一、 渦輪流量傳感器/變送器概述
液體渦輪流量計(jì)是吸取了國(guó)內(nèi)外流量?jī)x表*技術(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、精度高、復(fù)現(xiàn)性好、反應(yīng)靈敏,安裝維護(hù)使用方便等特點(diǎn)的新一代渦輪流量計(jì),廣泛用于測(cè)量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì),工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度小于5*10-6m2/s的液體,可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以進(jìn)行定量控制、超量報(bào)警等,是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。
二、渦輪流量傳感器/變送器 工作原理
當(dāng)被測(cè)流體流過(guò)傳感器時(shí),在流體作用下,葉輪受力旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測(cè)線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化,產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì),即電脈沖信號(hào),經(jīng)放大器放大后,送至顯示儀表顯示。
三、 產(chǎn)品特點(diǎn)
1. 高精度,一般可達(dá)±1%R、±0.5%R,高精度型可達(dá)±0.2%R;
2. 重復(fù)性好,短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性,如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得到*的精確度,在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì);
3. 輸出脈沖頻率信號(hào),適用總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接,無(wú)零點(diǎn)漂移,抗*力強(qiáng);
4. 可獲得很高的頻率信號(hào)(3~4kHz),信號(hào)分辨力強(qiáng);
5. 范圍度款,中大口徑可達(dá)1:20,小口徑為1:10;
6. 結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護(hù)方便,流通能力大;
7. 適用高壓測(cè)量,儀表表體上不必開(kāi)孔,易制成高壓型儀表;
8. 型傳感器類型多,可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類型傳感器,例如低溫型、雙向型、 井下型、混砂型等;
9. 可制成插入型,適用于大口徑測(cè)量,壓力損失小,價(jià)格低,可不斷流取出,安裝維護(hù)
方便。
四、 技術(shù)參數(shù)
(一). 基本參數(shù) :
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | 渦輪流量傳感器(JB/T9246-1999) |
儀表口徑(mm)及連接方式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接 (15、20、25、32、40)50、65、80、100、125、200采用法蘭連接 |
精度等級(jí) | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R(需特制) |
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:-20℃~+120℃ 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、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:豪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) | ExiaIICT4或ExdIIBT6 |
防護(hù)等級(jí) | IP65或更高(可訂制) |
(二). 渦輪流量計(jì)口徑與流量范圍對(duì)照表:
儀表口徑 | 正常流量范圍 | 擴(kuò)展流量范圍 | 常規(guī)連接方式 | 特制耐壓等級(jí)(MPa) |
DN 4 | 0.04~0.25 | 0.04~0.4 | 螺紋連接/6.3MPa | 10、16、25 |
DN 6 | 0.1~0.6 | 0.06~0.6 | 螺紋連接/6.3MPa | 10、16、25 |
DN 10 | 0.2~1.2 | 0.15~1.5 | 螺紋連接/6.3MPa | 10、16、25 |
DN 15 | 0.6~6 | 0.4~8 | 螺紋連接/6.3MPa | 4.0、6.3、12、16、25 |
法蘭連接 | ||||
DN 20 | 0.8~8 | 0.45~9 | 螺紋連接/6.3MPa | 4.0、6.3、12、16、25 |
法蘭連接 | ||||
DN 25 | 1~10 | 0.5~10 | 螺紋連接/6.3MPa | 4.0、6.3、12、16、25 |
法蘭連接/2.5MPa | ||||
DN 32 | 1.5~15 | 0.8~15 | 螺紋連接/6.3MPa | 4.0、6.3、12、16、25 |
法蘭連接/2.5MPa | ||||
DN 40 | 2~20 | 1~20 | 螺紋連接/6.3MPa | 4.0、6.3、12、16、25 |
法蘭連接/2.5MPa | ||||
DN 50 | 4~40 | 2~40 | 法蘭連接/2.5MPa | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 65 | 7~70 | 4~70 | 法蘭連接/2.5MPa | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 80 | 10~100 | 5~100 | 法蘭連接/2.5MPa | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 100 | 20~200 | 10~200 | 法蘭連接/2.5MPa | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 125 | 25~250 | 13~250 | 法蘭連接/1.6MPa | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
DN 150 | 30~300 | 15~300 | 法蘭連接/1.6MPa | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
DN 200 | 80~800 | 40~800 | 法蘭連接/1.6MPa | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
DN4~DN40口徑的傳感器為螺紋連接,標(biāo)準(zhǔn)耐壓為6.3Mpa;高壓耐壓為25MPa,特殊可為32MPa
DN50~DN100口徑的傳感器為法蘭連接, 標(biāo)準(zhǔn)耐壓為2.5Mpa;高壓耐壓為25MPa,特殊可為32MPa
DN150~DN200口徑的傳感器為法蘭連接, 標(biāo)準(zhǔn)耐壓為1.6Mpa;高壓耐壓為16MPa
五、渦輪流量計(jì)選型表:
型 號(hào) | 說(shuō) 明 | |||||||
EXLWGY | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | |
公稱 | 4 |
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| 4mm |
6 | 6mm | |||||||
10 | 10mm | |||||||
15 | 15mm | |||||||
20 | 20mm | |||||||
25 | 25mm | |||||||
32 | 32mm | |||||||
40 | 40mm | |||||||
50 | 50mm | |||||||
65 | 65mm | |||||||
80 | 80mm | |||||||
100 | 100mm | |||||||
125 | 125mm | |||||||
150 | 150mm | |||||||
200 | 200mm | |||||||
類 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4~20mA | |||||||
C1 | 智能型:+24V供電,現(xiàn)場(chǎng)顯示并帶RS485通訊協(xié)議 | |||||||
C2 | 智能型:+24V供電,現(xiàn)場(chǎng)顯示并帶HART通訊協(xié)議 | |||||||
精度等級(jí) | 05 | 0.5級(jí) | ||||||
10 | 1.0級(jí) | |||||||
02 |
| 0.2級(jí)(協(xié)商訂貨,生產(chǎn)周期較長(zhǎng)) | ||||||
渦 輪 | W | 擴(kuò)展測(cè)量范圍 | ||||||
S | 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量范圍 | |||||||
材 質(zhì) | S | 304不銹鋼 | ||||||
L | 316(L)不銹鋼 | |||||||
防 爆 | N | 非防爆型 | ||||||
E | 防爆型,ExdⅡBT6 | |||||||
壓力等級(jí) | N | 常規(guī) (參照表2) | ||||||
H(x) | 高壓 (參照表2) |
四、
(一). 簡(jiǎn)要說(shuō)明
該類渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現(xiàn)場(chǎng)顯示功能,僅將流量信號(hào)遠(yuǎn)程輸出。流量信號(hào)可分為脈沖信號(hào)或電流信號(hào)(4-20mA);儀表價(jià)格低廉,集成度高,體積小巧,特別適用于與二次顯示儀、PLC、DCS等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配合使用。按照不同的輸出信號(hào),該類產(chǎn)品可分為傳感器和變送器。
(1)傳感器:12~24VDC供電,三線制脈沖輸出,高電平≥8V;信號(hào)傳輸距離≤1000米;脈寬=1/2f×1000(ms)
(2)變送器:24VDC供電,二線制4-20mA輸出,信號(hào)傳送距離≤1000。
該類渦輪流量產(chǎn)品分為基本型和防爆型(ExdIIBT6)兩種。
(二). 安裝尺寸
傳感器的安裝方式根據(jù)規(guī)格不同,采用螺紋或法蘭連接,安裝方式見(jiàn)圖4、圖5、圖6,
圖4:DN4-DN10螺紋連接型渦輪流量傳感器(含直管段部分)尺寸圖。
圖5:DN15-DN40螺紋連接型渦輪流量傳感器尺寸圖。
圖6:DN10-DN200法蘭連接型渦輪流量傳感器尺寸圖
(三). 安裝尺寸表
公稱通徑(mm) | L(mm) | G | K(mm) | D(mm) | n(孔數(shù)) |
4 | 225 | G1/2 |
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6 | 225 | G1/2 | |||
10 | 345 | G1/2 | |||
15 | 75 | G1 | Φ65 | Φ14 | 4 |
20 | 80 | G1 | Φ75 | Φ14 | 4 |
25 | 100 | G5/4 | Φ85 | Φ14 | 4 |
32 | 140 | G2 | Φ100 | Φ14 | 4 |
40 | 140 | G2 | Φ110 | Φ18 | 4 |
50 | 150 | G5/2 | Φ125 | Φ18 | 4 |
65 | 170 |
| Φ145 | Φ18 | 4 |
80 | 200 | Φ160 | Φ18 | 8 | |
100 | 220 | Φ180 | Φ18 | 8 | |
125 | 250 | Φ210 | Φ18 | 8 | |
150 | 300 | Φ240 | Φ22 | 8 | |
200 | 360 | Φ295 | Φ22 | 12 |
(四)、流量計(jì)安裝注意事項(xiàng)
(1)安裝場(chǎng)所
傳感器應(yīng)安裝在便于維修,管道無(wú)振動(dòng)、無(wú)強(qiáng)電磁干擾與熱輻射影響的場(chǎng)所。渦輪流量計(jì)的典型安裝管路系統(tǒng)如圖所示。圖中各部分的配置可視被測(cè)對(duì)象情況而定,并不一定全部都需要。渦輪流量計(jì)對(duì)管道內(nèi)流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流式敏感的,進(jìn)入傳感器應(yīng)為充分發(fā)展管流,因此要根據(jù)傳感器上游測(cè)阻流件類型配備必要的直管段或流動(dòng)調(diào)整器,如表8所示。若上游側(cè)阻流量情況不明確,一般*上游直管段長(zhǎng)度不小于10D,下游直管段長(zhǎng)度不小于5D,如安裝空間不能滿足上述要求,可在阻流件與傳感器之間安裝流動(dòng)調(diào)整器。傳感器安裝在室外時(shí),應(yīng)有避直射陽(yáng)光和防雨淋的措施。
上游側(cè)阻流件類型 | 單個(gè)90°彎頭 | 在同一平面上的兩個(gè)90°彎頭 | 在不同平面的上的兩個(gè)90°彎頭 | 同心漸縮管 | 全開(kāi)閥門 | 半開(kāi)閥門 | 下游側(cè)長(zhǎng)度 |
L/DN | 20 | 25 | 40 | 15 | 20 | 50 | 5 |
(2)連接管道的安裝要求
水平安裝的傳感器要求管道不應(yīng)有目測(cè)可察覺(jué)的傾斜(一般在5°以內(nèi)),垂直安裝的傳感器管道垂直偏差亦應(yīng)小于5°
需連續(xù)運(yùn)行不能停流的場(chǎng)所,應(yīng)裝旁通管和可靠的截止閥(見(jiàn)圖9),測(cè)量時(shí)要確保旁通管無(wú)泄漏。
在新鋪設(shè)管道裝傳感器的位置先介入一段短管代替?zhèn)鞲衅?,待?ldquo;掃線”工作完畢確認(rèn)管道內(nèi)清掃干凈后,再正式接入傳感器,由于忽視此項(xiàng)工作,掃線損壞傳感器屢見(jiàn)不鮮。
若流體含雜質(zhì),則應(yīng)在傳感器上游側(cè)裝過(guò)濾器,對(duì)于不能停流的,應(yīng)并聯(lián)安裝兩套過(guò)濾器輪流清除雜質(zhì),或選用自動(dòng)清洗型過(guò)濾器。若被測(cè)液體含有氣體,則應(yīng)在傳感器上游側(cè)裝消氣器。過(guò)濾器和消氣器的排污口和消氣口要通向安全的場(chǎng)所。
若傳感器安裝位置處于管線的低點(diǎn),為防止流體中雜質(zhì)沉淀滯留,應(yīng)在其后的管線裝排放閥,定期排放沉淀雜質(zhì)。被測(cè)流體若為易氣化的液體,為防止發(fā)生氣穴,影響測(cè)量精確度和使用期限,傳感器的出口端壓力應(yīng)高于以下公式。
計(jì)算的zui低壓力pmin
公式5 pmin=2ΔP+1.25pv Pa
式中 pmin ——zui低壓力,Pa;
△P —— 傳感器zui大流量時(shí)壓力損失,Pa;
Pv ——被測(cè)液體zui高使用溫度時(shí)飽和蒸汽壓,Pa。
流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在傳感器下游,上游側(cè)的截止閥測(cè)量時(shí)應(yīng)全開(kāi),且這些閥門都不得產(chǎn)生振動(dòng)和向外泄露。對(duì)于可能產(chǎn)生逆向流的流程應(yīng)加止回閥以防止流體反向流動(dòng)。
傳感器應(yīng)與管道同心,密封墊圈不得凸入管路。液體傳感器不應(yīng)裝在水平管線的zui高點(diǎn),以免管線內(nèi)聚集的氣體(如停流時(shí)混入空氣)停流在傳感器出,不易排出而影響測(cè)量。
傳感器前后管道應(yīng)支持牢靠,不產(chǎn)生振動(dòng)。對(duì)易凝結(jié)流體要對(duì)傳感器及其前后管道采取保暖措施。