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涡街流量计传感器

涡街流量计传感器

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一、概述
LUGB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LUGB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。
LUGB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℃。
LUGB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。
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