渦街流量計應用
ZHLU系列渦街流量計是基于卡門(mén)渦街原理的一種流體振蕩型流量檢測儀表,其特點(diǎn)是壓損小,量程寬,測量精度高,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響;無(wú)可動(dòng)機械零件,因此可靠性高,維護量小。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-40℃~+320℃的溫度范圍內工作。其電荷轉換器有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出與流量積算儀、PLC、DCS等數字系統配套使用,是一種理想的流量?jì)x表。渦街流量計廣泛適用于石油化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對工業(yè)管道中的氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)的流量進(jìn)行計量和控制。
渦街流量計原理
在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱(chēng)為卡門(mén)旋渦,如下圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱(chēng)地排列。
設旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)平均流速為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關(guān)系式:
f=StV1/d=St+V/md ?。?)
式中 V1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速,m/s;
St--斯特勞哈爾數;
m--旋渦發(fā)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
Qv=πD²V1/4=πD²mdf/4St (2)
K=f/qv=[πD²md/4St]-1 (3)
式中 K--流量計的儀表系數,脈沖數/m³(P/m³)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數有關(guān)。斯特勞哈爾數為無(wú)量綱參數,它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn),在ReD=2×104~7×106范圍內,St可視為常數,這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時(shí),只要檢測出頻率f就可以求得管道內流體的流速,有流速V求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比稱(chēng)之為儀表常數K,見(jiàn)公式:
K=N/Q(l/m³) (4)
圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關(guān)系曲線(xiàn)
式中 K=儀表常數(l/m³)
N=脈沖個(gè)數
Q=體積流量(m³)
由上式可見(jiàn),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(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時(shí)流量計的輸出信號應同時(shí)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。
渦街流量計便是依據卡門(mén)旋渦原理進(jìn)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(zhì)適應能力,無(wú)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,帶溫度補償的渦街流量計(有內補和外補之分)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(zhì)量流量。
技術(shù)參數:
型號:
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ZHLU系列
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測量介質(zhì)
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氣體、液體、蒸汽
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口徑規格
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法蘭卡裝式口徑選擇:DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300
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法蘭連接式口徑選擇:DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300
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流量測量范圍
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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
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正常測量流量范圍:液體、氣體流量測量范圍見(jiàn)產(chǎn)品選型表
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流量比:1:6~1:30 正常1:10
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測量精度
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1.0級(液體);1.5級
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被測介質(zhì)溫度
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常溫–40℃~80℃ 高溫0℃~250℃ 最高溫到320℃
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輸出信號
功能
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脈沖電壓輸出信號(三線(xiàn)制) 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V 傳輸距離<100m
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電流信號輸出:4~20mA(二線(xiàn)制)輸出 傳輸距離<1000m
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帶RS485/232通訊;選帶HART協(xié)議
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儀表使用環(huán)境
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溫度:-25℃~+55℃ 濕度:5~90% RH50℃
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傳感器材質(zhì)
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不銹鋼
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電源
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DC24V或鋰電池3.6V或者DC24V與鋰電池雙供電
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隔爆等級
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ExdiiBT4~BT6;ExdiiCT4~CT6
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防護等級
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IP65
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型號
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口徑
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流量范圍m³/h
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液體
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氣體
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飽和蒸汽
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ZHLU-15
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DN15
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0.4~4
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5.0~12
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5.0~12
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ZHLU-20
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DN20
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0.8~8
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6~30
|
6~30
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ZHLU-25
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DN25
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1.2~10
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10~50
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10~50
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ZHLU-32
|
DN32
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2.0~20
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12~120
|
12~120
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ZHLU-40
|
DN40
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3.0~30
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20~200
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20~200
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ZHLU-50
|
DN50
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5~50
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30~300
|
30~300
|
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ZHLU-65
|
DN65
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8~80
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50~500
|
50~500
|
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ZHLU-80
|
DN80
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12~120
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80~800
|
80~800
|
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ZHLU-100
|
DN100
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20~200
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120~1200
|
120~1200
|
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ZHLU-125
|
DN125
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30~300
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200~2000
|
200~2000
|
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ZHLU-150
|
DN150
|
40~400
|
300~3000
|
300~3000
|
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ZHLU-200
|
DN200
|
75~750
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500~5000
|
500~5000
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ZHLU-250
|
DN250
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110~1100
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800~8000
|
800~8000
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ZHLU-300
|
DN300
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160~1600
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1100~11000
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1100~11000
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代號
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功能1
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N
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無(wú)溫壓補償
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Y
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有溫壓補償
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代號
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輸出信號
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F0 | 脈沖輸出 | |||||||||
F1
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4-20mA輸出(二線(xiàn)制)
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F2
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4-20mA輸出(三線(xiàn)制)
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F3
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RS485通訊接口
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H | 選配HART協(xié)議功能 | |||||||||
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代號
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被測介質(zhì)
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J1
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液體
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J2
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氣體
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J3
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蒸汽
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代號
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連接方式
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L1
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法蘭卡裝式
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L2
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法蘭連接式
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LW | 螺紋連接式(適合口徑DN50內) | |||||||||
WS | 卡盤(pán)連接式(適合口徑DN65內,壓力<0.6MPa) | |||||||||
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代號
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功能2
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E1
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1.0級(適用于液體)
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E2
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1.5級
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E3
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2.5級(DN15;DN20)
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T1
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常溫
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T2
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高溫
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T3
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蒸汽
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P1
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1.6MPa
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P2
|
2.5MPa
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P3
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4.0MPa
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D1
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內部3.6V供電(不帶輸出)
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D2
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DC24V供電
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B1
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不銹鋼(法蘭材質(zhì))
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B2
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碳鋼(法蘭材質(zhì))
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