HLUGB氧气流量表   金湖海联仪表有限公司     黄经理  18915183291同微信号    电话：0517-86919989

 

一、氧气流量计理介绍
氧气流量计在流体中设置非流线型旋涡发生体（阻流体），则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，智能涡街流量计这种旋涡称为卡曼涡街，如图(一)所示。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。智能涡街流量计设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式:
f=StV/d               
式中：f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率
      St－斯特罗哈尔数（无量纲数）
      V－流体的平均流速     d－旋涡发生体的宽度
由此可见，通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数（St）是无因次未知数

二、氧气流量计性能特点
公称通径(mm):15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300～1000插入式)
公称压力(MPa):DN15-DN200 4.0(>4.0协议供货)，DN250-DN300 1.6(>1.6协议供货)
介质温度(℃):压电式：-40～260，-40～320；电容式： -40～300, -40～400，-40～450（协议订货）
本体材料:1Cr18Ni9Ti，(其它材料协议供货)
允许振动加速度:压电式:0.2g      电容式:1.0～2.0g
精确度:±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS
范围度:1：6～1：30
供电电压:传感器： 12V DC， 24V DC；变送器： 12V DC ， 24V DC；电池供电型：3.6V电池
输出信号:方波脉冲(不包括电池供电型)：高电平≥5V，低电平≤1V；电流：4～20mA
压力损失系数:符合JB/T9249标准　Cd≤2.4
防护等级:普通型IP65     潜水型 IP68
环境条件:温度-20℃～55℃，相对湿度5%～90%，大气压力86～106kPa
适用介质:液体、气体、蒸汽
传输距离:三线制脉冲输出型：≤300m，两线制标准电流输出型 (4～20mA)：负载电阻≤750Ω
三、氧气流量计适用流量范围和仪表口径的确定
仪表口径的选择，根据流量范围来确定。不同口径涡街流量仪表的测量范围是不一样的。即使同一口径流量表，用于不同介质时，它的测量范围也是不一样的。实际可测的流量范围需要通过计算确定。
(一)参比条件下空气及水的流量范围，见表（二），参比条件如下：
1．气体：常温常压空气，t=20℃，P=0.1MPa（绝压），ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。
2．液体：常温水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。
（二）确定流量范围和仪表口径的基本步骤：
1． 明确以下工作参数。
（1）被测介质的名称、组份
（2）工作状态的最小、常用、最大流量
（3）介质的最低、常用、最高压力和温度
（4）工作状态下介质的粘度
2． 涡街流量仪表测量的是介质的工作状态体积流量，因此应先根据工艺参数求出介质的工作状态体积流量,相关公式如下：
（1）已知气体标准状态体积流量，可通过以下公
       式求出工况体积流量
  公式（3）
 (2)已知气体标准状态密度ρ，可通过以下公
    式求出工况密度
   公式（4）                             
（3）已知质量流量Qm换算为体积流量Qv
        公式（5）
式中：
Qv： 介质在工况状态下的体积流量(m3/h)
    （Qv=3600f/K  K:仪表系数 ）
Qo： 介质在标准状态下的体积流量(Nm3/h)
Qm： 质量流量 (t/h)
(t/h)
ρ： 介质在工况状态下的密度(kg/m3)
ρo：介质在标准状态下的密度(kg/m3)，常用气体介质的标准状态密度，见表（三）
P： 工况状态表压(MPa)
t： 工况状态温度(℃)
3．仪表下限流量的确定。涡街流量仪表的上限适用流量一般可不计算，涡街流量仪表口径的选择主要是对流量下限的计算。下限流量的计算应该满足两个条件：最小雷诺数不应低于界限雷诺数（Re=2×104）；对于应力式涡街流量仪表在下限流量时产生的旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值（旋涡强度与升力ρv2  成比例关系）。这些条件可表示如下：
由密度决定的工况可测下限流量：

由运动粘度决定的线性下限流量：
                          公式（7）
式中：
Qρ：满足旋涡强度要求的最小体积流量(m3/h)
ρ0:参比条件下介质的密度 
Qυ:满足最小雷诺数要求的最小线性体积流量(m3/h) 
ρ:被测介质工况密度（kg/m3）
Q0: 参比条件下仪表的最小体积流量
(m3/h)      
υ:工作状态下介质的运动粘度(m2/s)
υo:参比条件下介质的运动粘度(m2/s)
通过公式（6）、（7）计算出Qρ和Qν。比较Qρ和Qν，确定流量仪表可测下限流量和线性下限流量：
     Qυ≥Qρ：可测流量范围为Qρ～Qmax  , 线性流量范围为Qυ～Qmax
Qυ
Qρ～Qmax  
Qmax：涡街流量仪表的上限体积流量(m3/h)
4．仪表上限流量以表(二)中的上限流量为准.气体的上限流速应该小于70m/s,液体的上限流速应该小于7m/s

5．当用户测量的介质为蒸汽时，常采用的计量单位是质量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（过热蒸汽和饱和蒸汽）在不同温度和压力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范围的确定可由公式(8)进行计算得出
       公式（8）                                                      
式中：
ρ： 蒸汽的密度（kg/m3）
ρ0：1.205kg/m3 
Q蒸汽 ：蒸汽质量流量（t/h）
6．计算压力损失，检测压力损失对工艺管线是否有影响，公式(单位：Pa)：
Δp= CdρV2/2                   公式（9）
式中：
ρ：工况介质密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）
7．被测介质为液体时,为防止气化和气蚀,应使管道压力符合以下要求:
p≥2.7Δp+1.3p0       公式（10）
式中：
Δp: 压力损失（Pa）
p0：工作温度下液体的饱和蒸汽压（Pa绝压）
Po:流体的蒸汽压力  (Pa绝压)
8．不适合测量高粘度液体。当计算出的可测流量下限不满足设计工艺要求时，应该考虑选用其它类型流量计。
9．通过计算如果有两种口径都可满足要求，为了提高测量效果、降低造价，应选用口径较小的表。应该注意的是，尽可能使常用量处在流量范围上限的1/2～2/3

  Δp:压力损失（Pa）  Cd：压力损失系数

注：表中(300)～(1000)口径为插入式

表(三)　常用气体介质的标准状态密度（0℃，绝压P=0.1MPa）

(三)选型举例：
例一：已知气体压力和温度及标况下的流量时
某压缩空气，标况流量范围为QN=1200-12000Nm3/h,压力P=0.7Mpa(表压)，温度t=30℃。试确定流量计口径。
步骤一：计算压缩空气的工况体积流量
由公式(3):
工况使用下限体积流量为:
Qvmin=QN×0.101325×(273.15+t)/293.15/（P +0.1）
   =1200×0.101325×(273.15+30)/293.15/（0.7 +0.1）
    =157(m3/h) 
工况使用流量上限为: Qvmax=1570(m3/h)
步骤二：根据使用工况流量范围157-1570m3/h，查表（二），满足下限流量条件的流量计为DN80 、DN100和DN125，考虑到上限流量1270m3/h及使用效果和经济成本，初选DN100, DN100流量计的工况流量范围是100-1700m3/h，接近使用流量范围，初选DN100流量计，但应具体核算DN100流量计在该工况条件下的可测下限流量。核算DN100流量计在该工况条件下的可测下限流量：
    由公式(4)及公式(6):
       

       =37.46(m3/h)   
    即，流量计在该工况条件下的可测下限流量是
37.46m3/h，远小于要求的工况下限流量157m3/h，确定选用DN100流量计。
 
 例二：已知蒸汽压力和温度及工况流量时
测量介质为过热蒸汽，蒸汽温度为320℃，压力为1.5MPa（绝压）,流量范围为3t/h～25t/h, 试  确定流量计口径。
步骤一：计算蒸汽的等效空气参比条件下的体积流量范围，经查附表(二),该状态下蒸汽的密度为:5.665Kg/m3,由公式(8) :
      

步骤二：根据等效参比流量范围765-6379m3/h，查表（二），比较适合该流量范围为DN200口径。

2.氧气流量计产品选型

 

型   谱									说   明
HLU	海联仪表								氧气流量计
G									传感器
检测 方式		B							压电式传感器
		E							电容式传感器
通径	DN		15～1000						单位：mm
连接方式	-		1	仅对满管型					法兰连接型
			2	仅对满管型					法兰卡装型
			3	仅对插入型					简易插入型
			4	仅对插入型					球阀插入型
			5	仅对满管型					螺纹连接型
			6	仅对满管型					卡箍连接型
			7	仅对满管型					对焊型
测量介质				2					液体
				3					气体
				4					蒸汽
显示 文字				E					英文显示
				C					中文显示
使用环境					P				普通型
					B				防爆型
输出信号	本项可以复选						1		脉冲输出
							2		24V,4～20mA电流输出，液晶显示
							3		RS-485通讯
							4		HART协议
							5		电池供电
补偿方式							空		无补偿
							T		温度补偿
							P		压力补偿
							Z		温度、压力补偿
选型 说明	例如： HLUGB-DN50-23EP2Z 满管型压电式气体流量仪表,仪表通径为DN50，法兰卡装型连接 介质为气体,普通型，24V，4～20mA电流信号输出，液晶显示,带温度压力补偿