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智能渦街流量計(jì)
江蘇銳派儀表有限公司
一、LUGB渦街流量計(jì)
關(guān)鍵字：LUGB渦街流量計(jì),壓電式渦街流量計(jì)，電容式渦街流量計(jì)
主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能*穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。應(yīng)力式渦街流量計(jì)是一種采用壓電晶體作為檢測元件，輸出與流量成正比的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的流量儀表。該儀表可以直接與智能流量積算儀配套使用，也可以與計(jì)算機(jī)及集散系統(tǒng)配套使用，對(duì)不同介質(zhì)的流量參數(shù)進(jìn)行測量。該儀表根據(jù)流體渦街的檢測原理，其檢測渦街的壓電晶體不與介質(zhì)接觸，儀表具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn).
在流體中設(shè)置三角形旋渦發(fā)生體，則在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦,如圖1所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列.設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)平均流速為V。旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到關(guān)系式:
斯特羅哈爾數(shù)Sr與雷諾數(shù)Re之間的關(guān)系如圖2所示:在曲線平緩的范圍內(nèi)旋渦的發(fā)生頻率與流速成正比,并且不受流體的密度、粘度等介質(zhì)參數(shù)的影響，因此，只要知道了斯特羅哈爾數(shù)，通過檢測出旋渦的發(fā)生頻率，就可以正確地測量流量。
二、LUGB渦街流量計(jì)特點(diǎn):
★ 檢測元件不接觸流體，可靠性高，介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。
★ 無可動(dòng)部件，耐磨損，結(jié)構(gòu)牢靠、簡單。
★ 測量范圍寬，準(zhǔn)確度高。
★ 壓力損失小。
★ 脈沖信號(hào)輸出。
★ 計(jì)量成本低。
LUGB渦街流量計(jì)產(chǎn)品型譜:
例：型號(hào)LUGB——2310表示：
應(yīng)力式渦街流量傳感器，法蘭卡裝式，氣體介質(zhì)，口徑100。
二、基本參數(shù)
2.1 測量介質(zhì)： 液體、氣體、蒸汽（傳感器與介質(zhì)接觸部分的材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，可適用于多種腐蝕性介質(zhì)） 2.2 規(guī)格： 2.2.1 Φ25 Φ32 Φ40 Φ50 Φ65 Φ80 Φ100 Φ125 Φ150 Φ200 Φ250 Φ300 2.3 準(zhǔn)確度 1.0級(jí) 1.5級(jí) 2.5級(jí)（插入式） 2.4 量程： 1：6 1：8 1：10 2.5流量測量范圍： 液體：0.4～7m/s 氣體：5～60m/s 蒸汽：5～70m/s 2.6雷諾數(shù)測量范圍： 正常雷諾數(shù)（Re）范圍：2×104～7×106 擴(kuò)展雷諾數(shù)（Re）范圍:1×104～7×106 |
2.7阻力系數(shù)： Cd≤2.4 2.8介質(zhì)壓力 ≤2.5Mpa 2.9介質(zhì)溫度 :-40～+160℃ -40～+280℃ -40～+350℃ 2.10允許振動(dòng)加速度：≤0.2g 2.11輸出信號(hào)： 低電平≤1V,高電平≥6V，頻率范圍2～3000Hz 2.12供電電源： 24VDC≤20mA;12VDC≤10 mA |
三、技術(shù)要求
3.1 工作條件 傳感器可在3.2下正常連續(xù)工作 3.2 環(huán)境條件 3.2.1環(huán)境溫度：-40～+55℃ （非防爆場所） 3.2.2環(huán)境濕度：≤85％（相對(duì)濕度） 3.2.3大氣壓力：86～106Kpa 3.3安裝指南： a)傳感器安裝在管道上的位置一定要選振動(dòng)小的地方，振動(dòng)加速度不能大于0.2g，如大于需要采取減震措施。 b)傳感器的上游側(cè)和下游側(cè)必須有足夠的直管段見示意圖3。 |
圖3
c） 對(duì)于卡裝連接儀表，法蘭焊后必須保證法蘭的端面與管道垂直，內(nèi)表面光滑，見圖4
d) 傳感器可水平、垂直或傾斜安裝在直管上，當(dāng)垂直安裝測液體時(shí)，液體必須由下而上流動(dòng)。
e) 當(dāng)在渦街流量傳感器同壓力傳感器和溫度傳感器組成測量系統(tǒng)時(shí)，其壓力、溫度測量點(diǎn)的位置如圖5。
圖5
f) 渦街流量傳感器安裝步驟可參考方法A或方法B（以法蘭卡裝型為例）：
方法A：（見示意圖6）
Ⅰ 選定安裝位置，并取前15DN，后5DN直管段割下。
Ⅱ 在選表位置焊上兩片法蘭，并將傳感器裝好。
Ⅲ 去掉原管多出的直管（即表體寬度）。
Ⅳ 將傳感器的前后直管段焊到原工藝管道上。
方法B：（見示意圖7）
Ⅰ 考慮前15DN，后5DN選定裝表位置。
Ⅱ取下表體寬度的一段管，焊上兩片法蘭連接孔同心，將傳感器螺栓緊固好。
圖7
四、基本結(jié)構(gòu)及外型尺寸
LUGB型渦街流量傳感器，是由表體、支柱和放大電路三大部分組成，其管道示意圖如圖8所示，儀表外型尺寸見表1。
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法蘭卡裝型 |
圖8
表1
DN | L1 | L2 | D | H | 配無縫鋼管 |
10 | 50 | 80 | 90 | 410 | Φ13×1.5 |
15 | 50 | 80 | 95 | 415 | Φ19×1.5 |
20 | 50 | 80 | 105 | 425 | Φ26×3 |
25 | 53 | 85 | 110 | 430 | Φ32×3.5 |
40 | 66 | 90 | 150 | 481 | Φ47×3.5 |
50 | 74 | 112 | 165 | 195 | Φ59×4.5 |
65 | 74 | 112 | 185 | 515 | Φ76×4.5 |
80 | 70 | 110 | 200 | 527 | Φ89×4.5 |
100 | 80 | 120 | 220 | 550 | Φ108×4 |
125 | 78 | 120 | 235 | 580 | Φ135×5 |
150 | 90 | 132 | 270 | 608 | Φ159×4.5 |
200 | 90 | 136 | 320 | 669 | Φ214×7 |
250 | 110 | 162 | 380 | 727 | Φ275×12.5 |
300 | 126 | 188 | 440 | 775 | Φ325×12.5 |
350 | 178 | 250 | 500 | 810 | Φ379×14.5 |
400 | 200 | 278 | 560 | 860 | Φ430×15 |
450 | 225 | 305 | 610 | 910 | Φ482×16 |
500 | 248 | 330 | 670 | 960 | Φ534×17 |
五、傳感器選型
傳感器的選型主要考慮儀表口徑的選擇和儀表功能以及儀表壓力損失。
5.1 儀表口徑的選擇
儀表的口徑不同，其測量范圍不同，而每一種口徑其測量范圍又隨被測介質(zhì)種類和工況溫度、壓力變化而變化。選定儀表口徑，可按被測介質(zhì)種類和工況溫度及壓力下的流量，通過查表方法選擇儀表口徑，見表2，見表3，見表4。對(duì)于過熱蒸汽的流量范圍可通過查表5，查出被測介質(zhì)密度，在從表4中查出相近密度下的流量范圍。
對(duì)于密度值在表中處于兩值之間的可按比例計(jì)算，對(duì)于工況參數(shù)超出表2，表3、表4的可由廠方幫助決定。
幾種流量換算公式：
a)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量QN換成工況狀態(tài)下的體積流量Qv:
公式1
b)工況下氣體密度計(jì)算：（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度換算成工況下的密度）
公式2
c)質(zhì)量流量QG換算成體積流量 Qv:
公式3
式中： ρo——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度，（kg/m3）（見表7）
QN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)
QV——工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)
t——工況狀態(tài)下的溫度(℃)
P——工況狀態(tài)下的壓力（MPa）
ρN——工況狀態(tài)下的密度（kg/m3）
QG——質(zhì)量流量（kg）
液體的流量范圍 （僅供參考） 表2
口徑（mm） | 標(biāo)準(zhǔn)測量范圍 (m3/h) | 可選測量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍（Hz） |
20 | 1.2－12 | 1－15 | 40－600 |
25 | 1.6－16 | 1.6－18 | 35－400 |
40 | 2－30 | 2－48 | 10－240 |
50 | 3－50 | 3－70 | 8－190 |
80 | 15－150 | 10－170 | 6－110 |
100 | 20－200 | 15－270 | 5－90 |
125 | 36－360 | 25－450 | 4.2－76 |
150 | 50－500 | 40－630 | 3.8－60 |
200 | 100－1000 | 80―1200 | 3.2－48 |
250 | 150－1500 | 120－1800 | 2.5－37.5 |
300 | 200－2000 | 180－2500 | 2.2－30.6 |
350 | 300－3000 | 220－3500 | 1.7－27 |
400 | 350－3500 | 300－4500 | 1.4－21 |
500 | 500－5000 | 400－7100 | 1.0－17.8 |
600 | 700－7000 | 500－10000 | 0.7－14 |
氣體工況下測量范圍 （僅供參考） 表3
口徑（mm） | 標(biāo)準(zhǔn)測量范圍 (m3/h) | 可選測量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍（Hz） |
20 | 6－50 | 5－77 | 220－3400 |
25 | 8－60 | 8－120 | 180－2700 |
40 | 18－180 | 18－310 | 90－1550 |
50 | 30－300 | 30－480 | 80－1280 |
80 | 70－700 | 70－1230 | 40－700 |
100 | 100－1000 | 100－1920 | 30－570 |
125 | 150－1500 | 140－3000 | 23－490 |
150 | 200－2000 | 200－4000 | 18－360 |
200 | 400－4000 | 320－8000 | 13－325 |
250 | 600－6000 | 550―11000 | 11－220 |
300 | 1000－10000 | 800－18000 | 9－210 |
350 | 1500－15000 | 1100－24000 | 8－175 |
400 | 1800－18000 | 1500－30800 | 7－143 |
2500 | 2500－25000 | 2000－48000 | 5－120 |
600 | 3200－32000 | 2500－70000 | 3.5－98 |
飽和蒸汽質(zhì)量流量測量范圍（僅供參考） 表4
P(Mpa) T（℃) ρ(Kg/m3) | 0.2 120.23 1.129 | 0.3 133.54 1.651 | 0.4 143.62 2.163 | 0.5 151.84 2.669 | 0.6 158.84 3.170 | 0.7 164.96 3.667 | 0.8 170.41 4.162 | 0.9 175.36 4.655 | 1.0 179.88 5.147 | 1.2 187.96 6.127 | 1.4 195.04 7.106 | 1.6 201.37 8.085 | 1.8 207.11 9.065 | 2.0 212.37 10.05 |
DN20Qmm Qmax | 11 110 | 13 130 | 15 150 | 16 160 | 18 180 | 19 190 | 20 200 | 21 210 | 22 220 | 24 240 | 26 260 | 28 280 | 30 300 | 31 310 |
DN25 Qmm Qmax | 14 140 | 17 170 | 19 190 | 22 220 | 23 230 | 25 250 | 27 270 | 28 280 | 30 300 | 33 330 | 35 350 | 37 370 | 40 400 | 42 420 |
DN40Qmm Qmax | 31 310 | 38 380 | 44 440 | 48 480 | 53 530 | 57 570 | 60 600 | 64 640 | 67 670 | 73 730 | 79 790 | 84 840 | 89 890 | 94 940 |
DN50 Qmm Qmax | 52 520 | 63 630 | 73 730 | 81 810 | 88 880 | 95 950 | 101 1010 | 107 1070 | 112 1120 | 122 1220 | 132 1320 | 140 1400 | 149 1490 | 157 1570 |
DN80 Qmm Qmax | 122 1220 | 148 1480 | 170 1700 | 188 1880 | 205 2050 | 221 2210 | 235 2350 | 249 2490 | 261 2610 | 285 2850 | 307 3070 | 328 3280 | 347 3470 | 365 3650 |
DN100Qmm Qmax | 175 1750 | 212 2120 | 242 2420 | 269 2690 | 293 2930 | 315 3150 | 336 3360 | 355 3550 | 374 3740 | 408 4080 | 439 4390 | 468 4680 | 496 4960 | 522 5220 |
DN125Qmm Qmax | 262 2620 | 317 3170 | 363 3630 | 404 4040 | 440 4400 | 473 4730 | 504 5040 | 553 5530 | 560 5600 | 611 6110 | 658 6580 | 702 7020 | 743 7430 | 783 7830 |
DN150Qmm Qmax | 350 3500 | 423 4230 | 484 4840 | 538 5380 | 586 5860 | 631 6310 | 672 6720 | 711 7110 | 747 7470 | 815 8150 | 878 8780 | 936 9360 | 992 9920 | 1044 10440 |
DN200Qmm Qmax | 700 7000 | 846 8460 | 969 9690 | 1076 10760 | 1173 17730 | 1261 12610 | 1344 13440 | 1421 14210 | 1494 14940 | 1630 16300 | 1756 17560 | 1873 18730 | 1983 19830 | 2088 2088 |
DN250Qmm Qmax | 1050 10500 | 1269 12690 | 1453 14530 | 1641 16410 | 1759 17590 | 1892 18920 | 2016 20160 | 2132 21320 | 2241 22410 | 2445 24450 | 2634 26340 | 2809 28090 | 2974 29740 | 3132 31320 |
DN300Qmm Qmax | 1750 17500 | 2116 21160 | 2422 24220 | 2669 26690 | 2932 29320 | 3153 31530 | 3359 33590 | 3553 35530 | 3736 37360 | 4076 40760 | 4389 43890 | 4682 46820 | 4958 49580 | 5220 52200 |
DN350Qmm Qmax | 2624 26240 | 3174 31740 | 3632 36320 | 4035 40350 | 4397 43970 | 4730 47300 | 5038 50380 | 5329 53290 | 5603 56030 | 6114 61140 | 6538 65380 | 7023 70230 | 7436 74360 | 7830 78300 |
DN400Qmm Qmax | 3149 31490 | 3808 38080 | 4359 43590 | 4842 48420 | 5277 52770 | 5676 56760 | 6047 60470 | 6395 63950 | 6724 67240 | 7336 73360 | 7901 79010 | 8427 84270 | 8923 89230 | 9396 93960 |
DN500Qmm Qmax | 4374 43740 | 5289 52890 | 6054 60540 | 6725 67250 | 7329 73290 | 7883 78830 | 8398 83980 | 8881 88810 | 3339 33390 | 10189 101890 | 10973 109730 | 11705 117050 | 12394 123940 | 13050 130500 |
DN600Qmm Qmax | 5599 55990 | 6770 67700 | 7749 77490 | 8608 86080 | 9381 93810 | 10089 100890 | 10749 107490 | 11368 113680 | 11954 119540 | 130452 130420 | 14046 104060 | 14982 149820 | 15864 158640 | 16704 167040 |
六、傳感器使用在非防爆場所電氣接線
6.1接線端子示意圖及端子定義：
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“+" “-"接流量積算儀外供DC+12V或DC+24V電源，必須與傳感器銘牌上標(biāo)注的電壓*。
“ "接流量積算儀脈沖輸入端。
6.2 接線
6.2.1接線導(dǎo)線請選用3×0.35mm2三芯屏蔽電纜。
6.2.2導(dǎo)線與接線端子連接必須可靠。
6.3 接地
6.3.1電纜屏蔽網(wǎng)應(yīng)在安全場所可靠接地，禁止與儀表外殼連接
6.3.2傳感器放大器殼體上設(shè)有接地螺栓，用戶使用時(shí)應(yīng)可靠地。接線如圖10、圖11
YB2006 二次表接線圖
圖10
DL-5和DL-5B接線圖
圖11
6.4防爆型傳感的接線方法：防爆型渦街與二次儀表或關(guān)
聯(lián)設(shè)備之間必須加防爆安全柵。接線如圖12
LUGB渦街流量計(jì)產(chǎn)品選型表:正確的選用渦街流量計(jì)是保證用好渦街流量計(jì)的前提條件，需要考慮的重要因素：通經(jīng)（DN）、安裝方式、介質(zhì)溫度、輸出信號(hào)、介質(zhì)種類。
型號(hào) | 說明 | ||||||||
RP-LUGB | 標(biāo)準(zhǔn)渦街流量計(jì) | ||||||||
安裝方式 | 2 | 法蘭卡裝式 | |||||||
3 | 法蘭連接式 | ||||||||
4 | 管道對(duì)焊式 | ||||||||
5 | 螺紋連接式 | ||||||||
6 | 卡箍連接式 | ||||||||
7 | 固定插入式 | ||||||||
8 | 球閥插入式 | ||||||||
測量介質(zhì) | 2 | 液體 | |||||||
3 | 氣體 | ||||||||
4 | 蒸汽 | ||||||||
公稱通徑 | -X | 流量計(jì)公稱通徑用2-4位阿拉伯?dāng)?shù)字表示 例如：DN200用200表示 | |||||||
輸出信號(hào) | -2 | 脈沖頻率信號(hào)無顯示 | |||||||
-3 | 脈沖頻率信號(hào)帶顯示 | ||||||||
-4 | 電池供電帶顯示 | ||||||||
-5 | 兩線制4～20mA信號(hào)無顯示 | ||||||||
-6 | 兩線制4～20mA信號(hào)帶顯示 | ||||||||
-7 | 兩線制4～20mA信號(hào)帶hart通訊 | ||||||||
-8 | 三線制4～20mA信號(hào)帶顯示 | ||||||||
-9 | 三線制4～20mA信號(hào)帶RS485通訊 | ||||||||
溫度規(guī)格 | 2 | -50～50℃（僅電容式） | |||||||
3 | -20～50℃ | ||||||||
4 | 50～250℃ | ||||||||
5 | 50～320℃ | ||||||||
6 | 50～500℃（僅電容式） | ||||||||
壓力規(guī)格 | 2 | 1.6MPa | |||||||
3 | 2.5MPa | ||||||||
4 | 4.0MPa | ||||||||
5 | 更高壓力（zui高32MPa） | ||||||||
補(bǔ)償類型 | -P | 一體化壓力補(bǔ)償 | |||||||
-T | 一體化溫度補(bǔ)償 | ||||||||
-PT | 一體化溫壓補(bǔ)償 | ||||||||
特殊類型 | F | 分體式 | |||||||
Q | 潛水型 | ||||||||
S | 縮徑型 | ||||||||
N | 耐腐蝕型 | ||||||||
G | 隔爆型 | ||||||||
B | 本案防爆型 | ||||||||
LUGB渦街流量計(jì)口徑與流量范圍對(duì)照表：
儀表口徑 (mm) | 液體 | 氣體和蒸汽 | ||
測量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | 測量范圍 (m3/h) | 輸出頻率范圍 (Hz) | |
15 | 0.3-6 | 36-446 | 2.4-36 | 260-1600 |
20 | 0.6-40 | 32-396 | 4-50 | 230-1360 |
25 | 1.2～16 | 25～336
| 8.8～55 | 190～1140 |
32 | 1.5-20 | 16-286 | 10-160 | 160-1090 |
40 | 2～40 | 10～200 | 27～205 | 140～1040 |
50 | 3～60 | 8～160 | 35～380 | 94～1020 |
80 | 6.5～130 | 4.1～82 | 86～1100 | 55～690 |
100 | 15～220 | 4.7～69 | 133～1700 | 42～536 |
150 | 30～450 | 2.8～43 | 347～4000 | 33～380 |
200 | 45～800 | 2～31 | 560～8000 | 22～315 |
250 | 65～1250 | 1.5～25 | 890～11000 | 18～221 |
300 | 95～2000 | 1.2～24 | 1360～18000 | 16～213 |
(300) | 100～1500 | 5.5～87
| 1560～15600 | 85～880 |
(400) | 180～3000 | 5.6～87 | 2750～27000 | 85～880 |
(500) | 300～4500 | 5.6～88 | 4300～43000 | 85～880 |
(600) | 450～6500 | 5.7～89 | 6100～61000 | 85～880 |
(800) | 750～10000 | 5.7～88 | 11000～110000 | 85～880 |
(1000) | 1200～1700 | 5.8～88 | 17000～170000 | 85～880 |
>(1000) | 協(xié)議 |
| 協(xié)議 | |
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