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一、儀表概述:
氫氣流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)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(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。
二、測量原理:
氫氣流量計工作原理是由設(shè)計在流場中的旋渦發(fā)生體、檢測探頭及相應(yīng)的電子線路等組成。當(dāng)流體流經(jīng)旋渦發(fā)生體時,它的兩側(cè)就形成了交替變化的兩排旋渦,這種旋渦被稱為卡門渦街。在卡門渦街理論的基礎(chǔ)上又提出了卡門渦街的頻率與流體的流速成正比,并給出了頻率與流速的關(guān)系式:f = St × V/d 式中:
f 渦街發(fā)生頻率 (Hz)
V 旋渦發(fā)生體兩側(cè)的平均流速(m/s )
St 斯特羅哈爾系數(shù)(常數(shù))
這些交替變化的旋渦就形成了一系列交替變化的負(fù)壓力,該壓力作用在檢測探頭上,便產(chǎn)生一系列交變電信號,經(jīng)過前置放大器轉(zhuǎn)換、整形、放大處理后,輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號(或標(biāo)準(zhǔn)信號)。
三、流量計使用選擇及應(yīng)用:
1、為了使用方便,電池供電型采用微功耗高新技術(shù),采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。
2、溫度補(bǔ)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(zhì)量流量。
3、溫壓補(bǔ)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(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
4、廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、機(jī)械、造紙,以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業(yè)的各種低黏度液體、氣體、蒸汽等單相流體的工藝計量和節(jié)能管理。
四、性能特點(diǎn):
1、可在很寬的流量范圍內(nèi)測量氣體、液體和蒸汽的流量而不受流體物理性質(zhì)的影響;
2、不受溫度、壓力的影響,同時不易堵,不易卡,不易結(jié)垢,耐高溫,高壓;
3、安全防爆,適用于惡劣環(huán)境;
4、無可動部件、無孔洞縫隙設(shè)計,產(chǎn)品無磨損、耐臟污,無須機(jī)械維修,使用壽命長;
5、采用微功耗高新技術(shù),電池供電的現(xiàn)場顯示型流量計,可不斷電運(yùn)行兩年以上;
6、溫壓補(bǔ)償一體化設(shè)計;
7、電流輸出均為電隔離型,具有良好的共模干擾抑制能力;
8、同時顯示流量值與累計流量值,不必輪流切換;
9、采用抗振動探頭,有效消除外界振動影響;
10、采用分體式信號轉(zhuǎn)換器,電纜zui長100米;
11、量程比寬達(dá)20:1;
12、儀表整體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,動態(tài)測量范圍寬,壓力損失小;
13、表體采用不銹鋼材質(zhì),可適用于腐蝕性介質(zhì)的測量;
14、現(xiàn)場液晶顯示,脈沖、4~20mA輸出或485通迅,可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接。
五、技術(shù)指標(biāo):
1、公稱通徑(mm):15,25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(200~2000插入式) 非標(biāo)產(chǎn)品可根據(jù)用戶要求特殊定做。
2、公稱壓力(MPa):DN15-DN200 4.0(>4.0協(xié)議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協(xié)議供貨) 。
3、介質(zhì)溫度(℃):壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協(xié)議訂貨)。
4、本體材料:儀表外殼采用鋁合金,1Cr18Ni9Ti,(其它材料協(xié)議供貨)。
5、允許振動加速度:壓電式:0.2g;電容式:1.0~2.0g。
6、度:±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS。
7、范圍度:1:6~1:30。
8、供電電壓:傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;電池供電型:3.6V電池。
9、輸出信號:方波脈沖(不包括電池供電型):高電平≥5V,低電平≤1V;電流:4~20mA。
10、壓力損失系數(shù):符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4。
11、防護(hù)等級:普通型IP65 ;潛水型 IP68。
12、環(huán)境條件:溫度-20℃~55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa。
13、適用介質(zhì):氣體、液體、蒸汽 。
14、傳輸距離:三線制 脈沖輸出型:≤300m,兩線制標(biāo)準(zhǔn)電流輸出型 (4~20mA):負(fù)載電阻≤750Ω。
15、信號線接口:內(nèi)螺紋M20×1.5。
16、現(xiàn)場液晶雙行顯示(溫度補(bǔ)償型)方式:可循環(huán)顯示溫度、壓力、瞬時流量、累積流量等參數(shù)。
六、對管道要求:
1、對直管段的要求:
為了確保儀表正常、準(zhǔn)確運(yùn)行,傳感器安裝點(diǎn)的上下游必須有一定的直管道,以調(diào)整流場,如圖所示。
圖1:同心縮管;
圖2:同心擴(kuò)管;
圖3:一個90度彎頭;
圖4:同一平面兩個90度彎頭;
圖5:不同平面兩個90度彎頭;
圖6 :調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器下游5D以 遠(yuǎn)處,若必須安裝在傳感器上游, 則傳感器上游應(yīng)有不小于50D的 等徑直管段,下游應(yīng)有不小于5D 的等徑直管段。
2、對管道的要求:
a、上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同,其差異滿足下述條件:0.95DN≤D≤1.1DN。
b、配管應(yīng)與傳感器同心,同軸度應(yīng)小于0.05DN。
c、密封墊不能凸入管道內(nèi),其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。
d、如需斷流檢查與清洗傳感器,應(yīng)設(shè)置旁通管道,如下圖所示。
3、對管道振動的要求:
傳感器盡量避免安裝在振動較強(qiáng)的管道上,若不得已要安裝時,必須采取減震措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。
特別注意:在空壓機(jī)出口處振動較強(qiáng),不能安裝傳感器,應(yīng)安裝在儲氣罐之后。
4、對氣流條件的要求:
a、被測氣體應(yīng)為單相的、連續(xù)地流經(jīng)管道的圓管流。
b、氣體流經(jīng)流量計之前,其流速必須與管道軸線平行,不得有旋渦流。
c、氣流應(yīng)是亞音速、非脈動的,其流量隨時間變化比較緩慢。
5、對流量計的安裝要求:
流量計對工藝安裝及使用環(huán)境沒有太多的特殊要求,但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性,即盡可能避免振動及高溫環(huán)境隨離流態(tài)干擾元件(如壓縮機(jī)、分離器、調(diào)壓閥、大小頭及匯管、彎頭等)、保持儀表前后直管段內(nèi)壁光滑平直、保證被測介質(zhì)為潔凈的單相流體等。
七、安裝條件:
1、傳感器可安裝在室內(nèi),也可安裝在室外。環(huán)境條件要符合要求。
2、傳感器應(yīng)安裝在水平、垂直或傾斜(流體的流向自下而上)的與其公稱通徑相應(yīng)的管道上。
3、傳感器應(yīng)避免安裝在有機(jī)械振動的管道上。當(dāng)振動不可避免時,應(yīng)考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架。
4、傳感器感應(yīng)避免安裝在有較強(qiáng)電磁場干擾、有熱輻射、有腐蝕性氣體、空間小和維修不方便的場所。
5、被測介質(zhì)含有較多雜質(zhì)時,應(yīng)在傳感器上游直管段要求的長度以外加裝過濾器。
6、傳感器的上、下游應(yīng)配置一定長度的直管段,直管段的內(nèi)壁應(yīng)清潔、光滑,無明顯凸凹、積垢和起皮等現(xiàn)象。其長度應(yīng)符合圖二的要求。安裝液體傳感器的附近管道內(nèi),應(yīng)充滿被測液體。
7、直管段內(nèi)徑盡可能與傳感器通徑一致,若不能一致,應(yīng)采用比傳感器通徑略大的管徑,誤差要≤3%并不超過5mm。
八、注意事項(xiàng):
1、法蘭與直管段焊接時不能帶著傳感器焊接。
2、安裝時應(yīng)使傳感器的流向標(biāo)志與管道內(nèi)流體流向一致。
3、傳感器安裝前,法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測量點(diǎn)的位置,取壓點(diǎn)在傳感器下游3~5DN處,測溫點(diǎn)在下游5~8DN處。
4、測量高溫介質(zhì)時,切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來。
5、連接傳器的屏蔽電纜走向,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場的干擾場合。不允許與高壓電纜一起敷設(shè),屏蔽電纜要盡量縮短,并且不得盤卷,以減少分布電感,zui大長度不應(yīng)超過200米。
6、安裝傳感器前,管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì),避免通流后堵塞傳感器。測量液體的管道必須充滿被測液體,防止氣泡的干擾。
7、測量氣體的管道為防止儲積液的干擾。高溫高壓下更換探頭體時,必須安全操作,做好高溫防護(hù)。降溫降壓后在安全條件下方可更換探頭。