DYUGB型系列涡街流量计
一、概述
DYU型系列涡街流量计是利用流体卡曼原理而研制成的新型流量计。该系列流量计具有结构简单,可靠性强,准确度高,重复性好,流量范围与温度范围大,压力损失小,抗振动,耐老化等特点。
该系列流量计在规定的雷诺数范围内不受流体温度、压力、粘度及组分的影响,压电原件是该流量计作为信号检测的关键部件,该元件的结构、形状、材料与物理性能对DYUGB型流量计性能影响极大。采用引进德国原件组装成数百台流量计经用户使用证明:本流量计已达到德国同类产品的技术指标。本压电元件指标:压电数d≥53*10C/N,介电常数ε≈190,居里温度Tc≈380℃,平行度≤5μ。
DYU涡街流量计大大提高了耐振性,实验证明其耐振性能超过1g。电容式另一个优点耐高温可达350℃。
DYU型流量计可广泛应用于油田、石化、轻工、冶金、医药、造纸及城市供水、供热等行业。该系列流量计分一体化显示和远传显示、输出脉冲信号或模拟信号与LCD大屏幕智能显示仪表配套使用,实现温度、压力、流量同屏显示并带有继电显示、时间累积、历史数据查询等多种功能供用户选择。
二、主要技术参数
(一)工作技术参数
(1) 测量介质:一般气体、蒸气(饱和蒸气和过热蒸气)、天然气、液体介质:液体;
(2) 测量可能范围:雷诺数为5×103—7×106
(3) 正常测量范围:雷诺数为2×104—7×106
(4) 测量流速范围:液体0.5-7m/S 气体4—35m/S 蒸气7—70m/S
(5) 被测流体温度:-40℃—+280℃ 高温型:-40℃— +350℃
(6) 被测流体压力:1.6、2.5、4Mpa
(7) 精确度等级:1.0%
(8) 表体材料:1Cr18Ni9Ti
(9) 压力损失:△P+1.2×r×V2 ×10–6
(10) 环境温度:-20℃—+55℃(特殊要求订货说明)
(11) 环境温度:≤90%RH
(12) 大气压力:86—106Kpa
(13) 外供电源:24VDC
(14) 范围度:1:8—1:40
(15) 阻力系数:cd﹤2.4
(16) 防爆标志:ia II CT6
(17) 信号输出:脉冲信号:三线制VH≥5V, VL≤1 V
模拟信号:二,三,四线制4∽20mA·DC(1∽5V·DC)
负载电阻:250Ω∽Ω350
三、工作原理
传感器是根据卡门涡街原理研制成功的一种流体振动式仪表。当流体流过传感器壳体内垂直放置的旋涡发生体时,在其后方两侧交替地产生两列旋涡(参见下图),一侧旋涡分离的频率与流速成正比:
式中:f——旋涡分离频率; U
u——管理内流体平均流速; f= ·Sr
d——旋涡发生体迎流宽度; (1-1.25d/D)
D——传感器壳体内径;
Sr——斯特劳哈尔数,无量纲数。对于一定柱形的旋涡发生体,在一定流量范围内,是雷诺数的函数,在正常流量范围内可以认为是常数。
由上式可知,在旋涡发生体迎流宽度d和斯特劳哈尔数Sr为已知条件下,可以通过测量传感器的分离频率而确定管道内流体平均流速U和体积流量Qv
Qv=3600·Uπ(D/2)2
流体传感器是单位体积流量Qv产生的脉冲个数n称为传感器的仪表系数K:
n
K= (N/ m3 )
Q
由旋涡产生的交变力作用在控头体上,使其内部埋设的压电元件产生电荷频率信号,经检测电器处理后,输出与体积流量成正比的脉冲信号,或者换成标准信号输出。配接流量显示仪及温度、压力传感器后,可进行各种参数的运算、显示和累计等。
五、流量计的外形尺寸
规格DN
|
H0
|
C0
|
D0
|
B0
|
25
|
385
|
116
|
140
|
80
|
40
|
395
|
116
|
145
|
80
|
50
|
405
|
120
|
160
|
80
|
65
|
425
|
120
|
180
|
80
|
80
|
435
|
124
|
195
|
80
|
100
|
445
|
124
|
230
|
80
|
125
|
455
|
146
|
270
|
90
|
150
|
475
|
150
|
300
|
90
|
200
|
475
|
160
|
360
|
110
|
250
|
485
|
180
|
385
|
120
|
300
|
506
|
198
|
410
|
137
|
DN
|
额定压力(Mpa)
|
外形尺寸
|
法兰连接尺寸
|
A
|
B
|
D
|
D1
|
N-D2
|
50
|
10
|
200
|
385
|
φ165
|
φ125
|
4-φ18
|
80
|
225
|
414
|
φ160
|
φ160
|
8-φ18
|
100
|
250
|
433
|
φ180
|
φ180
|
8-φ18
|
150
|
300
|
493
|
φ240
|
φ240
|
8-φ23
|
200
|
350
|
547
|
φ295
|
φ295
|
8-φ23
|
六、仪表的选型
(一)选型的考虑
(1)根据被测介质正确选取用合适的流量计,以获得尽可能高的测量准确度和尽可能大的流量测量范围。
(2)流量计应满足被测介质的温度和压力的变化范围。
(3)当两种通径的流量计都可适用的情况下,如果对压力损失没有特别要求,一般应选用通径较小的流量计。
(4) 必要时应用下式计算最大流量下压力损失。
△P=1.2PV2
式中:△P-压力损失(Pa) P-工作条件下介质密度(Kg/m3)
V-管内的介质平均流速(M/S)
当被测介质为液体时,为防止出现气蚀和气化,流量计处的介质压力应满足下式的要求P≥2.6△P+1.25Ps 式中:P-流体绝对压力(Mpa)
(二) 口径的选择
本流量计测量的是工况状态下的体积流量,当提供的流量参数为质量流量或标准状态下的体积流量时,必须先换算到工况体积流量,然后根据相应介质流量范围选定流量计口径。
(1) 质量流量换成体积流量计算方法:
G
Q=
r
式中:Q-体积流量(M3/h) G-重量流量(Kg/h) r-被测介质密度(Kg/ M3)
(2) 标准状态下的气体体积流量换算成工况体积流量计算法:
P标T实
Q=Q标
P实T标
式中:Q-气体工况体积流量(M3/h) Q标-标准状态下体积流量(M3/h)
P实-工况下流量计处测的绝对压力(Mpa) T实-工况下绝对温度(K)
P标-标准状况下绝对压力(0. 101325Mpa) T标-标准状况下绝对温度(273.15K)
(3) 选定口径后的流速成应符合下列要求:
1) 要测量的工况最大体积流量对应的最大流速应满足:
a. 被测介质为气体时应小于35M/S;
b. 被测介质为液体时应小于7M/S;
c. 被测介质为蒸气时应小于70M/S。
2) 要测量的工况最小体积流量对应的最小流速应满足雷诺数下限流速:计算方法按下式: U
VminRe=Remin .103
DN
式中:VminRe-下限流速(M/S) Rmin-雷诺下限
U-运动粘度(M2/S) DN-流量计通径(mm)
A、参比流量范围
传感器通径
DN(mm)
|
液体(参比介质:常温水)
|
气体(参比介质:20℃101325Pa状态空气)
|
标准型
|
扩展型
|
标准型
|
扩展型
|
25
|
1.5~12
|
0.4~16
|
8.5~60
|
6~120
|
40
|
2.5~30
|
1~40
|
25~300
|
15~300
|
50
|
3.3~50
|
1.5~60
|
41~500
|
25~500
|
80
|
8~120
|
4~160
|
100~1200
|
60~1200
|
100
|
13~200
|
5~250
|
166~2000
|
80~2000
|
150
|
28~400
|
12~600
|
333~4000
|
160~4000
|
200
|
40~800
|
20~1000
|
533~8000
|
320~8000
|
250
|
60~1200
|
26~1600
|
800~12000
|
400~12000
|
300
|
80~1600
|
33~2000
|
1066~16000
|
533~16000
|
B、液体介质下工况下体积流量测量范围
Pkg/m3
Qmin m3/h
DNmm
|
500
|
600
|
700
|
800
|
1000
|
1200
|
1400
|
1600
|
1800
|
Qmax
(m3/h)
|
宽
量
程
型
传
感
器
|
25
|
0.56
|
0.52
|
.048
|
0.44
|
0.4
|
0.36
|
0.34
|
0.32
|
0.30
|
16
|
40
|
1.4
|
1.3
|
1.2
|
1.1
|
1
|
0.91
|
0.85
|
0.79
|
0.75
|
40
|
50
|
2.1
|
1.9
|
1.8
|
1.7
|
1.5
|
1.4
|
1.3
|
1.2
|
.1.1
|
60
|
80
|
5.6
|
5.2
|
4.8
|
4.4
|
4
|
3.6
|
3.4
|
3.2
|
3.0
|
160
|
100
|
7.1
|
6.5
|
6.0
|
5.5
|
5
|
4.5
|
4.2
|
4.0
|
3.7
|
250
|
150
|
17
|
15
|
14
|
13
|
12
|
11
|
10
|
9.5
|
8.9
|
600
|
200
|
28
|
26
|
24
|
22
|
20
|
18
|
17
|
16
|
15
|
1000
|
250
|
37
|
34
|
31
|
29
|
26
|
24
|
22
|
20
|
19
|
1600
|
300
|
47
|
43
|
39
|
37
|
33
|
30
|
28
|
26
|
24
|
2000
|
普
通
型
传
感
器
|
25
|
2.1
|
1.9
|
1.8
|
1.7
|
1.5
|
.4
|
1.3
|
1.2
|
1.1
|
12
|
40
|
3.5
|
3.2
|
3.0
|
2.8
|
2.6
|
2.3
|
2.1
|
2.0
|
1.9
|
30
|
50
|
4.7
|
4.3
|
3.9
|
3.6
|
3.3
|
3.0
|
2.8
|
2.6
|
2.4
|
50
|
80
|
11
|
10
|
9.5
|
9.0
|
8
|
7.3
|
6.8
|
6.3
|
6.0
|
120
|
100
|
18
|
17
|
16
|
15
|
13
|
12
|
11
|
10
|
9.6
|
200
|
150
|
37
|
34
|
31
|
29
|
26
|
24
|
22
|
20
|
19
|
400
|
200
|
56
|
52
|
48
|
44
|
40
|
36
|
34
|
32
|
30
|
800
|
250
|
85
|
77
|
71
|
67
|
60
|
55
|
51
|
47
|
45
|
1200
|
300
|
110
|
100
|
95
|
90
|
80
|
73
|
68
|
66
|
60
|
1600
|
C、气体介质下工况下体积流量测量范围
Pkg/m3
Qmin3
DNmm
|
0.4
|
0.6
|
0.8
|
1
|
1.20
|
2
|
3
|
4
|
6
|
8
|
10
|
15
|
20
|
≥30
|
Qmax
m3/h
|
宽量程型传感器
|
25
|
10
|
8.5
|
7.4
|
6.6
|
6
|
5.1
|
4.4
|
4.0
|
3.5
|
3.2
|
3.0
|
2.6
|
2.4
|
2.1
|
120
|
40
|
26
|
21
|
18
|
16
|
15
|
13
|
11
|
10
|
8.8
|
8.0
|
7.4
|
6.5
|
5.9
|
5.1
|
300
|
50
|
43.
|
36
|
31
|
27
|
25
|
21
|
18
|
17
|
15
|
13
|
12
|
11
|
9.8
|
8.6
|
500
|
80
|
100
|
85
|
74
|
66
|
60
|
51
|
44
|
40
|
35
|
32
|
30
|
26
|
24
|
21
|
1200
|
100
|
140
|
110
|
98
|
88
|
80
|
67
|
59
|
54
|
47
|
43
|
40
|
34
|
31
|
27
|
2000
|
150
|
780
|
220
|
200
|
180
|
160
|
140
|
120
|
100
|
96
|
88
|
80
|
69
|
62
|
54
|
4000\
|
200
|
550
|
450
|
390
|
350
|
230
|
270
|
240
|
210
|
190
|
170
|
160
|
149
|
120
|
110
|
8000
|
250
|
650
|
540
|
450
|
440
|
400
|
340
|
300
|
270
|
230
|
210
|
200
|
170
|
160
|
140
|
12000
|
300
|
860
|
710
|
610
|
550
|
530
|
420
|
370
|
330
|
290
|
270
|
250
|
220
|
200
|
170
|
16000
|
普通型传感器
|
25
|
26
|
21
|
18
|
16
|
15
|
13
|
11
|
10
|
8.8
|
8.0
|
7.4
|
6.5
|
5.9
|
5.1
|
120
|
40
|
43
|
36
|
31
|
27
|
25
|
21
|
18
|
17
|
15
|
13
|
12
|
11
|
9.8
|
8.6
|
300
|
50
|
71
|
58
|
50
|
45
|
41
|
35
|
30
|
27
|
24
|
22
|
20
|
18
|
16
|
14
|
500
|
80
|
170
|
140
|
120
|
110
|
100
|
84
|
74
|
67
|
58
|
53
|
49
|
43
|
39
|
34
|
1200
|
100
|
280
|
239
|
200
|
180
|
160
|
130
|
120
|
110
|
94
|
85
|
79
|
69
|
63
|
55
|
2000
|
150
|
570
|
470
|
410
|
370
|
330
|
280
|
250
|
220
|
290
|
180
|
160
|
140
|
130
|
110
|
4000
|
200
|
920
|
750
|
650
|
580
|
530
|
450
|
390
|
30
|
310
|
280
|
260
|
230
|
210
|
180
|
8000
|
250
|
1400
|
1100
|
980
|
880
|
800
|
670
|
590
|
540
|
470
|
430
|
400
|
340
|
310
|
270
|
12000
|
300
|
1700
|
1400
|
1200
|
1100
|
1000
|
840
|
740
|
670
|
580
|
530
|
490
|
430
|
390
|
340
|
16000
|