渦街流量計說明書

1、 1 一. 工作原理 在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門渦街，如圖(一)所示。 圖(一) 旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質來流的平均速度為V，旋渦發(fā)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(fā)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(fā)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） 線性測量范

2、圍 7×106 2×104 5×103 可能測量范圍 St 02 015 01 Re 2 在曲線表中St0.17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。 Q3600f/K或M=3600 f/K 式中：K儀表常數（1/m3）。 M=質量流量 Q體積流量（m3/h） =介質密度（kg/m3） F=頻率Hz 二. 主要技術指標 測量介質 液體、氣體、蒸汽（單相介質或可以認為是單相的介質） 飽和蒸汽在干度85%時，可以認為是單相介質 介質溫度() -40+300； 350450（

3、電容式，協(xié)議訂貨） 介質壓力 1.6Mpa 2.5Mpa 4.0Mpa 4.0Mpa的規(guī)格協(xié)議訂貨 允許振動加速度 電容式傳感器:1.02.0g 壓電式傳感器：0.2g 不確定度 1.0級 1.5級 2.5級 量程比 8:1 10:1 15:1 流量范圍 液體：0.357.0m/s 氣體：5.060.0m/s 蒸汽：6.070.0m/s 規(guī) 格 滿管式 法蘭卡裝式規(guī)格為DN15-DN300 插入式 DN200-DN1500（超過DN1500可特殊訂貨） 材 質 304，其他材質協(xié)議訂貨 雷 諾 數 正常2×1037*10 擴展1*107*10 阻力系數 滿管式Cd2.6 防護等級 普

4、通型：IP65 潛水型：IP68 防爆等級 本質安全型：EX（ia）CT2-T5 隔爆型：ExdBT2-T5 環(huán)境條件 環(huán)境溫度 -40+55（非防爆場所） -25+55（防爆場所） 相對濕度 90% 大氣壓力 86106kPa 供電電源 脈沖型12VDC +24VDC 電流型 12VDC+24VDC 4-20mA 電池供電3.6V 輸出信號 頻率脈沖信號23000Hz 低電平1V 高電平5V 二線制4-20mA信號 防爆型負載300 非防爆型負載500 表(一) 3 三、傳感器的選型 3.1尊敬的用戶，當您要選用產品時，請仔細閱讀選型樣本，并做好以下工作： 1認真核對被測介質的工況條件：溫度

5、、壓力、管徑等工藝參數。 2認真核對被測介質的使用流量范圍，特別是最小流量值以最終確定使用儀表的口徑及配管參數。 3確定儀表的安裝地點，保證直管段，并為儀表的安裝維護創(chuàng)造好的環(huán)境條件。 3.2渦街流量儀表選型表（符合JB/T9249-1999標準） 1傳感器選型表 型 譜 LU 渦街流量儀表G 傳感器檢測 方式 B 壓電式傳感器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 0230 DN25 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

6、20mA3 RS-4854 電池供電，不帶溫度、壓力補償選型 說明 例如： LUGE2405-P2 滿管型電容式渦街流量儀表，法蘭卡裝型連接，介質為蒸汽 儀表通徑為DN50,普通 420mA電流信號輸出LUGB/E系列渦街流量儀表選型表 單位mm電流輸出，液晶顯通 2.傳感器的公稱通徑編號對照表 公稱通徑 DN mm 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 標記號 02 03 04 05 06 08 10 12 15 20 25 公稱通徑 DN mm 300 350 400 450 500 600 700 800 1000 1200 1500 標記號 30

7、35 40 45 50 60 70 80 A0 A2 A5 4 3.3.選型要點與提示 為使流量計能在良好的性能下工作，選擇流量型號和規(guī)格時應注意一下幾點： 流量計的選型盡可能不要使用流量工作在下限極限值，故流量計的口徑應盡可能小，以獲得更大的流速和流量范圍。 流量計應使用在介質工作壓力和溫度范圍的技術參數內。不要刻意選用高壓力等級和超高溫度的儀表，應根據實際工作壓力和溫度選用儀表，后者價格要高些。 在爆炸危險場所，應選用防爆型流量計。 渦街流量計的下限流量取決于介質的工況密度和運動粘度，其上限流量一般不受介質壓力和溫度的影響，因此確定流量范圍只要確定實際可用的下限流量即可。計算出下限流量后，

8、查流量范圍表即可確定相應口徑。 流量計算類別 計算公式 測量范圍 符號說明 3.4.流量范圍的選擇 由工況密度決定 的下限流量Q Q=Q工· 。/工 見下表 Q 工：工況密度下的體積流量（m3/h） Q ：空氣參比密度下的體積流量（m3/h） 工：被測介質的工況密度（Kg/ m3） o：空氣參比密度，=1.205 Kg/ m3 Q ：工況運動粘度的體積流量（m3/h） Q0 ：參比介質粘度下的流量（m3/h） ：被測介質工況運動粘度（m3/s） 0 ：參比介質的運動粘度（1×10-6m2/s） m ：動力粘度（厘泊） P工：工況介質壓力=表壓+大氣壓（Mpa） T工：工況下

9、介質溫度273.15+ T工 Q N：標況下的體積流量（N m3/h） G ：質量流量（Kg/ h） D ：管道直徑(m) Re ：雷諾數 V ：流體平均速度(m/s) 由工況運動粘度決定的下限流量Qv Q =Q0· / 0 =m/ 見下表 氣體標況量 換算稱工況流量 Q工= · · QN 見下表 工況質量流量的計算 QN= 見下表 滿足雷諾數范圍 要求下限流量Qre D= 2×104Re7×106 按流速計算 正常流量范圍 V= 液體：0.377.0m/s 氣體、蒸汽：4.060.0m/s 3.5.過熱、飽和蒸汽流量范圍選擇（t/m3） 計算

10、公式 Q=1.5·Q空氣··10-3· O/ ：蒸汽密度 O：空氣參比密度1.205kg/m3 計算舉例： 計算DN200口徑過熱蒸汽1.8Mpa、溫度300時的流量范圍 （1）表中查出DN200流量范圍，5606000m3/h。查表=3.0239kg/m3。 0.10132+P工 273.15+T工 273.15 0.101G 工 V R43600··D 儀表口徑 (mm)液體 氣體 測量范圍 輸出頻率范圍 測量范圍 輸出頻率范圍 5 Qmin=1.5·560·3.0239 ·10· 1.20

11、5/3.0239=1.947（t/h） Qmax=1.5·4000·3.0239·10· 1.205/3.0239=11.454(t/h) 3.6.阻力損失計算 =Cd·V2/2g=1.29V2 （4.2式） 式中：傳感器阻力損失（Pa）（1Kpa=102.156mmH20） ：被測介質的工況密度（kg/m3） Cd：阻力系數（2.6） V：管內流體平均流速（m/s） 3.7、最小管道壓力計算 在測量液體（特別是高溫液體）時，當管道內壓力小、流速大時，往往會出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象，因而影響正確的流量測量，避免產生氣穴現(xiàn)象最小管道壓力由以下公式計算： +1

12、.3o (4.3式) 式中：最小管道壓力（MPa） ：壓力損失（MPa） o：該液體工作溫度對應的飽和蒸汽壓力（MPa） 渦街流量傳感器工況流量范圍參考(m3/h) (Hz) (m3/h) (Hz) 15 1.2-6 115-580 428 240-2350 20 1.5-10 60-422 640 210-2132 25 216 35400 1060 1901140 40 2.525 10200 25180 1401040 50 3.540 8130 35300 941020 65 7.570 7100 50500 60600 80 12130 682 80800 55690 100 181

13、60 560 1201200 42536 125 25250 4 46 1501500 25300 150 50400 340 3202800 33380 200 70700 231 5606000 22315 250 1201200 2.525 8908000 18221 300 2002000 2.222 136012000 16213 (300) 2001800 1198 156015000 83830 (400) 3503000 1192 275027000 83836 (500) 5004000 1079 430043000 84834 (600) 7005600 9.576 620

14、061000 83830 (800) 9007200 755 11000110000 83829 (1000) 130012000 6.35683820 >(1000) 協(xié)議 協(xié)議 6 注：表中(300)(1000)口徑為插入式 四儀表的安裝 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

15、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） 儀表安裝條件要求： 1 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) 傳感器上游 管道型式 前后直管段長度 傳感器上游 管道型式 前后直管段長度 同心

16、收縮 全開閥門 同心收縮 全開閥門 同一平面兩 個90度彎頭 （三）儀表的安裝外形尺寸： （參考）見圖（五）口徑（mm） 25 不同平面兩 個90度彎頭 A 69 表（四） B C CH 55 305 355 同心擴管 調節(jié)閥半開 閥門(不推薦) DN為儀表工稱口徑 單位:mm 圖(三) 2傳感器應水平或垂直安裝（液體的流向自下而上）在與其公稱通經相應的管道上。 3傳感器上游側不應設置流量調節(jié)閥。 7 4如上游直管段長度不能滿足上圖要求，建議用戶在上游側管道中安裝流體整流器。 5若管道要縮徑，其直管段與漸變管的長度應滿足上圖. 6傳感器不要安裝在有強烈振動的管道上，以免影響精度，如傳感器在有振

17、動的管道上安裝使用時，可采取下面措施來減小振動帶來的干擾： (a)、在傳感器上游 2D處加裝管道 固定支撐點。 (b)、在滿足直管段要求的前提下，加裝軟管過度。 7傳感器（變送器）安裝在高溫管道上時，傳感器（變送器）必須加保溫層，防止熱輻射對放大器的傷害。 8流量計附近不得有強烈磁場干擾。 9流量計必須可靠接地，接地電阻應10. 10測量高溫、低溫介質時，應注意保溫措施。轉換器內部（表頭殼體內）高溫一般不應超過70；低溫易使轉換器內部出現(xiàn)凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作 圖（四） 、圖（六） （mm） DN250 DN300 DN400 DN500 DN600 DN800- 2

18、000 圖（五） C(CH) 40 85 80 330 380 50 86 90 340 390 65 85 105 355 405 80 89 120 370 420 100 92 140 390 440 125 93 168 418 468 150 98 194 445 494 200 103 248 498 548 250 110 300 550 600 300 130 350 600 650 A B C(CH) 8 0V 圖（十） DN80 DN100 0 m3/h m3 0 1 Nm3 2 Kg 3 t 4 5 積算系統(tǒng) DN125 DN150 Nm3/h 1 Kg/h t/h 2

19、3 DN200 DN250 DN300 Km3/h NKm3/h Km3/h 3 NKm/h （四）插入式渦街流量儀表安裝步驟： 1 在管道上用氣焊開一個100mm的圓孔，并把圓孔周圍毛刺清除干凈，以保證測頭旋轉流利 2 在管道圓孔處焊上廠家提供的法蘭，要求法蘭軸線與管道軸線垂直。 3 均勻擰緊壓蓋上的螺絲。(注：流體流向與方向標上的指示一致) 4 檢查各環(huán)節(jié)是否完成好，慢慢打開閥門觀察是否有泄漏（需特別注意人身安全）若有泄露請重復步驟4、5。 (五)壓力變送器和Pt100安裝示意圖 圖 （七） L 255 280 330 380 430 530 L 表（五） 插入式渦街儀表安裝定位尺寸 傳感

20、器 方向標 法蘭座 法蘭 測頭 圖（六） 3-5D 6-8D 測壓點 測溫點 9 儀表安裝注意事項： 1、 儀表安裝最好選擇在室內，遠離震動及有較強電磁干擾的地方。如在室外，可將表頭加以保護。 2、 儀表前最少要有10-15倍的直管段，后要有5倍以上的直管段。選擇安裝地方要便于安裝、接線、調試。 3、 最好有一段直管段，在安裝前先將兩片法蘭焊接好，再將儀表裝好夾緊，將管道切掉等長直管，然后將之前焊接好的整體表加以安裝。切忌不要將表夾在法蘭上焊接。 10 五、儀表配線 (一)輸出頻率信號的三線制渦街流量儀表配線設計 輸出頻率信號的三線制流量傳感器采用DC24V或DC12V電源供電，通過三芯屏蔽電

21、纜線與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現(xiàn)場環(huán)境要求，屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。傳感器端子接線見圖（八） (二)輸出標準420mA電流信號的兩線制渦街流量儀表配線設計 輸出標準420mA電流信號的兩線制變送器采用DC24V電源供電，通過兩芯屏蔽電纜線與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現(xiàn)場環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。變送器端子接線見圖（九） (三)帶RS-485通訊接口功能的渦街流量儀表配線設計 帶RS-485通訊功能的渦街流量儀表采用

22、DC24V電源供電，與其它設備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見圖（十） (四)渦街流量儀表配線設計 LUGB/E三線制脈沖輸出型渦街流量儀表與LB978齊納安全柵相連、LUGB/E兩線制標準420mA電流輸出型渦街流量儀表與LB987S齊納安全柵相連可構成本質安全型防爆系統(tǒng)，產品防爆標志為Ex ia CT2-CT5。本安防爆型渦街流量傳感器/變送器與防爆安全柵和積算系統(tǒng)等關聯(lián)設備的接線性請參看防爆安全柵廠家提供的接線說明和以下所示圖（十一），圖（十二）。 圖（八） 圖（九） +24V -24VB +24V A B A +24V -24V GND 積算系統(tǒng) +24V 0V 420mA +2

23、4V -24V GND 積算系統(tǒng) +24V 0V 420mA 11 注意事項： （1）防爆型傳感器和變送器安裝于危險場所，安全柵、顯示儀表、供電電源，計算機等關聯(lián)設備必須安裝在安全場所。 （2）傳感器和變送器應有可靠接地，防爆地線不得與強電系統(tǒng)保護接地共用。 六、各種顯示板操作說明 1.放大板的使用： 1.1放大板上面有8個撥碼開關：S1S8。參考位置如下圖： 其中：S1S3為靈敏度放大倍數，S1為最大，S2中間，S3最小，S4S8為濾波，S4濾波最強，S8最小 儀表口徑 撥碼開關S1 觸發(fā)靈敏度 測水 放大靈敏度 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 DN15 DN25 DN32

24、DN40 DN50 DN65 DN350 DN400 注：插入式設置與DN50相同，：ON（測氣），：ON（測水）。 +24V -24V GND 積算系統(tǒng) +24V 0V 柵 LB978 匯流條 安 全 區(qū) 危 險 區(qū) LUGB/E B1型 圖（十一） 圖（十二） LUGB/E B2型 +24V -24V GND 安 全 區(qū) 危 險 區(qū)柵 LB987S 匯流條 積算系統(tǒng) +24V 0V 4-20mA 12 調整方法：上述僅供參考，根據探頭靈敏度不同，稍有不同，應具體調整。 觸發(fā)靈敏度：1靈敏，2次之，3不靈敏 二、接線端的定義： +24V ：+24V/12V直流電壓 F ：脈沖輸出（僅線制）

25、0 ：直流電壓0端 X1 ：電容/壓電探頭 X2 ：電容/壓電探頭 Pt100 ：Pt100線1 Pt100 ：Pt100線2 GND ：壓力傳感器的電源負端或Pt100線3（線2、3遠處短接） V+ ：壓力傳感器的電源端正端 S- ：壓力傳感器的信號負端 S+ ：壓力傳感器的信號正端 A ：485輸出A端 B ：485輸出B端 三.按鍵定義及參數設置： 3.1按鍵定義： ：1鍵-用于存儲并翻到下一項。 ：2鍵-用于數據左移位（參數設置用）。 ：3鍵-用于數據末位增加1（參數設置用）。 3.2參數設置： 同時按住1和2鍵，再松開，儀表顯示： 1項： 0 0 0 0 0 Pass 按1鍵，顯示下

26、一項 2項： 液體、氣體、飽和、過熱 按3鍵，選擇其中一項，按1鍵，顯示下一項 3項： 流量 Nkgm3t/h（可選其中一項m3/h、t/h、kg/h、km3/h、Nm3/h 、Nkm3/h） 累計 Nkgm3t（可選其中一項m3、t、kg、km3、Nm3 、Nkm3） 按3鍵，選擇其中一項，按1鍵，顯示下一項 4項： 0 0 0.0 0 0 （儀表系數，標牌上有） quo 用2和3鍵組合輸入（看按鍵定義）數據，按1鍵到下一項 5項： 頻率 0000.0Hz （小信號切除值） 設置方法同4項，下同，按1鍵到下一項 6項： 壓力00.000Mpa（表壓），溫壓一體化板有此項 設置好，按1鍵到下一

27、項 7項： 溫度000.0，溫壓一體化板有此項 13 設置好，按1鍵到下一項 8項： 密度000.000kg/m3 設置好，按1鍵到下一項 9項： 000.000 （20mA對應滿度流量值），電池供電無此項 Full 設置好，按1鍵到下一項 10項： 累計0000000.0 同時按2和3鍵可清0，最后按鍵退出參數設置 3.3參數設置補充說明 3.3.1于溫度、壓力、密度 過熱蒸汽和飽和蒸汽密度是根據溫度、壓力值計算得來的，但是，密度值（8項）設為定值（不為0），則不論溫度、壓力值是多少，密度值為設定的值，而不是根據溫度、壓力計算的值，若需自動補償請將密度值清0，另外，溫度（7項）值和壓力（6項）值中數據設為定值（不為0），那么，按設定的值顯示溫度及壓力，并計算對應密度，要是需自動從傳感器取得溫度、壓力，就要將溫度和壓力值清為0。 3.3.2于飽和蒸汽和過熱蒸汽 當您確信介質為飽和蒸汽，請在2項中選擇飽和，當您不能判斷介質是過熱蒸汽還是飽和蒸汽，或者介質在過熱蒸汽和飽和蒸汽兩種狀態(tài)中來回轉換時，請在2項