渦街流量計

渦街流量計

華立渦街流量計是根據卡門(Karman)渦街原理研究生產的,主要用於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。其特點是壓力損失小,量程範圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計採用壓電應力式感測器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度範圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈衝信號輸出,容易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。

基本信息

套用

蘇科渦街流量計渦街流量計

套用LUGB系列智慧型渦街流量計,主要用於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。其特點是壓力損失小,量程範圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。本儀表採用壓電應力式感測器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度範圍內工作,最高可以做到350度。有模擬標準信號,也有數字脈衝信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。

原理

渦街流量計在流體中設定三角柱型鏇渦發作體,則從鏇渦發作體兩側替換地發作有規矩的鏇渦,這種鏇渦稱為卡門鏇渦,如右圖所示,鏇渦列在鏇渦發作體下流非對稱地擺放。

設鏇渦的發生頻率為f,被測介質平均流速為 ,鏇渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關係式: f=SrU1/d=SrU/md (1)

式中U1--鏇渦發生體兩側平均流速,m/s;

Sr--斯特勞哈爾數;

m--鏇渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)

K=f/qv=【πD2md/4Sr】-1 (3)

式中 K--流量計的儀表係數,脈衝數/m3(P/m3)。

K除與鏇渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與鏇渦發生體形狀及雷諾數有關,圖2所示為圓柱狀鏇渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關係圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106範圍內,Sr可視為常數,這是儀表正常工作範圍。當測量氣體流量時,VSF的流量計算式為

斯特勞哈爾數與雷諾數關係曲線式中 qVn,qV--分別為標準狀態下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;

Pn,P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力,Pa;

Tn,T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度,K;

Zn,Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮係數

由上式可見,VSF輸出的脈衝頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表係數在一定雷諾數範圍內僅與鏇渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。 渦街流量計便是依據卡門鏇渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力感測器可測量標況體積流量和質量流量,是節流式流量計的理想替代產品。

為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,我公司新近開發出了HLUG改進型渦街流量感測器,因其獨特的結構和選材使該感測器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用。

在實際套用中,往往最大流量遠低於儀表的上限值,隨著負荷的變化,最小流量又往往會低於儀表的下限值,儀表並非工作在它的最佳工作段,為了解決這一問題,通常採用在測量處縮徑提高測量處的流速,並選用較小口徑的儀表以利於儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研製的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計採用微功耗高新技術,採用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節省了電纜和顯示儀表的採購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度感測器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度並計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力感測器,用於氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。

測量系統

渦街流量計和渦街流量轉換器共同組成渦街流量計,它是基於卡門渦街原理進行測量的一種具有國際先進水平的流量計,它具有其他流量計不可兼得的優點。

渦街流量計渦街流量計

渦街流量計在測量管道中設定一個垂直的柱狀物,流體通過柱狀物兩側交替地產生有規則的鏇渦,這種鏇渦也被稱為卡門渦街。有關渦街流量計中的測量系統介紹如下:

對高壓風的流量測量系統由上海肯特KTLUD-2渦街流量感測器和KTZX-2智慧型流量積算儀組成。渦街感測器主要是由感測器(內有放大板)、連桿、漩渦發生器組件(內有三角柱、探頭)構成,可用於過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體的測量。在本測量系統中,渦街流量感測器安裝在垂直管道上,它將與高壓風流量相對應的脈衝信號傳送給智慧型流量積算儀。KTZX-2智慧型流量積算儀採用先進的單片機技術,可配合渦街流量計或孔板流量計進行流量測量,它具有全中文液晶顯示屏,可以顯示瞬時流量、瞬時熱量、累計流量、累計熱量、渦街頻率、介質壓力溫度、密度、時間和日期等多種信息,還具有小流量自動補償、停電流量補償、自動抄表等豐富的功能。接入溫度壓力信號還可以自動進行溫度壓力補償。它將來自渦街流量計的脈衝信號轉換為瞬時流量並進行累積用於就地顯示,並輸出一個與瞬時流量成正比的4~20mA的信號,以方便同DCS的連線。

渦街流量計利於卡門渦街原理,自20世紀70年代以來得到了迅速發展,現在日本、歐美等已開發國家使用渦街流量感測器的比例大幅度上升,已廣泛套用於各個領域,將在未來感測器行業中占主導地位。

技術參數

測量介質:液體、氣體、蒸汽

介質粘度:小於10cp

介質溫度:-50℃——+350℃

本體材料:1Cr18Ni9Ti;316 SS;304 SS;

感測器密封: 石墨墊片(特殊根據要求)

環境溫度:-30℃——+80℃(特殊根據要求)

公稱直徑:

管道式:DN15——DN300;

插入式:DN200-2000mm

測量精度:

液體:測量值的±1%(普通)

測量值的±0.5%(特殊)

氣體:測量值的±1%

量程比: 20:1

壓力等級:PN25,PN40(高壓可特殊製造)

連線方式:

夾持式 DN15—DN300

法蘭式 DN15--DN300。

插入式 DN200-DN2200

防爆形式:

隔爆型Ex dⅡBT4-T6

本安型Ex iaⅡCT4-T6

防護等級:IP67

轉換器殼體: 壓鑄鋁,上漆

供電電壓:12——36VDC ,3.6V鋰電池

輸出信號: 兩線制4--20mA電流輸出

現場顯示:可程式設定顯示瞬時流量、累積流量

通訊方式:RS485通迅

渦街流量計安裝對直管段的要求

1

正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環節,若安裝環節失誤輕者影響測量精度,重者會影響流量計的使用壽命,甚至會損壞流量計。

渦街流量計安裝對直管段的要求是非常重要的。它的詳細要求如下:

流量計對安裝點上的上下游直管段一定的要求,否則會影響測量精度。

若流量計安裝點上的上游有漸縮管,流量計上游應有不小於15D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段。

若流量計安裝點上的上游有漸擴管,流量計上游應有不小於18D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段

若流量計安裝點上游有90°彎頭或下行接頭,流量計上游應有不小於20D的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段。

若流量計安裝點上游在同一平面上有90°彎頭,流量計上游應有不小於25D的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段。

流量調節閥或壓力調節閥儘量安裝在流量計下游5D以遠處,若必須安裝在流量計的上游,流量計上游應有不小於25D的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段。

流量計上游若有活塞式或柱塞式泵,活塞式或羅茨式風機、壓縮機,流量計上游應有不小於25D的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段。

特別注意:渦街流量計安裝點的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關閥門,對流量計的使用壽命影響極大,非常容易對流量計造成永久性損壞。流量計儘量避免在架空的非常長的管道上安裝,這樣時間一長後,由於流量計的下垂非常容易造成流量計於法蘭的密封泄露,若不得已安裝時,必須在流量計的上下游2D處分別設定管道緊固裝置。

法蘭安裝步驟

1.渦街流量計將已安裝好法蘭和螺栓的渦街流量計卡入直管道內(注意渦街流量感測器上的流向標誌應與管道內介質流向一致),用電焊將兩端法蘭片點焊定位。注意法蘭端面應與管道垂直,渦街流量計筒體的中心線應與管道中心線重合;

2.渦街流量計為避免電焊高溫損壞渦街流量感測器,在正式焊接法蘭前拆下螺栓和渦街流量感測器;

3.渦街流量計法蘭與管道焊接好後,管道內要清理乾淨不得存有焊渣等物。然後將渦街流量感測器、石棉墊片和法蘭連線,注意密封墊片不應突出於管道內,其內徑可比管道內徑大1~2mm,以免影響測量精度。最後裝上螺栓、墊圈和螺母並緊固。

渦街流量計使用時常見故障及處理方法

一、 渦街流量計通電時無指示、無輸出信號

渦街流量計可能存在的問題:(1)感測器供電不正確;(2)管道內無流量或流量太小

渦街流量計相應的處理方法:(1)檢查接線,使供電正常;(2)通知工藝部門打開閥門

二、 渦街流量計無流量時,有輸出信號

可能存在的問題:(1)儀表禁止線或接地不良引入50Hz干擾;(2)管道振動較大;(3)感測器增益過大

渦街流量計相應的處理方法:(1)加強禁止或重新接地;(2)在流量計上游2D處加裝固定支撐點,或者在滿足直管段要求的前提下加軟管過度;(3)調整增益定位器至適當的位置

三、 渦街流量計流量指示值波動大

渦街流量計可能存在的問題:(1)管道振動過大;(2)靈敏度調的過高;(3)感測器發生體上有附著物;(4)壓電晶片損壞;(5)工況波動大

渦街流量計相應的處理方法:(1)振動處理方法同上;(2)降低靈敏度;(3)拆卸並清洗感測器發生體;(4)更換;(5)檢查工況

四、 渦街流量計指示誤差大

渦街流量計可能存在的問題:(1)上游直管段長度不夠,有氣穴現象;(2)儀表常數設定有誤;(3)感測器發生體上有附著物

相應的處理方法:(1)改變安裝地點,加整流器,保證上游直管段要求;(2)重新標定及設定儀表常數;(3)拆卸並清洗感測器發生體。

渦街流量計安裝圖

儀表集團渦街流量計儀表集團渦街流量計

渦街流量計的安裝

渦街流量計安裝條件l感測器可安裝在室內,也可安裝在室外。環境條件要符合要求。l感測器應安裝在水平、垂直或傾斜(流體的流向自下而上)的與其公稱通徑相應的管道上。l感測器應避免安裝在有機械振動的管道上。當振動不可避免時,應考慮在距感測器前後約2DN處的直管段上加固定支撐架。l感測器應避免安裝在有較強電磁場干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場所。l被測介質含有較多雜質時,應在感測器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。l感測器的上、下游應配置一定長度的直管段,直管段的內壁應清潔、光滑,無明顯凸凹、積垢和起皮等現象。其長度應符合圖二的要求。安裝液體感測器的附近管道內,應充滿被測液體。l直管段內徑儘可能與感測器通徑一致,若不能一致,應採用比感測器通徑略大的管徑,誤差要≤3%並不超過5mm。安裝步驟要求l將配備的專用法蘭分別焊接到上下游直管段上,使專用法蘭和直管段的內徑嚴格垂直與同心。l將感測器夾在焊有專用法蘭的上下游直管段上,用螺栓緊固,使上下游直管段與感測器保持同軸。l感測器安裝方式:感測器應朝上或水平(放大器指向)安裝;介質溫度超過250℃,感測器應水平安裝。l感測器及管道必要時應良好接地,接地電阻≤10Ω。感測器上、下游直管段長度的要求4.注意事項:l專用法蘭與直管段焊接時不能帶著感測器焊接。l安裝時應使感測器的流向標誌與管道內流體流向一致。l感測器安裝前,法蘭凹槽內必須放好密封圈。壓力和溫度測量點的位置,取壓點在感測器下游3~5DN處,測溫點在下游5~8DN處。l測量高溫介質時,切勿用隔熱材料把感測器連線桿周圍包起來。l連線感測器的禁止電纜走向,應儘可能遠離強電磁場的干擾場合。絕對不允許與高壓電纜一起敷設,禁止電纜要儘量縮短,並且不得盤卷,以減少分布電感,最大長度不應超過200米。l安裝感測器前,管道必須進行清洗。衝掉管內的雜質,避免通流後堵塞感測器。測量液體的管道必須充滿被測液體,防止氣泡的干擾。

普通防腐渦街流量計接線

普通渦街流量計 可以測什麼介質?防腐渦街流量計有什麼不同地方?渦街流量計在工業上主要用於測量哪些介質?測量效果如何?

渦街流量計輸出頻率信號的三線制渦街流量計接線:

輸出頻率信號的三線制流量感測器採用DC24V或DC12V電源供電,一般通過三芯禁止電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連,禁止層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。禁止電纜線的選擇應適合現場環境要求,另外禁止電纜線要與其它強功率電力線分離,不能平行走線。感測器端子接線見圖(八)

輸出標準4~20mA電流信號的兩線制渦街流量計接線:

輸出標準4~20mA電流信號的兩線制變送器採用DC24V電源供電,一般通過兩芯禁止電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連,禁止層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。禁止電纜線的選擇應適合現場環境要求,另外禁止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)

防暴型渦街流量計接線:

LUGB/E三線制脈衝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,產品防爆標誌為ExiaⅡCT2-T5。本安防爆型渦街流量感測器/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)。

渦街流量計的管道內要清理乾淨

渦街流量計管道內要清理乾淨不得存有焊渣等物。然後將渦街流量計、石棉墊片和法蘭連線,注意密封墊片不應突出於管道內,渦街流量計可以在水平管道上側裝,特別是測量過熱蒸汽、飽和蒸汽和低溫液體,這樣流體的溫度對放大器的影響較小。當用於測量高溫液體或需經常清洗管道時,可將渦街流量計倒裝。通常採用在測量處縮徑提高測量處的流速,並選用較小口徑的儀表以利於儀表的測量,但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度。

渦街流量計 儘量避免安裝在振動較強的管道上,特別是橫向振動。若不得已要安裝時,必須採取減振措施,在感測器的上下游2D處分別設定管道緊固裝置,並加防振墊。儀表係數僅與鏇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,調換配件後一般無需重新標定儀表係數。渦街流量計是基於卡門渦街原理而研製成功的一種具有國際先進水平的新型流量計,渦街流量計是基於卡門渦街原理而研製成功的一種具有國際先進水平的新型流量計。

渦街流量計無輸出無流量偏差大處理方法

渦街流量計 無輸出是什麼原因?渦街流量計無流量顯示是什麼故障?渦街流量計不準確由哪些方面造成的?渦街這種產品好處在於它的製造成本相對較低,只要介質能夠滿足下限最小流量要求,就可以選擇它作為計量儀表,特別是測量氣體介質,不但不可以計量體積流量而且還可以測量質量流量。由於它的性能穩定慢慢代替了其它類型的流量儀表。

渦街流量計在通電不通流時轉換器應無輸出,瞬時流量指示為零,累積流量無變化,否則首先檢查是否因信號線禁止或接地不良,或管道震動強烈而引入干擾信號。如確認不是上述原因時,可調整轉換器內電位器,降低放大器增益或提高整形電路觸發電平,直至輸出為零。關旁通閥,打開上下游閥門,流動穩定後轉換器輸出連續的脈寬均勻的脈衝,流量指示穩定無跳變,調閥門開度,輸出隨之改變。否則應細緻檢查並調整電位器直至儀表輸出既無誤觸發又無漏脈衝為止。渦街流量計的信號是因為振動才產生的,所以在管道震動的時候,也會有流量顯示.在使用渦街流量計時經常會遇到同樣的問題,解決的方法如下:一,通過加裝固定支架減少管道的震動;二,將流量計的下限設定的大一些,有小信號的時候流量計可自動切除,不作顯示.

渦街流量計信號電路採用單片機技術進行數據處理,將CPU單元、儲存單元、顯示單元、通訊單元和其他功能模組封裝在放大電路內,具有RS485通訊功能,有這非常穩定的零點和精度,口徑從DN25-DN300,廣泛用於測量過熱蒸汽,飽和蒸汽,壓縮空氣和一般氣體及液體的體積流量和質量流量。

電磁流量計的全面檢查和保養

1、對電磁流量計每年做一次全面檢查;檢查內容為:外觀檢查,轉換器特性試驗,測量值校準,測量各部電壓,測量絕緣電阻,確認電路等;檢查零點漂移,調整零點顯得十分重要。線上檢查往往省略包含有感測器運作的檢查,而僅實施轉換器的校準,以便將線上檢查結果和歷史數據比較確定儀表是繼續使用,修補還是更新。

2、通過線上檢查驗證電磁流量計有無異常現象。對不能停止介質流動的管線分別檢查流量感測器和轉換器,用模擬信號器和其他通用儀表測試轉換器具有較高的校準精確度,檢查勵磁線圈包括勵磁連線電纜的絕緣電阻和銅電阻,以及檢查轉換器輸出的勵磁電流,核對磁場強度等間接方法。檢查電級和襯裡污穢/沉積狀況並清洗。檢查電磁流量計,除零點檢查外,還將流量感測器、轉換器和連線電纜分開進行。

3、連線電纜檢查:該項檢查內容是檢查信號線與勵磁線各芯導通和絕緣電阻,檢查各禁止層接地是否完好。

4、轉換器檢查:該項檢查內容是用通用儀表以及流量計型號相匹配的模擬信號器代替感測器提供流量信號進行調零和校準。校準包括零點檢查和調整,設定值檢查,勵磁電流測量,電流/頻率輸出檢查等。

5、流量感測器檢查;通過對勵磁線圈的檢查和檢查轉換器所測得的勵磁電流以間接評價磁場強度是否變化;測量電極接液電阻以評估電極表面受污穢和襯裡附著層狀況;檢查各部位絕緣電阻以判斷零件劣化程度,以估算清洗附著層前後因流動面積變化引入的流量值變化

功能

1、表體中同時集成溫壓補償補償功能,可測量流體的標準體積流量或標準質量流量。

2、全智慧型化、數位化電路設計,可自動補償被測流體密度或標況體積計算。

3、全新的數字濾波和修正功能使流量測量更加精準可靠。

4、電池供電型無需外接電源既可連續工作兩年以上。

5、全新點陣漢字液晶顯示,使用操作更方便。

特點及選型參數

測量介質:液體、氣體、蒸汽公稱通徑:DN15-DN300(非標產品可根據用戶要求特殊定做)溫度範圍:-40℃~350℃

壓力規格:PN1.6Mpa;PN2.5Mpa;PN4.0Mpa,更高的壓力規格可特殊定做範圍度:正常範圍1:10

擴展範圍1:15壓力損失係數:Cd≤2.6系統測量精度:液體、氣體示值±1%分體渦街流量計蒸汽示值±1.5%插入式流量計示值±2.5%供電電壓:感測器+12VDC、+24VDC(可選)變送器+24VDC。

現場顯示型儀表自帶3.6鋰電池輸出信號:感測器脈衝頻率信號0.1~3000Hz低電平≤1V高電平≥6V。

變送器兩線制4~20mADC電流信

號充許振動加速度:壓電式≤0.2g環境溫度:-40℃~55℃(非防爆場所)

-20℃~55℃(防爆場所)環境濕度:相對濕度5~85%信號遠傳距離:

渦街流量計渦街流量計

≤500m信號線接口:內螺紋M20×1.5防爆等級:iaⅡCT2-T5防護等級:普通型IP65

潛水型IP68儀表材質:轉換器外殼採用鋁合金,表體部分採用1Cr18Ni9Ti,也可根據用戶要求採用特殊材質。

常見故障

渦街流量計常見故障:一台DN50渦街流量計,從說明書查到,其液體用流量範圍是3-50m3/h。我們在油流標準裝置上標定的結果是10-50m3/h符合精度要求,但10m3/h以下精度不合格,應如何評價此台流量計?

渦街流量汁說明書中,標明的流量範圍是使用於特定參考介質的流量範圍,如液體—般指常溫水。用於其他介質時,可用流量範圍將隨介質的粘度和密度不同而異。由於油流量標準裝置採用粘度比水大,密度比水小的柴油做標定介質,流量計的下限流量—般都會相應提高,使可用流量範圍變窄。所以,渦街流量計在油流量標定裝置上標定出現小流量性能變差是正常的。由此我們不難推斷,如果用液化石油氣(這種低粘度介質)標定渦街流量汁,將會得到比水好的相反結果。

影響

輸出二線制(4~20)mA信號的與其它設備之間採用二線制傳輸,所需電源為24V±10%,輸出迴路的最大負載電阻為600Ω(包括電纜線的電阻)。一般情況下連線線用600VPVC絕緣電線或電纜;在易受電噪聲干擾的現場需使用二芯禁止線(RWP2×0.5mm),禁止層應可靠地接在放大器盒內的接地螺絲上。

渦街流量計的溫度對放大器的影響較小。當用於測量高溫液體或需經常清洗管道時,可將感測器倒裝。在有保溫層的管道上,切勿用保溫材料將感測器上連線放大器盒的連桿都包圍起來,最多不超過連桿高度的三分之一。感測器殼體可以用保溫材料包裹。

渦街流量計應避免在架空非常長的管道上安裝,因為長時間使用後,由於感測器的下垂作用非常容易造成感測器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時,必須在感測器的上下游2D處分別設定管道緊固裝置。安裝管道應無強烈振動,否則應有必要的減震措施。在感測器的上下游2D處分別設定管道緊固裝置,並加防震墊。

渦街流量計的最小流量又往往會低於儀表的下限值,儀表並非工作在它的最佳工作段,為了解決這一問題,通常採用在測量處縮徑提高測量處的流速,並選用較小口徑的儀表以利於儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流。

安裝的規範管理

智慧型渦街流量計規範安裝,給使用部門在後續管理提供有力的技術保障,對施工單位提出以下幾點具體要求,通過多年的驗證效果很好。

1.智慧型渦街流量計帶4~20mA輸出,脈衝輸出。

2.智慧型渦街流量計GPRS遠傳設備需帶脈衝輸入,4~20mA輸入。

3.具有電源防雷和信號防雷(4~20mA)。

4.智慧型渦街流量計的儀表櫃要求為:櫃內帶UPS電源、配空開及插座、將GPRS通訊裝置、智慧型渦街流量計轉換器等集中安裝並帶鎖。

5.儀表櫃的平穩需水泥墩底座、儀表櫃防護等級適用戶外、櫃頂具有隔熱層防止陽光直射、櫃具有防潑水功能。

6.表井內需有一側留有足夠的直管段,便於智慧型渦街流量計檢測、比對和後續管理。

7.設計智慧型渦街流量計時前端須留有至少10倍公稱通經(10DN)的直管段,後端須留有大於5DN的直管段,確保計量準確。

8.智慧型渦街流量計應嚴格按說明書安裝,安裝完畢後需測量接地,接地電阻值應在10Ω以下。等電位連線線使用多股銅束導線,線纜需大於等於16mm2;儀表接地線使用多股銅束導線,線纜要求大於等於6mm2。接地標準詳見GB50343-2009《建築物電子信息系統防雷技術規範》。

套用

選型要點

渦街流量計正確選型才能保證渦街流量計更好的使用。選用什麼種類的渦街流量計應根據被測流體介質的物理性質和化學性質來決定?使渦街流量計的通徑、流量範圍、襯裡材料、電極材料和輸出電流等?都能適應被測流體的性質和流量測量的要求。

1、精密功能檢查

精度等級和功能根據測量要求和使用場合選擇儀表精度等級,做到經濟合算。比如用於貿易結算、產品交接和能源計量的場合,應該選擇精度等級高些,如1.0級、0.5級,或者更高等級;用於過程控制的場合,根據控制要求選擇不同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量,無需做精確控制和計量的場合,可以選擇精度等級稍低的,如1.5級、2.5級,甚至4.0級,這時可以選用價格低廉的插入式渦街流量計。

2、可測量的介質

測量介質流速、儀表量程與口徑測量一般的介質時,渦街流量計的滿度流量可以在測量介質流速0.5—12m/s範圍內選用,範圍比較寬。選擇儀表規格(口徑)不一定與工藝管道相同,應視測量流量範圍是否在流速範圍內確定,即當管道流速偏低,不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準確度不能保證時,需要縮小儀表口徑,從而提高管內流速,得到滿意測量結果。

3、渦街流量變送器的選擇

在飽和蒸汽測量中採用VA型壓電式渦街流量變送器,由於渦街流量計量程範圍寬,因此,在實際套用中,一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低於渦街流量計的下限,也就是說必須滿足流體流速不得低於5m/s。根據用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器,而不能以現有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。

4、壓力補償壓力變送器的選擇

由於飽和蒸汽管路長,壓力波動較大,必須採用壓力補償,考慮到壓力、溫度及密度的對應關係,測量中只採用壓力補償即可,由於管道飽和蒸汽壓力在0.3-0.7MPa範圍,壓力變送器的量程選擇1MPa即可。

5、.顯示儀表選擇

顯示儀表智慧型流量顯示儀,具有穩壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。

設定

(1)儀表係數的設定,設定的儀表係數K可用下式表示:

K=1000/K0

式中:K0為渦街發生體在出廠時標定的儀表常數,L/脈衝;k的單位為脈衝數/m3。

(2)壓力補償壓力變送器的量程設定。

(3)壓力、流量報警上限設定。

3、渦街流量計的安裝

(1)渦街流量計儘量安裝在遠離振動源和電磁干擾較強的地方,振動存在的地方必須採用減振裝置,減少管道受振動的影響。

(2)直管段的配置,前後直管段要滿足渦街流量計的要求,所配管道內徑也必須和渦街流量變送器內徑一致。

4、渦街流量計使用注意事項

儘量減少管道內汽錘對渦街發生體的衝擊。振動較大而又無法消除時,不宜採用渦街流量計

現場需求

低維護量-市場上大多數的渦街流量計是採用取壓孔或插入式檢測元件感應漩渦,一旦介質中雜質嵌入取壓孔或感應元件與表體間的縫隙,則造成信號變弱或不穩定。良好的設計應該是沒有容易堵塞的部分,從而降低維護量。

感應元件線上更換-某些廠家的感應元件與渦街發生體合二為一,看似簡單的設計卻給實際使用帶來不便。因為一旦感應部分失效,則需要將管道內介質排空泄壓後更換部件,影響生產。完善的設計應該是將二者分開,這樣就可以單獨更換感應部分,而無需將介質排空。

渦街流量計容易受到振動的干擾,設計精良的渦街流量計可以通過硬體和數位訊號處理將干擾排除,從而得到穩定的信號。

渦街流量計安裝的一大麻煩事前後需要很長的直管段,有些廠家可以提供在流量計內部縮徑的設計,大大降低了用戶專門維渦街流量計配備直管段的需求。

套用原理

設鏇渦的發生頻率為f,被測介質平均流速為,鏇渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關係式:

f=SrU1/d=SrU/md(1)

式中 U1--鏇渦發生體兩側平均流速,m/s;

Sr--斯特勞哈爾數;

m--鏇渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr(2)

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1(3)

式中K--流量計的儀表係數,脈衝數/m3(P/m3)。

K除與鏇渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與鏇渦發生體形狀及雷諾數有關,圖2所示為圓柱狀鏇渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關係圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106範圍內,Sr可視為常數,這是儀表正常工作範圍。當測量氣體流量時,VSF的流量計算式為圖2斯特勞哈爾數與雷諾數關係曲線式中qVn,qV--分別為標準狀態下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;

Pn,P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力,Pa;

Tn,T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度,K;

Zn,Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮係數。

由上式可見,VSF輸出的脈衝頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表係數在一定雷諾數範圍內僅與鏇渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。

渦街流量計便是依據卡門鏇渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力感測器可測量標況體積流量和質量流量,是節流式流量計的理想替代產品。

為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,我公司新近開發出了改進型渦街流量感測器,因其獨特的結構和選材使該感測器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用。

在實際套用中,往往最大流量遠低於儀表的上限值,隨著負荷的變化,最小流量又往往會低於儀表的下限值,使加工、安裝都不方便。研製的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。

為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計採用微功耗高新技術

◆測量介質:氣體、液體、蒸氣

◆口徑規格法蘭卡裝式口徑選擇25,32,50,80,100

◆法蘭連線式口徑選擇100,150,200

◆流量測量範圍正常測量流速範圍?雷諾數1.5×104~4×106;氣體5~50m/s;液體0.5~7m/s

正常測量流量範圍液體、氣體流量測量範圍見表2;蒸氣流量範圍見表3

◆測量精度1.0級?1.5級

◆被測介質溫度:常溫–25℃~100℃

◆高溫–25℃~150℃-25℃~250℃

◆輸出信號脈衝電壓輸出信號高電平8~10V低電平0.7~1.3V

◆脈衝占空比約50%,傳輸距離為100m

◆脈衝電流遠傳信號4~20mA,傳輸距離為1000m

◆儀表使用環境溫度:-25℃~+55℃濕度:5~90%RH50℃

◆材質不鏽鋼,鋁合金

◆電源DC24V或鋰電池3.6V

◆防爆等級本安型iaIIbT3-T6

防護等級IP65

170

1700mm

180

1800mm

190

1900mm

200

2000mm

擇渦街流量計所需要的參數:

1、管道的口徑

2、被測介質的名稱(蒸汽要註明是飽和蒸汽還是過熱蒸汽)

3、被測介質的工作壓力

4、被測介質的工作溫度

5、被測介質的工作流量

飽和蒸汽密度、壓力、溫度一覽表

主要存在的問題主要有:①指示長期不準;②始終無指示;③指示大範圍波動,無法讀數;④指示不回零;⑤小流量時無指示;⑧大流量時指示還可以,小流量時指示不準;⑦流量變化時指示變化跟不上;⑧儀表K係數無法確定,多處資料均不一致。

分析及解決方法:總結引起這些問題的主要原因,主要涉及到以下方面:

1、選型方面的問題。有些渦街感測器在口徑選型上或者在設計選型之後由於工藝條件變動,使得選擇大了―個規格,實際選型應選擇儘可能小的口徑,以提高測量精度,這方面的原因主要同問題①、③、⑥有關。比如,一條渦街管線設計上供幾個設備使用,由於工藝部分設備有時候不使用,造成實際使用流量減小,實際使用造成原設計選型口徑過大,相當於提高了可測的流量下限,工藝管道小流量時指示無法保證,流量大時還可以使用,因為如果要重新改造有時候難度太大.工藝條件的變動只是臨時的。可結合參數的重新整定以提高指示準確度。

2、安裝方面的問題。主要是感測器前面的直管段長度不夠,影響測量精度,這方面的原因主要同問題①有關。比如:感測器前面直管段明顯不足,由於FIC203不用於計量,僅僅用於控制,故精度可以使用相當於降級使用。

3、參數整定方向的原因。由於參數錯誤,導致儀表指示有誤.參數錯誤使得二次儀表滿度頻率計算錯誤,這方面的原因主要同問題①、③有關。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準,實際滿度頻率大幹計算的滿度頻率的使得指示大範圍波動,無法讀數,而資料上參數的不一致性又影響了參數的最終確定,最終通過重新標定結合相互比較確定了參數,解決了這一問題。

4、二次儀表故障。這部分故障較多,包括:一次儀表電路板有斷線之處,量程設定有個別位顯示壞,K係數設定有個別位顯示壞,使得無法確定量程設定以及K係數設定,這部分原因主要向問題①、②有關。通過修復相應的故障,問題得以解決。

5、四路線路連線問題。部分迴路表面上看線路連線很好,仔細檢查,有的接頭實際已鬆動造成迴路中斷,有的接頭雖連線很緊但由於副線問題緊固螺釘卻緊固在了線皮上,也使得迴路中斷,這部分原因主要同問題②有關。

6、二次儀表與後續儀表的連線問題。由於後續儀表的問題或者由於後續儀表的檢修,使得二次儀表的mA輸出迴路中斷,對於這類型的二次儀表來說,這部分原因主要同問題②有關。尤其是對於後續的記錄儀,在記錄儀長期損壞無法修復的情況下,一定要注意短接二次儀表的輸出。

7、由於二次儀表平軸電纜故障造成迴路始終無指示。由於長期運行,再加上受到灰塵的影響,造成平軸電纜故障,通過清洗或者更換平軸電線,問題得以解決。

8、對於問題⑦主要是由於二次儀表顯示表頭線圈固定螺絲松,造成表頭下沉,指針與表殼摩擦大,動作不靈,通過調整表頭並重新固定,問題相應解決。

9、使用環境問題。尤其是安裝在地井中的感測器部分,由於環境濕度大,造成線路板受潮,這部分原因主要同問題②、②有關。通過相應的技改措施,對部分環境濕度大的感測器重新作了把探頭部分與轉換部分分離處理,改用了分離型感測器,故善了工作環境,日前這部分儀表運行良好。

10、由於現場調校不好,或者由於調校之後的實際情況的再變動。由於現場振動噪聲平衡調整以及靈敏度調整不好.或者由於調整之後運行一段時間之後現場情況的再變動,造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關。使用示波器,加上結合工藝運行情況,重新調整。

渦街流量計安裝對直管段的要求:

正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環節,若安裝環節失誤輕者影響測量精度,重者會影響流量計的使用壽命,甚至會損壞流量計。

渦街流量計安裝對直管段的要求是非常重要的。它的詳細要求如下:

若流量計安裝點上的上游有漸縮管,流量計上游應有不小於15D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段。

若流量計安裝點上的上游有漸擴管,流量計上游應有不小於18D(D為管道直徑)的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段

若流量計安裝點上游有90°彎頭或下行接頭,流量計上游應有不小於20D的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段。

若流量計安裝點上游在同一平面上有90°彎頭,流量計上游應有不小於25D的等徑直管段,下游應有不小於5D的等徑直管段。

流量調節閥或壓力調節閥儘量安裝在流量計下游5D以遠處,若必須安裝在流量計的上游,

流量計上游若有活塞式或柱塞式泵,活塞式或羅茨式風機、壓縮機,

特別注意:渦街流量計安裝點的上游較近處若裝有閥門,不斷地開關閥門,對流量計的使用壽命影響極大,非常容易對流量計造成永久性損壞。流量計儘量避免在架空的非常長的管道上安裝,這樣時間一長後,由於流量計的下垂非常容易造成流量計於法蘭的密封泄露,若不得已安裝時,必須在流量計的上下游2D處分別設定管道緊固裝置。

流量計算

Pn,P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力,Pa;

Tn,T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度,K;

Zn,Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮係數。

流量檢測元件

為了得到渦街流量感測器中的鏇渦頻率,從而計算出流體流量,需要使用檢測元件來測量。檢測元件包括熱敏電阻、應變片、壓電晶體、差動電容、超音波。檢測元件把渦街信號轉換成電信號,該信號既微弱又含有不同成分的噪聲,必須進行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈衝信號。1)用設定在鏇渦發生體內的檢測元件直接檢測發生體兩側差壓;2)鏇渦發生體上開設導壓孔,在導壓孔中安裝檢測元件檢測發生體兩側差壓;3)檢測鏇渦發生體周圍交變環流;4)檢測鏇渦發生體背面交變差壓;5)檢測尾流中鏇渦列。

檢定

現如今能源正在逐步減少,所以國家出台了關於能源管理的相關條例,其中明確指出,渦街流量計在套用於貿易結算中必須要到相關的檢定部門做技術檢定,出具相應的證書後才能投入使用。

現常用的渦街流量計檢定方法有兩種:

標準表法

用渦街流量計作標準器與被檢流量計串聯,可用靜態法或動態法檢定。通過比較兩台流量計的讀數,求得被檢渦街流量計誤差。

標準表法流量計標準裝置的特點:

1、標準表法裝置適用於計量各種流體(包括液體和氣體),也適用於各種粘度的液體。

2、進行示值檢定時,作為標準表的流量計與被檢流量計串聯安裝於同一個封閉管道系統中,一般無時間測量誤差。

3、作為標準表的渦街流量計,可以與被檢流量計各類相同,也可以不同。

4、用標準表法檢定流量計時可以不切斷氣流或液流,故適宜於線上檢定,也適用於作密閉管路的計量標準器。5、標準表法容易實現自動化,密閉安全,不污染環境。

6、體積小,重量輕,裝置構造簡單,操作方便,運輸安裝較易,成本較低。

7、標準表流量計準確度偏低,穩定性較差,常需要定期或不定期進行比對,以監督其計量性能。標準表的檢定周期較短。

鐘罩法

由於形如鐘罩的開口容器,倒放入裝有密封液體(水或其它液體)的上開口圓筒形儲液槽內。鐘罩是

浮在密封液體中,鐘罩內的容積已知,在測量時間間隔內,測量鐘罩上升(或下降)時吸入(或排出)氣體體積量,可求得氣體流量。

鐘罩法裝置是一種容積法氣體流量計裝置。

用鐘罩法檢定渦街流量計時,可以採用進氣方式或排出方式兩種檢定方法。進氣方式工作壓力高於鐘罩余壓,流量較大。排氣方式工作壓力一般小於鐘罩余壓,流量較小。

鐘罩有水封和油封式,對水封式鐘罩,若用排氣方式檢定流量計,同學錄被檢流量計的溫度低於鐘罩內的水溫時,要考慮空氣中的水蒸汽結露而產生的誤差。

鐘罩法只能用於計量接近大氣壓力的空氣流量計。煤氣表和濕式氣體流量計常用此法檢定,流量範圍較小,可以檢定上限流量為(3000-5000)m3/h的流量計。裝置準確度達0.2%~0.5%。

安裝要求

管道情況

渦街流量計的安裝要求有一定的前後直管段,常見情況如下(D為管道的直徑):

管道情況

安裝條件

感測器應安裝在水平、垂直、傾斜(液體流向自下而上)的與其通徑相同的管道上。感測器的上游和下2游應配置一定長度的直管段,其長度應符合前直管段15~20D,後直管段5~1OD的要求。

安裝液體感測器的附近管道內應充滿被測液體。

感測器應避免安裝在有強烈機械振動的管道上。

直管段的內徑儘可能與感測器通徑一致,若不能一致,應採用比感測器通徑略大的管道,誤差要≤3%,並不超過5mm。

感測器應避免安裝在有較強電磁場干擾、空間小和維修不方便的場合。

工業套用

智慧型渦街流量計,主要用於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。其特點是壓力損失小,量程範圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。本儀表採用壓電應力式感測器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度範圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈衝信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。

特點

測量介質:液體、氣體、蒸汽公稱通徑:DN15-DN300(非標產品可根據用戶要求特殊定做)溫度範圍:-40℃~350℃壓力規格:PN1.6Mpa;PN2.5Mpa;PN4.0Mpa,更高的壓力規格可特殊定做範圍度:正常範圍1:10擴展範圍1:15壓力損失係數:Cd≤2.6系統測量精度:液體、氣體示值±1%

蒸汽示值±1.5%插入式流量計示值±2.5%供電電壓:感測器+12VDC、+24VDC(可選)變送器+24VDC。

現場顯示型儀表自帶3.6鋰電池輸出信號:感測器脈衝頻率信號0.1~3000Hz低電平≤1V高電平≥6V。

變送器兩線制4~20mADC電流信號充許振動加速度:壓電式≤0.2g環境溫度:-40℃~55℃(非防爆場所)-20℃~55℃(防爆場所)環境濕度:相對濕度5~85%信號遠傳距離:≤500m信號線接口:內螺紋M20×1.5防爆等級:iaⅡCT2-T5防護等級:普通型IP65潛水型IP68儀表材質:轉換器外殼採用鋁合金,表體部分採用1Cr18Ni9Ti,也可根據用戶要求採用特殊材質。

作用範圍

渦街流量計流量測量技術與儀表的套用大致有以下幾個領域。

工業生產過程

流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一,它被廣泛適用於冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建築、輕紡、食品、醫藥、農業、環境保護及人民日常生活等國民經濟各個領域,是發展工農業生產,節約能源,改進產品質量,提高經濟效益和管理水平的重要工具在國民經濟中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中,流量儀表有兩大功用:作為過程自動化控制系統的檢測儀表和測量物料數量的總量表。

能源計量

能源分為一次能源(煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣)、二次能源(電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽)及載能工質(壓縮空氣、氧、氮、氫、水)等。能源計量是科學管理能源,實現節能降耗,提高經濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分,水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數量極其龐大的流量計,它們是能源管理和經濟核算不可缺少的工具。

環境保護工程

煙氣,廢液、污水等的排放嚴重污染大氣和水資源,嚴重威脅人類生存環境。國家把可持續發展列為國策,環境保護將是21世紀的最大課題。空氣和水的污染要得到控制,必須加強管理,而管理的基礎是污染量的定量控制。

我國是以煤為主要能源的國家,全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項目,每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計,組成連櫝排放監視系統。煙氣的流量沆量有很大因難,它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規則,氣體組分變化不定,流速範圍大,髒污,灰塵,腐蝕,高溫,無直管段等。

交通運輸

有五種方式:鐵路公路、航空、水運、和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之,但套用並不普遍。隨著環保問題的突出,管道運輸的特點引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計,它是控制、分配和調度的眼睛,亦是安全監沒和經濟核算的必備工具。

渦街流量計主要存在問題及其解決方法

主要存在的問題主要有

渦街流量計分析及解決方法

總結引起這些問題的主要原因,主要涉及到以下方面:

渦街流量計安裝對直管段的要求:

渦街流量計安裝對直管段的要求是非常重要的。它的詳細要求如下:

流量計對安裝點上的上下游直管段一定的要求,否則會影響測量精度。

飽和水蒸氣密度及鉑電阻-溫度對照表

分度號:Pt100R0=100.00Ω壓力為絕對壓力

產品選型

正確的選用渦街流量計是保證用好渦街流量計的前提條件,需要考慮的重要因素:通經(DN)、安裝方式、介質溫度、輸出信號、介質種類。

選型

蒸汽

外部環境

優勢

渦街流量計採用微功耗高新技術,採用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節省了電纜和顯示儀表的採購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度感測器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度並計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力感測器,用於氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。

渦街流量計流通管道條件

安裝

流體條件:單向流充滿整個管道,液體中允許有少量氣泡和固定微粒,氣體中允許有少量固體、塵粒和夜霧。飽和蒸汽的乾度不小於85%。不得有鏇轉流和脈動流。雷諾數Re>4000。溫度,壓力在規定範圍內。

管道條件:

渦街流量計感測器的前後應有足夠長的圓形直管段,其內徑光滑並與通徑DN一致。前後直管段視前面狀態而變,確保流體為充分發展的流態。

1)整流器的安裝:場地限制,直管段無法滿足,應安裝整流器,是一種非均勻分布多孔整流器,結構簡單,成本低,安裝方便,阻力損失小。

2)安裝條件:遠離震動源,有振動時在前後直管段2D處加支架用橡皮減振。感測器通徑圓應與前後直管段內徑圓保持同心。法蘭焊接時,密封夾緊時,管內不得有突出部分。流向應與箭頭方向一致。(高溫時推薦2、3、4位置,常溫和低溫時推薦1位置,垂直管道時選3位置。

3)溫度壓力補償安裝:P------壓力變送器,T---------溫度感測器,安裝在直管段上。

4)爆炸性場所安裝:在搬運或安裝時候承受的加速衝擊不允許超過2g。安裝要求應符合《中華人民共和國爆炸危險使用場所電氣安全使用規程》規定,渦街流量計必須與電源,信號安全柵配套使用,或者選用隔爆型感測器(變送器),不得直接與其他供電系統連線。

測量蒸汽

渦街流量計主要用於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,是一種比較先進、理想的流量儀表。

渦街流量計測量蒸汽三種方式有:

第一、也是使用最為廣泛的,帶溫壓補償渦街流量計。這是一種間接式渦街質量流量計,實際使用過程中通過溫度和壓力的測量間接測算出密度,再與渦街流量計計量出的體積數相乘,可以算出質量。這是蘇科儀表渦街流量計測量蒸汽的最普遍的一種形式。

第二、升力式渦街流量計,直接測量介質的質量。理論依據是:介質的質量流量大小與漩渦的強度有一定的比例關係,計算出漩渦強度大小,就可以直接算出介質的質量。日本橫河生產過這種流量計,但精度不太理想,市場使用率不高。·

最後一種就是差壓式渦街質量流量計,差壓信號+渦街流量計=差壓式渦街質量流量計。差壓信號是發生體上、下游特定位置的兩個取壓孔間的壓力差。兩取壓孔的軸線應與發生體的軸線處在同一平面內。取壓孔的距離對差壓值的大小和穩定性有明顯影響。距離近,差壓信號大,但穩定性差;距離遠,則反之。通過試驗,選擇合適的取壓孔位置是很重要的。和升力式渦街質量流量計相比,這種儀表更簡單,更容易實現。國內已有生產廠家投人開發,並取得發明專利,產品已在部分企業套用。

接線說明

渦街流量計感測器為三線制:電源、信號、電源地。採用三芯禁止電纜。禁止線在感測器一端接外殼地。不得在二次儀表端接大地。三芯分別接電源、信號、(Ω)電源地。

變送器為兩線制:採用二芯電纜,渦街“+”、“-”端子分別接+24V及測試儀表信號輸入“+”端,信號“-”端與24VDC“-”端連結,該迴路輸出4~20mA。

優缺點對比

渦街流量計的優點

1、渦街流量計無可動部件,測量元件結構簡單,性能可靠,使用壽命長。

2、渦街流量計測量範圍寬。量程比一般能達到1:10。

3、渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數的影響。一般不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。

4、渦街流量計造成的壓力損失小。

5、準確度較高,重複性為0.5%,且維護量小。

渦街流量計的缺點

1、渦街流量計工作狀態下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數的影響,但液體或蒸汽的最終測量結果應是質量流量,對於氣體,最終測量結果應是標準體積流量。質量流量或標準體積流量都必須通過流體密度進行換算,必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。

2、造成流量測量誤差的因素主要有:管道流速不均造成的測量誤差;不能準確確定流體工況變化時的介質密度;將濕飽和蒸汽假設成乾飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除,渦街流量計的總測量誤差會很大。

3、抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產生測量誤差,甚至不能正常工作。通道流體高流速衝擊會使渦街發生體的懸臂產生附加振動,使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。

4、對測量髒污介質適應性差。渦街流量計的發生體極易被介質髒污或被污物纏繞,改變幾何體尺寸,對測量精度造成極大影響。

5、直管段要求高。專家指出,渦街流量計直管段一定要保證前40D後20D,才能滿足測量要求。

6、耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300℃以下介質的流體流量。

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