長(zhǎng)的直管段,具體情況。
上游管道形式 | 上游直管段長(zhǎng)度 | 下游直管段長(zhǎng)度 |
---|---|---|
無(wú)彎頭、變徑的直管 | ≥10D | ≥5D |
有漸縮、漸擴(kuò)管 | ≥15D | ≥5D |
一個(gè)90o彎頭 | ≥20D | ≥5D |
同一平面有兩個(gè)90o彎頭 | ≥25D | ≥5D |
不同平面有兩個(gè)90o彎頭 | ≥40D | ≥5D |
有流量、壓力調(diào)節(jié)閥 | ≥50D | ≥5D |
3.對(duì)配管的要求
流量計(jì)安裝點(diǎn)的上下游配管的內(nèi)徑應(yīng)與流量計(jì)的內(nèi)徑相同,其應(yīng)滿足下式的要求:
0.98D ≤ DN ≤1.05D
式中:D 流量計(jì)的內(nèi)徑 DN 配管內(nèi)徑 配管應(yīng)與流量計(jì)同心,同軸偏差應(yīng)不大于0.05 DN。
4.對(duì)管道振動(dòng)的處理
流量計(jì)應(yīng)避免安裝在有機(jī)械振動(dòng)的管道上,若不得已要安裝時(shí),必須采取減振措施,可加裝軟管過(guò)渡,或者在流量計(jì)上下游2D處加裝管道固定支撐點(diǎn)并加防震墊。
十、流量計(jì)的安裝方向