壓電式渦街流量計

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壓電式渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制成功的一種具有******xj****水平的新型流量計。由于它具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點，自七十年代以來得到了迅速發(fā)展，據(jù)有關(guān)資料顯示，現(xiàn)在日本，歐美等發(fā)達******使用渦街流量計

一、產(chǎn)品概述： 
ZW-LUGB系列壓電式渦街流量計具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積的流量，配備溫度、壓力傳感器可用于測量標況體積流量和質(zhì)量流量。參數(shù)能長期穩(wěn)定工作，采用壓電應(yīng)力式傳感器可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標準信號，也有數(shù)字脈沖信號輸出，可以與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較xj****、理想的流量產(chǎn)品。
二、工作原理： 
ZW-LUGB系列壓電式渦街流量計在測量管中垂直插入一個柱狀物時，流體通過柱狀物兩側(cè)就交替地產(chǎn)生規(guī)則的旋渦，這種旋渦列被稱為卡門渦街?？ㄩT渦街的釋放頻率與流體速度及柱狀物的寬度有關(guān)，可用下式表示： 
f＝St·v/d式中：f－卡門渦街的釋放頻率 
St－系數(shù)（稱為斯特羅哈數(shù)） 
v－流速 
d－柱狀物的寬度 
卡門渦街釋放頻率f和流速v成正比，因此通過測量卡門渦街釋放頻率就可算出瞬時流量。 
斯特羅哈數(shù)是渦街流量計的重要系數(shù)。在曲數(shù)的St≈0.17的平直部分，旋渦的釋放頻率與流速成正比，所以檢出頻率f就可求得流速v，由v求出體積流量。 
渦街流量傳感器得旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測傳感器（探頭）上地應(yīng)力通過在它內(nèi)部地壓電元件來檢出地。 
三、應(yīng)用場合： 
ZW-LUGB系列壓電式渦街流量計廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、機械、造紙，以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業(yè)的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計量和節(jié)能管理。 
四、主要特點： 
1、采用低功耗CPU中央處理器和液晶顯示，功耗低。 
2、安裝簡便，維護十分方便，檢定周期長，一般為兩年。 
3、 結(jié)構(gòu)簡單牢固，無可動部件，長期運行十分可靠。 
4、量程范圍寬：正常范圍1∶10，量程比可達1∶15。 
5、壓力損失小，運行費用低，更具節(jié)能意義。 
6、在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號不受被測介質(zhì)物理性質(zhì)和組分變化的影響，儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，調(diào)換配件后一般無須重新標定儀表系數(shù)。 
7、可現(xiàn)場顯示，也可遠距離傳輸，還可與計算機控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。 
8、檢測探頭不直接接觸被測介質(zhì)，性能更穩(wěn)定。 
9、 溫壓補償一體化設(shè)計、電流輸出均為光電隔離型，具有良好的抗共模干擾抑制能力。 
五、技術(shù)參數(shù)： 
1、溫度范圍：壓電式：-25℃~+350℃ 電容式：-40℃~+450℃ 
2、連接方式：DN15~DN300為法蘭卡裝式法蘭連接式，DN300~DN1000為插入式，DN1000以上可特殊訂貨 
3、流速范圍：蒸汽：7m/s~70m/s 液體：0.7m/s~7m/s 氣體：5m/s~35m/s 
4、壓力規(guī)格：PN1.6MPa；PN2.5MPa；PN4.0MPa，更高壓力規(guī)格可特殊定做 
5、壓力損失系數(shù)：Cd≤2.6 
6、準確度：法蘭卡裝式、連接式：0.5級、1.0級、1.5級 插入式：1.5級、2.5級 
7、供電電壓：傳感器：DC12V或DC24V 變速器：DC24V 
現(xiàn)場顯示型：DC24V、DC12V或3.6V鋰電池 
8、輸出信號：傳感器：脈沖頻率信號2~3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V 
變送器：兩線制4~20 mA DC電流信號 
9、 抗振性能：壓電式≤0.2 g 電容式≤2.0g 
10、環(huán)境溫度：傳感器：-30℃~+65℃ 變送器：現(xiàn)場顯示-10℃~+50℃ 
11、環(huán)境濕度：相對濕度5~8% 
12、信號遠傳距離：≤500m 
13、直管段長度：上游≥10D 下游≥5D 
14、防爆等級：ExiaⅡCT2-T5本安防爆 
15、防護等級：普通型IP65 潛水型IP68 
16、儀表材質(zhì)：儀表外殼采用鋁合金，表體部分采用不銹鋼304材質(zhì)，也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。 

六、選型要點：
正確選型才能保證渦街流量計更好的使用。選用什么種類的渦街流量計應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來決定?使渦街流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級，做到經(jīng)濟合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計量的場合，應(yīng)該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場合，根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做準確控制和計量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時可以選用價格低廉的插入式渦街流量計。
2、可測量的介質(zhì)
測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時，渦街流量計的滿度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi) 選用，范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應(yīng)視測量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定，即當管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內(nèi)流速，得到滿意測量結(jié)果。
3、渦街流量變送器的選擇
在飽和蒸汽測量中采用VA型壓電式渦街流量變送器，由于渦街流量計量程范圍寬，因此，在實際應(yīng)用中，一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計的下限，也就是說須***滿足流體流速不得低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器，而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。
4、壓力補償壓力變送器的選擇
由于飽和蒸汽管路長，壓力波動較大，須***采用壓力補償，考慮到壓力、溫度及密度的對應(yīng)關(guān)系，測量中只采用壓力補償即可，由于管道飽和蒸汽壓力在0.3-0.7MPa范圍，壓力變送器的量程選擇1MPa即可。
5、顯示儀表選擇
顯示儀表智能流量顯示儀，具有穩(wěn)壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。
七、現(xiàn)場需求：
1、低維護量-市場上大多數(shù)的渦街流量計是采用取壓孔或插入式檢測元件感應(yīng)漩渦，一旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙，則造成信號變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分，從而降低維護量。
2、感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為一，看似簡單的設(shè)計卻給實際使用帶來不便。因為一旦感應(yīng)部分失效，則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件，影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計應(yīng)該是將二者分開，這樣就可以單獨更換感應(yīng)部分，而無需將介質(zhì)排空。
3、渦街流量計容易受到振動的干擾，設(shè)計精良的渦街流量計可以通過硬件和數(shù)字信號處理將干擾排除，從而得到穩(wěn)定的信號。
4、渦街流量計安裝的一個麻煩事前后需要很長的直管段，有些廠家可以提供在流量計內(nèi)部縮徑的設(shè)計，大大降低了用戶專門維渦街流量計配備直管段的需求。

八、外形尺寸：

九、對管道要求：
1、對直管段的要求： 
為了確保儀表正常、準確運行，傳感器安裝點的上下游須***有一定的直管道，以調(diào)整流場，如圖所示。 

圖1：同心縮管； 
圖2：同心擴管； 
圖3：一個90度彎頭； 
圖4：同一平面兩個90度彎頭； 
圖5：不同平面兩個90度彎頭； 
圖6 ：調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器下游5D以 遠處，若須***安裝在傳感器上游， 則傳感器上游應(yīng)有不小于50D的 等徑直管段，下游應(yīng)有不小于5D 的等徑直管段。 
2、對管道的要求： 
a、上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同，其差異滿足下述條件：0.95DN≤D≤1.1DN。 
b、配管應(yīng)與傳感器同心，同軸度應(yīng)小于0.05DN。 
c、密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。 
d、如需斷流檢查與清洗傳感器，應(yīng)設(shè)置旁通管道，如下圖所示。 

 
3、對管道振動的要求： 
傳感器盡量避免安裝在振動較強的管道上，若不得已要安裝時，須***采取減震措施，在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置，并加防振墊。 
特別注意：在空壓機出口處振動較強，不能安裝傳感器，應(yīng)安裝在儲氣罐之后。
4、對氣流條件的要求：
a、被測氣體應(yīng)為單相的、連續(xù)地流經(jīng)管道的圓管流。
b、氣體流經(jīng)流量計之前，其流速須***與管道軸線平行，不得有旋渦流。
c、氣流應(yīng)是亞音速、非脈動的，其流量隨時間變化比較緩慢。
5、對流量計的安裝要求：
渦街流量計對工藝安裝及使用環(huán)境沒有太多的特殊要求，但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性，即盡可能避免振動及高溫環(huán)境隨離流態(tài)干擾元件(如壓縮機、分離器、調(diào)壓閥、大小頭及匯管、彎頭等)、保持儀表前后直管段內(nèi)壁光滑平直、保證被測介質(zhì)為潔凈的單相流體等。

十、調(diào)試使用期間需要注意的問題：
1、流量計現(xiàn)場安裝、維護須***遵守“有防爆性氣體時勿開蓋"的警告語，并在開蓋前關(guān)掉外電源。
2、渦街流量計在室外使用時，建議加配防護罩。
3、不得隨意松開流量計固定部分。壓力傳感器的保護。用戶在使用流量計時，應(yīng)注意流量計的壓力過載值為壓力傳感器額定工作壓力的1.5倍（即介質(zhì)zui高壓力的1.5倍）。選型應(yīng)在規(guī)定的流量范圍內(nèi)，防止超速運行，以獲得理想的準確度和保證正常使用壽命。（由于試壓、吹掃管道或排氣造成超速運轉(zhuǎn)，以及渦輪在反向流中運轉(zhuǎn)都可能導(dǎo)致流量計損壞）
4、渦街流量計投入運行時應(yīng)緩慢開啟閥門，防止瞬間氣流沖擊而損壞渦輪。加潤滑油應(yīng)按告示牌操作，加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定，通常每年2~3次。
5、渦街流量計運行時不允許打開后蓋或更動內(nèi)部有關(guān)參數(shù)，否則將影響流量計的正常運行。
十一、安裝使用中應(yīng)注意的事項：
渦街無機械可動部件，體積小，耐腐蝕，性能穩(wěn)定，可直接顯示介質(zhì)的工作壓力、溫度、流量以及標準狀態(tài)下的氣量，量程范圍寬，計量誤差小等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛用于油氣井的生產(chǎn)計量和天然氣的銷售計量中。在多年來的現(xiàn)場應(yīng)用中，我們認為該流量計適合于較為干凈的干氣計量，漸成為中小用氣計量。要保證流量計計量準確，減少計量誤差，請注意：
1、選型合理
勿使實際zui小流量QVmin低于所選通徑流量計流量范圍下限。
2、安裝正確
渦街流量計上游的應(yīng)有至少10D長度的計量直管段。直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑、更不能有臺階，磨平連接法蘭的焊縫，法蘭墊片不能突入管道內(nèi)。更不能把流量計的安裝方向裝反了。試驗證明：一切不合理的安裝，都將導(dǎo)致流量計計量值偏低。
3、遠離震蕩源，或在流量計上、下游安裝支墩，以避免管線震動的影響。避免強磁場對流量計芯片的干擾。
4、氣質(zhì)相對干凈
尤其不能出現(xiàn)液氣兩相流;氣質(zhì)較臟時，應(yīng)即時清洗流量計。
5、減少氣流脈動的影響
可在流量計前安裝緩沖罐，或者加長流量計上游的計量直管段長度。
6、及時對流量計進行計量檢定，確保量值準確可靠。

十二、選型指南：

確定傳感器的結(jié)構(gòu)

1、連接方式：法蘭卡裝式（表體不帶法蘭）或法蘭連接式（表體本身帶法蘭）。一般建議選用法蘭卡裝式，因為其結(jié)構(gòu)緊湊，價格低，而且供貨周期短。

2、結(jié)構(gòu)類型：一體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)。一般采用一體式結(jié)構(gòu)，只有在特殊場合下采用分體式結(jié)構(gòu)（如：介質(zhì)溫度高時、環(huán)境溫度或濕度高時、帶現(xiàn)場顯示為讀數(shù)方便時）。

3、顯示方式：無現(xiàn)場顯示、帶現(xiàn)場顯示和只帶現(xiàn)場顯示?，F(xiàn)場顯示是指在表頭上裝有液晶顯示器，可顯示累積流量、瞬時流量等參數(shù)。

4、信號輸出方式：脈沖信號輸出和4～20mA標準電流信號輸出。一般情況下建議采用脈沖信號輸出，因為脈沖信號直接與漩渦脫落頻率相 對應(yīng)，不需轉(zhuǎn)換，具有zui高的累計精度；同時，在通常的傳輸距離內(nèi)，脈沖信號傳輸效果較好。標準電流信號輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)。

5、防爆形式：非防爆型和本安防爆型。如果被測介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì)，應(yīng)選用防爆型。

確定渦街流量計的配置：

1、密度補償：

在測量蒸汽的質(zhì)量流量時，由于其密度隨著溫度和壓力的變化而變化，所以要隨時對蒸汽進行補償，要用鉑熱電阻和壓力變送器與渦街傳感器共 同組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。無任是測量飽和蒸汽還是過熱蒸汽，如果溫度和壓力比較穩(wěn)定，為降低設(shè)備成本，也可以根據(jù)工況狀態(tài)，用設(shè)定固定值的辦法補償密度。 其它介質(zhì)可根據(jù)實際情況組成質(zhì)量流量測量系統(tǒng)。

2、智能流量積算儀的選擇：

只要求顯示參數(shù)，可選擇數(shù)碼顯示或液晶顯示的智能流量積算儀；需要追溯歷史數(shù)據(jù)，帶有記憶功能，應(yīng)選用智能流量結(jié)算無紙記錄儀；測量飽 和蒸汽，應(yīng)選擇帶溫度自動補償密度或壓力自動補償密度的流量積算儀；測量過熱蒸汽，應(yīng)選擇帶溫度和壓力同時補償密度的流量積算儀；采用遠程通訊，智能流量 積算儀應(yīng)考慮帶有RS485或RS232通訊接口；要求與控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)時，智能流量積算儀應(yīng)帶4～20mA標準電流信號輸出接口；

在需要時，應(yīng)配置后備電源，以便突然停電時儀表能夠正常計量。在需要時，應(yīng)配置儀表箱，將智能流量積算儀放置其中，儀表箱帶鎖，使智能流量積算儀的設(shè)置參數(shù)不可隨意調(diào)整，具有防盜功能，同時，在儀表箱內(nèi)裝有保護電路，起到對智能流量積算儀的保護作用。

3、 遠程監(jiān)控：在需要多點計量，分布面積較大，需要實時監(jiān)測時，可采用GSM/GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)或無線專網(wǎng)遠程流量監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對各管路流量的實時監(jiān)測和管理。

4、 傳感器的口徑的確定：傳感器的口徑不同，其測量范圍不同，而每一種口徑其測量范圍又隨著被測介質(zhì)的種類和工況溫度、壓力的變化而變化，首先確定介質(zhì)在工況下。

十三、標況流量范圍簡表：單位（m3/h）

十四、選型編碼： 

十五、訂貨選用選型須知： 

1、①名稱與型號、②口徑、流量范圍、③是否帶附件以便我們的為您正確選型、④使用壓力、⑤使用介質(zhì)的溫度。

2、若已經(jīng)由設(shè)計單位選定中偉公司的渦街流量計型號，請按渦街流量計型號直接向我司銷售部訂購。

3、當使用的場合非常重要或環(huán)境比較復(fù)雜時,請您盡量提供設(shè)計圖紙和詳細參數(shù)，由我們的中偉zj****為您審核把關(guān)。 

售后服務(wù)承諾：

1、從合同簽訂之日起，我中偉公司對所提供的產(chǎn)品提供免費保養(yǎng)及維護服務(wù),承諾終生維修服務(wù)；

2、江蘇中偉測控儀表有限公司的銷售經(jīng)理將定期與客戶聯(lián)系，了解產(chǎn)品的使用情況，并解決客戶使用過程中產(chǎn)生的問題，無償提供技術(shù)支持；

3、保修期內(nèi)出現(xiàn)人為的損壞，我公司負責進行維修，并收取由此產(chǎn)生的維修費用；

4、產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題或?qū)Ξa(chǎn)品不滿意，用戶可以無條件的選擇退換貨，中偉測控不收取任何的手續(xù)費，出現(xiàn)質(zhì)量問題，承擔來回的運費。