渦街流量傳感器的詳細介紹

一、概述；
      渦街流量傳感器，渦街流量儀表是根據卡門渦街理論，利用了流體的自然振動原理，以壓電晶體或差動電容作為檢測部件而制成的一種速度式流量儀表。

   渦街流量傳感器具有無可動部件、測量范圍度大、介質適應性廣、測量精度高、檢定周期長、傳輸信號距離遠、壓力損失小、結構簡單、運行、使用、安裝維護方便等許多。可應用于石油化工、治金機械、食品、造紙，以及城市管道供熱、供水、煤氣等行業的液體、氣體、蒸氣等單相流體的工藝計量和節能管理。
    LUGB就地顯示型渦街流量計 
    就地顯示型渦街流量計是由安徽春輝儀表線纜集團有限公司的產品，應用于各行業的蒸汽、氣體和液體流量的計算。本傳感器的實現了流量數據的現場顯示，引入此項為觀察數據提供了方便，同時簡化了現場維修。傳感器和顯示電路使用內置電池供電，適合于現場無交流電源或者直流電源的場合， 
     渦街流量傳感器同時具備寬脈沖型傳感器的、工藝以及特點并且執行行業標準（JB/T9249—1999）和計量檢定規程（JJG198—94），為當前的工業計量、能源管理和工程設計提供了一種符合我國水準的流量計量產品。
二、產品特點：
      采用抗機械震動，抗沖擊和抗臟污的結構新設計。

      采用的集成電路，信號處理精度高，高抗干擾性，性高。

      可選用加寬量程型號，獲得的小流量性能和擴寬的流量范圍。

      可選用電容式流量計，抗震性能好，高測量溫度達到400℃。

      可選用潛水型流量計，允許長期浸泡在水中工作。
      1、小流量值低、流量范圍大； 
      2、結構簡單，無運動磨損部件； 
      3、測量精度高，阻力損失小； 
      4、安裝方便，維修簡易； 
      5、若電源供電亦可輸出脈沖信號和電流信號，進行遠距離傳輸，與計算機連網，實現集中管理； 
      6、完整的傳感器通徑，具有12.5mm～500mm的20種不同通徑的傳感器。
三、產品工作原理；
       渦街流量傳感器，渦街流量計是由設計在流場中的旋渦發生體、檢測探頭及相關的電子線路等組成。當液體流經三角柱形旋渦發生體時，它的兩側就成了交替變化的兩排旋渦，這種旋渦被稱為卡門渦街，這些交替變化的旋渦就形成了一系列替變化的負壓力，該壓力作用在檢測深頭上，便產生一系列交變電信號，經過前置放大器轉換、整形、放大處理后，輸出與旋渦同步成正比的脈沖頻率信號。
四、渦街流量傳感器參數：
    1、確度等級：液體1.0級、氣體1.5級（標準流量范圍內）； 
    2、公稱壓力：①通徑≥DN200mm 2.5MPa； 
      ②通徑≤DN150mm 4.0MPa； 
      ③6.3 MPa～25 MPa（協議定貨）； 
    3、被測介質溫度：-25℃～200℃，280℃（高溫探頭），350℃（高溫探頭）； 
    4、壓力損失：阻力系數Cd≤2.4； 
    5、重復性誤差%：≤1/3準確度等級值； 
    6、流量范圍：8：1～40：1 
    7、供電電源：3.6V鋰電池（可持續使用一年以上）；12～24VDC；220VDC 
    8、輸出信號：①電壓脈沖：低電平≤0.5V，高電平≥5V； 
     ②標準電流：0～10 mA、4～20 mA DC； 
     ③標準電壓：0～5 V、1～5 V
四、規格型號及測量范圍；

測量范圍
    見表1至表4，可用補插法。
 1、液體——大流量根據傳感器通徑查表1或表2。
    小流量一般按通徑及液體的密度(g/c)查表1；如該液體的粘度高于1×(或 1cst)，則按通徑在表2查出(可用補插法)。
    若液體粘度太高，則無法實現測量(表2中有“/”者就是)。
表1、液體——以密度為基準的流量范圍

液體密度[g/c]		0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4	≥1.5	大流量 /h
型號	通徑mm	小流量 /h
LUGB-2202	25	1.00	0.90	0.84	0.78	0.74	0.70	0.67	0.64	0.61	0.59	0.57	10
LUGB-2204	40	2.75	2.51	2.32	2.17	2.05	1.94	1.85	1.77	1.71	1.64	1.59	30
LUGB-2205	50	4.32	3.94	3.65	3.41	3.22	3.05	2.91	2.79	2.68	2.58	2.49	50
LUGB-2208	80	11.3	10.3	9.51	8.89	8.38	7.95	7.58	7.26	6.98	6.72	6.49	130
LUGB-2210	100	23.6	21.6	20.0	18.78	17.6	16.7	15.9	15.3	14.7	14.2	13.7	200
LUGB-2212	125	37.5	34.2	31.7	29.7	28.0	26.5	25.3	24.2	23.3	22.4	21.7	300
LUGB-2215	150	53.3	48.7	45.1	42.2	39.8	37.7	36.0	34.4	33.1	31.9	30.8	450
LUGB-2220	200	103	93.9	86.9	81.3	76.7	72.7	69.3	66.4	63.8	61.5	59.4	800
LUGB-2225	250	159	145	134	126	118	112	107	103	98.3	94.7	91.5	1230
LUGB-2230	300	230	209	194	182	171	162	155	148	142	137	133	1780

表2、液體——以粘度為基準的流量范圍

液體工作粘度× 1.0   1.5   2   3   5   10   15   20   30   40   大流量 /h 型號   通徑mm   小流量 /h LUGB-2202   25 1.4 2.1 2.8 4.2 7.0 / / / / / 10 LUGB-2204   40 2.2 3.3 4.4 6.6 11 22 / / / / 30 LUGB-2205   50   4.2 5.6 8.4 14 28 42 / / / 50 LUGB-2208   80       14 22 44 66 88 / / 130 LUGB-2210   100         28 56 84 112 168 / 200 LUGB-2212   125         35 70 105 140 210 / 300 LUGB-2215   150           84 126 168 252 336 450 LUGB-2220   200           110 165 220 330 440 800 LUGB-2225   250             210 280 420 560 1230 LUGB-2230   300             250 330 500 660 1780

注：表中有“/”者表示無法實現測量；如是空格沒有數字者，可按密度查表1。
    舉例：煤油輸送總管DN80mm，去各油罐的支管為DN40mm，求它們的測量范圍各是多少？
    資料：常溫(30℃)煤油的密度為0.8g/c，粘度為1.76×/S。
    解：由于煤油工作粘度1.76×＞1×，故查表2，1.5～2×之間，采用補插法可得：
    a、DN40mm大流量為30/h；小 流量在3.3～4.4/h之間，即為3.9/h。故其測量范圍是3.9～30/h。
    b、DN80mm查為空格，故改查表1，按密度0.8g/查得小流量為8.89/h，大流量為130/h。其測量范圍是8.89～130/h。
 2、氣體一被測氣體(包括混合氣體)的工作密度≤4Kg/時，渦街流量傳感器的測量范圍，可根據其口徑和氣體的工作密度在表3上部查出。若密度較表中數字更高，其小流量取靠右的一組數字即可。
    氣體密度越小其流量下限值越大，若流量小于此下限值則無法實現計量，為方便查對，表3下部列出部份密度較小氣體工作狀態下的密度對 應的壓力。
    舉例：DN300mm管道內氨氣的工作壓力0.04MPa，求渦街流量傳感器的測量范圍。
    解：0.04MPa表壓力≈0.14MPa壓力，查表3下部“氨NH3”行 ，在0.14處垂直向上可查得：
    a、至“工作狀態”密度行，查得氨氣的工作密度為1kg/。
    b、再向上至通徑300mm行，查得小流量為910/h；大流量為12100/h，故其測量范圍是910～ 12100/h。
表3、氣體的流量范圍

上部: 傳感 器的 流量 范圍	LUGB-2302	25	14.4	11.8	10.2	9.1	8.3	8	7.4	6.5	5.8	5.3	4.9	4.6	80
	LUGB-2304	40	32.4	26.5	22.9	20.5	18.7	18	16.7	14.5	13.0	11.8	11.0	10.3	200
	LUGB-2305	50	54.0	44.1	38.2	34.2	31.2	30	27.9	34.2	21.6	19.7	18.3	17.1	310
	LUGB-2308	80	126	103	89.0	79.6	72.7	70	65.0	50.4	50.4	46.0	42.6	39.8	800
	LUGB-2310	100	180	147	127	114	104	100	93.0	72.0	72.0	65.7	60.8	56.9	1250
	LUGB-2312	125	252	206	178	160	146	140	130	101	101	91.9	88.0	-	2000
	LUGB-2315	150	360	296	255	228	208	200	180	144	144	132	125	-	2800
	LUGB-2320	200	639	522	452	404	369	355	330	256	256	242	-	-	5400
	LUGB-2325	250	1000	817	707	633	578	556	517	400	400	373	-	-	8400
	LUGB-2330	300	1440	1175	1018	910	831	800	743	576	576	540	-	-	12100
	型號	通徑mm	小流量/h												大流量 /h
下部: 氣體 物性 參數	工作狀態密度kg/		0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.3	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
	氫H2		0.49	0.74	0.99	1.23	1.48	1.60	1.85	2.46	3.08	3.69	4.31	4.93	0.0898
	焦爐煤氣		0.09	0.14	0.18	1.23	0.27	0.30	0.34	0.46	0.57	0.68	0.80	0.91	0.4849
	甲烷CH4			0.09	0.12	0.15	0.19	0.20	0.23	0.31	0.39	0.46	0.54	0.62	0.7168
	氨NH3			0.09	0.11	0.14	0.17	0.19	0.22	0.29	0.36	0.43	0.50	0.57	0.7710
	半水煤氣				0.11	0.13	0.16	0.17	0.20	0.26	0.33	0.40	0.46	0.53	0.8355
	天然氣				0.10	0.12	0.15	0.16	0.18	0.24	0.31	0.37	0.43	0.49	0.9064
	氟化氫HF				0.10	0.12	0.14	0.16	0.18	0.24	0.30	0.36	0.42	0.48	0.9218
	乙炔C2H2					0.09	0.11	0.12	0.14	0.19	0.24	0.28	0.33	0.38	1.1709
	煙道氣					0.09	0.11	0.12	0.14	0.18	0.23	0.28	0.32	0.37	1.1998
	氣體名稱符號		氣體工作狀態25℃時的壓力MPa												標準狀態密度 kg/N

注：1、表中流量值為工作狀態數值，若對象是標準狀態單位(N/h)，應換算后再查對。
       2、蒸汽——包括飽和蒸汽與過熱蒸汽。
       a、對于飽和蒸汽，可按其壓力和管徑，在表4中查出其流量范圍。
          舉例：求DN80mm，壓力為0.5MPa飽和蒸汽的流量范圍是多少？
          解：查表4中DN80mm行，
              0.4MPa時：小172kg/h，大1717kg/h；
              0.6MPa時：小208kg/h，大2517kg/h，
              補插法，0.5MPa時：小190kg/h,大2117kg/h，
              故流量范圍是190～2117kg/h。
       b、對于過熱蒸汽，可根據管徑和過熱蒸汽的密度，在表4中查出接近該密度值一行，得到接近的流量范圍，并按比 例計算實際的流量范圍。
          舉例：DN100mm，溫度250℃，壓力1.0MPa的過熱蒸汽，其密度4.2087kg/，求渦街流量傳感器的測量范圍？
          解：查表4，與密度4.2087kg/，接近的是4.1616kg/，由此垂直向上至DN100mm橫行，查得接近的流量值：小0.374t/h；大5.190t/h,并根據此按比 例計算其實際流量如下：
              小實=0.374×4.2087÷4.1616=0.378t/h
              大實=5.190×4.2087÷4.1616=5.2487t/h
          故該傳感器具體的測量范圍是0.378～5.249t/h

表4、蒸汽的流量范圍

流量 范圍 kg/h	LUGB-2402 DN25	小	10	14	19	23	27	30	36	41	46	53
		大	47	90	172	252	331	409	604	797	890	975
	LUGB-2404 DN40	小	22	30	42	51	58	65	78	90	108	129
		大	114	219	419	613	805	996	1470	1939	2164	2371
	LUGB-2405 DN50	小	35	48	66	80	92	102	124	142	170	204
		大	180	345	661	968	1271	1572	2320	3016	3416	3742
	LUGB-2408 DN80	小	90	124	172	208	238	265	322	370	442	530
		大	469	897	1717	2517	3305	4086	6030	7956	8881	9728
流量 范圍 t/h	LUGB-2410 DN100	小	0.141	0.195	0.270	0.326	0.374	0.416	0.505	0.581	0.693	0.832
		大	0.736	1.409	2.697	3.952	5.190	6.416	9.470	12.94	13.95	15.28
	LUGB-2412 DN125	小	0.225	0.311	0.430	0.520	0.596	0.663	0.806	0.926	1.105	1.326
		大	1.174	2.245	4.301	6.301	8.273	10.23	15.10	19.92	22.23	24.35
	LUGB-2415 DN150	小	0.319	0.441	0.611	0.740	0.847	0.942	1.145	1.316	1.570	1.884
		大	1.667	3.191	6.109	8.952	11.76	14.53	21.45	28.30	31.59	34.60
	LUGB-2420 DN200	小	0.616	0.852	1.179	1.427	1.636	1.819	2.209	2.540	3.031	3.636
		大	3.218	6.158	11.79	17.28	22.69	28.05	41.40	54.62	60.97	66.97
	LUGB-2425 DN250	小	0.964	1.334	1.846	2.235	2.561	2.847	3.459	3.977	4.745	5.693
		大	5.038	9.640	18.46	27.05	35.52	43.91	64.82	85.51	95.45	104.6
	LUGB-2430 DN300	小	1.373	1.889	2.627	3.181	3.645	4.053	4.923	5.660	6.753	8.103
		大	7.171	13.72	26.28	38.50	50.56	62.51	92.26	121.7	135.9	148.8
蒸汽kg/			0.5903	1.1295	2.1628	3.1692	4.1616	5.1451	7.5940	10.038	12.507	15.007
飽和溫度℃			99.7	120.2	143.6	158.8	170.4	179.4	198.3	212.4	223.9	233.8
壓力MPa			0.1	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0

阻力損失
    按式計算：△P=Cd .ρV2/2
    式中：△P—阻力損失[Pa]; ρ—流體密度[kg/]；
          V—流體的平均流速[m/s]； Cd—阻力系數，本產品Cd=2.2
液相
    本傳感器在計量液體流體時，防止產生汽化空穴現象，故流過傳感器后的液體壓力P，應下式要求：
P＞2.6△P+1.25Ps
    式中：△P—壓力損失 P—液體壓力[KPa]
          Ps——對應于工作溫度下液體的飽和蒸汽壓力[KPa]
安裝方式
    本傳感器水平或垂直管道上安裝。安裝時用配套供貨凹面法蘭和雙頭螺栓，將傳感器本體夾緊在管道上。直管段長度至少前10D、后5D，D 為管道內徑。
五、外型尺寸及產品實物照片：

H(注)		D	L	直管段無縫鋼管
有散熱片	φ外×δ壁厚
25 40 50 80 100 125 150 200 250 300	344 335 246 274 395 433 458 515 568 618	424 415 426 454 475 513 538 595 648 698	67 76 86 112 132 175 202 258 311 362	80 80 80 80 80 80 80 100 120 140	32×2.5 46×2.5 57×4 87×4 108×4.5 133×4 159×5 219×6 273×7 325×8