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液體渦輪流量計傳感器
詳細信息| 詢價留言品牌:迪川儀表 型號:LWGY 加工定制:是 制作工藝:集成 輸出信號:模擬型 材料:金屬 材料物理性質(zhì):導體 材料晶體結(jié)構(gòu):單晶 防護等級:IP65 線性度:0.42 %F.S 重復性:0.35 %F.S 防護等級:IP65
液體渦輪流量計傳感器(以下簡稱TUF)是葉輪式流量(流速)計的主要品種,葉輪式流量計還有風速計、水表等。TUF由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成,傳感器采用多葉片的轉(zhuǎn)子感受流體的平均流速,從而推導出流量或總量。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)數(shù))可用機械、磁感應、光電方式檢出并由讀出裝置進行顯示和傳送記錄。據(jù)稱美國早在1886年即發(fā)布過*個TUF專利,1914年的專利認為TUF的流量與頻率有關(guān)。美國的*臺TUF是在1938年開發(fā)的,它用于飛機上燃油的流量測量,只是直至二戰(zhàn)后因噴氣發(fā)動機和液體噴氣燃料急需一種高精度、快速響應的流量計才使它獲得真正的工業(yè)應用。如今,它已在石油、化工、科研、國防、計量各部門中獲得廣泛應用。
流量計中TUF、容積式流量計和科氏質(zhì)量流量計是三類重復性、精確度*佳的產(chǎn)品,而TUF又具有自己的特點,如結(jié)構(gòu)簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大和可適應高參數(shù)等,是其他兩類流量計是難以達到的。
LWGY系列渦輪流量計是吸取了國內(nèi)外流量儀表先進技術(shù)經(jīng)過優(yōu)化設計,具有結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、精度高、復現(xiàn)性好、反應靈敏,安裝維護使用方便等特點的新一代渦輪流量計,廣泛用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無纖維、顆粒等雜質(zhì),工作溫度下運動粘度小于5×10-6m2/s的液體,對于運動粘度大于5×10-6m2/s的液體,可對流量計進行實液標定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以進行定量控制、超量報警等,是流量計量和節(jié)能的理想儀表。
二、液體渦輪流量計傳感器工作原理
圖1所示為渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)簡圖,由圖可見,當被測流體流過傳感器時,在流體作用下,葉輪受力旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,葉輪的轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化,產(chǎn)生周期性的感應電勢,即電脈沖信號,經(jīng)放大器放大后,送至顯示儀表顯示。
渦輪流量計的流量方程可分為兩種:實用流量方程和理論流量方程。
(1) 實用流量方程
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式中 qv, qm ……分別為體積流量,m3/s,質(zhì)量流量,kg/s;
f ……流量計輸出信號的頻率,Hz;
K ……流量計的儀表系數(shù),P/m3。
流量計的系數(shù)與流量(或管道雷諾數(shù))的關(guān)系曲線如圖2所示。由圖可見,儀表系數(shù)可分為二段,即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二,其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線性段,特性受軸承摩擦力,流體粘性阻力影響較大。當流量低于傳感器流量下限時,儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當流量超過流量上限時要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF特性曲線的形狀是相似的,它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
圖2 渦輪流量計特性曲線
傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗裝置校驗得出,它完全不問傳感器內(nèi)部流體機理,把傳感器作為一個黑匣子,根據(jù)輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號)確定其轉(zhuǎn)換系數(shù),它便于實際應用。但要注意,此轉(zhuǎn)換系數(shù)(儀表系數(shù))是有條件的,其校驗條件是參考條件,如果使用時偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化,變化的情況視傳感器類型,管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。
(2) 理論流量方程
根據(jù)動量矩定理可以列出葉輪的運動方程
公式3
式中 J: 葉輪的慣性矩;
dw/dt: 葉輪的旋轉(zhuǎn)加速度;
M1: 流體的驅(qū)動力拒;
M2: 粘性阻力矩;
M3: 軸承摩擦阻力矩;
M4: 磁阻力矩。
當葉輪以恒速旋轉(zhuǎn)時, 0,則M1=M2+M3+M4。經(jīng)理論分析與實驗驗證可得
公式4
式中 n: 葉輪轉(zhuǎn)速;
qv: 體積流量;
A: 與流體物性(密度、粘度等),葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)(葉片傾角、葉輪直徑、
流道截面積等)有關(guān)的系數(shù);
B: 與葉片頂隙,流體流速分布有關(guān)的系數(shù);
C: 與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。
國內(nèi)外學者提出許多理論流量方程,它們適用于各種傳感器結(jié)構(gòu)及流體工作條件。至今渦輪儀表特性的水動力學特性仍舊不很清楚,它與流體物性及流動特性有復雜的關(guān)系。比如當流場有旋渦和非對稱速度分布時水動力學特性就非常復雜。不能用理論式推導儀表系數(shù),儀表系數(shù)仍需由實流校驗確定。但是理論流量方程有巨大的實用意義,它可用于指導傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)設計及現(xiàn)場使用條件變化時儀表系數(shù)變化規(guī)律的預測和估算。
三、液體渦輪流量計傳感器產(chǎn)品特點
1. 高精確度,一般可達±1%R、±0.5%R,高精度型可達±0.2%R;
2. 重復性好,短期重復性可達0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復性,如經(jīng)常校準或在線校準可得到極高的精確度,在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計;
3. 輸出脈沖頻率信號,適于總量計量及與計算機連接,無零點漂移,抗干擾能力強;
4. 可獲得很高的頻率信號(3~4kHz),信號分辨力強;
5. 范圍度寬,中大口徑可達1:20,小口徑為1:10;
6. 結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大;
7. 適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表;
8. 專用型傳感器類型多,可根據(jù)用戶特殊需要設計為各類專用型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等;
9. 可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便。
四、基本參數(shù)與技術(shù)性能
1.技術(shù)性能表1
儀表口徑及連接方式 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接
(15、20、25、32、40)50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接精度等級 ±1%R、±0.5%R、±0.2%R(需特制) 量程比 1:10;1:15;1:20 儀表材質(zhì) 304不銹鋼、316(L)不銹鋼等 被測介質(zhì)溫度(℃) -20~+120℃ 環(huán)境條件 溫度-10~+55℃,相對濕度5%~90%,大氣壓力86~106Kpa 輸出信號 傳感器:脈沖頻率信號,低電平≤0.8V 高電平≥8V
變送器:兩線制4 ~ 20mADC電流信號供電電源 傳感器:+12VDC 、+24VDC(可選)
變送器:+24VDC
現(xiàn)場顯示型:儀表自帶3.2V鋰電池信號傳輸線 STVPV3×0.3(三線制),2×0.3(二線制) 傳輸距離 ≤1000m 信號線接口 基本型:豪斯曼接頭,防爆型:內(nèi)螺紋M20×1.5 防爆等級 基本型:非防爆產(chǎn)品,防爆型:ExdIIBT6 防護等級 IP65
儀表口徑
(mm)正常流量范圍(m3/h) 擴展流量范圍(m3/h) 常規(guī)耐受壓力
(MPa)特制耐壓等級(MPa)
(法蘭連接方式)DN 4 0.04~0.25 0.04~0.4 6.3 12、16、25 DN 6 0.1~0.6 0.06~0.6 6.3 12、16、25 DN 10 0.2~1.2 0.15~1.5 6.3 12、16、25 DN 15 0.6~6 0.4~8 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25 DN 20 0.8~8 0.45~9 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25 DN 25 1~10 0.5~10 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25 DN 32 1.5~15 0.8~15 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25 DN 40 2~20 1~20 6.3、2.5(法蘭) 4.0、6.3、12、16、25 DN 50 4~40 2~40 2.5 4.0、6.3、12、16、25 DN 65 7~70 4~70 2.5 4.0、6.3、12、16、25 DN 80 10~100 5~100 2.5 4.0、6.3、12、16、25 DN 100 20~200 10~200 2.5 4.0、6.3、12、16、25 DN 125 25~250 13~250 1.6 2.5、4.0、6.3、12、16 DN 150 30~300 15~300 1.6 2.5、4.0、6.3、12、16 DN 200 80~800 40~800 1.6 2.5、4.0、6.3、12、16
五、儀表分類
1.按儀表功能分類,LWGY系列渦輪流量計可分為2大類,即:
l 渦輪流量傳感器/變送器
l 智能一體化渦輪流量計
2.功能說明
l 渦輪流量傳感器/變送器
該類渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現(xiàn)場顯示功能,僅將流量信號遠傳輸出。流量信號可分為脈沖信號或電流信號(4-20mA);儀表價格低廉,集成度高,體積小巧,特別適用于與二次顯示儀、PLC、DCS等計算機控制系統(tǒng)配合使用。
按照不同的輸出信號,該類產(chǎn)品可分為LWGY-□N型和LWGY-□A型
LWGY-□N型傳感器:12~24VDC供電,三線制脈沖輸出,高電平≥8V,低電平≤0.8V;信號傳輸距離≤1000米;
儀表選型表3
型 號 說 明 LWGY─ □ /□ /□ /□ /□ /□ /□ 公
稱
通
徑4 4mm,標準量程0.04~0.25m3/h,寬量程為0.04~0.4m3/h 6 6mm,標準量程0.1~0.6m3/h, 寬量程為0.06~0.6m3/h 10 10mm,標準量程0.2~1.2m3/h,寬量程為0.15~1.5m3/h 15 15mm,標準量程0.6~6m3/h寬量程為0.4~8m3/h 20 20mm,標準量程0.8~8m3/h,寬量程為0.4~8m3/h 25 25mm,標準量程1~10m3/h,寬量程為0.5~10m3/h 32 32mm,標準量程1.5~15m3/h,寬量程為0.8~15m3/h 40 40mm,標準量程2~20m3/h,寬量程為1~20m3/h 50 50mm,標準量程4~40m3/h,寬量程為2~40m3/h 65 65mm,標準量程7~70m3/h,寬量程為4~70m3/h 80 80mm,標準量程10~100m3/h,寬量程為5~100m3/h 100 100mm,標準量程20~200m3/h,寬量程為10~200m3/h 125 125mm,標準量程25~250m3/h,寬量程為13~250m3/h 150 150mm,標準量程30~300m3/h,寬量程為15~300m3/h 200 200mm,標準量程80~800m3/h,寬量程為40~800m3/h 類 型 N 基本型,+12V供電,脈沖輸出,高電平≥8V低電平≤0.8V A 4~20mA兩線制電流輸出,遠傳變送型 B 電池供電現(xiàn)場顯示型 C 現(xiàn)場顯示/4~20mA 兩線制電流輸出 C1 現(xiàn)場顯示/RS485通訊協(xié)議 C2 現(xiàn)場顯示/HART通訊協(xié)議 精度等級 05 精度0.5級 10 精度1.0級 渦 輪
類 型W 寬量程渦輪 S 標準渦輪 材 質(zhì) S 304不銹鋼 L 316(L)不銹鋼 防 爆 無標記,為非防爆型 E 防爆型 (ExmⅡCT6或 ExdⅡBT6) 壓力等級 N 常規(guī) (參照表2) H(x) 高壓 (參照表2)
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留 言
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