硫酸常用流量計
江蘇奧科儀表有限公司
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一、概述：
AK-LUGB系列智能渦街流量計（硫酸計量表）,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)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。本儀表采用壓電應力式傳感器,可靠性高,有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。
二、測量原理：
在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式： f=SrU1/d=SrU/md
式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1
式中 K--流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 qVn，qV--分別為標準狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的絕對壓力，Pa；
Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度，K；
Zn，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
三、產(chǎn)品優(yōu)勢：
▲不受溫度、壓力的影響，同時不易堵，不易卡，不易結(jié)垢，耐高溫、高壓。
▲安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。
▲無可動部件、無空洞縫隙設計，產(chǎn)品無磨損、耐臟污，無需機械維修，使用壽命長。
▲采用微功耗高新技術(shù)，電池供電的現(xiàn)場顯示型流量計，可不斷電運行兩年以上。
▲穩(wěn)壓補償一體化設計。
▲電流輸出均為電隔離型，具有良好的共模干擾抑制能力。
▲同時顯示流量值與累計流量值，不必輪流切換。
▲采用抗振探頭，有效消除外界振動影響。
▲電路采用表面貼裝工藝，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高。
▲采用分體式信號轉(zhuǎn)換器，電纜zui長10米。
▲量程比寬達20:1。
▲整體結(jié)構(gòu)設計合理，動態(tài)測量范圍寬，壓力損失小。
▲分體式渦街流量計采用不銹鋼材質(zhì)，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測量。
▲現(xiàn)場液晶顯示，脈沖、4-20mA輸出或485通訊，可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接。
四、技術(shù)參數(shù)：
公稱通徑（mm） | 15、20、25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，（300～1000插入式） |
公稱壓力（MPa） | DN15-DN200 4.0（>4.0協(xié)議供貨），DN250-DN300 1.6（>1.6協(xié)議供貨） |
介質(zhì)溫度（℃） | 壓電式：-40～150，-40～260，-40～330；電容式： -40～400，-40～500（協(xié)議訂貨） |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti，（其它材料協(xié)議供貨） |
允許振動加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0～2.0g |
精確度 | ±1%R，±1.5%R；插入式：±2.5%R， |
范圍度 | 1：6～1：30 |
供電電壓 | 傳感器：DC +12V，DC +24V；變送器：DC +12V ，DC +24V；電池供電型：3.6V電池 |
輸出信號 | 方波脈沖（不包括電池供電型）：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA |
壓力損失系數(shù) | 符合JB/T9249標準 Cd≤2.4 |
防爆標志 | 本安型：ExdⅡia CT2-T5隔爆型：ExdⅡCT2-T5 |
防護等級 | 普通型IP65 潛水型 IP68 |
環(huán)境條件 | 溫度-20℃～55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa |
適用介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 |
傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型：≤300m，兩線制標準電流輸出型 （4～20mA） ≤1500m；負載電阻≤750Ω； RS485/HART≤1200m. |
五，產(chǎn)品尺寸選型：
代號
| 通徑 | 流量范圍㎡/h |
AK-LUGB-25 | DN25 | 1~12（液體） | 10～100（氣體） |
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AK-LUGB-32 | DN32 | 1.5~23（液體） | 15~150（氣體） |
AK-LUGB-40 | DN40 | 2.4~32（液體） | 22.6~150（氣體） |
AK-LUGB-50 | DN50 | 4~50（液體） | 35~350（氣體） |
AK-LUGB-65 | DN65 | 6.3~184（液體） | 60～600（氣體） |
AK-LUGB-80 | DN80 | 10~130（液體） | 90~900（氣體） | 注：1.蒸汽流量請查看表3 |
AK-LUGB-100 | DN100 | 20~200（液體） | 140~1400（氣體） | 2.DN250～DN600可按客戶要求訂貨 |
AK-LUGB-125 | DN125 | 31~310（液體） | 220～1450（氣體） | 3.DN300以上口徑推薦使用插入式渦街流量計可定制 |
AK-LUGB-150 | DN150 | 45~450（液體） | 300~3000（氣體） |
AK-LUGB-200 | DN200 | 80~800（液體） | 550~5500（氣體） |
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AK-LUGB-250 | DN250 | 150~1500（液體） | 880～8800（氣體） |
AK-LUGB-300 | DN300 | 200~2000（液體） | 1300～13000（氣體） |
AK-LUGB-300 | DN300 | 100~1500（液體） | 1560～15600（氣體） |
AK-LUGB-400 | DN400 | 180~3000（液體） | 2750～27000（氣體） |
AK-LUGB-500 | DN500 | 300~4500（液體） | 4300～43000（氣體） |
AK-LUGB-600 | DN600 | 450~6500（液體） | 6100～61000（氣體） |
AK-LUGB-800 | DN800 | 750~10000（液體） | 11000～110000（氣體） |
AK-LUGB-1000 | DN1000 | 1200~1700（液體） | 17000～170000（氣體） |
| 代號 | 功能1 |
N | 無溫壓補償 |
Y | 有溫壓補償 |
| 代號 | 輸出型號 |
F1 | 4-20mA輸出（二線制） |
F2 | 4-20mA輸出（三線制） |
F3 | RS485通訊接口 |
F4 | 頻率輸出 |
| 代號 | 被測介質(zhì) |
J1 | 液體 |
J2 | 氣體 |
J3 | 蒸汽 |
| 代號 | 連接方式 |
L1 | 法蘭卡裝式 |
L2 | 法蘭連接式 |
L3 | 插入式 |
| 代號 | 功能2 |
E1 | 1.0級 |
E2 | 1.5級 |
T1 | 常溫 |
T2 | 高溫 |
T3 | 蒸汽 |
P1 | 1.6MPa |
P2 | 2.5MPa |
P3 | 4.0MPa |
D1 | 內(nèi)部3.6V供電 |
D2 | DC24V供電 |
B1 | 不銹鋼 |
B2 | 碳鋼 |
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渦街流量計（硫酸計量表）的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比"。變送器流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。如圖一所示,流通本體內(nèi)插入有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質(zhì)流動方向垂直,底面迎向流體。 當被測介質(zhì)流過柱體時,在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,旋渦不斷產(chǎn)生和分離,在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦街"。理論分析和實驗已證明,旋渦分離的頻率與柱側(cè)介質(zhì)流速成正比。
旋渦交錯分離,在柱體兩側(cè)及柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動的壓力,設在柱體內(nèi)部（或后面）的檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用,使埋設在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應力而產(chǎn)生交變電荷信號。該信號經(jīng)放大器上的電荷變換、放大，濾波限幅和觸發(fā)整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的方波電壓脈沖信號。該信號再送到就地顯示儀，傳感器輸出的每一個脈沖將代表一定體積的被測流體。一段時間內(nèi)的輸出總脈沖數(shù),將代表這段時間內(nèi)流過傳感器的流體總體積。 傳感器輸出的電壓脈沖信號送到連于一體的就地顯示儀。就地顯示儀采用zui新微功耗CPU，測量渦街傳感器輸出的頻率信號，根據(jù)設定的密度，渦街流量系數(shù)進行流量運算，現(xiàn)場液晶顯示瞬時流量和累計流量。
六、產(chǎn)品優(yōu)勢：蒸汽流量計
▲不受溫度、壓力的影響，同時不易堵，不易卡，不易結(jié)垢，耐高溫、高壓。
▲安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。
▲無可動部件、無空洞縫隙設計，產(chǎn)品無磨損、耐臟污，無需機械維修，使用壽命長。
▲采用微功耗高新技術(shù)，電池供電的現(xiàn)場顯示型流量計，可不斷電運行兩年以上。
▲穩(wěn)壓補償一體化設計。
▲電流輸出均為電隔離型，具有良好的共模干擾抑制能力。
▲同時顯示流量值與累計流量值，不必輪流切換。
▲采用抗振探頭，有效消除外界振動影響。
▲電路采用表面貼裝工藝，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高。
▲采用分體式信號轉(zhuǎn)換器，電纜zui長10米。
▲量程比寬達20:1。： 柏
▲整體結(jié)構(gòu)設計合理，動態(tài)測量范圍寬，壓力損失小。
▲分體式渦街流量計采用不銹鋼材質(zhì)，可適用于腐蝕性介質(zhì)的測量。
▲現(xiàn)場液晶顯示，脈沖、4-20mA輸出或485通訊，可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接。渦街流量計產(chǎn)品應用：渦街流量計廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體（氧氣、氮氣、氫氣、天然氣、煤氣等） 、水和液體（如：水、汽油、酒精、苯類等）的計量和控制. 七、技術(shù)參數(shù)： 公稱通徑（mm） | 15、20、25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，（300～1000插入式） | 公稱壓力（MPa） | DN15-DN200 4.0（>4.0協(xié)議供貨），DN250-DN300 1.6（>1.6協(xié)議供貨） | 介質(zhì)溫度（℃） | 壓電式：-40～150，-40～260，-40～330；電容式： -40～400，-40～500（協(xié)議訂貨） | 本體材料 | 1Cr18Ni9Ti，（其它材料協(xié)議供貨） | 允許振動加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0～2.0g | 精確度 | ±1%R，±1.5%R；插入式：±2.5%R， | 范圍度 | 1：6～1：30 | 供電電壓 | 傳感器：DC +12V，DC +24V；變送器：DC +12V ，DC +24V；電池供電型：3.6V電池 | 輸出信號 | 方波脈沖（不包括電池供電型）：高電平≥5V，低電平≤1V；電流：4～20mA | 壓力損失系數(shù) | 符合JB/T9249標準 Cd≤2.4 | 防爆標志 | 本安型：ExdⅡia CT2-T5隔爆型：ExdⅡCT2-T5 | 防護等級 | 普通型IP65 潛水型 IP68 | 環(huán)境條件 | 溫度-20℃～55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106kPa | 適用介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 | 傳輸距離 | 三線制脈沖輸出型：≤300m，兩線制標準電流輸出型 （4～20mA） ≤1500m；負載電阻≤750Ω； RS485/HART≤1200m. |
八、產(chǎn)品選型： 型 譜 | 說 明 | AKLUGB |
| 渦街流量儀表 | 檢測 | B |
| 壓電式傳感器 | 方式 | E |
| 電容式傳感器 | 連接方式 | 1 | 僅對滿管型 | 法蘭連接型 | 2 | 僅對滿管型 | 法蘭卡裝型 | 3 | 僅對插入型 | 簡易插入型 | 4 | 僅對插入型 | 球閥插入型 | 測量介質(zhì) | 2 |
| 液體 | 3 | 氣體 | 4 | 蒸汽 | 公稱通徑 | 2 |
| DN25 | … | … 單位：mm | 30 | DN300 | 使用環(huán)境 | P |
| 普通型 | B | 防爆型 | 輸出信號 | 1 | 脈沖輸出 | 2 | 4～20mA電流輸出，液晶顯示 | 3 | RS-485通訊 | 4 | 電池供電，不帶溫度、壓力補償 | 5 | 溫壓補償一體，4～20mA電流輸出型 | 6 | 溫壓補償一體，電池供電型 |
安裝示意圖： 
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例二：已知蒸汽壓力和溫度及工況流量時
測量介質(zhì)為過熱蒸汽，蒸汽溫度為320℃，壓力為1.5MPa（絕壓）,流量范圍為3t/h～25t/h, 試 確定流量計口徑。
步驟一：計算蒸汽的等效空氣參比條件下的體積流量范圍，經(jīng)查附表（二）,該狀態(tài)下蒸汽的密度為:5.665Kg/m3,由公式（8） :
765（m3/h）
6379（m3/h）
步驟二：根據(jù)等效參比流量范圍765-6379m3/h，查表（二），比較適合該流量范圍為DN200口徑。
安裝示意圖：
