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XS-LU系列丁二烯流量计是基于卡门原理研制成功的一种流体振荡型流量检测仪表,其特点是压损小,量程宽,测量精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响;无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-40℃~+320℃的温度范围内工作。其电荷转换器有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与流量积算仪、PLC、DCS等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。涡街流量计广泛适用于石油化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对工业管道中的气体、液体、蒸汽等多种介质的流量进行计量和控制。
原理
丁二烯流量计在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如下图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式:
f=StV1/d=St+V/md (1)
式中 V1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
St--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量Qv为
Qv=πD2V1/4=πD2mdf/4St (2)
K=f/qv=[πD2md/4St]-1 (3)
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,St可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,只要检测出频率f就可以求得管道内流体的流速,有流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比称之为仪表常数K,见公式:
K=N/Q(l/m³) (4)
图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 K=仪表常数(l/m³)
N=脉冲个数
Q=体积流量(m³)
由上式可见,输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。
丁二烯流量计具有良好的介质适应能力,无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量,带温度补偿的涡街流量计(有内补和外补之分)还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。
丁二烯流量计技术参数:
型号:
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XS-LU
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测量介质
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气体、液体、蒸汽
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口径规格
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法兰卡装式口径选择: DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200等
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法兰连接式口径选择: DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300
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流量测量范围
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正常测量流速范围:雷诺数1.5×104~4×106;气体5~50m/s; 液体0.5~7m/s
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正常测量流量范围:液体、气体流量测量范围见产品选型表
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流量比:1:6~1:30 正常1:10
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测量精度
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1.0级(液体) 1.5级
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被测介质温度
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常温–40℃~80℃ 高温0℃~250℃ 最高温到320℃
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输出信号
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脉冲电压输出信号(三线制) 高电平8~10V 低电平0.7~1.3V 传输距离<100m
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电流信号输出:4~20mA(二线制)输出 传输距离<1000m
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功能
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带RS485/232通讯;带HART协议
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仪表使用环境
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温度:-25℃~+55℃ 湿度:5~90% RH50℃
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传感器材质
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不锈钢
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电源
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DC24V或锂电池3.6V
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隔爆等级
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ExdiiBT4~BT6
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防护等级
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IP65
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型号
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口径
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流量范围m³/h
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液体
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气体
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饱和蒸汽
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LU-25
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DN25
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1~10
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25~60
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10~85
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LU-32
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DN32
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1.5~18
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15~150
|
14~140
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LU-40
|
DN40
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2.2~27
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22.6~150
|
22~220
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LU-50
|
DN50
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4~55
|
35~350
|
35~350
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LU-65
|
DN65
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14~200
|
60~600
|
60~600
|
|||||||
LU-80
|
DN80
|
9~135
|
90~900
|
86~860
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LU-100
|
DN100
|
14~200
|
140~1400
|
135~1350
|
|||||||
LU-125
|
DN125
|
12~360
|
220~2200
|
210~2100
|
|||||||
LU-150
|
DN150
|
30~450
|
350~3500
|
300~3000
|
|||||||
LU-200
|
DN200
|
56~800
|
550~5500
|
550~5500
|
|||||||
LU-250
|
DN250
|
45~1500
|
900~9000
|
850~8500
|
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LU-300
|
DN300
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65~2000
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1360~13600
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1250~12500
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代号
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功能1
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N
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无温压补偿
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Y
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有温压补偿
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代号
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输出型号
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F1
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4-20mA输出(二线制)
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F2
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4-20mA输出(三线制)
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F3
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RS485通讯接口
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代号
|
被测介质
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J1
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液体
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J2
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气体
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J3
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蒸汽
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代号
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连接方式
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L1
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法兰卡装式
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L2
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法兰连接式
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代号
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功能2
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E1
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1.0级(适用于液体)
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E2
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1.5级
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T1
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常温
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T2
|
高温
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T3
|
蒸汽
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P1
|
1.6MPa
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P2
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2.5MPa
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P3
|
4.0MPa
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D1
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内部3.6V供电(不带输出)
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D2
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DC24V供电
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B1
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不锈钢(法兰材质)
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B2
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碳钢(法兰材质)
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传感器对安装点的上下游直管段有一定要求,否则会影响测量精度。
若传感器安装点的上游有>15°渐缩管,传感器上游应有不小于15D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
若传感器安装点的上游有>15°渐扩管,传感器上游应有不小于18D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
若传感器安装点的上游有90°弯并没有或T形接头,传感器上游应有不小于20D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
若传感器安装点的上游在同一平面上有二个90°弯头,传感器上游应有不小于25D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
若传感器安装点的上游在不同平面上有二个90°弯头,传感器上游应有不小于40D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
流量调节阀或压力调节阀尽量安装在传感器的下游5D以远处,若必须安装在传感器的上游,传感器上游应有不小于50D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
特点注意:
·传感器安装点的上游较近处若装有阀门,不断地开关阀门,对传感器的使用寿命影响极大,非常容易对传感器造成永久性损坏。
·传感器昼避免在架空的非常长的管道上安装传感器,这样时间一长后,由于传感器的下垂非常容易造成传感器与法兰间的密封泄漏,若不得已要安装时,必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
对配管的要求
传感器对安装点的上下游直管段有一定要求,否则会影响测量精度。
传感器安装点的上下游配管的内径应与传感器内径相同,其应满足下式的要求。
0.98DN≤D≤1.05DN
式中:DN-----传感器通径
D------配管内径
配管应与传感器同心,同轴念头应不大于0.05DN。
传感器与法兰的密封垫不能凸入管道内,其内径可比传感器内径略大。
对旁通管的要求
为方便检修传感器,最好为传感器安装旁通管。另外,在需清洗的管道上或所安装传感器的管道内的流体不能为检修传感器而停供的情况下,必须安装在旁通管,并且保证前后直管段
对管道振动的要求
传感器尽量避免安装在振动较强的管道上,若不得已要安装时,必须采用减振措施,在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防振垫。
特别注意:在空压机出口处振动较强,不能安装传感器,应安装在储气罐之后。
对外部环境的要求
1.传感器避免安装在温度变化很大的场所和受到设备的热辐射,若必须安装时,须有隔热通风的措施。
2.传感器避免安装在含有腐蚀性气体的环境中,若必须安装时,须有通风措施。
3.传感器最好安装在室内,必须安装在室外时,须有防潮和防晒的措施,注意水是否会顺着电缆线流入放大器盒内。
4.安装传感器的周围须有充裕的空间,应有照明灯和电源插座,以便安装接线和定维护。
5.传感器的接线位置要远离电噪声,如大功率变压器、电机和电源等。
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