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壓力式渦街流量傳感器LUGB-150

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LUGB-150壓力式渦街流量傳感器儀表廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對(duì)過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體（氧氣、氮?dú)鈿錃?、天然氣、煤氣?span lang="EN-US">）、水和液體（如：水、汽油、酒精、苯類等）的計(jì)量和控制.一. 產(chǎn)品的種類和適用范圍
1． LUGB系列滿管型壓電式渦街流量?jī)x表
2． LUGB系列插入型壓電式渦街流量?jī)x表
3． LUGE系列滿管型電容式渦街流量?jī)x表
4． LUGE系列插入型電容式渦街流量?jī)x表
5． LUGB/E系列電池供電型渦街流量?jī)x表
二. 工作原理

在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，

旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式:

f=StV/d 公式（1）
式中：
f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
　　 St－斯特羅哈爾數(shù)（無(wú)量綱數(shù)）
　　 V－流體的平均流速
　　 d－旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見(jiàn)，通過(guò)測(cè)量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無(wú)因次未知數(shù)，
圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關(guān)系。

圖（二）

在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。所測(cè)得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見(jiàn)式（2）
K＝N/Q（1/m3）公式（2）
式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。
N＝脈沖個(gè)數(shù)
Q＝體積流量（m3）

三. 主要技術(shù)指標(biāo)

公稱通徑（mm）	25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，（300～1000插入式）
公稱壓力（MPa）	DN25-DN200 4.0（>4.0協(xié)議供貨），DN250-DN300 1.6（>1.6協(xié)議供貨）
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）
本體材料	1Cr18Ni9Ti，（其它材料協(xié)議供貨）
允許振動(dòng)加速度	壓電式:0.2g 電容式:1.0～2.0g
精確度	±1%R，±1.5%R，±1FS；插入式：±2.5%R，±2.5%FS
范圍度	1：6～1：30
供電電壓	傳感器：+12V DC，+24V DC；變送器：+24V DC；電池供電型：3.6V電池
輸出信號(hào)	方波脈沖（不包括電池供電型）：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA
壓力損失系數(shù)	符合JB/T9249標(biāo)準(zhǔn) Cd≤2.4
防爆標(biāo)志	本安型：ExdⅡia CT2-CT5隔爆型：ExdⅡCT2-CT5
防護(hù)等級(jí)	普通型IP65 潛水型 IP68
環(huán)境條件	溫度-20℃～55℃，相對(duì)濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa
適用介質(zhì)	氣體、液體、蒸汽
傳輸距離	傳感器：zui長(zhǎng)可達(dá)4km，兩線制變送器（4～20mA）：負(fù)載電阻≤750Ω

第二部分: 儀表口徑的確定和安裝設(shè)計(jì)

儀表選型是儀表應(yīng)用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運(yùn)行.因此用戶和設(shè)計(jì)單位在選用威流產(chǎn)品時(shí),請(qǐng)仔細(xì)閱讀本節(jié)資料,認(rèn)真核對(duì)流體的工藝參數(shù)并隨時(shí)可與我公司的銷售或部門，以確保選型正確。

一．適用流量范圍和儀表口徑的確定
儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來(lái)確定。不同口徑渦街流量?jī)x表的測(cè)量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時(shí)，它的測(cè)量范圍也是不一樣的。實(shí)際可測(cè)的流量范圍需要通過(guò)計(jì)算確定。
（一）參比條件下空氣及水的流量范圍，見(jiàn)表（二），參比條件如下：
1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ=1.205 kg/m³，υ=15×10^-6 m²/s。
2．液體：常溫水，t=20℃，ρ=998.2kg/m³，υ=1.006×10-6m²/s。
（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：
1．明確以下工作參數(shù)。

（1）被測(cè)介質(zhì)的名稱、組份
（2）工作狀態(tài)的zui小、常用、zui大流量
（3）介質(zhì)的zui低、常用、zui高壓力和溫度
（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2．渦街流量?jī)x表測(cè)量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應(yīng)先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關(guān)公式如下：
（1）已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量，可通過(guò)以下公
式求出工況體積流量

公式（3）
（2）已知?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度ρ，可通過(guò)以下公
式求出工況密度

公式（4）

（3）已知質(zhì)量流量Qm換算為體積流量Qv
Qv=Qm*103/ρ 公式（5）
式中：
Qv：介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量（m3/h）
Qo：介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量（Nm3/h）
Qm：質(zhì)量流量（t/h）
ρ：介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度（kg/m3）
ρo：介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度（kg/m3），常用氣體介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)密度，見(jiàn)表（三）
P：工況狀態(tài)表壓（MPa）

t：工況狀態(tài)溫度（℃）
3．儀表下限流量的確定。渦街流量?jī)x表的上限適用流量一般可不計(jì)算，渦街流量?jī)x表口徑的選擇主要是對(duì)流量下限的計(jì)算。下限流量的計(jì)算應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：zui小雷諾數(shù)不應(yīng)低于界限雷諾數(shù)（Re=2×104）；對(duì)于應(yīng)力式渦街流量?jī)x表在下限流量時(shí)產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度應(yīng)大于傳感器旋渦強(qiáng)度的允許值（旋渦強(qiáng)度與升力ρv2 成比例關(guān)系）。這些條件可表示如下：
由密度決定的工況可測(cè)下限流量：

5．當(dāng)用戶測(cè)量的介質(zhì)為蒸汽時(shí)，常采用的計(jì)量單位是質(zhì)量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽（過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式（8）進(jìn)行計(jì)算得出

6．計(jì)算壓力損失，檢測(cè)壓力損失對(duì)工藝管線是否有影響，公式（單位：Pa）：
Δp= CdρV2/2 公式（9）
式中：
Δp:壓力損失（Pa） Cd：壓力損失系數(shù)
由運(yùn)動(dòng)粘度決定的線性下限流量：
Qυ=Q0×υ/υ0 公式（7）
式中：
Qρ：滿足旋渦強(qiáng)度要求的zui小體積流量（m3/h）
ρ0:參比條件下介質(zhì)的密度
Qυ:滿足zui小雷諾數(shù)要求的zui小線性體積流量（m3/h）
ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度（kg/m3）
Q0: 參比條件下儀表的zui小體積流量
（m3/h）
υ:工作狀態(tài)下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度（m2/s）
υo:參比條件下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度（m2/s）
通過(guò)公式（6）、（7）計(jì)算出Qρ和Qν。比較Qρ和Qν，確定流量?jī)x表可測(cè)下限流量和線性下限流量：
Qυ≥Qρ：可測(cè)流量范圍為Qρ～Qmax , 線性流量范圍為Qυ～Qmax
Qυ<QΡ：可測(cè)流量范圍和線性流量范圍為
Qρ～Qmax
Qmax：渦街流量?jī)x表的上限體積流量（m3/h）
4．儀表上限流量以表（二）中的上限流量為準(zhǔn).氣體的上限流速應(yīng)該小于70m/s,液體的上限流速應(yīng)該小于7m/s
ρ：工況介質(zhì)密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）
7．被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),為防止氣化和氣蝕,應(yīng)使管道壓力符合以下要求:
p≥2.7Δp+1.3p0 公式（10）
式中：
Δp: 壓力損失（Pa）
p0：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa絕壓）
Po:流體的蒸汽壓力（Pa絕壓）
8．渦街流量計(jì)不適合測(cè)量高粘度液體。當(dāng)計(jì)算出的可測(cè)流量下限不滿足設(shè)計(jì)工藝要求時(shí)，應(yīng)該考慮選用其它類型流量計(jì)。
9．通過(guò)計(jì)算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測(cè)量效果、降低造價(jià)，應(yīng)選用口徑較小的表。應(yīng)該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的1/2～2/3