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管道流量計

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HR-LU渦街流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。

一、HR-LU渦街流量計測量原理：

渦街流量計在流體中設置三角柱型旋渦發生體，則從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。

假設旋渦的發生頻率為f，被測介質平均流速為，旋渦發生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關系式：

（1）f=SrU1/d=SrU/md

式中U1--旋渦發生體兩側平均流速，m/s；

Sr--斯特勞哈爾數；

m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內體積流量qv為

(2)qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr

(3)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1

式中 K--流量計的儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。

K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數，它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內，Sr可視為常數，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為：

式中 qVn，qV--分別為標準狀態下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力，Pa；
Tn，T--分別為標準狀態下和工況下的熱力學溫度，K；
Zn，Z--分別為標準狀態下和工況下氣體壓縮系數。
由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與旋渦發生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這時流量計的輸出信號應同時監測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。

HR-LU渦街流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量，是節流式流量計的理想替代產品。

在實際應用中，往往最大流量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，最小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的最佳工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結構尺寸小，僅為工藝管內徑的1/3，與渦街流量計作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。

為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗高新技術，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積流量。

二、渦街流量計技術參數：

1.測量介質：氣體、液體、蒸氣；

2.口徑規格法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100；

3.法蘭連接式口徑選擇 100,150,200；

4.流量測量范圍正常測量流速范圍雷諾數1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s；

正常測量流量范圍液體、氣體流量測量范圍見表2；蒸氣流量范圍見表3
5.測量精度 1.0級 1.5級；

6.被測介質溫度:常溫–25℃～100℃；

7.高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃；

8.輸出信號脈沖電壓輸出信號高電平8～10V 低電平0.7～1.3V；

9.脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m；

10.脈沖電流遠傳信號 4～20 mA,傳輸距離為1000m；

11.儀表使用環境溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃；

12.材質不銹鋼, 鋁合金；

13.電源 DC24V或鋰電池3.6V；

14.防爆等級本安型iaIIbT3-T6；

15.防護等級 IP65。

三、渦街流量計流量范圍表：

表1、液體與氣體(單位：m³/h):

通徑（DN）	液體流量范圍（m³/h）	輸出頻率范圍（Hz）	氣體流量范圍（m³/h）	輸出頻率范圍（Hz）
15	1.2～6.2	90～900	5～25	265～2640
20	1.5～10	40～396	8～50	218～1982
25	1.6～16	32～325	10～70	172～1420
32	2～20	20～250	15～150	130～1350
40	2.5～25	13～130	22～220	115～1147
50	3.5～35	9～93	36～320	96～854
65	6～60	8～82	50～480	61～583
80	10～100	6～65	70～640	45～417
100	15～150	5～50	130～1100	43～367
125	25～250	5～47	200～1700	33～290
150	40～400	4～40	280～2240	27～221
200	80～800	3～33	580～4960	24～207
250	140～1400	3～26	970～8000	20～171
300	200～2000	2～22	1380～11000	17～136

四、渦街流量計外形尺寸圖：

通徑

（DN）

（mm）

360

365

370

375

383

100

390

100

125

400

125

145

470

150

165

500

200

196

580

250

235

650

300

255

700

、五.渦街流量計安裝示意圖：

注意事項

圖例

1.擴管的安裝：

對于小口徑大流量，必須擴管安裝，同時保證流量計的前直管段≥15D，后直管段≥5D

管道流量計(圖2)

2.縮管的安裝：

對于大口徑小流量，必須縮管安裝，同時保證流量計的前直管段≥15D，后直管段≥5D

管道流量計(圖3)

3.彎管的安裝：

如果流量計的前端有90°彎頭或T型接頭，要保證流量計的前直管段≥15D，后直管段≥5D

管道流量計(圖4)

4.同一平面兩個彎管的安裝

如果流量計的前端有兩個90°彎頭，要保證流量計的前直管段≥20D，后直管段≥5D

管道流量計(圖5)

5.不同平面兩個彎管的安裝

如果流量計的前端有兩個90°彎頭，要保證流量計的前直管段≥25D，后直管段≥5D

管道流量計(圖6)

6.調節閥的安裝

如果流量計前后需要安裝調節閥，要保證流量計的前直管段≥25D，后直管段≥5D

l六、渦街流量計選型表：

HR-LU

智能渦街流量計

口徑

（mm）

DN10

DN20

…

1500

DN1500

安裝方式

對夾式

法蘭連接式

插入式

補償方式

無

無補償

溫度壓力補償

單溫度補償

單壓力補償

測量介質

液體

氣體

蒸汽

溫度范圍

常溫型（120℃以下）

高溫型（250℃以下）

壓力等級

常壓～1.6MPa

2.5MPa

4.0MPa

本體材質

碳鋼

304不銹鋼

316不銹鋼

供電方式

兩線制DC24V 4～20mA

兩線制DC24V 4～20mA+HART協議

電池供電

附加選項

RS485 MODBUS通訊協議

脈沖輸出

防爆（ExII CT6）

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