插入式渦街流量計
江蘇奧科儀表有限公司
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一、插入式渦街流量計概述：
AK-LUGB渦街流量計（插入式渦街流量計）的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比”。變送器流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。如圖一所示,流通本體內插入有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質流動方向垂直,底面迎向流體。
在流體中設置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼旋渦，如圖(一)所示。
圖一
當被測介質流過柱體時,在柱體兩側交替產生旋渦,旋渦不斷產生和分離,在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦街”。理論分析和實驗已證明,旋渦分離的頻率與柱側介質流速成正比。
旋渦交錯分離,在柱體兩側及柱體后面的尾流中產生脈動的壓力,設在柱體內部（或后面）的檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用,使埋設在探頭內的壓電晶體 元件受到交變應力而產生交變電荷信號。該信號經放大器上的電荷變換、放大，濾波限幅和觸發(fā)整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的方波電壓脈沖信號。該 信號再送到就地顯示儀，傳感器輸出的每一個脈沖將代表一定體積的被測流體。一段時間內的輸出總脈沖數(shù),將代表這段時間內流過傳感器的流體總體積。傳感器輸出的電壓脈沖信號送到連于一體的就地顯示儀。就地顯示儀采用最新微功耗CPU，測量渦街傳感器輸出的頻率信號，根據(jù)設定的密度，渦街流量系數(shù)進行流量運算，現(xiàn)場液晶顯示瞬時流量和累計流量。
▲現(xiàn)場液晶顯示，脈沖、4-20mA輸出或485通訊，可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接。
三、插入式渦街流量計技術參數(shù)：
| 公稱通徑（mm） | 15、20、25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，（300～1000插入式） |
| 公稱壓力（MPa） | DN15-DN200 4.0（>4.0協(xié)議供貨），DN250-DN300 1.6（>1.6協(xié)議供貨） |
| 介質溫度（℃） | 壓電式：-40～150，-40～260，-40～330；電容式： -40～400，-40～500（協(xié)議訂貨） |
| 本體材料 | 1Cr18Ni9Ti，（其它材料協(xié)議供貨） |
| 允許振動加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0～2.0g |
| 精確度 | ±1%R，±1.5%R；插入式：±2.5%R， |
| 范圍度 | 1：6～1：30 |
| 供電電壓 | 傳感器：DC +12V，DC +24V；變送器：DC +12V ，DC +24V；電池供電型：3.6V電池 |
| 輸出信號 | 方波脈沖（不包括電池供電型）：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA |
| 壓力損失系數(shù) | 符合JB/T9249標準 Cd≤2.4 |
| 防爆標志 | 本安型：ExdⅡia CT2-T5隔爆型：ExdⅡCT2-T5 |
| 防護等級 | 普通型IP65 潛水型 IP68 |
| 環(huán)境條件 | 溫度-20℃～55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa |
| 適用介質 | 氣體、液體、蒸汽 |
| 傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型：≤300m，兩線制標準電流輸出型 （4～20mA） ≤1500m；負載電阻≤750Ω； RS485/HART≤1200m. |
| 型 譜 | 說 明 | ||||||
| AKLUGB |
|
渦街流量儀表 | |||||
| 檢測 | B |
|
壓電式傳感器 | ||||
| 方式 | E |
|
電容式傳感器 | ||||
| 連接方式 | 1 | 僅對滿管型 | 法蘭連接型 | ||||
| 2 | 僅對滿管型 | 法蘭卡裝型 | |||||
| 3 | 僅對插入型 | 簡易插入型 | |||||
| 4 | 僅對插入型 | 球閥插入型 | |||||
| 測量介質 | 2 |
|
液體 | ||||
| 3 | 氣體 | ||||||
| 4 | 蒸汽 | ||||||
| 公稱通徑 | 2 |
|
DN25 | ||||
| … | … 單位：mm | ||||||
| 30 | DN300 | ||||||
| 使用環(huán)境 | P |
|
普通型 | ||||
| B | 防爆型 | ||||||
| 輸出信號 | 1 | 脈沖輸出 | |||||
| 2 | 4～20mA電流輸出，液晶顯示 | ||||||
| 3 | RS-485通訊 | ||||||
| 4 | 電池供電，不帶溫度、壓力補償 | ||||||
| 5 | 溫壓補償一體，4～20mA電流輸出型 | ||||||
| 6 | 溫壓補償一體，電池供電型 | ||||||
儀表的安裝設計
儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環(huán)節(jié)，若安裝不當，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至會損壞儀表。
（一） 安裝環(huán)境要求：
1． 盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
2． 避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風措施。
3． 避開高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風措施。
4． 渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。
5． 儀表最好安裝在室內，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內。
6． 儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。
（二） 儀表管道安裝要求：
渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三) DN為儀表公稱口徑 單位:mm
儀表選型是儀表應用中非常重要的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶和設計單位在選用本公司產品時,請仔細閱讀本節(jié)資料,認真核對流體的工藝參數(shù)并隨時可與我公司的銷售或技術支持部門聯(lián)系，以確保選型正確。
儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來確定。不同口徑渦街流量儀表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質時，它的測量范圍也是不一樣的。實際可測的流量范圍需要通過計算確定。
(一) 參比條件下空氣及水的流量范圍
1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。
2．液體：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。
（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：
1． 明確以下工作參數(shù)。
（1）被測介質的名稱、組份
（2）工作狀態(tài)的最小、常用、最大流量
（3）介質的最低、常用、最高壓力和溫度
（4）工作狀態(tài)下介質的粘度
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