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插入式涡街流量计

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插入式涡街流量计的最大优点是抗振性能特别好,无零点漂移,可靠性高。 通过长时间对涡街流量计进行的大量波形分析和频谱分析,设计出最佳的探头形状、壁厚,高度、探头杆直径及与之相配套的压电晶体,采用先进的数控车床进行加工,确保加工的同轴度和光洁度等技术参数,配合特殊的工艺处理,从而最大限度的克服涡街流量计存在的固有自振荡频率对信号的影响这个通病。
 
 
产品特点
◆可实现不断流拆装传感器,可实现放大器与传感器分离(分离距离15m)。
◆采用消扰电路和抗振传感头,使仪表具有一定抗环境振动性能。
◆压力损失小,量程范围宽,范围度达10-25。
◆无可动部件,长期稳定,结构简单便于安装和维护。
◆可测介质温度达+250℃。
 
 
技术参数
◆测量介质: 气体、液体、蒸气
◆ 连接方式:法兰卡装式、法兰式、插入式
◆口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100。
◆法兰连接式口径选择 100,150,200
◆流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104~4×106;气体5~50m/s; 液体0.5~7m/s  正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2; 蒸气流量范围见表3
◆测量精度 1.0级 1.5级 2.5级
◆被测介质温度:常温–25℃~100℃
◆高温–25℃~150℃ -25℃~250℃
◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8~10V 低电平0.7~1.3V
◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m  ◆脉冲电流远传信号 4~20 mA,传输距离为1000m
◆仪表使用环境 温度:-25℃~+55℃ 湿度:5~90% RH50℃
◆材质 不锈钢, 铝合金
◆电源 DC24V或锂电池3.6V
◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6  防护等级 IP65  智能涡街流量计产品选型  代号 通径 流量范围㎡/h  LU-25 DN25 1~10(液体) 25~60(气体)  LU-32 DN32 1.5~18(液体) 15~150(气体)  LU-40 DN40 2.2~27(液体) 22.6~150(气体)  LU-50 DN50 4~55(液体) 35~350(气体)  LU-80 DN80 9~135(液体) 90~900(气体)  LU-100 DN100 14~200(液体) 140~1400(气体)  LU-150 DN150 32~480(液体) 300~3000(气体)  LU-200 DN200 56~800(液体) 550~5500(气体)
 
 
工作原理
按国际标准化组织IS07145(在环形截面封闭管道中的流体流量测定—在截面一点的速度测量法),采用埋入压电晶体的涡街测速探头,插入大口径工业管道内,将卡门旋涡频率转换为与流量成正比的电流或电压脉冲信号或4~20mADC电流信号。
LUCB型插入式涡街流量计按国际标准化组织IS07145(在环形截面封闭管道中的流体流量测定—在截面一点的速度测量法),采用埋入压电晶体的涡街测速探头,插入大口径工业管道内,将卡门旋涡频率转换为与流量成正比的电流或电压脉冲信号或4~20毫安电流信号。
流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端,其差压使硅片变形(位移很小,仅μm级),以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。由于硅材料的强性,所以输出信号的线性度及变差指标均很高。工作时,插入式涡街流量计将被测物理量转换成mV级的电压信号,并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号,再经过非线性校正,zui后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。
插入式涡街流量计主要由压力传感器、测量电路和过程连接件三部分组成。它能将压力传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。在国内,目前在小型自动化控制方面运用的插入式涡街流量计一般基于压阻式原理,也就是压敏电阻受压后产生电阻变化,通过放大器放大并采用标准压力标定,即可进行压力检测。
 
 
电流不准确
涡街流量计4~20mA电流不准确的原因通常有哪几种
涡街流量计4-20mA的信号输出有两种:数字信号输出、模拟信号输出。
模拟信号输出存在如下缺陷:需要调节零点、满量程。在正常工作时,会发生零点、满量程漂移现象;模拟信号的输出的线性度存在缺陷,不能做到完全线性。
数字信号的电流输出,很好的克服以上的缺点,数字信号的精度很高,为1/65535,即16位的数字精度。
M头涡轮流量计、气涡轮流量计的电流输出,采用的是数字芯片。
电流信号由于存在保护电路,防止现场接错线或接错电压等级,保护电路会对电流产生固定的误差值,这一小部分电流通过保护回路泄露掉,其值大约为0.02-0.04左右。在电流信号要求特别高的场所,必须将保护电路拆掉。
因此,保护电路存在双面性,即安全性与精度的一对矛盾体。
 
 
型号及功能
LY-LU————…
PB O DEFG HIJR MNQ
插入式涡街流量计
插入式涡街流量计
LY-LU……………插入式涡街流量传感器
P-LY-LU型插入式涡街流量计表体安装形式
1 LY-LU型插入式涡街表体断流拆装式
2 LY-LU型插入式涡街表体不断流拆装式
B-可测介质
1 气体、液体、蒸汽通用(只限数字滤波智能示型涡街)
2 测量液体
3 测量气体
4 测量饱和蒸汽、过热蒸汽
O -涡街口径
LY-LU型插入式涡街
O 口径
020 200mm --200 2000mm
D-输出信号
0 电压脉冲(低电平≤1V, 高电平≥6V,脉宽≥10uS)
1 两线制4-20mA输出( 温压补偿型为三线制)
2 无信号输出现场显示
E-可测最高介质温度
0 -40℃…+150℃
1 -40℃…+280℃(HC-LU型插入式涡街250℃)
2 -40℃…+350℃(HC-LU型插入式涡街不可选)
3 -40℃…+420℃(只限传感头不断流拆卸型)
F-防爆等级
0 无防爆认证,防护等级为IP54、IP65
1 本安防爆型,防爆等级为ExiaⅡCT4
2 隔爆防爆型,防爆等级为ExdⅡCT6
G-涡街放大器显示形式
0 无现场显示型 (无补偿功能)
1 现场显示型(液晶显示,可显示瞬时流量、累积流量,补偿型还能显示温度、压力、标准流量等)
H-仪表精度等级
0 1.0级(HC-LU型首选,HC-LU型需协议供货)
1 0.5级(只限HC-LU型涡街)
2 0.2级(只限HC-LU型涡街,需协议供货)
3 2.5级(HC-LU型插入型涡街首选型)
4 1.5级(HC-LU型插入式涡街需协议供货)
5 低流速型涡街(表体内直接缩径,精度≥1.5级)
I-放大器安装形式
0 表体与放大器不分离型
1 表体与放大器分离型(分离距离≤10米。温度及温压补偿型表体不可选)
2 表体潜水式涡街
J-涡街放大器工作电源
0 12VDC供电
1 24VDC供电
2 3.6V锂电池供电(只限带液晶显示无信号输出型涡街)
3 3.6V锂电池、24VDC电源同时供电(只限带液晶显示有信号输出型涡街)
R-LY-LU型插入式涡街表体法兰压力等级
0 PN1.6MPa
1 PN2.5MPa(压力等级≥2.5 MPa需协议供货)
M-通讯方式
0 无通讯
1 R485通讯(只限智能式放大器)
2 R232通讯(只限智能式放大器)
N-HART协议
0 无HART协议
1 带HART协议(需协议供货)
Q-滤波方式
0 普通方式
1 智能数字滤波方式(需协议供货)
 
 
测量范围
1、液体——最大流量按管道通径查表1或表2。最小流量一般按其密度(g/)及通径查表1,当液体粘度大于1×(或1cst)时则按粘度和通径查表2。若液体粘度6×,则无法测量。同一种液体按其密度和粘度查到两个不同值,应取大者为流量下限。
 
 
产品选型
智能型涡街流量计是老式模拟的涡街流量计的更新换代产品,智能型涡街流量计不仅可以带4~20mA输出,还可以带RS232通讯协议,可以直接与计算机联网,便于远程监控和操作。
 
 
优点
②智能涡街流量计的传感器的通用性很强,从而使传感器具有良好的互换性采用先进数控设备加工传感器的表体和旋涡发生体等,确保加工精度,从而使零部件(特别是旋涡发生体)的通用性强,从而真正做到不会因零部件的更换而影响传感器的重复性和精度;能产生强大而稳定的涡街信号。
③结构简单牢固,无可动部件,可靠性高,使用维护方便。
④检测元件不与介质接触,性能稳定,使用寿命长 传感器采用检测探头与旋涡发生体分开安装,而且耐高温的压电晶体密封在检测探头内,不与被测介质接触,所以涡街流量计具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点。
⑤输出与流量成正比的脉冲信号或模拟信号,无零点漂移,精度高,方便与计算机联网
⑥测量范围宽,量程比可达1:10
⑦涡街流量计测量体积流量时不需补偿,涡街输出的信号实际上是与流速成线性关系的,也就是与体积流量成正比。压力和温度补偿的目的是为了得到流体的密度,乘以体积流量就得到质量流量,若测量气体的体积流量就不需要补偿了。
⑧压力损失小。
用口径DN50的涡街流量计测量可燃气体的流量,若管道内的最大流量Qmax =200m3/h时,传感器的压力损失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
⑨在一定的雷诺数范围内,流量特性不受流体压力、温度、黏度、密度、成分的影响,仅是与旋涡发生体的形状和尺寸有关。
⑩应用范围广,蒸汽、气体、液体流量均可测量。
 
 
局限性
涡街流量计是一种速度式流量计,漩涡分离的稳定性受流速分布影响,故它对直管段有一定的要求,一般是前"10D,后5D";测量液体时,上限流速受压损和"气蚀"现象限制,一般是10m/s。测量气体时,上限流速受介质可压缩性变化的限制,下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制,一般气体的流速范围10-70m/s,蒸汽的流速范围为8-50m/s;应力式涡街流量计对振动较大敏感,故在振动较在的管道安装涡街流量计时,管道要有一定的减震措施;应力式涡街流量计采用压电晶体作为检测传感器,故其受温度的限制,一般长期工作温度为-40℃~+350℃和-10℃~+250℃。
测量介质:液体、气体、蒸汽
公称通径:DN200-DN3000(非标产品可根据用户要求特殊定做)
温度范围:-40℃~350℃
范围度:正常范围1:10 扩展范围1:15
压力损失系数:Cd≤2.6
系统测量精度:液体、气体 示值±1%
蒸汽 示值±1.5%
插入式流量计 示值±2.5%
供电电压:传感器+12VDC、+24VDC(可选)
变送器+24VDC
现场显示型 仪表自带3.6锂电池
输出信号:传感器 脉冲频率信号0.1~3000Hz 低电平≤1V 高电平≥6V
变送器 两线制4~20mADC电流信号
充许振动加速度: 压电式≤0.2g 电容式≤1.0g
环境温度: -40℃~55℃(非防爆场所) -20℃~55℃(防爆场所)
环境湿度:相对湿度5~85%
信号远传距离: ≤500m
信号线接口:内螺纹M20×1.5
防爆等级:iaⅡCT2-T5
 
 
安装注意事项
1:避开强烈震动和强磁干扰:因泵或者阀引起的管道振动会造成测量误差,严重时甚至会影响仪表的正常测量,因此须在上下游2D处加设管道紧固装置,支撑管道或用软管隔离,加强抗震效果。
2:避开高温热源和辐射源的直接影响。若工况现场必须安装,须有隔热通风措施。在测量蒸汽等高温介质时,为了防止转换器温度过高,应进行隔热处理,以确保流量计外壳暴露在以便热量向外辐射,防止仪表电子部件温度过高影响流量计寿命。
3:避开高温环境和强腐蚀气体环境。当然若必须安装须要加设通风措施。
4:防爆型的传感器和变送器安装于危险场所,安全栅、显示仪表、供电电源、计算机等关联设备必须安装在安全环境中,传感器和变送器应有可靠接地,防爆地线不得与强电系统保护接地共用。
5:流量计尽量避免安装在架空较长的管道上,由于管道的下垂容易造成流量计与法兰之间的密封泄漏。必须安装的工况现场须在流量计的上下游2D处分别设置管道支撑点。
6:仪表最好安装在室内,安装在室外应注意防水、防潮、防晒使用防护罩阳,特别注意在电气接口处应将电缆线弯成U型,避免水顺着电缆线进入放大器壳内。
7:流量计应避免安装在阀门出口较近处,否者阀门的开关会影响流量计的使用寿命。严重时会损坏流量计。为了方便维修,应安装旁通管道,特别是某些生产过程中不能中间停止流体的场合。
8:应保证管道内介质处于满管状态 ,流量计可以安装在水平或者垂直管道上,如果安装在垂直管道上,被测介质是液体时须自下往上流动。
9:流量计的上游不应设置流量调节阀,而是把流量调节阀放在流量计的下游。
10:=上海有恒=提醒仪表对安装点的上下游直管段有一定要求,否者会影响介质在管道中的流场,影响仪表的测量精度。
 
 
安装步骤
1:在需要安装插入式涡街流量计的管道正上方的水平管道上面必须割开一个直径为100的圆孔,要去掉周边的毛刺。
2:将配套的一端,就是带有法兰的短管放在孔的上面,要保持短管与管道的垂直,必须焊接牢固。
3:做到上面的步骤之后在圆孔处要放上垫片,然后把流量计插入,法兰连接着,如果有球阀的话,一定要先吧球阀放在短管上连接好再打开球阀,然后再运行插入式流量计。
4:必须要保证流量计前有大于15D的范围,后面要保证有5D的直管段。
 
 
安装要求
1:在管道上用气焊开一个略小于φ100mm的圆孔,并把圆孔周围毛刺清除干净,以保证测头旋转流利。
2:在管道圆孔处焊上厂家提供的法兰,要求法兰轴线与管道轴线垂直。
3:将球阀及传感器安装在焊接好的法兰上。
 
 
概述
插入式涡街流量计主要用于各种行业工业管道中大口径气体、液体、蒸汽介质流体的流量测量, 特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。插入式涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。


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