一、分体式温压补偿涡街流量计原理
分体式温压补偿涡街流量计包含涡街流量传感器,压力变送器,温度传感器,流量积算仪,仪表箱及配套配件等。
LUGB型应力式涡街流量传感器是根据卡门涡街原理,利用应力检测方式,以压电晶体作为敏感元件,并使检测部件与旋涡发生体分离的一种新型流体振荡型流量传感器。
该传感器具有无运动零部件、测量范围度大、介质适用性广、测量精度高、检定周期长、传输信号距离远、压力损失小、结构简单、运行可靠、使用寿命长、安装维护方便等许多显著优点。可广泛地应用于石油化工、冶金机械、供热供电、医药科研等各行业的各种气体、液体、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理。
涡街流量传感器是根据“卡门涡街”原理研制成的一种流体振动型流量仪表,基本原理是当流体遇到非流线体时,在非流线体两侧会交替产生旋涡。
1、基本原理见图一
图一St与Re的关系
旋涡的分离频率,在一定的柱形下与流速成线性比例关系,基本函数关系如下:
式中
f:旋涡分离频率,HZ
St:斯特劳哈尔数,不同的柱形St不同,在一定柱形下,在一定流量内St基本不变,无量纲
V:流体在管道中平均流速,m/s
D:管道直径,m
d:旋涡发生体迎流面宽度,m
由上式可见,通过测量旋涡的分离频率,便可知流体的流速和瞬时量,斯特劳哈尔数St是通过试验确定的无量纲的常数,一段时间内输出的频率脉冲数与流体的体积之比称为仪表系数,基本公式演变如下:
式中Q:一段时间内体积量,m3
S:管道的截面积,m2
T:一段时间单位,秒
一段时间内旋涡产生的数量N=f·T
仪表系数K值由式K=N/Q得出,单位:n/m3
LUGB系列涡街传感器采用高性能的压电晶体检测旋涡分离的频率。旋涡在柱体后部两侧交替分离,产生压力脉动。安装在柱体后面的压电检测体感受到涡街的交变力时,产生交变的电荷信号。交变的电荷信号,经电荷放大器处理后,以电压频率信号输出(传感器)或进一步变成与流量成线性比例的4~20 mA直流标准信号输出(变送器)。
2、电荷检测放大器工作原理
检测放大器的作用是将传感器探头产生的交变信号,经电荷放大器进行电荷/电压转换,经高通滤波电压放大,低通滤波整形后,输出频率脉冲信号。电路原理框图见图二
图二
二、主要技术特性
2.1精度等级:1.0;1.5;2.5
2.2重复性误差%:≤1/3准确度等级值
2.3压力损失系数:Cd≤2.4
2.4测量范围度:8:1~40:1
2.5公称压力(MPa):1.0;1.6;2.5;(2.5以上订货时注明)
2.6测量介质温度(℃):—40~200;280;350;450
2.7供电电源:12~24V DC;3.6V DC
2.8输出信号:
2.8.1电压脉冲:低电平≤0.5V,高电平≥5V
2.8.2标准信号:电压信号:0~5V,1~5V
电流信号:0~10mA,4~20mA
2.9使用环境条件:
2.9.1温度:—40~55℃
2.9.2相对湿度:5~90%
2.9.3大气压力:86~106kPa
2.10流量测量范围(见表一)
公称通径 |
液体(m3/h) |
气体(m3/h) |
||
标准范围 |
可测范围 |
标准范围 |
可测范围 |
|
20 |
1~8 |
0.4~10 |
5~60 |
|
25 |
1.5~12 |
0.6~16 |
10~120 |
|
32 |
2~20 |
1~25 |
16.6~200 |
10~200 |
40 |
2.5~30 |
1~40 |
25~300 |
16~300 |
50 |
3.3~50 |
1.5~60 |
41.6~500 |
24~500 |
65 |
5.3~80 |
2.5~100 |
66~800 |
40~800 |
80 |
8~120 |
4~160 |
100~1200 |
64~1200 |
100 |
13~200 |
6.25~250 |
166~2000 |
83~2000 |
125 |
20~300 |
10~400 |
250~3000 |
133~3000 |
150 |
26~400 |
15~600 |
333~4000 |
200~4500 |
200 |
53~800 |
25~1000 |
666~8000 |
333~8000 |
250 |
80~1200 |
40~1600 |
1000~12000 |
533~12000 |
300 |
106~1600 |
50~2000 |
1330~16000 |
666~18000 |
注:表中所列流量范围:液体指常温水;气体指标准状况(20℃、101325Pa)下的空气。
三、规格型号:
3.1规格及标记
3.1.1传感器公称通径标记(见表二)
公称通径 |
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
标记号 |
015 |
020 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
08 |
10 |
公称通径 |
125 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
标记号 |
12 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
3.1.2被测介质标记(见表三)
被测介质 |
气 体 |
液 体 |
蒸 汽 |
|
T≤350℃ |
T>350℃ |
|||
标 记 号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
3.1.3连接方式标记(见表四)
连接方式 |
法兰连接式 |
法兰卡装式 |
插入式 |
标记号 |
1 |
2 |
3 |
3.1.4其它标记
A:普通型(无标记) B:防爆型(标记B)
C:标准信号输出(标记M) D:现场显示(标记X)
3.2传感器型号
3.2.1型号组成及意义
3.2.2本传感器的型号表示法完全符合中华人民共和国专业标准《JB/T9249-1999涡街流量传感器》之规定。
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