産品時間:2021-02-05
渦輪流量計(jì)dn20是吸取了國内外流量儀表先進(jìn)技術經過優化設計,具有結構簡單、輕巧、精度高、複現性好、反應靈敏,安裝維護使用方便(biàn)等特點的新一代渦輪流量計,廣泛用于測量封閉管道中與不鏽鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及(jí)剛玉Al2O3、硬質合金不起腐蝕作用,且無纖維、顆粒等雜(zá)質
渦輪(lún)流(liú)量計dn20(以下簡稱(chēng)TUF)是葉輪(lún)式流量(流速)計的主要品種,葉輪式(shì)流量計還有(yǒu)風(fēng)速計、水表等(děng)。TUF由傳感器和轉換顯示儀組成,傳感器采用多葉片的轉子感受流(liú)體的平均流速,從而推導出流量或總(zǒng)量。轉子的轉速(或轉數)可用機械、磁感應(yīng)、光電方式檢出并(bìng)由讀出裝(zhuāng)置進行顯示和傳送記錄。據稱美國早在1886年即發布過第(dì)一個TUF專li,1914年的專li認(rèn)爲(wèi)TUF的流量與頻率有關(guān)。美國(guó)的第一台(tái)TUF是在1938年(nián)開(kāi)發的,它用于飛機上燃油的流(liú)量測量(liàng),隻是直至二戰後因噴(pēn)氣發動機和液體噴氣燃料急需一種高精度、快速響應的流(liú)量計才使它獲得真正的工業(yè)應用(yòng)。如今,它已(yǐ)在(zài)石油、化工、科研、國防(fáng)、計(jì)量各部門(mén)中獲得廣泛應用。
渦輪流量計dn20中TUF、容積式流量計和(hé)科氏質量流量計是三類重複性、精度佳的産品,而TUF又具有自己的(de)特點,如結構簡單、加(jiā)工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力(lì)大和(hé)可适(shì)應高參數等,是其他兩類流量計是(shì)難以達到的。
LWGY系(xì)列渦輪流量計是吸取了國内外流量儀(yí)表先進技術經過優化設計,具有結構簡單、輕巧、精度高、複現性好、反應(yīng)靈敏(mǐn),安裝維護使用方便等特(tè)點的新一(yī)代渦輪流量計,廣泛用于測量封閉管道中與不鏽鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質合金不起腐蝕(shí)作用,且無纖維、顆粒(lì)等(děng)雜質,工作溫度下運動(dòng)粘度小于5×10-6m2/s的液體,對于運動粘度大于5×10-6m2/s的液體,可對(duì)流量計(jì)進行實液标定後使用。若與具有(yǒu)特殊(shū)功能的(de)顯示儀表配套,還可以進行定量控制(zhì)、超量報警等,是(shì)流量計量和(hé)節能的理想儀表。
二、液體渦輪流量計傳感器工(gōng)作原理
圖(tú)1所示(shì)爲渦輪流量傳感器結構簡(jiǎn)圖,由圖可見,當被測流體流過傳感器時,在流體作用(yòng)下,葉輪受力旋轉,其轉速與管道平均流速(sù)成正比,葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢(jiǎn)測線圈(quān)中的磁通随之發生周(zhōu)期性變化,産生周期性的感應電勢,即電脈沖(chòng)信号(hào),經放大器放大後,送至顯(xiǎn)示儀表顯示。
渦輪流量計的流量方(fāng)程可分爲兩種:實用流量方程和理論流量方程。
(1) 實用流量方程(chéng)
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式中 qv, qm ……分别爲體積(jī)流量,m3/s,質量流量,kg/s;
f ……流量(liàng)計輸出信号的頻率(lǜ),Hz;
K ……流量計的儀表系數,P/m3。
流量(liàng)計的系數與流(liú)量(或管道雷諾(nuò)數)的關(guān)系(xì)曲線如圖2所示。由圖可(kě)見,儀表系數可分爲二段,即線性段(duàn)和非線性(xìng)段。線性段約爲其工作段的三分之二,其特性與傳感器結構尺寸及(jí)流體粘性有關。在非線性(xìng)段,特性受軸承摩擦力,流體粘性阻(zǔ)力影響較大。當流量低于傳感(gǎn)器流量下*,儀表系數随着流(liú)量(liàng)迅速變化。壓力損失與流量近似爲平方(fāng)關系。當流量超過流量上(shàng)*要注意防止空(kōng)穴現象。結(jié)構相似的TUF特性曲線的形(xíng)狀是相似的,它僅在系統誤差水平方面有所不同。
圖2 渦輪流量計特性(xìng)曲線
傳感器的儀表系數由流量(liàng)校(xiào)驗裝置校驗得(dé)出,它(tā)*不問傳感器内部流體機理,把(bǎ)傳感器作(zuò)爲一個(gè)黑匣子,根據輸入(流量(liàng))和輸出(頻率脈沖信号)确定其轉換系數,它便于實際應用(yòng)。但要注意,此轉換系數(儀表系數)是有條件的,其校驗(yàn)條件是參考條件,如果使(shǐ)用時偏離此條(tiáo)件系數将發生變化,變化的情(qíng)況視傳感(gǎn)器類型,管道安(ān)裝條件和流體物(wù)性參數的情況而定。
(2) 理論流量方程
根據動量矩定理可以列出葉輪的運動方程
公式(shì)3
式中 J: 葉輪的(de)慣性矩;
dw/dt: 葉輪的旋轉加速度;
M1: 流體的(de)驅動(dòng)力拒;
M2: 粘性阻力矩;
M3: 軸承摩擦阻力矩;
M4: 磁阻力矩。
當葉(yè)輪以恒速旋轉時, 0,則(zé)M1=M2+M3+M4。經理論分(fèn)析與實驗驗證可得
公式4
式中 n: 葉輪(lún)轉速;
qv: 體積流量(liàng);
A: 與(yǔ)流體物性(密度、粘度等(děng)),葉輪結構參數(葉片傾角、葉輪直徑、
流道截面積等(děng))有關的系數(shù);
B: 與葉片頂隙,流體流(liú)速分布(bù)有關(guān)的系數;
C: 與摩(mó)擦力矩有關的系數。
國内外學者提出許多理論流量方(fāng)程,它們适用(yòng)于各(gè)種傳感器結構及流體工作條件。至今渦輪儀表(biǎo)特性(xìng)的水動(dòng)力學特性仍舊不很(hěn)清楚,它與流體物性(xìng)及流動特性有複雜(zá)的關系。比如當流場有(yǒu)旋渦和非對稱速度分(fèn)布時水動力學特性就非常複雜。不能用理論(lùn)式推導儀表系數,儀表系數仍需由實流校驗确定。但是理論流量方程有巨大的實用意義,它可用于(yú)指導傳感器結構參數設計及(jí)現場使用條件變化(huà)時儀表系數變化規(guī)律的預測和估算。
三、液體渦輪流量計傳感器産品特點
1. 高精度,一般可達±1%R、±0.5%R,高精度型(xíng)可達±0.2%R;
2. 重複性好,短期重複性可達(dá)0.05%~0.2%,正是由于(yú)具有良好的重複性,如經常校準或(huò)在線校準可得到*的精度,在貿易結(jié)算中是優先選用(yòng)的流量計;
3. 輸(shū)出脈沖頻率信号,适于總量計量及與計算機連接,無零(líng)點漂移,抗幹擾能力強;
4. 可獲得很高的頻率(lǜ)信号(3~4kHz),信号分辨力強;
5. 範圍度寬,中大口徑可達1:20,小口徑爲1:10;
6. 結構緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能(néng)力大;
7. 适用高壓測量(liàng),儀表表體上不必開孔,易(yì)制成高(gāo)壓型儀表;
8. 型傳感器類(lèi)型多,可(kě)根(gēn)據用戶特殊需(xū)要設計爲(wèi)各類型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下型、混砂型等;
9. 可制成插入型,适用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷(duàn)流取出,安裝維護方便。
四、基本參數(shù)與技術性能
1.技術性(xìng)能表1
儀表口徑(jìng)及連接方式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接 (15、20、25、32、40)50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接 |
精度等級 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R(需特制(zhì)) |
量程比(bǐ) | 1:10;1:15;1:20 |
儀表材質 | 304不鏽鋼、316(L)不鏽鋼等(děng) |
被測介質溫(wēn)度(℃) | -20~+120℃ |
環境條件 | 溫度-10~+55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106Kpa |
輸出信号 | 傳感(gǎn)器:脈沖頻率信号,低電平≤0.8V 高(gāo)電平≥8V 變送器:兩線制4 ~ 20mADC電流信号 |
供電電(diàn)源 | 傳感器:+12VDC 、+24VDC(可選(xuǎn)) 變送器:+24VDC 現場(chǎng)顯示型:儀表自帶3.2V锂電池 |
信号傳輸線 | STVPV3×0.3(三線制),2×0.3(二線制) |
傳輸距離 | ≤1000m |
信号(hào)線接口 | 基本型:豪斯曼接頭,防爆(bào)型:内螺紋M20×1.5 |
防(fáng)爆等級 | 基本型:非防爆産(chǎn)品,防爆型:ExdIIBT6 |
防護等級 | IP65 |
2.測量(liàng)範圍及工作壓力表2
儀表口徑 (mm) | 正常流量範圍(m3/h) | 擴展流量範圍(m3/h) | 常規耐受壓力 (MPa) | 特制耐壓等級(MPa) (法蘭連接方式) |
DN 4 | 0.04~0.25 | 0.04~0.4 | 6.3 | 12、16、25 |
DN 6 | 0.1~0.6 | 0.06~0.6 | 6.3 | 12、16、25 |
DN 10 | 0.2~1.2 | 0.15~1.5 | 6.3 | 12、16、25 |
DN 15 | 0.6~6 | 0.4~8 | 6.3、2.5(法蘭) | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 20 | 0.8~8 | 0.45~9 | 6.3、2.5(法蘭) | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 25 | 1~10 | 0.5~10 | 6.3、2.5(法蘭) | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 32 | 1.5~15 | 0.8~15 | 6.3、2.5(法蘭) | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 40 | 2~20 | 1~20 | 6.3、2.5(法蘭) | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 50 | 4~40 | 2~40 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 65 | 7~70 | 4~70 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 80 | 10~100 | 5~100 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 100 | 20~200 | 10~200 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 125 | 25~250 | 13~250 | 1.6 | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
DN 150 | 30~300 | 15~300 | 1.6 | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
DN 200 | 80~800 | 40~800 | 1.6 | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
五、儀表分類
1.按儀(yí)表功能分類,LWGY系列渦(wō)輪流量計可分爲2大類,即:
l 渦輪流量傳感器/變送器
l 智能一(yī)體化渦輪流量計(jì)
2.功能說明
l 渦輪流量傳感(gǎn)器/變送(sòng)器
該(gāi)類渦輪流量産品本(běn)身不具備現場顯示功能,僅将流量信号遠傳輸出。流量信号可分爲脈沖信(xìn)号或(huò)電流信号(4-20mA);儀表價格低廉,集成度高,體積小巧(qiǎo),特别适用于與二次(cì)顯示儀、PLC、DCS等計算機控制系統配合使用。
按照不同的(de)輸出信号,該類産品可分爲LWGY-□N型和LWGY-□A型
LWGY-□N型傳(chuán)感器(qì):12~24VDC供電,三線制脈沖輸(shū)出,高電平≥8V,低電(diàn)平(píng)≤0.8V;信(xìn)号傳輸距離≤1000米;
儀表選型(xíng)表3
型 号 | 說 明 | |||||||
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | |
公 稱 通 徑 | 4 |
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| 4mm,标(biāo)準量程0.04~0.25m3/h,寬量程爲0.04~0.4m3/h |
6 | 6mm,标準量程0.1~0.6m3/h, 寬(kuān)量程爲0.06~0.6m3/h | |||||||
10 | 10mm,标準(zhǔn)量程0.2~1.2m3/h,寬(kuān)量程爲0.15~1.5m3/h | |||||||
15 | 15mm,标準量程0.6~6m3/h寬量程爲0.4~8m3/h | |||||||
20 | 20mm,标準量程0.8~8m3/h,寬量程爲(wèi)0.4~8m3/h | |||||||
25 | 25mm,标準量(liàng)程1~10m3/h,寬量程爲0.5~10m3/h | |||||||
32 | 32mm,标準量程1.5~15m3/h,寬量程爲(wèi)0.8~15m3/h | |||||||
40 | 40mm,标準量程2~20m3/h,寬量程爲1~20m3/h | |||||||
50 | 50mm,标準量程4~40m3/h,寬量程爲2~40m3/h | |||||||
65 | 65mm,标準量程7~70m3/h,寬量程爲4~70m3/h | |||||||
80 | 80mm,标準量程(chéng)10~100m3/h,寬(kuān)量程(chéng)爲5~100m3/h | |||||||
100 | 100mm,标準量程20~200m3/h,寬量程爲10~200m3/h | |||||||
125 | 125mm,标(biāo)準量程25~250m3/h,寬量程爲13~250m3/h | |||||||
150 | 150mm,标準量程30~300m3/h,寬量程爲15~300m3/h | |||||||
200 | 200mm,标準量程80~800m3/h,寬(kuān)量(liàng)程爲40~800m3/h | |||||||
類 型 | N | 基(jī)本型,+12V供電,脈沖輸出,高電平≥8V低電平≤0.8V | ||||||
A | 4~20mA兩線制電流輸(shū)出(chū),遠傳變送型 | |||||||
B | 電池供電現場(chǎng)顯示型 | |||||||
C | 現場顯示/4~20mA 兩線制電流輸出 | |||||||
C1 | 現場(chǎng)顯示/RS485通訊協議 | |||||||
C2 | 現場顯示/HART通(tōng)訊協議 | |||||||
精度等級 | 05 | 精度0.5級 | ||||||
10 | 精度1.0級 | |||||||
渦 輪(lún) 類 型 | W | 寬量程渦輪 | ||||||
S | 标準渦輪 | |||||||
材 質 | S | 304不鏽鋼 | ||||||
L | 316(L)不鏽鋼 | |||||||
防 爆 |
| 無标記(jì),爲非防爆(bào)型 | ||||||
E | 防爆型 (ExmⅡCT6或 ExdⅡBT6) | |||||||
壓力等級 | N | 常規 (參照表2) | ||||||
H(x) | 高壓(yā) (參照表2) |