测量原理
空压机流量计根据卡门斯特劳哈有关旋涡的产生和旋涡与流速关系的理论来测量流量的。当介质以一定速度流过三角柱体时,在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带,称之为“卡门涡街”。由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡,于是在发生体两侧产生压力脉动,从而使检测体产生交变压力,封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下,产生与旋涡同频率的交变电荷信号,放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、z后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号(或转换成4~20mA信号),送至积算仪进行处理、显示和控制。
空压机流量计是利用流体振动原理而开发的一种新型智能气体流量计,该气体流量计内体无可动部件,稳定性显著、精度精准、使用寿命更长,在很充裕的流量范围下精准计量介质的瞬时流量值和累计流量值。
特点功能:
1、可丈量各气体的体积流量和质量流量。
2、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)。
3、选用消扰电路和抗振传感头,使外表具有一定抗环境振动性能。
4、压力损失小,量程规模宽,规模度达10-40倍。
5、无机械运动部件,长期稳定,布局简略便于装置和维护。
6、可测介质温度达+350℃(+450℃)。
技术指标
公称通径(mm) |
15、20、25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式) |
公称压力(MPa) |
DN15-DN2004.0(4.0协议供货),DN250-DN3001.6(1.6协议供货) |
介质温度(℃) |
压电式:-40~150,-40~260,-40~330;电容式:-40~400,-40~500(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;插入式:±2.5%R, |
范围度 |
1:6~1:30 |
供电电压 |
传感器:DC+12V,DC+24V;变送器:DC+12V,DC+24V;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 |
防爆标志 |
本安型:ExdⅡiaCT2-T5隔爆型:ExdⅡCT2-T5 |
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 |
气体、液体、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)≤1500m;负载电阻≤750Ω;RS485/HART≤1200m. |
选型参照流量表
仪表口径 (mm) |
液体 |
气体 |
||
测量范围 (m3/h) |
输出频率范围 (Hz) |
测量范围 (m3/h) |
输出频率范围 (Hz) |
|
15 |
0.3~5 |
35~600 |
2.2~20 |
260~2000 |
20 |
0.6~10 |
29~420 |
4~36 |
210~1900 |
25 |
1.2~16 |
25~336 |
8.8~55 |
190~1140 |
32 |
1.8~20 |
18~264 |
10~150 |
156~1080 |
40 |
2~40 |
10~200 |
27~205 |
140~1040 |
50 |
3~60 |
8~160 |
35~380 |
94~1020 |
65 |
4~85 |
6~120 |
35~800 |
94~940 |
80 |
6.5~130 |
4.1~82 |
86~1100 |
55~690 |
100 |
15~220 |
4.7~69 |
133~1700 |
42~536 |
125 |
20~350 |
3.2~57 |
150~2000 |
38~475 |
150 |
30~450 |
2.8~43 |
347~4000 |
33~380 |
200 |
45~800 |
2~31 |
560~8000 |
22~315 |
250 |
65~1250 |
1.5~25 |
890~11000 |
18~221 |
300 |
95~2000 |
1.2~24 |
1360~18000 |
16~213 |
(300) |
100~1500 |
5.5~87 |
1560~15600 |
85~880 |
(400) |
180~3000 |
5.6~87 |
2750~27000 |
85~880 |
(500) |
300~4500 |
5.6~88 |
4300~43000 |
85~880 |
(600) |
450~6500 |
5.7~89 |
6100~61000 |
85~880 |
(800) |
750~10000 |
5.7~88 |
11000~110000 |
85~880 |
(1000) |
1200~1700 |
5.8~88 |
17000~170000 |
85~880 |
(1000) |
协议 |
协议 |
表(三) 常用气体介质的标准状态密度(0℃,绝压P=0.1MPa)
气体名称 |
密度(kg/m3) |
气体名称 |
密度(kg/m3) |
空气(干) |
1.2928 |
乙炔 |
1.1717 |
氮气 |
1.2506 |
乙烯 |
1.2604 |
氧气 |
1.4289 |
丙烯 |
1.9140 |
氩气 |
1.7840 |
甲烷 |
0.7167 |
氖气 |
0.9000 |
乙烷 |
1.3567 |
氨气 |
0.7710 |
丙烷 |
2.0050 |
氢气 |
0.08988 |
丁烷 |
2.7030 |
一氧化碳 |
1.97704 |
天然气 |
0.8280 |
二氧化碳 |
1.3401 |
煤制气 |
0.8020 |
空压机流量计的安装设计
仪表的正确安装是保障仪表正常运行的重要环节,若安装不当,轻则影响仪表的使用精度,重则会影响仪表的使用寿命,甚至会损坏仪表
空压机流量计安装环境要求:
尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。
避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装,须有隔热通风措施。
避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若必须安装,须有通风措施。
流量计应尽量避免安装在振动较强的管道上。若必须安装,须在其上下游2D处加设管道紧固装置,并加防振垫,加强抗振效果。
仪表安装点周围应该留有较充裕的空间,以便安装接线和定期维护。
空压机流量计管道安装要求:
流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求,否则会影响介质在管道中的流场,影响仪表的测量精度。仪表的上下游直管段长度要求见图(三)DN为仪表公称口径单位:mm
传感器上游 |
前后直管段长度 |
传感器上游 |
前后直管段长度 |
同心收缩 |
一个90度 弯头 |
||
同一平面两 |
不同平面两 |
||
同心扩管 |
调节阀半开 |
图(三)
注:调节阀尽可能不安装在涡街流量仪表的上游,而应安装在涡街流量仪表的下游10D处。
上、下游配管内径应相同。如有差异,则配管内径Dp与涡街仪表表体内径Db,应满足以下关系
0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管应与流量仪表表体内径同心,它们之间的不同轴度应小于0.05Db
仪表与法兰之间的密封垫,在安装时不能凸入管内,其内径应比表体内径大1-2mm
测压孔和测温孔的安装设计。被测管道需要安装温度和压力变送器时,测压孔应设置在下游3-5D处,测温孔应设置在下游6-8D处,见图(七)。D为仪表公称口径,单位:mm
仪表口径的确定和安装设计7 |
仪表在在管道上可以水平、垂直或倾斜安装。
测量气体时,在垂直管道安装仪表,气体流向不限。但若管道内含少量液体,为了防止液体进入仪表测量管,气流应自下而上流动,如图(四)a所示
测量液体时,为了保证管内充满液体,所以在垂直或倾斜管道安装仪表时,应该保证液体流动方向从下而上。若管道内含少量气体,为了防止气体进入仪表测量管,仪表应安装在管线的较低处
如图(四)b所示
图(四)
测量高温、低温介质时,应注意保温措施。转换器内部(表头壳体内)高温一般不应超过70℃;低温易使转换器内部出现凝露,降低印制电路板的绝缘阻抗,影响仪表正常工作。