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zui近新推出一體化渦街流量計

發布日期：2012-12-04 瀏覽次數：3017

一、用途與特點：

LUGB系列智能一體化渦街流量計是一種采用采用上數字集成技術和根據國內工業自動控制的實際需求而研制開發的新一代高品質智能化儀表。壓電晶體作為檢測元件的新型應力檢測式智能渦街流量計。該儀表具有量程比寬、精度高、壓力損失小、介質通用性好、有與流量成比例的脈沖、電流信號、RS-485通訊輸出、便于和計算機聯用等優點。由于流量計采用檢測探頭與旋渦發生體分開安裝，而且耐高溫的壓電晶片不與介質接觸，所以儀表具有結構簡單、通用性好和穩定性高的特點，分別為有源、無源二種，無源式不需外供電內置3.6V電池,電池使用壽命三年以上。現場液晶表頭顯示,實時溫度、實時壓力、瞬時流量、流量累計,有溫度、壓力補償功能，在測量氣體、蒸汽時，根據實測溫度、壓力進行查表方式保償，保證流量不受溫度、壓力變化，引起汽體密度的變化而影響流量計準確性。普通渦街流量計按1:5程比出廠時,在20%以下，80%以上量程段時，沒法保證流量精度，因非智能型沒法通過內部程序,進行流量信號多點線性化補償，智能型流量計通過多點線性化補償，保證流量計在每點量程段流量精度。智能型流量計量程比1:15，比普通渦街流量計高出3倍量程比。智能型流量計有溫度、壓力故障自診斷自動補償功能，斷電記錄時鐘、日期功，通過按鍵可切換顯示工況標況流量,采用雙傳感器,有較強振動功能。

LUGB系列渦街流量計可用于各種氣體、液體和蒸汽的流量檢測及計量。

LUGB系列一體化渦街流量計可以與本廠生產的SXL通用流量顯示積算儀配套使用。也可以與計算機配套組成高精度的質量流量或熱量流量的檢測計量系統。

承蒙關注、支持廣州迪川儀器儀表公司產品不勝感激，為了你能更好地使用本產品，敬請使用前仔細閱讀產品使用說明書。如你在使用過程中對產品存有疑問，請與本公司技術服務部。

!!!特別溫馨提醒流量計如帶壓力補償，使用前請在冷凝圈注水，以免蒸汽瞬時溫度過高損壞壓力傳感器，謝謝合作！

一、智能渦街流量計選型表

LUGB	X X X XX X X XX X X
連接方式	1 2 3	…………………………………………………焊接式 …………………………………………………法蘭卡裝式 …………………………………………………插入式
測量介質	1 2 3		……………………………………………液體 ……………………………………………氣體 ……………………………………………蒸汽
介質溫度	A B C D			………………………………………表示0～100℃ ………………………………………表示100～150℃ ………………………………………表示150～250℃ ………………………………………表示250～300℃
公稱通徑	DN10 DN15 DN20 DN25 DN30 …				…………………………………表示DN10 …………………………………表示DN15 …………………………………表示DN20 …………………………………表示DN25 …………………………………表示DN30 …………
補償方式	0 1 2 3					………………………………沒補償 ………………………………有溫度補償 ………………………………有壓力補償 ………………………………有壓力、溫度補償
變送輸出	0 1 2 3						………無輸出（電池供電） ………輸出4～20mA電流（二線制） ……同時輸出脈沖電壓\ 4～20mA電流（三線制） ……同時輸出脈沖電壓\二路4～20mA電流（三線制）
輔助功能可選多項	N R H Q							…………………………無 …………………………有RS-485通訊功能 …………………………有HART通訊功能 …………………………特殊要求功能
殼體形式	1 2							…………………………1151殼體（不帶電池供電） …………………………SM殼體（可帶電池供電）
工作方式	1 2								…………………二線制（12～36VDC） …………………三線制（12～36VDC）
防爆等級	d i									……………隔爆型EXdⅡCT5 ……………本安型EXiaⅡCT5

二、工作原理

智能渦街流量計的基本原理是卡門渦街原理，即“渦等旋渦分離頻率與流速成正比”。

流量計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。

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。

F=Sr

式中：f——柱體側旋渦分離的頻率（Hz）

V——柱側流速（m/s） d——柱體迎流面寬度（m）；

Sr——斯特勞哈爾數，是一個取決于柱體斷面形狀而與流體性質和流速大小基本無關的常數，Sr：0.17～0.18。

圖一圓管內的渦街

智能渦街流量計的設計柱寬d與流通管直徑D具有固定的比值，因此，流經管內的平均流速V與柱側流速V有固定的比值：

由于上式中，d和D都是已知的結構尺寸，而Sr是常數，因此測得旋渦分離頻率f，便測得了管內平均流速，從而測得流量Q：

Q=3600F·V （m³/h）

式中：F——流量計流通本體的流通面積（m²）

V——流量計流通本體的平均流速（m/s）

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。檢測放大器將交變電荷信號進行變換、放大、濾波和信號整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的電流（或電壓）脈沖信號。流量計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，將代表這段時間內流過流量計的流體總體積。

三、主要參數及技術指標

1、使用條件及技術參數

環境溫度：-40℃～55℃；相對濕度：5%～90%；

大氣壓力：86～106kPa；

被測流體是單相流體或可以認為是單相的流體；

流量計上下游有符合表1規定的直管段。

表1 儀表安裝的直管段要求（D為管道內徑）表1

管道情況	上游	下游
同心收縮管，全開閘閥	15D	5D
90°直角彎頭	20D	5D
同平面兩個90°彎頭	25D	5D
半開閘閥	50D	5D
不同平面兩個90°彎頭	40D	5D
帶整流管束	12D	3D

2、技術參數

公稱通徑：25～300mm；公稱壓力：2.5MPa、4.0MPa；

測量介質：液體、氣體、蒸氣；精度等級：1.0級；

介質溫度：-40℃～+300℃；重復性：≤0.2%；

線性度：≤±1.0%；本體材質：1Cr18Ni9Ti；

連接方式：法蘭卡裝式；負載電阻：zui大負載電阻不超過350Ω

供電電源：24VDC；輸出信號：電流脈沖；

流量范圍：見表2及其說明A與B

表2 LUGB系列流量計范圍表

表2

流量計型號	公稱通徑DN （mm）	流量范圍（m³/h）
流量計型號	公稱通徑DN （mm）	液體	氣體	蒸汽
LUGB-2000	15	0～5	1～60	1～80
LUGB-2000	20	0～8	5～100	5～100
LUGB-2002	25	0.5～15	5～136	5～120
LUGB-2004	40	1～36	8～360	6～286
LUGB-2005	50	2.7～56	3.5～420	10～380
LUGB-2006	65	3.1～90	10～710	10～656
LUGB-2008	80	3.1～130	10～1360	10～1030
LUGB-2010	100	5～200	25～2100	30～1630
LUGB-2012	125	5～300	30～2800	50～2360
LUGB-2015	150	5～420	80～4100	100～3860
LUGB-2020	200	10～780	200～8600	200～6860
LUGB-2025	250	20～1460	300～14430	300～1250
LUGB-2030	300	50～2100	300～18850	300～16000

注1：表2中所列流量范圍是在下述狀態下標定的：

對于氣體是在溫度為0℃，1個標準大氣壓下的空氣（ρ₀=1.293kg/m³）；

對于液體是為4℃的水（ρ₀=1000kg/m³）；

對于蒸汽是壓力為0.4Mpa的干飽和蒸汽（ρ₀=2.1628kg/m³）；

當介質條件不是上述條件或用于其它介質時，流量計的流量范圍受到密度和粘度影響。此時，流量范圍按以下方法確定：

說明：A、下限流量：

（1）可根據表2給出的下限流量Qmin，基準介質密度ρ₀（氣體ρ₀=1.293kg/m³；液體ρ₀=1000kg/m³；蒸汽ρ₀=2.1628kg/m³）和使用介質密度ρ，按下式計算不同使用介質密度下限流量Qminρ；

Qminρ=Qmin ρ₀/ρ（m³/h）

（2）可根據使用介質的運動粘度ν，按下式計算粘度下限流量Qminν

Qminν=6νD ×10⁴（m³/h）

式中：D——管道內徑（mm） ν——運動粘度（m²/s）

比較Qminρ和Qminν，其中取數值較大的一個作為該型號流量計在該種介質使用時的下限流量。

說明：B、上限流量

各種不同介質的使用上限流量如表2所示。一般情況下，液體的上限流速為6m/s；氣體或蒸汽的上限流速為45m/s。

注2：智能渦街流量計的阻力系數Cd=2.2：流量計在不同的流量下的阻力損失可按下式計算：

式中：△P——阻力損失（Pa）

ρ——介質密度（kg/ m³）

V——管內平均流速（m/s）

注3：使用介質為液體時，為防止氣化和氣蝕，應使流量計處的流體壓力P滿足下式要求：

P＞2.6△P+1.25Ps

式中：△P——壓力損失計算值；

Ps——與工作溫度對應的該液體的飽和蒸汽壓（kPa）；

P——流體壓力（kPa）

圖二傳感器的結構圖

1、蓋子；2、外接導線端子；3、外接導線引出孔；4、探頭引線；5、放大器殼體；6、放大器線路板；7、壓緊螺塞；8、鋼墊圈；9、橡膠密封墊；10、支承桿；11、鎖緊螺母；12、M6內六角螺栓；13、墊圈φ6；14、流通本體；15、旋渦發生體（△柱或T形柱）；16、上游工藝管道；17、M5內六角螺栓；18、墊圈φ5；19、探頭；20、密封墊圈；21、石棉橡膠墊圈；22、凹面安裝法蘭；23、雙頭螺栓螺母；24、下游工藝管道。

四、結構圖

1、流量計的結構

如圖二所示LUGB系列智能渦街流量計由流通本體14、三角柱15、檢測探頭19，連接支承桿10和檢測放大器殼體5與電子線路板6，以及其它配件組成。被測流體從流通本體流過時，檢測探頭測出旋渦分離信號，檢測放大器則將信號放大和變換，輸出供二次表接收的頻率信號。連接桿不僅起連接作用，并且還起到屏蔽及散熱作用。

2、流量計的結構尺寸

各種不同口徑規格的流量計的結構尺寸見圖三和表3。

表3 流量流量計的結構尺寸（mm）

圖三傳感器的結構尺寸

五、配套安裝

（一）配套：

1、與LUGB應力式智能渦街流量計配套使用的二次儀表SXL系列產品，可按使用功能進行選用。有關二次儀表的一些具體參數及使用方法另見其安裝使用說明書。

（二）安裝

1、安裝地點的選擇

（1）環境溫度：流量計的工作環境溫度不低于-40℃，不高于+55℃。如受到生產設備的熱幅射時，應采取隔熱和通風措施。

（2）環境空氣：避免將流量計安裝在含腐蝕性氣體的環境中，如只能安裝在含腐蝕性氣體的環境中，是需提供充分的排風措施。

（3）機械振動和沖擊：流量計的結構是堅固的，不會因振動而損傷，但振動會產生干擾信號，若管道上的振動和沖擊強烈，而介質流速又低，則可能導致干擾信號大于流量信號，造成示值誤差。因此，流量計應盡可能安裝在振動和沖擊小的場所，安裝位置在5～20Hz的振動頻率下，要求振動加速度不大于1g，或采取減振措施。例如在流量計安裝處振源來向的管道上加裝固定支撐架。

（4）其它：流量計安裝地點周圍應有充裕的空間，安裝在高處流量計應盡量有工作平臺，以便于安裝和維修。此外，為了維護檢查方便，附近應有可供測量儀器用的交流220V電源插座。

2、管道安裝與要求

（1）流量計上游側和下游側應有足夠長的直管段。直管段長度應符合表1的要求。

（2）在規定的直管段長度內，管道入流段與出流段目測應是平直的。為保證被測介質滿管，流量計應盡量避免安裝在調節閥、半開閘閥的下游。一般情況下不在擴大管后安裝流量計。

（3）本流量計可垂直、水平或其它任何角度安裝，將流量計安裝在垂直或傾斜管道上時，流體流向應是自下而上的。

（4）需要流量計附近裝設取壓或測溫點時，取壓點應在流量計前1D以外。測溫點應在流量計后5D以外。

3、渦街流量流量計的安裝

（1）被測介質流向必須與流量計流通本體上的流向箭頭標志一致。

（2）檢測放大器與流量計是按照測量范圍和公稱通徑配套的，不能互換。

（3）安裝卡裝式流量計時，可通過凹面保證管道和流量計流通本體同心，并注意密封墊不能深入管中。

安裝用的凹面法蘭和雙頭螺栓、螺母可訂貨時一起訂購。當用戶自己解決時，法蘭尺寸、雙頭螺栓的長度參看圖四和表4及表5。

圖四凹面法蘭尺寸圖

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