一、渦街流量計原理
在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門渦街,如圖(一)所示。
圖(一)旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f,被測介質來流的平均速度為V,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式:
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-發生體一側產生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數
V-流體的平均流速
d-柱體流面寬度
D-管道內徑
在漩渦發生體中裝入電容檢測探頭或壓電檢測探頭及相應匹配電路,即可構成電容檢測式渦街流量/傳感器或壓電檢測式渦街流量傳感器。
圖(二)
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速,由流速V求出體積流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600 f/K
式中:K=儀表常數(1/m³)。
M=質量流量
Q=體積流量(m³/h)
ρ=介質密度(kg/m³)
F=頻率Hz
Q=體積流量(m³/h)
ρ=介質密度(kg/m³)
F=頻率Hz
二、渦街流量計技術參數
公稱通徑(mm) |
25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式) |
公稱壓力(MPa) |
DN25-DN200 4.0(>4.0協議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協議供貨) |
介質溫度(℃) |
壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協議訂貨) |
本體材料 |
1Cr18Ni9Ti,(其它材料協議供貨) |
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,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS |
范圍度 |
1:6~1:30 |
供電電壓 |
傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+24V DC;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 |
符合JB/T9249標準 Cd≤2.4 |
防爆標志 |
本安型:ExdⅡia CT2-CT5隔爆型:ExdⅡCT2-CT5 |
防護等級 |
普通型IP65 潛水型 IP68 |
環境條件 |
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 |
傳感器:長可達4km,兩線制變送器(4~20mA):負載電阻≤750Ω |
三、渦街流量計分類
.壓電式管道型渦街流量計
.壓電式插入型渦街流量計
.電容式管道型渦街流量計
.電容式插入型渦街流量計
四、渦街流量計應用
渦街流量儀表廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮氣、、天然氣、煤氣等) 、水和液體(如:水、汽油、酒精、類等)的計量和控制.
五、渦街流量計選型
型 譜 |
說 明 |
||
HPLUG |
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 |
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4 |
蒸汽 |
||
公稱通徑 |
2 |
DN25 |
|
… |
… 單位:mm |
||
30 |
DN300 |
||
使用環境 |
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 |
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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 |