二氧化碳管道流量计

    二氧化碳管道流量计用于测量液体、气体和蒸汽的流量，并将其转换成4-20mA DC模拟输出信号或脉冲、报警、状态输出信号，可广泛应用于石油化工、洽金机械、食品、造纸，以及城市管道供热、供水、煤气等行业的各种液体、气体、蒸气等单相流体的工艺计量和节能管理。
仪表特点与用途

工作原理

在流体中设置旋涡发生体（阻流体），从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街,如图1所示。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f，被介质来流的平均速度为U，旋涡发生体迎面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式：                          f=StU1/d=StU/md     式中U1－旋涡发生体两侧平均流速，m/s         St—斯特劳哈尔数 　　     m－旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

瞬时体积流量qv为： 式中K－流量计的仪表系数，脉冲数／（P/）

K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在Re=2×104～7×106范围内，St可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，HLUG的流量计算式为

式中ＱＶn，ＱＶ－分别为标准状态下（20℃，101.325kPa）和工况下的体积流量，/h;       Pn，P－分别为标准状态下和工况下的绝对压力kPa;       Tn，Ｔ－分别为标准状态下和工况下的热力学温度，Ｋ；       Zn，Z－分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。     由上式可见，HLUG输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计还是有直接影响的。

      二氧化碳管道流量计的旋涡释放频率是由旋涡交替地作用于检测传感器(探头)上的，应力通过在它内部的压电晶体或差动电容元件来检出的，以此制成的一种速度式流量仪表。
涡街流量计:应力式涡街流量计是速度式流量计的一种,它以卡门涡街理论为基础,采用压电晶体检测,流体通过管道内三角柱时所产生的旋涡频率，从而测量出流体的流量。结构简单牢固，无运动磨损部件，使用寿命长，测量精度高，量程宽，阻力损失小。电容式涡街流量计:电容式涡街流量传感器的探头是由一对差动电容组成。旋涡发生体产生的旋涡作用力交替作用在探头两侧，使探头内的差动电容发生差值变化，经放大器转换成流量电脉冲信号。*的内部结构使探头具有良好的抗振性能和可测最小流量。探头电容极板的基体,采用进口陶瓷在一千多度的高温下成型，故抗高温特性好，核心部件的工艺、结构使可靠性更高。智能传感器具有气、液通用性，通频带自动跟踪，无须电位器或拨动开关调整频带和灵敏度，无零漂移，量程自由设定，真正实现了现场免调试。该电路对不同振动频率有抑制作用，增强抗振性能、有线性化功能。
广泛应用于石油、化工、冶金、机械、食品、造纸，以及城市管道供热、供水、煤气等行业的各种低黏度液体、气体、蒸汽等单相流体的工艺计量和节能管理。
特点
1、采用低功耗CPU中央处理器和液晶显示，功耗低。
2、安装简便，维护十分方便，检定周期长，一般为两年。
3、结构简单牢固，无可动部件，长期运行十分可靠。
4、量程范围宽:正常范围1∶10，量程比可达1∶15。
5、压力损失小，运行费用低，更具节能意义。
6、在一定雷诺数范围内，输出信号不受被测介质物理性质和组分变化的影响，仪表系数仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关，调换配件后一般无须重新标定仪表系数。
7、可现场显示，也可远距离传输，还可与计算机控制系统联网。
8、检测探头不直接接触被测介质，性能更稳定。
9、温压补偿一体化设计、电流输出均为光电隔离型，具有良好的抗共模干扰抑制能力。
技术参数
1、温度范围:压电式:-25℃～+350℃ 电容式:-40℃～+450℃
2、连接方式:DN15～DN300为法兰卡装式或法兰连接式,DN300～DN1000为插入式,DN1000以上可特殊订货
3、流速范围:蒸汽:7m/s～70m/s 液体:0.7m/s～7m/s 气体:5～35m/s
4、压力规格:PN1.6MPa; PN2.5MPa; PN4.0MPa,更高压力规格可特殊定做
5、压力损失系数:Cd≤2.6
6、准 确 度:法兰卡装式、法兰连接式:0.5级、1.0级、1.5级 插入式:1.5级、2.5级
7、供电电压:传感器:DC12V或DC24V 变送器:DC24V；现场显示型:DC24V、DC12V或3.6V锂电池
8、输出信号:传感器:脉冲频率信号2～3000Hz 低电平≤1V 高电平≥6V；变送器:两线制4～20mA.DC电流信号
9、抗震性能:压电式≤0.2g 电容式≤2.0g
10、环境温度:传感器:-30℃～+65℃ 变送器:现场显示-10℃～+50℃
11、环境湿度:相对湿度5～85%RH
12、信号远传距离:≤500m
13、直管段长度:上游≥10D 下游≥5D
14、防爆等级:ExiaⅡCT2 - T5本安防爆
15、防护等级:普通型 IP65 潜水型IP68
16、仪表材质:仪表外壳采用铝合金,表体部分采用不锈钢304材质,也可根据用户要求采用特殊材质。 
基本参数

●测量准确度及重复性：

测量流体	准确度	重复性
气体(含蒸汽)	1.0级	0.33%
液体	1.5级	0.5%

●测量范围

测量流体	流速下限(m/s)	流速上限(m/s)
气体(含蒸汽)	7	70
液体	0.7	7

●额定压力：1.6MPa、2.5MPa、6.3MPa
●流体温度：-40℃～250℃(普通型)，100℃～350℃(普通型)
●结构类型：一体型涡街流量计
●结构材质

部件名称	材质
传感器表体	304不锈钢、316不锈钢
旋涡发生体	304不锈钢、316不锈钢
检测探头	316L
连杆	304不锈钢
散热器	铝合金
垫片	耐高温石棉垫、丁晴橡胶垫片、石墨垫片

●工作电源

第一种电源方式	3.6V锂电池供电(就地显示型)
第二种电源方式	24VDC(或12VDC)
第二种电源方式	24VDC(或12VDC)或3.6V锂电池供电双电源供电

●输出信号：脉冲输出、4～20mA 电流输出，RS485通讯等三种输出可供选择
●电气接口：M20*1.5
●防护等级：IP65
●表体处理：传感器表体采用不锈钢喷砂，放大器外壳采用喷塑。
●环境温度：-35℃～60℃(无LCD)、-5℃～60℃(带LCD)
●相对湿度：5%～95℃

安装示意图

饱和蒸汽的流量范围表

绝对压力 MPa

		0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	流量 单位
温度°C		120	133	144	152	159	165	170	175	180	184	189	192	195	198	201	204
密度Kg/m3		1.13	1.66	2.18	2.67	3.17	3.67	4.16	4.66	5.15	5.64	6.13	6.62	7.11	7.6	8.09	8.58
DN20	Qmin	6.22	9.13	12	14.7	17.4	20.2	23	25.6	28.3	31	33.7	36.4	39	41.8	44.5	47.2	Kg/h
	Qmax	56.5	83	43.6	133.5	158.5	183.5	208	233	257.5	282	306.5	331	355.5	380	404.5	429
DN25	Qmin	9.6	14	18.53	22.7	27	31.2	35.3	39.6	43.7	48	52	56.2	60.4	64.6	68.7	72.9
	Qmax	79.1	116.2	152.6	186.9	222	256.9	291.2	326.2	360.5	394.8	429.1	463.4	498	532	566.3	600.6
DN40	Qmin	24.9	36.5	48	58.7	69.7	80.7	91.5	102.5	113	124	135	145.6	156.4	167.2	180	188.8
	Qmax	249	365	480	587	697	807	915	1025	1130	1240	1350	1456	1564	1672	1800	1888
DN50	Qmin	40.7	59.8	78.5	96	114	132	150	168	185	203	221	238	256	274	291	309
	Qmax	362	531	698	854	1014	1174	1331	1491	1648	1805	1962	2118	2275	2432	2589	2746
DN65	Qmin	56.5	83	109	133.5	158.5	183.5	208	233	257.5	282	306.5	331	355.5	380	404.5	429
	Qmax	542	797	1046	1282	1522	1762	1997	2237	2472	2707	2942	3178	3413	3648	3883	4118
DN80	Qmin	79	116	153	187	222	257	291	326	361	395	429	463	498	532	566	600
	Qmax	723	1062	1395	1709	2029	2349	2662	2982	3296	3610	3923	4237	4550	4864	5178	5491
DN100	Qmin	147	216	283	347	412	477	541	606	670	733	797	861	924	988	1052	1115
	Qmax	1243	1826	2398	2937	3487	4037	4576	5126	5665	6204	6743	7282	7821	8360	8899	9348
DN125	Qmin	226	332	436	534	634	734	832	932	1030	1128	1226	1324	1422	1520	1618	1716
	Qmax	1921	2822	3706	4539	5389	6239	7022	7922	8755	9588	10421	11254	12087	12920	13753	14586
DN150	Qmin	316	465	610	748	888	1028	1165	1305	1442	1579	1716	1854	1991	2128	2265	2402
	Qmax	2531	3718	4883	5981	7101	8221	9318	10438	11536	12634	13731	14829	15926	17024	18122	19209
DN200	Qmin	655	963	1264	1549	1839	2129	2413	2703	2987	3271	3555	3840	4124	4408	4692	4976
	Qmax	5605	8234	10813	13243	15723	18203	20634	23114	25544	27974	30405	32835	35266	37696	40126	42557
DN250	Qmin	1096	1610	2115	2590	3075	3560	4035	4520	4996	5471	5946	6421	6683	7322	7847	8323
	Qmax	9040	13280	17440	21360	25360	29360	33280	37280	41200	45120	49040	52960	56880	60800	64720	68640
DN300	Qmin	1560	2290	3008	3684	4375	5056	5741	6431	7107	7783	8459	9136	9812	10488	11164	11840
	Qmax	12430	18260	23980	29370	34870	40370	45760	51260	56650	62040	67430	72820	78210	83600	88990	93480

过热蒸汽密度表表

	140	180	220	260	300	340	380	420	460
0.15	0.78	0.71	0.65	0.6	0.56	0.52	0.49	0.46	0.44
0.2	1.05	0.95	0.87	0.8	0.75	0.7	0.65	0.62	0.58
0.25	1.32	1.19	1.09	1	0.93	0.87	0.82	0.77	0.73
0.3	1.59	1.43	1.31	1.21	1.12	1.05	0.98	0.93	0.87
0.36	1.92	1.73	1.58	1.45	1.35	1.26	1.18	1.11	1.05
0.4		1.93	1.75	1.62	1.5	1.4	1.31	1.23	1.16
0.5		2.42	2.2	1.99	1.88	1.72	1.64	1.54	1.46
0.6		2.93	2.66	2.44	2.26	2.1	1.97	1.85	1.75
0.7		3.44	3.11	2.86	2.64	2.46	2.3	2.16	2.04
0.8		3.96	3.58	3.27	3.02	2.82	2.64	2.48	2.34
0.9		4.5	4.04	3.69	3.41	3.17	2.98	2.79	2.63
1		5.04	4.52	4.12	3.8	3.53	3.5	3.1	2.93
1.4			6.46	5.85	5.37	4.98	4.65	4.37	4.05
1.8			8.51	7.64	7	6.46	6.02	5.64	5.31
2			9.58	8.56	7.81	7.21	6.71	6.28	5.91
2.4				10.45	9.48	8.72	8.1	7.57	7.12
2.8				12.41	11.19	10.26	9.51	8.88	8.34
3.2				14.46	12.94	11.83	10.94	10.2	9.57
3.6				16.61	14.76	13.43	12.39	11.54	10.91

选型表：
XT-LUGB	智能涡街流量计
口径 （mm）	10	DN10
	20	DN20
	…	…
	1500	DN1500
安装方式		B		对夹式
		L		法兰连接式
		C		插入式
补偿方式		无		无补偿
		BC		温度压力补偿
		W		单温度补偿
		Y		单压力补偿
测量介质				Y	液体
				Q	气体
				Z	蒸汽
温度范围					T1		常温型（120℃以下）
					T2		高温型（250℃以下）
压力等级							P1	常压～1.6MPa
							P2	2.5MPa
							P3	4.0MPa
本体材质								A	碳钢
								B	304不锈钢
								C	316不锈钢
供电方式									D	两线制DC24V 4～20mA
									H	两线制DC24V 4～20mA+HART协议
									C	电池供电
附加选项										R	RS485 MODBUS通讯协议
										M	脉冲输出
										B

防爆（ExII CT6）

安装环境注意事项：
  2．1、环境温度：避免安装在温度变化很大的场所，如果收到设备的热辐射时，须有隔热通风的措施。
  2．2、大气条件：避免把流量计安装在含有腐蚀性气体的环境中，如果一定耍安装在这种环境中，则必须提供通风措施。
  2．3、机械振动或冲击：流量计虽然很坚固，但安装时应选择在振动或撞击小的地方，如果流量计装在振动较大的管道上，则必须加设管道支承。
 2．4、安装时，管道的连接螺栓要拧紧，管道连接处应没有渗漏，施加的压力不能大干所规定的最大工作压力，当部件处于受压状态时，不要去拧法兰的安装螺栓，测量有害液体时注意不要让液体溅到眼睛里或脸上，测量有害气体时，注意不要吸入这种气体。
 3、配管注意事项：
  3.1、管道支承：在正常管道条件下，可承受1G的管道振动，当管道振动大于1 G时，应对管道进行支承。
3.2、安装方向．如果管道始终充满液体，那么管道就可以垂直安装或作任何角度的安装。
  3.3、缩管：对于缩管，要保证其上游侧的直管段长度应至少为5D，其下游侧的直管段长度也应至少为5D(D：流量计的标称内径，下同)。
3.4、扩管．对于扩管，要保证其上游侧的直管段长度应不少于10D，其下游侧的直管段长度也应至少为5D。
3.5、弯管．对于每一段弯管，要保证其上游侧的直管段长度应至少为10D，其下游侧的直管段长度也应至少为5D。
 3. 6、在使用活塞式或罗茨式的鼓风机、空压机的气体管道上，或者使用活塞式的高压液体管道上，流体可能会发生震动。通常应把阀门安装在流量计的下游，如果不得不将流量计安装于阀门的上游时，可在流量计的上游装上一个脉动衰减器，如节流板或膨胀段。
3.7的1 D一2D之间的地方。
3.8、对新安装的管道或维修过的管道，在运行前要进行清洗，冲洗管道内的铁锈、水垢、残渣和污泥，在冲洗时，水流要流过旁通管道，以免损坏流量计，如果没有旁通管，就暂装一段管子来代替流量计。
  4、测量时的注意事项：
  4. 1、测量气体或蒸汽时，应防止液体滞留，流量计安装在垂直管道上，可防止储积流体i当水平安装流体时，将装有流量计的管段抬高，如图2。
4.2、测量液体时，为保证测量精确，流量计的管道必须充满液体，正确进行时的管道要求是流体应该向上流动，当液体向下流动时，应将下游段的管道高于流量计，以保持满灌。
 4.3、阀门应安装在流量计的下游，这样可解决液体流过控制阀时，因压力下降而产生气泡的不良影响。
4.4、被测流体为单一状态时，流量计可以测量气体、液体和蒸汽，但是在混相流状态下时，流量计是不能做出精确的测量的。