| 本儀表采用壓電應(yīng)力式傳感器，可靠性高,可在－25℃～＋250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號，也有數(shù)字脈沖信號輸出，容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較先進、理想的流量儀表。 | |
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| 工作原理 |
在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體)，從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖1所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被介質(zhì)來流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式：
f=StU1/d=StU/md
式中U1－旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s
St—斯特勞哈爾數(shù)
m－旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比 |
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| 瞬時體積流量qv為： | | | 式中K－流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)／(P/) |
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| K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在Re=2×104～7×106范圍內(nèi)，St可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時，HLUG的流量計算式為 |
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式中ＱＶn，ＱＶ－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20℃，101.325kPa）和工況下的體積流量，/h;
Pn，P－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力kPa;
Tn，Ｔ－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，Ｋ；
Zn，Z－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，HLUG輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計還是有直接影響的。 |
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| 表2 |
| 通徑DN（mm） | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | | 液體（/h） | 1～14 | 1.5～23 | 2.2～36 | 5～57 | 6.3～96 | 9～145 | 14～230 | 32～510 | 56～900 | | 氣體（/h） | 12～88 | 15～145 | 22.6～230 | 35～350 | 60～600 | 90～900 | 140～1400 | 300～3000 | 550～5500 |
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| 法蘭卡裝式及法蘭連接式渦街變送器（1.6MPa）尺寸見 表4 |
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| 卡裝式 | 公稱通徑
mm | 壓力等級
MPa | L
mm | G | D
mm | d 1
mm | N－d2 | d
mm | b
mm | 重量
Kg | | 常溫 高溫 | | 25 | 2.5～4.0 | 80 | 342 500 | 76 | - | - | 25 | - | 7 | | 32 | 2.5～4.0 | 80 | 342 505 | 76 | - | - | 32 | - | 10 | | 50 | 2.5～4.0 | 80 | 337 515 | 86 | - | - | 50 | - | 12.5 | | 65 | － | 80 | 345 530 | 102 | - | - | 65 | - | 28 | | 80 | 1.6～2.5 | 100 | 350 540 | 112 | - | - | 80 | - | 25 | | 100 | 1.6～2.5 | 110 | 330 550 | 132 | - | - | 100 | - | 35 | | 150 | 1.6 | 140 | 355 575 | 203 | - | - | 150 | - | 40 | | 200 | 1.6 | 150 | 380 600 | 259 | - | - | 200 | - | 46 | | 法蘭連接式 | 100 | 1.6 | 250 | 310 530 | 215 | 180 | 8－φ18 | 100 | 26 | 30 | | 150 | 1.6 | 300 | 335 555 | 280 | 240 | 8－φ23 | 150 | 28 | 34 | | 200 | 1.6 | 320 | 370 590 | 335 | 295 | 12－φ23 | 200 | 30 | 41 |
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| 選型及計算 | | 1、流量計的口徑應(yīng)根據(jù)使用流量Qv來選擇，為了獲得盡可能寬的使用流量范圍,使用流量應(yīng)不小于流量計額定流量Qmax的1/2。流量計的線性流量范圍對應(yīng)的雷諾范圍2×104～7×106。液體表可根據(jù)圖6直接查表2選用，而氣體表則應(yīng)計算出工況狀態(tài)的流量范圍后根據(jù)圖7查表2選用，測量飽和蒸汽查表3。 |
| | | | | 4、常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度（0.101235MPa，20℃）見表5 | | 表5 | | 氣體 | 密度（kg/） | 氣體 | 密度(kg/) | 氣體 | 密度（kg/） | | 乙炔 | 1.083 | 正丁烷 | 2.4163 | 乙烷 | 1.2500 | | 氨氣 | 0.7080 | 乙烯 | 1.1660 | 甲烷 | 0.6669 | | 丙烷 | 1.8332 | 氖氣 | 0.83914 | 天然氣 | 0.776 | | 空氣 | 1.2041 | 氬氣 | 1.6605 | 二氧化碳 | 1.829 | | 一氧化碳 | 1.165 | 氫氣 | 0.0838 | 氧氣 | 1.3302 | | 丙稀 | 1.7459 | 氮氣 | 1.1646 | | |
| 5、壓力損失
i、測量液體時的壓力損失
圖8是測量水（20℃，1013mbar，ρ=998kg/）的流量時壓力損失與流量的關(guān)系
測量密度為ρS的其它液體時，壓力損失可按下式計算 | | △P'－被測液體的壓力損失（mbar）
△P－由圖8查出的水的壓力損失（mbar） ii、測量氣體（過熱蒸汽）時壓力損失
圖9是空氣(20℃，1013mbar，ρ=1.2kg/)的壓力損失。測量密度ρS與空氣不同的其它氣體，壓力損失可按下式計算 |
| | △P'－被測介質(zhì)的壓力損失
△P－由圖９查出的空氣的壓力損失 |
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圖9 空氣壓力損失(20℃，1013mbar,ρ＝1.2kg/) | 6、計算實例
a、液體的計算實例
液體的計算實例
液體密度850kg/，運動粘度2cst(=2×)，流量為50/h。試確定流量計口徑。
1）QV=50/h，直接查表2，選口徑DN50(Qmax=55/h)。
2）由圖6查出粘度2cst對應(yīng)的小線性流量是Qmin=6/h。
3）按QV=50/h查圖8的△P=460mbar | | | |
| b、氣體的計算實例
溫度85℃，工作壓力0.5MPa的CO2氣體。流量3500N m3/h，試確定流量計口徑。
ρn=1.829kg/ |
| 2) 計算工況流量：QV ＝Qn×(ρn/ρ)＝3500×1.829/8.886=720/h,查表2選口徑DN80(Qmaz=900/h)
3）小流量：ρ=8.886kg/m3時查圖7得QVmin=50/h,轉(zhuǎn)換標(biāo)況流量：
QNmin=50×(ρ/ρn)=242.9/h
4）壓力損失：按QV=720/h,查圖9得△P=19mbar，
求△P'=（8.886/1.2）×19=140.7mbar
c、過熱蒸汽測量
過熱蒸汽測量用飽和蒸汽參數(shù)分別乘以圖10修正系數(shù)即可得出測量過熱蒸汽的和小流量。
例：通徑φ50mm，壓力10kgf/c,溫度為250℃，過熱蒸汽的流量范圍：從圖10中查得a=0.890b=0.840，查飽和蒸汽測量范圍表3（對應(yīng)DN50，1.0MPa），求小流量Qmin=0.890×112=99.68kg/h流量Qmax=0.840×1120=940.8kg/h。小流量修正系數(shù)a |
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圖10 過熱蒸汽系數(shù)修正圖 | | 選型 | | 渦街流量計類型 | HK-LUGY
HK-LUGB | 脈沖輸出
現(xiàn)場顯示、帶4～20mA輸出 | | | 通徑(mm) | 流量范圍（/h） | DN25
DN32
DN40
DN50
DN80
DN100
DN150
Dn200 | 1～10(液體） 25～60(氣體)
1.5～18(液體) 15～150(氣體)
2.2～27(液體) 22.6～150(氣體)
4～55(液體) 35～350(氣體)
9～135(液體) 90～900(氣體)
14～200(液體) 140～1400(氣體)
32～480(液體) 300～3000(氣體)
56～800(液體) 550～5500(氣體) | 備注：1、蒸汽流量范圍請查看表3。
2、DN250～DN600可按客戶要求訂貨。
3、DN300以上口徑推薦使用插入式渦街流量計，可定做。 | | | 壓力等級 | P1
P2
P3 | 1.6MPa
2.5MPa
4.0MPa | | | 法蘭材料 | B1
B2 | 不銹鋼
碳鋼 | | | 介質(zhì)溫度 | T1
T2
T3 | 常溫
高溫
蒸汽 | | | 連接方式 | L1
L2 | 法蘭卡裝式
法蘭連接式 | | | 供電電源 | D1
D2 | 內(nèi)部3.6V供電
DC24V供電 | | | 等級 | E1
E2 | 1.0級
1.5級 |
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