氫氣流量計如何選型?
氫氣流量計如何選型?測量氫氣流量選什么流量計合適?測量氫氣流量注意事項是什么?
JT-LUGB系列氫氣流量計(渦街流量計)主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。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、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。氫氣流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的測量儀器。
一、氫氣流量計原理
在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門渦街,如圖(一)所示。
在漩渦發生體中裝入電容檢測探頭或壓電檢測探頭及相應匹配電路,即可構成電容檢測式渦街流量/傳感器或壓電檢測式渦街流量傳感器。
圖(一)旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f,被測介質來流的平均速度為V,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據卡曼渦街原理,有如下關系式:
f=St.V/〔(1-1.25d/D)d〕
式中:f-發生體一側產生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數
V-流體的平均流速
d-柱體流面寬度
D-管道內徑
圖(二)在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內流體的流速,由流速V求出體積流量。
Q=3600f/K或M=ρ3600 f/K
式中:K=儀表常數(1/m³)。
M=質量流量
Q=體積流量(m³/h)
ρ=介質密度(kg/m³)
F=頻率Hz
二、氫氣流量計技術參數:
公稱通徑(mm) | 15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,(300~1000插入式) |
公稱壓力(MPa) | DN15-DN200 4.0(>4.0協議供貨),DN250-DN300 1.6(>1.6協議供貨) |
介質溫度(℃) | 壓電式:-40~260,-40~320;電容式: -40~300, -40~400,-40~450(協議訂貨) |
本體材料 | 1Cr18Ni9Ti,(其它材料協議供貨) |
允許振動加速度 | 壓電式:0.2g 電容式:1.0~2.0g |
度 | ±1%R,±1.5%R,±1FS;插入式:±2.5%R,±2.5%FS |
范圍度 | 1:6~1:30 |
供電電壓 | 傳感器:+12V DC,+24V DC;變送器:+12V DC ,+24V DC;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 | 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 |
環境條件 | 溫度-20℃~55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106kPa |
適用介質 | 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):負載電阻≤750Ω |
三、氫氣流量計特點:
氫氣流量計可在很寬的流量范圍內測量氣體、液體和在蒸汽的流量而不受物理性質的影響。
不受溫度、壓力的影響,同時不易堵,不易卡,不易結垢,耐高溫、高壓。
安全防爆,適用于惡劣環境。
無可動部件、無空洞縫隙設計,產品無磨損、耐臟污,無需機械維修,使用壽命長。
采用微功耗高新技術,電池供電的現場顯示型流量計,可不斷電運行兩年以上。
穩壓補償一體化設計。
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,結構緊湊,可靠性高。
采用分體式信號轉換器,電纜zui長10米。
量程比寬達20:1。
儀表整體結構設計合理,動態測量范圍寬,壓力損失小。
表體采用不銹鋼材質,可適用于腐蝕性介質的測量。
現場液晶顯示,脈沖、4-20mA輸出或485通訊,可與工業自動化系統連接。
四、氫氣流量計選型
1.參比條件下渦街流量傳感器工況流量范圍表
1).氣體:常溫常壓空氣,t=20℃,P=0.1MPa(絕壓),ρ=1.205 kg/m3,υ=15×10-6 m2/s。
2).液體:常溫水,t=20℃,ρ=998.2kg/m3,υ=1.006×10-6m2/s。
為了能讓金屬管浮子流量計正常工作且能達到一定的測量精度,在安裝流量計時要注意以下幾點:
1、金屬管浮子流量計必須垂直安裝在無振動的管道上。流體自下而上流過流量計,且垂直度優于2°,水平安裝時水平夾角優于2°;
2、為了方便檢修和更換流量計、清洗測量管道,安裝在工藝管線上的金屬管浮子流量計應加裝旁路管道和旁路閥;
3、金屬管浮子流量計入口處應有5倍管徑以上長度的直管段,出口應有250mm直管段;
4、如果介質中含有鐵磁性物質,應安裝磁過濾器;如果介質中含有固體雜質,應考慮在閥門和直管段之間加裝過濾器;
5、當用于氣體測量時,應保證管道壓力不小于5倍流量計的壓力損失,以使浮子穩定工作;
6、為了避免由于管道引起的流量計變形,工藝管線的法蘭必須與流量計的法蘭同軸并且相互平行,管道支撐以避免管道振動和減小流量計的軸向負荷,測量系統中控制閥應安裝在流量計的下游:
7、測量氣體時,如果氣體在流量計的出口直接排放大氣,則應在儀表的出口安裝閥門,否則將會在浮子處產生氣壓降而引起數據失真。
8、安裝PTFE襯里的儀表時,法蘭螺母不要隨意不對稱擰得過緊,以免引起PTEF襯里變形;
9、帶有液晶顯示的儀表,要盡量避免陽光直射顯示器,以免降低液晶使用壽命;帶有鋰電池供電的儀表,要盡量避免陽光直射、高溫環境(≥65℃)以免降低鋰電池的容量和壽命
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