涡街流量计说明书.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流涡街流量计说明书.精品文档.LUGB型涡街流量传感器使用说明书北京中元瑞得科技有限公司目 录一、概述1二、技术参数2三、工作原理6四、结构尺寸8五、安装11六、接线14七、系数设定17八、设置和调整191、脉冲输出型(不带液晶显示表头)192、420mA输出型(不带液晶显示表头)203、智能型(带单排液晶显示表头)254、智能型 (带双排液晶显示表头 内部供电 锂电池)275、 智能型 (带双排液晶显示表头 外部供电 4mA输出)31九、故障排除33十、订货须知34一、 概述LUGB涡街流量传感器是一种采用压电晶体作为检测元件的新型应力式流量
2、测量仪表,适用于各种气体、蒸汽、液体和水的流量计量。该仪表具有量程比宽、精度高、压力损失小、介质通用性好、结构简单、稳定性高等优点。传感器的型号规格代码说明见表1。二、 技术参数1、 使用条件环境温度:-40 55相对湿度:5% 90%大气压力:86 106kPa2、 技术参数公称通径:15 1000mm测量介质:液体、气体、蒸汽介质温度:-40 +320连接方式:法兰卡装式,法兰式,插入式公称压力:2.5MPa 4.0MPa精度等级:1.0级,1.5级,2.5级重 复 性:0.3%,0.5%, 1.0%本体材质:1Cr18Ni9Ti负载电阻:750供电电源:24V.DC, 3.6V 锂电池输
3、出信号:脉冲, 4 20mA. DC, RS-485流速范围:液体0.5 6m/s, 气体5 60m/s流量范围:见表2防爆等级:iaIICT 1-6 本安型(与齐纳安全栅配套使用)防护等级:IP65结构型式:普通型 智能型 (带显示表头)-1-表1 涡街流量传感器型号规格代码说明-2-表2 LUGB涡街流量传感器流量范围图表公称通径DN (mm)流 量 范 围 (m3/h)液体气体蒸汽150.44440330200.666606502511010100980321.6161616015130402.62623230202005044040400323206568060600545408010
4、110100100082820100181801601600128128012526260260260020020001504040036036002902900200707006806800590510025010010001000800093080003001501500150011500133011440350200200020001560018001560040025025002500200002400200005004004000400030000370031800600500500050004500053004580070070070007000600007300623008009
5、00900090008000095008140010001400140001400012000014800127200说明:1、表2中所列流量范围的介质状态如下:液体是密度为 1000kg/m3的水气体是工况状态下的空气蒸汽是表压为0.3MPa的干饱和蒸汽-3-传感器的流量范围受介质密度和粘度的影响,当介质状态不同或为其它介质时,流量范围按以下方法确定:下限流量:Qmin=Qmin (m3/h)Qminv = 6104vD (m3/h) 式中:v =/ (m2/s)式中:Qmin 根据介质密度计算得出的下限流量 (m3/h) Qminv 根据介质粘度计算得出的下限流量 (m3/h) Qmin
6、表2 给出的下限流量 (m3/h) v 运动粘度 (m2/s) D 管道内径 (mm) 动力粘度 (PaS) 工况密度 (kg/m3) 1 密度 (水:1000 空气:1.293 蒸汽:2.164) (kg/m3) 比较 Qmin和Qminv,取其中数值较大的一个作为此工况下的该口径传感器的下限流量。上限流量:不同介质的上限流量由表2所示。一般情况下,液体的上限流速为6m/s, 气体或蒸汽的上限流速为45m/s。2、传感器在不同的流量下的阻力损失可按下式计算:P = 1.1 10-6V2 式中, P 压力损失 (MPa) 介质密度 (kg/m3)V 管内平均流速 (m/s)-4-3、测量介质为
7、液体时,为防止气体和气蚀,流体的工作压力应满足下式要求:P 2.6P+1.25Ps 式中: P 压力损失计算值 (MPa) P 流体工作压力 (MPa) Ps 与工作温度对应的该液体和饱和蒸汽压 (MPa);4、气体流量工作状态与标准状态换算公式如下: 式中: Q 工作状态的流量 (m3/h) QN 标准状态的流量 (Nm3/h) (压力为0.1013MPa 温度为0) P 工作状态的压力 (MPa) t 工作状态的温度 () 工作状态的密度 (kg/m3) N 标准状态的密度 (kg/m3) (压力为0.1013MPa温度为0) G 工作状态的质量流量 (kg/h)-5-三、工作原理涡街流量
8、传感器的基本原理是卡门涡街原理,即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。 传感器流通本体直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示,流通本体内插入一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。当被测介质渡过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街”。理论分析和实验已证明,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。式中: f 柱体侧旋涡分离的频率 (Hz) v 柱侧流速 (m/s) d 柱体迎流面宽度 (m) Sr 斯特劳哈尔数。是一个取决于柱体断面形状而与流体性质和流速大小基本无关的常数,Sr: 0.170.18 。-6
9、-图一 圆管内的涡街LUGB流量传感器的设计柱宽d与流通管直径D具有固定的比值,因此,流通管内的平均流速 与柱侧流速V有固定的比值:由于上式中,d和D都是已知的结构尺寸,而Sr是常数,因此测得旋涡分离频率f,便测得了管内平均流速,从而得到流量Q。-7-式中: Q 瞬时流量 (L/S)F 频率 (Hz)k 流量系数 (1/L)旋涡交错分离,在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉冲的压力,设在柱体内部(或后面)的检测探头受到这种微小的脉冲压力的作用,使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。检测放大器将交变电荷信号进行变换、放大、滤波和信号整形处理后,输出频率与旋涡分离频率相同的电流
10、(或电压)脉冲信号。传感器输出的每一个脉冲将代表一定体积的被测流体。一段时间内的输出总脉冲数,将代表这段时间内流过传感器的流体总体积。四、结构尺寸LUGB涡街流量传感器的结构有卡装式、法兰式和插入式,3种形式的外形见图二,外形结构尺寸见表3。-8-9-表3 LUGB涡街流量传感器外形结构尺寸(mm)公称通径DN卡装式法兰式插入式总长L外径D总高H总长L外径D总高H总长L总高H158076385208076385258076385328076385408076385508086395658010241080801124201008013244012580175484150802025102063
11、005602001002585672063606202501203116202064256855053230014036267020648574550558350505844005060850050660600507107005075580050805100050905说明:1、 测量介质为蒸汽,总高H+100mm2、 卡装式传感器需要配套专用的2.5MPa或4.0MPa凹面法兰,法兰尺寸见表5。3、 法兰式的外径D是公称压力为2.5MPa的法兰外径,按JB81-59标准配套法兰。-10-五、安装1、安装地点的选择环境温度:传感器的工作环境温度不低于-40,不高于+55,如受到生产设备的热辐射
12、时,应采取隔热和通风措施。环境空气:避免将流量计安装在含腐蚀性气体的环境中,如只能安装在含腐蚀气体的环境中,则需提供充分的排风措施。机械振动和冲击:流量计的结构是坚固的,不会因振动而损伤,但振动会产生干扰信号,若管道上的振动和冲击强烈,而介质流速又低,则可能导致干扰信号大于流量信号,造成示值误差。因此,流量计应当尽可能安装在振动和冲击小的场所,安装位置在520Hz的振动频率下,要求振动加速度不大于1g,否则应有采取减震措施。例如在流量计安装处震源来向的管道上加装固定支撑架。危险场所:防爆型流量计安装在危险场所,必须符合iaIICT1-6标准。安装人员必须无条件服从中华人民共和国爆炸危险场所电气
13、安全规定,严格按照防爆电气设备的安装要求进行操作。2、安装管道的要求传感器上游侧和下游侧应有足够长的直管段。直管段长度应符合表4的要求。表4 传感器安装的直管段要求(D为管道内径)管道情况上游下游同心收缩管 全开闸伐15D5D90直角弯头20D5D同平面二个90弯头25D5D半开闸伐50D5D不同平面二个90弯头40D5D带整流管束12D3D-11-表5 卡装式传整器安装法兰尺寸(mm)PN = 2.5 MPa公称通径DNDDD1D2D3D4LNb双头螺栓直径长度252514511085773318418M16165403914511085774618418M16165504916012510
14、0875818420M1616565641801451211037618622M1616580791951601351139018822M161651009923019016013310923824M2018012512527022018817613425826M2219015014930025021820316125828M22190200207360310278259221251230M22210250259425370332312275301232M27240300309485430390363328301636M27270PN = 4.0 MPa25251451108577331841
15、8M16165403914511085774618418M161655049160125100875818420M1616565641801451211037618624M1616580791951601351139018824M161701009923019016013311023826M2018012512527022018417614027828M2419015014930025021820316127830M24190200207375320282259222301238M27240250259445385345312278341242M302703003095104504083633
16、30341646M30290-12- 3、传感器的安装在规定的直管段长度内,管道入流段与出流段应是平直的。为保证被测介质满管,传感器应尽量避免安装在调节阀、半开闸阀的下游。一般情况不在扩大管后安装流量传感器。 传感器可垂直、水平或其它任何角度安装,但必须保证被测介质满管。将传感器安装在垂直或倾斜管道上时,流体流向应是自下而上的。 需要在传感器附近装设取压或测温点时,取压点应在传感器前1D以外。测温点应在传感器后5D以外。 被测介质流向必须与传感器流通本体上的流向箭头标志一致。 检测放大器与传感器是按照测量范围和公称通径配套的,不能互换。 安装卡装式流量传感器时,必须保证专用凹面法兰的凹面和管道
17、与传感器流通本体同心,密封垫不能突入管道内。法兰和双头螺栓、螺母可订货时一起订购,法兰及螺栓尺寸见表5。 安装法兰式流量传感器时,管道上的法兰应与传感器的法兰规格一致,法兰尺寸按照JB81-89标准,密封垫不能突入管道内。 安装插入式流量传感器时,在被测量管道上开一个圆孔,在圆孔入焊接一个带法兰的短管(仪表安装附件),带法兰短管必须垂直被测量管道,并与两管的中心轴线相交。再将传感器固定在带法兰短管上,此时必须保证传感器的测速本体插入到被测量管道的中心点(管道外径的1/2处)。被测量管道外径由用户在订货时提供,以便确定传感器插入杆实际的长度。若需要带球阀,可在订货时提出。用户自配时,必须提供球阀
18、的长度。 安装防爆型流量传感器时,应先在安全场所将传感器与关联设备连接通电,检查无缺陷、无故障之后再进行现场安装。安装时,必须与齐纳安全栅连接,组成本安防爆系统。严格遵守中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规定,任何情况下不允许用铁锤敲击传感器本体,不允许传感器由高空坠落撞击地面或实物。-13-六、接线传感器必须有良好的接地,接地电阻应小于10,不允许与其它电气设备连接在同一地线上。根据传感器的输出形式有以下几种接线方式:1、 脉冲输出-14-2、 420mA DC电流输出-15-3、 RS-485 串行通信输出4、 防爆型-16-注意事项:1、 传感器外壳有接地端子,必须与地线可靠连接。2、
19、敷设电缆时,应避免外界电磁场的干扰,电缆分布电容和电感应分别小于0.1uF和1mH。3、 电缆屏蔽层必须在安全场所接地。4、 安全栅必须按照安全栅的使用要求安装在安全场所。5、 安装过程中不得自行更改仪表防爆系统的连接方式,不得随意将其它仪表与防爆系统连接。七、系数设定传感器在出厂前经过调试和标定后,其流量系数K会标明在产品的铭牌上。它的物理意义:在一个大气压20的状态下,每升体积的流体经过传感器时产生的脉冲数(1/L)。传感器在安装时,应根据使用状态和要求显示的计量单位,将流量系数K换算为仪表系数Kt,在需要设定仪表系数的仪表或关联设备内进行设定,换算公式见表6。-17-表6 流量系数K与仪
20、表系数Kt换算公式序号显示计量单位换算公式1L(升)Kt = K1-4.8110-5(t-20) (1/L)2m(立方)Kt = K1-4.8110-5(t-20) 10 (1/ m)3Kg(千克)Kt = K1-4.8110-5(t-20) 10/ (1/kg)4T(吨)Kt = K1-4.8110-5(t-20) 106/ (1/T)5Nm(标方)式中:K 传感器流量系数Kt 仪表系数T 工作状态的温度() 工作状态的密度(kg/m)P 工作状态的压力(MPa)Nm 标准状态(P=0.1013MPa、t=0)的体积(标准立方米)-18-八、设置和调整1、脉冲输出型(不带液晶显示表头)该传感
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