一 概述 LUGB系列渦街流量計是一種采用壓電晶體作為檢測元件，輸出與流量成正比的標準信號的流量儀表。該儀表可以直接與ＤＤＺ－Ⅲ型儀表系統配套，也可以與計算機及集散系統配套使用，對不同介質的流量參數進行測量。該儀表根據流體渦街的檢測原理，其檢測渦街的壓電晶體不與介質接觸，儀表具有結構簡單、通用性好和穩定性高的特點. LUGB系列渦街流量計可用于各種氣體、液體和蒸汽的流量檢測及計量。 LUGB 系列渦街流量計可以與本公司生產的智能流量積算儀配套使用,也可以和其它儀表廠商生產的智能儀表配套使用,具有通用的特點。二 工作原理 渦街流量計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”。 流量計流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。如圖一所示, 流通本體內有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質流動方向垂直,底面迎向流體。當被測介質流過柱體時,在柱體兩側交替產生旋渦,旋渦不斷產生和分離, 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介質流速成正比。 式中: ｆ── 柱體側旋渦分離的頻率(Ｈｚ); Ｖ── 柱側流速(ｍ/ｓ); ｄ── 柱體迎流面寬度(ｍ); Ｓr ── 斯特勞哈爾數。是一個取決于柱體斷面形狀而與流體性質和流速大小基本無關的常數。 圖一 圓管內的渦街三 產品特點傳感器測量探頭采用工藝封裝，可達350℃ 敏感元件封狀在探頭體內，檢測元件不接觸測量介質，使用壽命長傳感器采用補償設計，儀表震性結構簡單、無可動件，耐用性高在規定雷諾數范圍內，測量不受介質溫度、壓力、粘度影響流量計可應用于爆場合，性好量程比寬，可達10:1 15:1 通用，可測量不潔凈的氣體、液體四 技術參數 環境溫度: (-40—55)℃ ; 相對濕度: (5—90)% ; 大氣壓力: (86—106)KPa 公稱通徑: (15～1200)ｍｍ（大于200mm為式結構）；測量介質: 液體、氣體、蒸汽; 公稱壓力: 2.5ＭＰａ、4.0ＭＰａ; 介質溫度: (-40～+350)℃; 等級: 0.5級,1.0級1.5級,2.5級; 線性度: ≤&plun;1.5％; 重復性: ≤0.5％,≤1.0% ; 輸出信號: 電壓脈沖; (4～20)ｍＡＤＣ （兩線制）;; 供電電源: 電壓脈沖 12V DC或24V DC; 電流型 24V DC 負載電阻: 負載電阻不過350Ω。本體材質: 1Ｃr18Ｎi9Ｔi; 連接方式: (25～300)mm 法蘭卡裝式結構; (200～1200)mm 為式結構; 保護等級: IP65, IP67 ; 電纜接口: PG10 爆類型: 本安型; 隔爆型 爆標志: iaⅡ6; dIIBT4 五 工況流量范圍 （m3/h） 儀表型號 公稱通徑DN （mm） 流量范圍 （m3/h） 液體 氣體 蒸汽 LUGB- 15 0.4—4 4—30 3.2—18 LUGB- 20 0.7—7 6—40 5—32 LUGB- 25 1—10 11—70 9—60 LUGB- 32 1.5—15 17—150 15—130 LUGB- 40 2—25 24—240 20—200 LUGB- 50 3—45 37—370 32—320 LUGB- 65 5.5—75 65—650 55—540 LUGB- 80 8.5—110 95—950 81—810 LUGB- 100 16—180 150——1300 LUGB- 125 25—270 245——2000 LUGB- 150 35—400 360——2900 LUGB- 200 70—850 660——5000 LUGB- 250 100———8000 LUGB- 300 150———11500 LUGB- 350 200———15500 LUGB- 400 270———21000 LUGB- 450 340———26000 LUGB- 500 420———34000 LUGB- 600 600———46000 LUGB- 700 826———62000 LUGB———82000 LUGB———103000 LUGB———125000 LUGB———183000 注1:表2中所列流量范圍是在下述狀態下標定的: 對于氣體是在溫度為0℃,1個標準大氣壓下的空氣(ρ0=1.293ｋｇ／ｍ3); 對于液體是為4℃的水(ρ0=1000ｋｇ／ｍ3)。　　 對于蒸汽是壓力為0.4ＭＰａ的干飽和蒸汽(ρ0=2.1628ｋｇ／ｍ3) ※ 詳細選型方法請來電或來函咨詢 六 流量計安裝結構圖 (一) 法蘭卡裝式流量計安裝結構圖 圖二. 法蘭夾裝式結構圖 (二) 式流量計安裝結構圖 圖三. 式結構圖 圖四 流量計結構尺寸 (三) 流量計結構尺寸（1） 卡裝式各種不同口徑流量計結構尺寸 公稱直徑 內徑 卡裝式本體 長L 外徑D 總高H 15 15 50 20 50 88 32 32 40 39 50 49 79 70（80） 安裝及接線 (一) 安裝 (1) 安裝地點的選擇 a. 環境溫度: 流量計的工作環境溫度不低于-40℃,不高于+55℃,如受到生產設備的熱幅射時,應采取隔熱和通風措施。 b. 環境空氣: 避免將流量計安裝在含腐蝕性氣體的環境中，如只能安裝在含腐蝕性氣體的環境中,則需提供充分的排風措施。 c. 機械振動和沖擊: 流量計的結構是堅固的,不會因振動而損傷,但振動會產生干擾信號,若管道上的振動和沖擊強烈,而介質流速又低，則可能導致干擾信號大于流量信號,造成示值誤差。因此,流量計應當盡可能安裝在振動和沖擊小的場所, 安裝位置在5～20Ｈｚ的振動頻率下,要求振動加速度不大于1ｇ,否則應采取減振措施。例如,在流量計安裝處振源來向的管道上加裝固定支撐,并安裝振墊等措施。 注意:在空壓機出口處振動較強,不能安裝流量計,應安裝在儲氣罐之后. d. 流量計安裝地點周圍應有充裕的空間，安裝在高處的流量計應盡量有工作平臺,以便于安裝和維修。此外,為了維修檢查方便, 附近應有可供測量儀器用的交流220Ｖ電源插座。 e. 流量計安裝在室內,須安裝在室外時,應有曬和潮措施. f. 流量計安裝地點應遠離大功率電機,變頻器,大功率變壓器和無線電收發機,否則,有可能造成儀表不能正常工作. (2) 對安裝管道的要求 a. 流量計上游側和下游側須要有長的同徑直管段。長度應合下表的要求。 ● 法蘭卡裝式(法蘭連接式)流量計直管段管道情況 上游 下游 管道情況 上游 下游同心漸縮管,全開閥門 ＞15D ＞5D 同平面兩個90毒直彎頭 ＞25D ＞5D 同心漸擴管,全開閥門 ＞20D ＞5D 不同平面兩個90毒直彎頭 ＞40D ＞5D 上游90度直彎頭或T形接頭 ＞20D ＞5D 半開閘閥 ＞50D ＞5D ● 式流量計直管段管道情況 上游 下游 管道情況 上游 下游同心漸縮管,全開閥門 ＞30D ＞10D 同平面兩個90毒直彎頭 ＞50D ＞20D 同心漸擴管,全開閥門 ＞50D ＞20D 不同平面兩個90毒直彎頭 ＞80D ＞25D 上游90度直彎頭或T形接頭 ＞50D ＞20D 全開碟閥 ＞45D ＞20D b. 在規定的直管段長度內,管道入流段與出流段目測應是平直的。為被測介質滿管,流量計應盡量避免安裝在調節閥、半開閘閥的下游。一般情況下不在擴大管后安裝流量變送器。 c. 流量計可垂直、水平或其它任何角度進行安裝,將流量計安裝在垂直或傾斜管道上時, 流體流向應是自下而上的。 d. 需要在流量計附近裝設取壓或測溫點時,取壓點應在流量計前1Ｄ以外, 測溫點應在流量計5Ｄ以外。 e. 為方便檢修流量計,安裝旁通管.在需清洗的管道上或所安裝流量計的管道不能斷流的情況下,就須安裝旁通管道. (3) 渦街流量計的安裝 在安裝時須注意下列事項: a. 被測介質流向須與流量計上的流向箭頭標志一致。 b. 安裝卡裝式流量計時,可通過凹面法蘭的凹面管道和流量計流通本體同心。并注意密封墊不能深入管中. (4). 式渦街流量計安裝在管道上,需要在安裝處開一個φ87圓孔。在圓孔處焊上隨流量計提供的連接法蘭，要求開口法蘭短管須垂直管道并且短管的軸線與管道中心線重合。如圖五所示。 圖五 式渦街流量計開口法蘭與管道的焊接 a. 根據需要確定是否安裝球閥。在維修時裝拆流量計時允許中斷流量，則不需要裝球閥；如果不允許中斷流量，則需要裝球閥。球閥由我公司配套供應，型號為：Q41F16（DN80），若需要安裝球閥，訂貨時須注明。 b. 如果需要安裝球閥，先將球閥裝在開口法蘭上，然后打開球閥，再將式渦街流量計裝在球閥上，見圖三。如果不需要安裝球閥，則直接將式渦街流量計裝在開口法蘭上，安裝時請注意測速本體1應在管道中心處。 (二) 接線 說明: a. 安裝流量計的管道及放大器殼體應有良好的接地(接地電阻不大于10Ω) 。 b. 流量計采用二線制接線，推薦采用ＡＶＰＶ2×0.35雙芯屏蔽線。 (1) LUGB-Ⅰ型(脈沖輸出)接線圖 (2) LUGB-Ⅱ型(電流輸出)和LUGB-Ⅲ型(智能型)接線圖 八 流量計參數的整定 1. 關于流量計的儀表常數流量計在出廠前已經過調試和標定, 每臺流量計的儀表常數Ｋ均已在銘牌和出廠合格證上注明，它的物理意義是在標定狀態下（Ｐ＝101.3ｋＰａ，ｔ＝20 ℃）每流過流量計１升體積流量，流量計輸出的脈沖個數，單位是１／Ｌ。由于測量介質溫度變化,測量管道及旋渦發生體幾何尺寸發生變化(熱脹冷縮), 需對流量儀表常數進行修正,修正系數ＫＴ的表達式為： ＫＴ＝1-4.8×10-5×(ｔ-20) 式中:ｔ──測量介質的溫度,℃。 2. 流量單位換算方法 (1). 根據工藝設定的流量范圍計算出實際管道工作狀態下的體積流量：工藝設定的流量可以是質量流量（kg/h）、工作狀態下的體積流量（m3/h）或標準狀態的體積流量（N m3/h），將質量流量或標準狀態的體積流量換算成工作狀態下的體積流量的方法如下： a． 將質量流量的流量（量程上限）Gmax（kg/h）換算成工作狀態下的體積流量Qmax（m3/h），計算公式為： Qmax= Gmax×─ (m3/h） 式中: ρ ──儀表工作條件下介質的密度(ｋｇ/ｍ3) b． 將氣體標準狀態的流量（量程上限）Q0max（Nm3/h）換算成工作狀態下的體積流量Qmax（m3/h），計算公式為： Qmax= Q0max×─────×───── (m3/h）式中: Ｐ ──儀表工作條件下氣體的表壓（ＭＰａ）；　　 ｔ ──儀表工作條件下氣體的溫度（℃）。 (2). 根據工作狀態下的體積流量Qmax（m3/h）計算渦街的頻率fmax： fmax = ───×Qmax×Ｋ×ＫＴ (Hz）式中: Ｋ ──儀表系數（１／Ｌ），K值標明在儀表銘牌上；　　 ＫＴ──溫度修正系數。九 流量計的信號檢測、調整和校驗方法 1. 靜態檢測測量靜態電流,在24V上串聯標準電阻，用數字電壓表測量，或用現場指示表檢測。 在無流量信號條件下，靜態電流為4mA，現場指示表在0%的位置。如有偏差，可調電位器W1，但調之前要用示波器或頻率計觀察,確定無頻率信號（方波），頻率電流轉換器無輸入的條件下，調才有意義。在系數板不接的條件下，可直接調W1，實現調。 2. 動態檢測：動態檢測是指變送器有信號輸入的條件下進行檢測。輸入上限流量信號，TP4有1000Hz輸出頻率，此時頻率電流變換電路應有滿量程輸出，變送器輸出電流應為20mA DC，如有偏差，可調整量程電位器W2，使輸出為20mA DC。一般在使用中改變量程，計算KB值，在編碼開關上相應調好KB值就可改變變送器流量量程，無需調W2電位器。 3. 模擬檢測方法：在校驗室進行電路測試時，可用模擬檢測方法進行。用頻率發生器信號代替探頭信號，頻率發生器的輸出外殼屏蔽端不接入端子，而應接到（公共地）端，信號輸出端接到放大板輸入端子的任一端子即可。頻率發生器輸出信號頻率調整在變送器出廠合格證所定的頻率范圍內，信號幅度在頻率高時稍為，一般可控制在1～2VPP值范圍內，以能觸發放大電路有輸出反應為準。 4. 阻尼調整：放大電路板上有兩個拔動開關，分別用以調整電路輸出信號的阻尼時間，減小輸出信號的波動。調整時可用小螺絲刀拔動開關進行。當阻尼開關都處于OFF時，電路響應時間為0.1s；當阻尼開關“1”打向ON時，電路響應時間約為1s；當阻尼開關“2”打向ON時，電路響應時間約為5s；當阻尼開關“1”，“2”均打向ON時，電路響應時間約為6s； 如流量計輸出電流值變化較大，可通過選擇阻尼開關位置，將輸出電流穩定下來。調整阻尼開關位置不影響流量計的位和量程。 5 靈敏度調整當現場震動干擾過大，已經影響正常的測量時，通過放大線路板上K1和K2進行調整。 K1是電路板放大倍數，K2是電路板靈敏度。由于采用量化的設計方法，通過撥動開關的位置即可。一般情況下，K1不用調整，只調整K2就能解決，情況下，K1、K2可以配合進行調整。 十 維護及故障排除 1． 流量計顯示不正常時，應檢查工藝狀況是否滿足儀表要求，工藝流量是否落在流量計所能測量的范圍內，如不滿足該要求，流量計顯示會不正常的。 2． 流量計所能檢測的介質應為單相流體，如有氣液兩相現象的介質，流量計顯示將不正常。 3． 流量計有故障時，應正確區分是否顯示儀表，或其它二次儀表有故障。如流量計有輸出，而顯示儀表無顯示，這類故障應在顯示儀表。 4． 確認故障來源于流量計，可按下表進行排除處理。 故障現象 可能原因及處理方法接通電源后, 流量計無位（4mA）輸出。 1. 電源線正負接反。應重接。 2. 電源電壓不對。檢查流量計端子上電壓應在(17～30)V范圍內。 3. 二次表引線線路故障。檢查線路。有流量時，流量計無輸出電流。 1. 管道流量小于流量計所能檢測的下限流量。改管徑，流速。 2. 放大板增益不夠或觸發器靈敏度太低,可調K1或K2。 3. 放大板與系數板間連接螺栓接觸不良。處理干凈連接點，重裝系數板，螺柱螺母要上緊。 4. 儀表電路故障，找出故障部份的電路進行修理。管道無流量,但流量計有信號輸出。 1． 位偏。調（4mA）。 2． 管道振動強烈，引起儀表有輸出信號。管道，減小振動。 3． 觸發靈敏度太高。可調K2，使TP3輸出剛好消失，現場指示表指針回0%。 4． 儀表電路故障,找出故障部份的電路進行修理。流量計輸出信號不穩定，指針擺動過大。 1. 工藝流量在儀表的下限流量點臨界處。可調K2和阻尼開關，使輸出穩定。 2. 電路或引線接觸不良，檢查接觸點。流量時，輸出電流上不去。 1． 流量計負載電阻太大。減小負載，或電源電壓，不過30V。 2． 電路故障。按第七節方法檢查。流量顯示偏差大。 1． 流量計設定量程（Qmax）與二次儀表設定量程不對。重調二次儀表量程。 2． 流量計變換系數KB計算出錯。重新計算KB，選擇J。 3． 設計工況與實際工況不同。重新按實際工況計算KB，J系數，并重新調整。 4． KB編碼開關打錯位置或J連接片位置接錯。重調開關，連接片。 5． 電路故障,進行維修。 十一 訂貨須知 用戶訂貨時請提供以下條件,以便幫助正確選擇流量計的規格和系數。 1. 管道尺寸:外徑×壁厚(ｍｍ); 2. 測量介質名稱，介質密度〔ｋｇ／ｍ3〕; 3. 設定的流量即流量計的量程上限值〔ｋｇ／ｈ,或ｍ3/ｈ〕; 4. 工藝的小流量〔ｋｇ／ｈ,或ｍ3/ｈ〕; 5. 工作壓力,（ＭＰａ）; 6. 工作溫度，（℃） 7. 如配我公司智能流量積算儀,請一齊提供：壓力變化范圍，或壓力變送器型號、量程；溫度變化范圍，或溫度變送器型號、量程。是否需要提供安裝法蘭,及直管段。北京中旺新業電子技術有限公司 地址：北京市海淀區上地南路10號 E-mail: 電話： 網址：www.zw-dz.com 傳真： 郵編：100