優(yōu)點(diǎn)

流量傳感器輸出為脈沖頻率.其頻率與被測(cè)流體的實(shí)際流量成線性.零點(diǎn)無(wú)漂移.性能十分穩(wěn)定.結(jié)構(gòu)形式多樣.有管段式、插入式流量傳感器形式:

精確度較高.通常液體的測(cè)量精度為±1.0%:氣體的測(cè)量精度為±1.5%

無(wú)可動(dòng)部件.可靠性高:

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固_安裝方便.維護(hù)費(fèi)用較低:

應(yīng)用范圍廣泛.適用于如液體、氣體、蒸汽和部分混相流體:

測(cè)量量程范圍寬_在雷諾數(shù)為2×10~7×10范圍內(nèi)，可達(dá)10:1:

通常測(cè)量液體體積流量時(shí)不需要補(bǔ)償:測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量和氣體體積流，時(shí)需要進(jìn)行溫度。壓力補(bǔ)償:

壓損小(約為孔板流量計(jì)的1/4-1/2).屬于節(jié)能型流量?jī)x表:

安裝方式靈活根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝管道不同.可水平、垂直和不同角度傾斜安裝:

在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi).輸出頻率信號(hào)不受流體物性(密度、粘度)和組分影響.即儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸有關(guān)只需在一種典型介質(zhì)中標(biāo)定而適用于各種介質(zhì)。

局限性

氖氣流量計(jì)不適用于低雷諾數(shù)測(cè)量(Re≤2×104，而且斯特勞哈爾數(shù)不是常數(shù)(詳見(jiàn)“不

同測(cè)量介質(zhì)的斯特勞哈爾數(shù)’圖中曲線)的流體流量的測(cè)量.故在高粘度.低流速.小口徑

情況下應(yīng)用受到限制。

氖氣流量計(jì)旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流的影晌.應(yīng)根據(jù)上游側(cè)不同形式

的阻流件配置足夠長(zhǎng)的直管段或裝設(shè)流動(dòng)調(diào)整器(整流器).一般可借鑒節(jié)流式差壓流量計(jì)

的直管段長(zhǎng)度要求安裝。

力敏檢測(cè)法氖氣流量計(jì)對(duì)管道機(jī)械振動(dòng)較敏感不宜用于強(qiáng)振動(dòng)場(chǎng)所。

脈動(dòng)流和旋轉(zhuǎn)流會(huì)對(duì)氖氣流量計(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影晌。如果脈動(dòng)頻率與渦街頻率帶合拍可能會(huì)

引起諧振破壞正常工作和設(shè)備.使渦街信號(hào)產(chǎn)生“鎖定”現(xiàn)象.這時(shí)信號(hào)固定于某一頻率.

“鎖定”與脈動(dòng)幅值.旋渦發(fā)生體形狀及堵塞比等有關(guān)，因此不適用。

不同測(cè)量介質(zhì)的斯特勞斯哈爾數(shù)

氖氣流量計(jì)是根據(jù)卡門渦街原理來(lái)測(cè)量流量的應(yīng)力式氖氣流量計(jì).信噪比高靈敏度高.零點(diǎn)穩(wěn)定性好。信號(hào)處理電路采用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理_將CPU單元、儲(chǔ)存單元、顯示單元、通訊單元和其他功能模塊封裝在電路板上_同時(shí)具有RS-485接口、Hart協(xié)議、ModBus協(xié)議的可選通訊功能,有著非常穩(wěn)定的零點(diǎn)和精度。流量傳感器口徑從DN15-DN300,廣泛應(yīng)用于測(cè)量過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體及液體的體積流量和質(zhì)量流量。

主要特點(diǎn)

氖氣流量計(jì)的是壓電晶體內(nèi)置在旋渦發(fā)生體內(nèi).避免外置式引起流體擾動(dòng)無(wú)零點(diǎn)漂移，可靠性高。

佳美儀表通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)氖氣流量計(jì)進(jìn)行的大量波形分析.設(shè)計(jì)出了的探頭形狀。壁厚、高度、探頭桿直徑及與之相配套的壓電晶體采用*的數(shù)控車床進(jìn)行加工確保加工的同軸度和光潔度等技術(shù)參數(shù)，配合特殊的工藝處理，從而限度的克服氖氣流量計(jì)存在的固有自振蕩頻率對(duì)信號(hào)的影響。

氖氣流量計(jì)的通用性很強(qiáng)，從而使流量傳感器具有良好的互換性.采用*數(shù)控設(shè)備加工流量傳感器的表體和旋渦發(fā)生體等零部件.確保了加工精度的同時(shí).使得零部件(特別是旋渦發(fā)生體)的通用性強(qiáng)從而真正做到不會(huì)因零部件的更換而影響流量傳感器的重復(fù)性和精度:能產(chǎn)生信嗓比高、穩(wěn)定性好的數(shù)據(jù)信號(hào)。

  結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，無(wú)可動(dòng)部件，可靠性高，使用維護(hù)方便。

  測(cè)量量程范圍寬，在雷諾數(shù)為2×10~7×10范圍可達(dá)到10:1.

  檢測(cè)元件不與介質(zhì)接觸，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng).

  流量傳感器采用檢測(cè)探頭與旋渦發(fā)生體分離的方式安裝，而且耐高溫的壓電晶體密封在旋渦發(fā)生體內(nèi)，使得氖氣流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。

  輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)、電流信號(hào)進(jìn)行信號(hào)遠(yuǎn)傳.RS-485接口、Hart協(xié)議、ModBus協(xié)議的通訊功能，方便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

  氖氣流量計(jì)測(cè)量液體體積流量時(shí)不需要溫度、壓力補(bǔ)償渦街輸出的信號(hào)實(shí)際上是與流速成線性關(guān)系的.也就是與體積流量成正比。測(cè)量氣體、蒸汽時(shí)需要進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。補(bǔ)償壓力和溫度的目的是為了得到氣體在標(biāo)況下的體積流量或蒸汽的質(zhì)量流量。

  壓力損失小.僅為孔板的1/4-1/2。

  在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，流量特性不受流體壓力。溫度、黏度、密度、成分的影響，僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān).

  應(yīng)用范圍廣.蒸汽.氣體.液體等流體流量均可測(cè)量。

結(jié)構(gòu)類型：管段式

測(cè)量流體：氣體(含蒸汽)液體

精確度：±15% ±10%

重復(fù)性：0.5% 0.33%

部件及材質(zhì)

傳感器表體(304不銹鋼)

旋渦發(fā)生體(304不銹鋼)

檢測(cè)探頭(316L不銹鋼)

連桿(304不銹鋼)

散熱器鋁合金

墊片耐高溫石棉墊，石墨墊片

供電電源

種電源方式：12VDC~30VDC供電

第二種電源方式：3.6V鋰電池供電(就地顯示型)

輸出信號(hào)：電壓脈沖，兩線制(4~20)mA模擬電流，RS-485通訊

表體處理:流量計(jì)表體采用不銹鋼噴砂，放大器外殼采用噴漆

電氣接口：M20*1.5

環(huán)境溫度：-20~+55℃

防爆等級(jí)：本安防爆型ExiaIICT4

相對(duì)濕度：5~90%

防護(hù)等級(jí)：IP65

大氣壓力：86~106KPa

選型注意事項(xiàng)

流量測(cè)量范圍

    氖氣流量計(jì)不適用測(cè)量低留諾數(shù)(Re≤2x104)流體.低雷諾數(shù)時(shí)斯特勞哈爾數(shù)隨著雷諾數(shù)而變.儀表精度變差.流體粘度高會(huì)顯著影響甚至阻礙旋渦的產(chǎn)生。因此請(qǐng)嚴(yán)格按本選型手冊(cè)規(guī)定的流量范圍進(jìn)行選型。為使儀表工作穩(wěn)定.使常用流量處于氖氣流量計(jì)量程的30-70%范圍內(nèi)。

高溫型

    當(dāng)流體溫度≥250℃時(shí)必須選用高溫型氖氣流量計(jì)。

插入式溫度

    普通型插入式氖氣流量計(jì)只能用于流體溫度≤20℃的場(chǎng)合.高溫型插入式氖氣流量計(jì)只能用于流體溫度≤270℃的場(chǎng)合。

溫壓補(bǔ)償

    通常測(cè)量液體體積流量時(shí)不需要補(bǔ)償.測(cè)量過(guò)熱燕汽質(zhì)量流量和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量時(shí)需要進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償:測(cè)量飽和蒸汽質(zhì)量流量時(shí)只搖進(jìn)行壓力(或溫度)補(bǔ)償。

流體的臟污性質(zhì)

    氖氣流量計(jì)適用的流體比較廣泛.但對(duì)于流體的臟污性質(zhì)要注意.因?yàn)楹腆w微粒的流體對(duì)旋渦發(fā)生體的沖刷會(huì)產(chǎn)生噪音.磨損旋渦發(fā)生體.若含有的短纖維纏繞在旋渦發(fā)生體上將改變儀表系數(shù)。

氖氣流量計(jì)在混相流體中測(cè)量，一般可用于含分散、均勻的微小氣泡.但容積含氣率應(yīng)小于2%的氣液兩相流:可用于含分散均勻的固體微粒但容積含固率應(yīng)小于2%的固液兩相流。

選型方法

1 氖氣流量計(jì)的通徑選型

  儀表通徑及規(guī)格選擇很重要，要遵循一定的原則進(jìn)行選擇，選擇測(cè)量流傳感器的通徑應(yīng)考慮以下三點(diǎn)，以便流量傳感器保持良好的工作狀態(tài):

(1)選擇流量傳感器,應(yīng)使它的公稱通徑適當(dāng)能縮小一些,以取得較大的流速和合適的流量量程。

(2)測(cè)量液體的流量時(shí)要確認(rèn)管道的工藝管道的壓力對(duì)于較小的公稱通徑而言有足夠大(背壓)，避免氣穴產(chǎn)生。在液體、氣體和飽和蒸汽測(cè)量時(shí)氖氣流量計(jì)產(chǎn)生的壓力損失對(duì)生產(chǎn)工藝影響最小。

(3)為了方便選型可通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算和查本手冊(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)表格結(jié)合的辦法進(jìn)行選型。

氖氣流量計(jì)的通徑選型步驟如下:

首先必須明確以下工藝參數(shù)

(1)流體名稱、組分                  (3)工作狀態(tài)下的、常用及壓力和溫度

(2)工作狀態(tài)的、常用及最小流量  (4)工作狀態(tài)下所測(cè)量介質(zhì)的粘度

液體流量通徑選型

    按工作狀態(tài)的、常用、最小流量選擇合適的通徑，并計(jì)算流體流動(dòng)時(shí)的下限留諾數(shù)，確保其雷諾數(shù)Re>2x104:同時(shí)計(jì)算壓力損失和背壓.

氣體流里通徑選型

    按工作狀態(tài)的.常用二小流，選擇合適的通徑.并計(jì)算流休流動(dòng)時(shí)的下限雷諾數(shù).確保其雷諾數(shù)Re≥2×104:同時(shí)計(jì)算壓力損失和背壓。

氖氣流量計(jì)的輸出信號(hào)是與工作狀態(tài)的體積流量成正比的，因此如已知?dú)怏w流量是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量或質(zhì)量流量時(shí)，應(yīng)把它換算成工作狀態(tài)下的體積流量。

式中:qv, qn—分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量.(單位:m3/h)

     P，Pn—分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力，(單位:Pa)

T,Tn—分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱力學(xué)溫度.(單位:K)

工作狀態(tài)下戒指密度ρ和體積流量qv

式中：ρ,ρn—分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的介質(zhì)密度,(單位:kg/m3)其他符號(hào)同上

式中:qv, qm—分別為體積流量和質(zhì)量流量

2.雷諾數(shù)、壓力損失和背壓的計(jì)算

    在氖氣流量計(jì)選擇流量傳感器通徑時(shí).主要是對(duì)流量下限值進(jìn)行核算雷諾數(shù).它應(yīng)該滿足兩個(gè)條件:最小雷諾數(shù)不應(yīng)低于下限雷諾數(shù):對(duì)于應(yīng)力式氖氣流量計(jì),在下限流量時(shí)旋渦強(qiáng)度應(yīng)不低于流量傳感器旋渦強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值(旋渦強(qiáng)度與升力PU2成比例關(guān)系.取決于旋渦發(fā)生體的設(shè)計(jì))。在測(cè)量介質(zhì)為液體時(shí)，還應(yīng)檢查最小工作壓力是否高于工作溫度下的飽和蒸汽壓.即是否產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。

雷諾數(shù):雷諾數(shù)Re是一個(gè)表征流體慣性力與粘性力之比的無(wú)量綱量

式中:Q—體積流量(單位:ma/h) D—流量傳感器內(nèi)徑(單位:mm)

     v—運(yùn)動(dòng)粘度(單位:M2/S)

壓力損失:△P

式中:△P—壓力損失(單位:kg/cm2 ).ρ-流體密度(單位:kg/m3).V—流速(單位:m/s )

背壓:流量傳感器下游的管道壓力

式中:P—流量傳感器下游3.5-7.5D的最小管道壓力.(單位:kg/cm2abs)

     P0—液體的飽和蒸汽壓力.(單位:kg/cm2abs)

     △P—壓力損失.(單位:kg/cm2)

3.耐壓、耐溫等級(jí)的選型

    流量傳感器耐壓等級(jí)根據(jù)工藝條件下操作壓力的1.2倍或以上進(jìn)行選擇;

    應(yīng)力式氖氣流量計(jì)采用壓電晶體作為檢測(cè)元件，受溫度限制，長(zhǎng)期工作溫度為普通型滿管式:

-40~250℃、高溫型滿管式:-40~350℃、普通型插入式:-40~120℃、高溫型插入式:-40~250℃

4.防護(hù)等級(jí)選型

    根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)工藝防護(hù)要求進(jìn)行選擇。

5.防爆等級(jí)選型

    根據(jù)工藝現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)工藝防爆要求進(jìn)行選擇，防爆型式有無(wú)防爆、隔爆型、本安型三種供選擇。

6.輸出信號(hào)的選型

根據(jù)計(jì)量和控制的要求可選4-2OmA、脈沖、RS-485(自定義協(xié)議)、HART, RS-485(ModBus協(xié)議)

選型步驟

步:詳細(xì)了解流量傳感器測(cè)量介質(zhì)及相關(guān)工藝參數(shù)

氖氣流量計(jì)的正確選型需要詳細(xì)了解以下工藝參數(shù)

在氖氣流量計(jì)的選型時(shí)，要注意以下幾點(diǎn):

  氖氣流量計(jì)是一種速度式流量傳感器.旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布影響.故對(duì)直管段有一定要求.請(qǐng)按本手冊(cè)安裝要求實(shí)施:

  測(cè)量液體時(shí),上限流速受壓損和氣蝕現(xiàn)象限制,一般為5.5m/s:

  測(cè)量氣體時(shí),上限流速受介質(zhì)可壓縮性限制,下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制,一般氣體、蒸汽的流速為7-55m/s(DN≥200為7-50m/s):

  應(yīng)力式氖氣流量計(jì)對(duì)振動(dòng)較為敏感,故在振動(dòng)較大的管道安裝流量傳感器時(shí),須有減振措施:

  應(yīng)力式氖氣流量計(jì)采用壓電晶體作為檢測(cè)元件_受溫度限制,長(zhǎng)期工作溫度為普通型滿管式:

  -40~250℃、高溫型滿管式:-40~350℃、普通型插入式:-40~120℃,高溫型插入式:-40~250℃

第二步 公稱通徑的選擇