HVL系列應(yīng)力式渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)
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一、渦街流量計(jì)概述
HVL系列應(yīng)力式渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。
二、渦街流量計(jì)工作原理
HVL系列應(yīng)力式渦街流量計(jì)在測量管中垂直插入一個(gè)柱狀物時(shí),流體通過柱狀物兩側(cè)就交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦列被稱為卡門渦街。卡門渦街的釋放頻率與流體速度及柱狀物的寬度有關(guān),可用下式表示:
f=St·v/d式中:f-卡門渦街的釋放頻率
St-系數(shù)(稱為斯特羅哈數(shù))
v-流速
d-柱狀物的寬度
卡門渦街釋放頻率f和流速v成正比,因此通過測量卡門渦街釋放頻率就可算出瞬時(shí)流量。斯特羅哈數(shù)是渦街流量計(jì)的重要系數(shù)。在曲數(shù)的St≈0.17的平直部分,旋渦的釋放頻率與流速成正比,所以檢出頻率f就可求得流速v,由v求出體積流量。渦街流量傳感器得旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測傳感器(探頭)上地應(yīng)力通過在它內(nèi)部地壓電元件來檢出地。
三、渦街流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
1、溫度范圍:壓電式:-25℃~+350℃ 電容式:-40℃~+450℃
2、連接方式:DN15~DN300為法蘭卡裝式法蘭連接式,DN300~DN1000為插入式,DN1000以上可特殊訂貨
3、流速范圍:蒸汽:7m/s~70m/s 液體:0.7m/s~7m/s 氣體:5m/s~35m/s
4、壓力規(guī)格:PN1.6MPa;PN2.5MPa;PN4.0MPa,更高壓力規(guī)格可特殊定做
5、壓力損失系數(shù):Cd≤2.6
6、準(zhǔn)確度:法蘭卡裝式、連接式:0.5級、1.0級、1.5級 插入式:1.5級、2.5級
7、供電電壓:傳感器:DC12V或DC24V 變速器:DC24V
現(xiàn)場顯示型:DC24V、DC12V或3.6V鋰電池
8、輸出信號:傳感器:脈沖頻率信號2~3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V
變送器:兩線制4~20 mA DC電流信號
9、 抗振性能:壓電式≤0.2 g 電容式≤2.0g
10、環(huán)境溫度:傳感器:-30℃~+65℃ 變送器:現(xiàn)場顯示-10℃~+50℃
11、環(huán)境濕度:相對濕度5~8%
12、信號遠(yuǎn)傳距離:≤500m
13、直管段長度:上游≥10D 下游≥5D
14、防爆等級:ExiaⅡCT2-T5本安防爆
15、防護(hù)等級:普通型IP65 潛水型IP68
16、儀表材質(zhì):儀表外殼采用鋁合金,表體部分采用不銹鋼304材質(zhì),也可根據(jù)用戶要求采用特殊材質(zhì)。
四、對管道的要求:
1、上、下游配管內(nèi)徑D和與傳感器內(nèi)徑DN相同,其差異滿足下述條件:0.95DN≤D≤1.1DN。
2、配管應(yīng)與傳感器同心,同軸度應(yīng)小于0.05DN。
3、密封墊不能凸入管道內(nèi),其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑略大。
4、如需斷流檢查與清洗傳感器,應(yīng)設(shè)置旁通管道,如下圖所示。
五、對管道振動(dòng)的要求
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,若不得已要安裝時(shí),必須采取減震措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。
特別注意:在空壓機(jī)出口處振動(dòng)較強(qiáng),不能安裝傳感器,應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后。
六、現(xiàn)場需求:
1、低維護(hù)量-市場上大多數(shù)的渦街流量計(jì)是采用取壓孔或插入式檢測元件感應(yīng)漩渦,yi旦介質(zhì)中雜質(zhì)嵌入取壓孔或感應(yīng)元件與表體間的縫隙,則造成信號變?nèi)趸虿环€(wěn)定。良好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是沒有容易堵塞的部分,從而降低維護(hù)量。
2、感應(yīng)元件在線更換-某些廠家的感應(yīng)元件與渦街發(fā)生體合二為yi,看似簡單的設(shè)計(jì)卻給實(shí)際使用帶來不便。因?yàn)閥i旦感應(yīng)部分失效,則需要將管道內(nèi)介質(zhì)排空泄壓后更換部件,影響生產(chǎn)。完善的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將二者分開,這樣就可以單獨(dú)更換感應(yīng)部分,而無需將介質(zhì)排空。
3、渦街流量計(jì)容易受到振動(dòng)的干擾,設(shè)計(jì)精良的渦街流量計(jì)可以通過硬件和數(shù)字信號處理將干擾排除,從而得到穩(wěn)定的信號。
4、渦街流量計(jì)安裝的yi個(gè)麻煩事前后需要很長的直管段,有些廠家可以提供在流量計(jì)內(nèi)部縮徑的設(shè)計(jì),大大降低了用戶專門維渦街流量計(jì)配備直管段的需求。
七、故障原因及解決方案
故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 處理方法 |
通電后無流量時(shí)有輸出信號 | 1)輸入屏蔽或接地不良,引入電磁干擾 2)儀表靠近強(qiáng)電設(shè)備或高頻脈沖干擾源 3)管道有較強(qiáng)振動(dòng) 4)轉(zhuǎn)換器靈敏度過高 | 1)改善屏蔽與接地,排除電磁干擾 2)遠(yuǎn)離干擾源安裝,采取隔離措施加強(qiáng)電源濾波 3)采限減震措施,加強(qiáng)信號濾波隆低放大器靈敏度 4)降低靈敏度,提高觸發(fā)電平 |
通電通流后無輸出信號 | 1)電源出故障 2)輸入信號線斷線 3)放大器某級有故障 4)檢測元件損壞 5)無流量或流量過小 6)管道堵塞或傳感器被卡死 | 1)檢查電源與接地 2)檢查信號線與接線端子 3)檢測工作點(diǎn),檢查元器件 4)檢查傳感元件及引線,檢查閥門,增大流量或縮小管徑 5)檢查清理管道,清洗傳感器 |
輸出信號不規(guī)則不穩(wěn)定 | 1)有較強(qiáng)電干擾信號 2)傳感器被沾污或受潮,靈敏度降低 3)傳感器靈敏度過高 4)傳感器受損或引線接觸不良 5)出現(xiàn)兩相流或脈動(dòng)流 6)管道震動(dòng)的影響 7)工藝流程不穩(wěn)定 8)傳感器安裝不同心或密封墊凸入管內(nèi) 9)上下游閥門擾動(dòng) 10)流體未充滿管道 11)發(fā)生體有纏繞物 12)存在氣穴現(xiàn)象 | 1)加強(qiáng)屏蔽和接地 2)清洗或更換傳感器,提高放大器增益 3)降低增益,提高觸發(fā)電平 4)檢查傳感器及引線 5)加強(qiáng)工藝流程管理,消除兩相流或脈動(dòng)流現(xiàn)象 6)采限減震措施 7)調(diào)整安裝位置 8)檢查安裝情況,改正密封墊內(nèi)徑 9)加長直管段或加裝流動(dòng)調(diào)整器 10)更換裝流量傳感器地點(diǎn)和方式 11)消除纏繞物 12)降低流速,增加管內(nèi)壓力 |
測量管泄漏 | 1)管內(nèi)壓力過高 2)公稱壓力選擇不對 3)密封件損壞 4)傳感器被腐蝕 | 1)調(diào)整管壓,更改安裝位置 2)選用高一檔公稱壓力傳感器 3)更換密封件 4)采取防腐和保護(hù)措施 |
測量誤差大 | 1)直管段長度不zu 2)模擬轉(zhuǎn)換電路零漂或滿量程調(diào)整不對 3)供電電壓變化過大 4)儀表超過檢定周期 5)傳感器與配管內(nèi)徑差異較大 6)安裝不同心或密封墊凸入管內(nèi) 7)傳感器沾污或損傷 8)有兩相流或脈動(dòng)流 9)管道泄漏 | 1)加長直管段或加裝流動(dòng)調(diào)整器 2)校正零點(diǎn)和量程刻度 3)檢查電源 4)及時(shí)送檢 5)檢查配管內(nèi)徑,修正儀表系數(shù) 6)調(diào)整安裝,修整密封墊 7)清洗更換傳感器 8)排除兩相流或脈動(dòng)流 9)排除泄漏 |
傳感器發(fā)出異常嘯叫聲 | 1)流速過高,引起強(qiáng)烈顫動(dòng) 2)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象 3)發(fā)生體松動(dòng) | 1)調(diào)整管壓,更改安裝位置 2)選用高一檔公稱壓力傳感器 3)更換密封件 4)采取防腐和保護(hù)措施 |