LUGB型渦街流量傳感器 一、概述 LUGB型系列渦街流量計(jì)是利用流體卡曼原理而研制成的新型流量計(jì)。該系列流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單，，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好，流量范圍與溫度范圍大，壓力損失小，振動(dòng)，耐老化等特點(diǎn)。 該系列流量計(jì)在規(guī)定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)不受流體溫度、壓力、粘度及組分的影響，壓電原件是該流量計(jì)作為信號(hào)檢測(cè)的關(guān)鍵部件，該元件的結(jié)構(gòu)、形狀、材料與物理性能對(duì)LUGB型流量計(jì)性能影響大。采用引進(jìn)德國原件組裝成數(shù)百臺(tái)流量計(jì)經(jīng)用戶使用證明：本流量計(jì)已德國同類產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)。本壓電元件指標(biāo)：壓電數(shù)d≥53*10C/N，介電常數(shù)ε≈190，居里溫度Tc≈380℃，平行度≤5μ。 LUGB渦街流量計(jì)大大了耐振性，其耐振性能過1g。電容式另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可達(dá)350℃。 LUGB型流量計(jì)可廣泛應(yīng)用于油田、石化、輕工、冶金、醫(yī)藥、造紙及城市供水、供熱等行業(yè)。該系列流量計(jì)分一體化顯示和遠(yuǎn)傳顯示、輸出脈沖信號(hào)或模擬信號(hào)與LCD大屏幕智能顯示儀表配套使用，實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量同屏顯示并帶有繼電顯示、時(shí)間累積、歷史數(shù)據(jù)查詢等多種功能供用戶選擇。 二、主要技術(shù)參數(shù) （一）工作技術(shù)參數(shù) 測(cè)量介質(zhì)：一般氣體、蒸氣（飽和蒸氣和過熱蒸氣）、天然氣、液體介質(zhì)：液體； 測(cè)量可能范圍：雷諾數(shù)為5×103—7×106 正常測(cè)量范圍：雷諾數(shù)為2×104—7×106 測(cè)量流速范圍：液體0.5-7m/S 氣體4—35m/S 蒸氣7—70m/S 被測(cè)流體溫度：-40℃—+280℃ 高溫型：-40℃— +350℃ 被測(cè)流體壓力：1.6、2.5、4Mpa 度等級(jí)：1.0% 表體材料：1Cr18Ni9Ti 壓力損失：△P+1.2×r×V2 ×10–6 環(huán)境溫度：-20℃—+55℃（要求訂貨說明） 環(huán)境溫度：≤90%RH 大氣壓力：86—106Kpa 外供電源：24VDC 范圍度：1：8—1：40 阻力系數(shù)：cd﹤2.4 爆標(biāo)志：ia II 6 信號(hào)輸出：脈沖信號(hào)：三線制VH≥5V, VL≤1 V 模擬信號(hào)：二，三，四線制4∽20mA·DC（1∽5V·DC） 負(fù)載電阻：250Ω∽Ω350 ．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 三、工作原理 傳感器是根據(jù)卡門渦街原理研制成功的一種流體振動(dòng)式儀表。當(dāng)流體流過傳感器殼體內(nèi)垂直放置的旋渦發(fā)生體時(shí)，在其后方兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列旋渦（參見下圖），一側(cè)旋渦分離的頻率與流速成正比： 式中：f——旋渦分離頻率； U u——管理內(nèi)流體平均流速； f= ·Sr d——旋渦發(fā)生體迎流寬度； （1-1.25d/D） D——傳感器殼體內(nèi)徑； Sr——斯特勞哈爾數(shù)，無量綱數(shù)。對(duì)于柱形的旋渦發(fā)生體，在流量范圍內(nèi)，是雷諾數(shù)的函數(shù)，在正常流量范圍內(nèi)可以認(rèn)為是常數(shù)。 由上式可知，在旋渦發(fā)生體迎流寬度d和斯特勞哈爾數(shù)Sr為已知條件下，可以通過測(cè)量傳感器的分離頻率而確定管道內(nèi)流體平均流速U和體積流量Qv Qv=3600·Uπ（D/2）2 流體傳感器是單位體積流量Qv產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)n稱為傳感器的儀表系數(shù)K： n K= （N/ m3 ） Q 由旋渦產(chǎn)生的交變力作用在控頭體上，使其內(nèi)部埋設(shè)的壓電元件產(chǎn)生電荷頻率信號(hào)，經(jīng)檢測(cè)電器處理后，輸出與體積流量成正比的脈沖信號(hào)，或者換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。配接流量顯示儀及溫度、壓力傳感器后，可進(jìn)行各種參數(shù)的運(yùn)算、顯示和累計(jì)等。 ．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 四、型號(hào)說明 規(guī) 格 代 碼 說 明 廠 標(biāo) L 出廠代號(hào) 工 作 原 理 U 卡門渦街 型 號(hào) 表 示 GB 傳感器 B 壓電式 E 電容式 安裝形式 2 法蘭卡裝式 3 簡易式 4 球閥式 被測(cè)流體 2 液體 3 氣體 4 蒸汽 通 徑 代 碼 02 通徑25mm 04 通徑40mm 05 通徑50mm 06 通徑65mm 08 通徑80mm 10 通徑100mm 12 通徑125mm 15 通徑150mm 20 通徑200mm 25 通徑250mm 30 通徑300mm 表體材質(zhì) C 碳鋼 F 不銹鋼 顯示形式 A 現(xiàn)場顯示型 B 遠(yuǎn)傳 輸出信號(hào)形式 1 脈沖輸出 2 4—20mA輸出 流體溫度 1 普通型-40—150℃ 2 中溫型-40—280℃ 3 高溫型 0—350℃ ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 五、流量計(jì)的外形尺寸 規(guī)格DN H0 C0 D0 B10 137 DN 額定壓力(Mpa) 外形尺寸 法蘭連接尺寸 A B D D1 N-D 385 φ165 φ125 4-φ4 φ160 φ160 8-φ33 φ180 φ180 8-φ93 φ240 φ240 8-φ47 φ295 φ295 8-φ23 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 六、儀表的選型 (一)選型的考慮 （１）根據(jù)被測(cè)介質(zhì)正確選取用合適的流量計(jì)，以獲得盡可能高的測(cè)量準(zhǔn)確度和盡可能大的流量測(cè)量范圍。 （２）流量計(jì)應(yīng)滿足被測(cè)介質(zhì)的溫度和壓力的變化范圍。 （３）當(dāng)兩種通徑的流量計(jì)都可適用的情況下，如果對(duì)壓力損失沒有要求，一般應(yīng)選用通徑較小的流量計(jì)。 要時(shí)應(yīng)用下式計(jì)算流量下壓力損失。 △P=1.2PV2 式中：△P-壓力損失（Pa） P-工作條件下介質(zhì)密度（Kg/m3） V-管內(nèi)的介質(zhì)平均流速（M/S） 當(dāng)被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí)，為出現(xiàn)氣蝕和氣化，流量計(jì)處的介質(zhì)壓力應(yīng)滿足下式的要求P≥2.6△P+1.25Ps 式中：P-流體壓力（Mpa） 口徑的選擇 本流量計(jì)測(cè)量的是工況狀態(tài)下的體積流量，當(dāng)提供的流量參數(shù)為質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量時(shí)，須先換算到工況體積流量，然后根據(jù)相應(yīng)介質(zhì)流量范圍選定流量計(jì)口徑。 質(zhì)量流量換成體積流量計(jì)算方法： G Q= r 式中：Q-體積流量（M3/h） G-重量流量（Kg/h） r-被測(cè)介質(zhì)密度（Kg/ M3） 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積流量換算成工況體積流量計(jì)算法： 　　　　　　　P標(biāo)T實(shí) 　　　　　　　 Q=Q標(biāo) P實(shí)T標(biāo) 式中：Q-氣體工況體積流量（M3/h） 　　 Q標(biāo)-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)積流量（M3/h） P實(shí)-工況量計(jì)處測(cè)的壓力（Mpa） T實(shí)-工況下溫度（K）　　　　 Ｐ標(biāo)-標(biāo)準(zhǔn)狀況下壓力（0. 101325Mpa） T標(biāo)-標(biāo)準(zhǔn)狀況下溫度(273.15K) 選定口徑后的流速成應(yīng)合下列要求： 要測(cè)量的工況體積流量對(duì)應(yīng)的流速應(yīng)滿足： 被測(cè)介質(zhì)為氣體時(shí)應(yīng)小于35M/S； 被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí)應(yīng)小于7M/S； 被測(cè)介質(zhì)為蒸氣時(shí)應(yīng)小于70M/S。 要測(cè)量的工況小體積流量對(duì)應(yīng)的小流速應(yīng)滿足雷諾數(shù)下限流速：計(jì)算方法按下式： U VminRe=Remin ．103 DN 式中：VminRe-下限流速（M/S） Rmin-雷諾下限 U-運(yùn)動(dòng)粘度（M2/S） DN-流量計(jì)通徑（mm） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 A、參比流量范圍 傳感器通徑 DN（mm） 液體（參比介質(zhì)：常溫水） 氣體（參比介質(zhì)：20℃101325Pa狀態(tài)空氣） 標(biāo)準(zhǔn)型 擴(kuò)展型 標(biāo)準(zhǔn)型 擴(kuò)展型 25 1.5~12 0.4~16 8.5~60 6~120 40 2