一、二氧化碳流量計(jì)原理介紹:
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體(阻流體),則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖一所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)來流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式:
f=StV/d 公式(1)
式中:f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率 St-斯特羅哈爾數(shù)(無量綱數(shù))
V-流體的平均流速 d-旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)(St)是無因次未知數(shù)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(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比,稱為儀表常數(shù)(K),公式:K=N/Q(1/m3)
式中:K=儀表常數(shù)(1/m3)。 N=脈沖個(gè)數(shù) Q=體積流量(m3)
二、二氧化碳流量計(jì)性能特點(diǎn):
測量介質(zhì):氣體、液體、蒸汽;
口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100;
法蘭連接式口徑選擇 100,150,200;
流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104~4×106;氣體5~50m/s; 液體0.5~7m/s;
正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2; 蒸汽流量范圍見表3
測量精度 1.0級 1.5級
被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃~100℃;
高溫–25℃~150℃ -25℃~250℃;
輸出信號 脈沖電壓輸出信號 高電平8~10V 低電平0.7~1.3V;
脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m;
脈沖電流遠(yuǎn)傳信號 4~20 mA,傳輸距離為1000m;
儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃~ 55℃ 濕度:5~90% RH50℃;
材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金;
電源 DC24V或鋰電池3.6V;
防爆等級 本安型iaIIbT3-T6;
防護(hù)等級 IP65。
三、二氧化碳流量計(jì)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
3.流量公式:Q=(3600*F)/K
四.二氧化碳流量計(jì)安裝要求:
1、合理選擇安裝場所和環(huán)境。
避開強(qiáng)電力設(shè)備,高頻設(shè)備,強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊懀荛_強(qiáng)烈震動場所和強(qiáng)腐蝕環(huán)境等,同時(shí)要考慮安裝維修方便。
2、上下游必須有足夠的直管段。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90°彎頭,則:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90°彎頭,則:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D。
調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處,若必須安裝在傳感器的上游,傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D,下游應(yīng)有不小于5D。
3、安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心,同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。
4、管道采取減振動措施。
傳感器盡量避免安裝在振動較強(qiáng)的管道上,特別是橫向振動。若不得已要安裝時(shí),必須采取減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。
5.在水平管道上安裝是流量傳感器常用的安裝方式。
測量氣體流量時(shí),若被測氣體中含有少量的液體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。
測量液體流量時(shí),若被測液體中含有少量的氣體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。
6.傳感器在垂直管道的安裝。
測量氣體流量時(shí),傳感器可以安裝在垂直管道上,流向不限。若被測氣體中含有少量的液體,氣體流向應(yīng)由下向上。
測量液體流量時(shí),液體流向應(yīng)由下向上:這樣不會將液體重量額外附加在探頭上。
7、傳感器在水平管道的側(cè)裝。
無論測量何種流體,傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測量過熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體,若條件允許采用側(cè)裝,這樣流體的溫度對放大器的影響較小。
8.傳感器在水平管道的倒裝。
一般情況下不*用此安裝方法。此安裝方法不適用于測量一般氣體、過熱蒸汽。可用于測量飽和蒸汽,適用于測量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。
9.傳感器在有保溫層管道上的安裝。
測量高溫蒸汽時(shí),保溫層多不能超過支架高度的三分之一。
10.測壓點(diǎn)和測溫點(diǎn)的選擇。
根據(jù)測量的需要,需在傳感器附近測量壓力和溫度時(shí),測壓點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的3-5D處,測溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的6-8D處。
安裝注意事項(xiàng):
1.法蘭與直管段焊接時(shí)不能帶著傳感器焊接。
2.安裝時(shí)應(yīng)使傳感器的流向標(biāo)志與管道內(nèi)流體流向*。
3.傳感器安裝前,法蘭凹槽內(nèi)必須放好密封圈。壓力和溫度測量點(diǎn)的位置,取壓點(diǎn)在傳感器下游3~5DN處,測溫點(diǎn)在下游5~8DN處。
4.測量高溫介質(zhì)時(shí),切勿用隔熱材料把傳感器連接桿周圍包起來。
5.連接傳感器的屏蔽電纜走向,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場的干擾場合。不允許與高壓電纜一起敷設(shè),屏蔽電纜要盡量縮短,并且不得盤卷,以減少分布電感,長度不應(yīng)超過200米。
6.安裝傳感器前,管道必須進(jìn)行清洗。沖掉管內(nèi)的雜質(zhì),避免通流后堵塞傳感器。測量液體的管道必須充滿被測液體,防止氣泡的干擾。