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靶式流量计
来源:上海能巨 | 作者:技术部 | 发布时间: 2014-04-01 | 862 次浏览 | 分享到:

靶式流量计于六十年代开始应用于工业流量测量,主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量,先后经历了气动表和电动表两大发展阶段,智能靶式流量计是在原有应变片式靶式流量计测量原理的基础上,采用了新形式的差动传感器。采用新式差动传感器是该新型产品真正实现高精度、高稳定性的关键核心,彻底改变了原有应变片式靶式流量计温漂大,抗过载(冲击)能力差,存在静态密封点等种种缺陷,不但发挥了靶式流量计原有的技术优势,同时又具有与容积式流量计相媲美的测量准确度,加之其特有的抗干扰、抗杂质性能,除能替代常规流量计所能测量的流量计量问题,尤其在小流量、高粘度、易凝易堵、高温、低温、强腐蚀、强震动等流量计量困难的工况中具有很好的适应性。目前已广泛应用于冶金、石油、化工、能源、食品、环保等各个领域的流量测量。

一、原理及特性

1、结构

智能靶式流量计主要由测量管(外壳)、新型传感器(含阻流元件)、积算显示和输出部分组成。根据不同的介质和工况,必须选用相适应的传感器,因此,用户提供准确的计量对象及参数,生产厂家选用合适的传感器是产品能否计量准确的关键。

2、工作原理

当介质在测量管中流动时,因其自身的动能通过阻流件(靶式流量计)时而产生的压差,并对阻流件有一作用力,其作用力大小与介质流速的平方成正比,其数学方式表达如下:

F=CdAρ·V2/2

式中:F——阻流件所受的作用力kg

Cd——物体阻力系数

A——阻流件对测量管轴向投影面积mm2

ρ——工况下介质密度kg/m3

V——介质在测量管中的平均流速m/s

阻流件(靶)接受的作用力F,经刚性连接的传递件(测杆)传至传感器,传感器产生电压信号输出: V=KF

式中:V——传感器输出的电压mV, K——比例常数,

F——阻流件(靶)所受的作用力kg

此电压信号经前置放大、AD转换及计算机处理后,即可得到相应的瞬时流量和累积总量。

3、产品特点

·整台仪表结构坚固无可动部件,插入式结构,拆卸方便;

·可选用多种防腐及耐高低温材质(如哈氏合金,钛等);

·传感器不与被测介质接触,不存在零部件磨损,使用安全可靠;

·具有多种安装方式供选择,如选择在线插入式,安装费用低;

·具有一体化温度、压力补偿,直接输出质量或标方;

·具有可选小信号切除、非线性修正、滤波时间可选择;

·能准确测量各种常温、高温350度、低温-100度工况下的气体、液体流量;

·灵敏度高,能测量超小流量,其可测低流速为0.8m/s,测量范围宽,最大可达130

·计量准确,精度可达到0.2%

·重复性好,一般为0.05%0.08%,测量快速;

·压力损失小,仅为标准孔板的1/2△P左右;

·抗干扰,抗杂质能力特强;抗震动性强,一定范围内可测脉动流。

·可根据实际需要更换阻流件(靶片)而改变量程;

·低功耗电池现场显示,能在线直读示值,显示屏可同时读取瞬时和累积流量;

·多种输出形式,能远传各种参数;

·可测量双向流,正负向累计分别计量;

。可测量液体热量,显示热焓值;

二、技术参数及内容

1、主要技术参数表

被测介质

液体;气体;蒸汽

公称直径

法兰式15500mm

夹装式15500mm

插入式655000mm

公称压力

0.642MPa

0.642MPa

0.642MPa

介质温度

-100℃+350℃

精确度

±0.2%

±0.5%

±1.0%

±1.0%

范围度

15(液体)

110(液体、气体)

130(液体、气体)

112(蒸汽)

补偿形式

温度补偿;压力补偿

重复性

0.05%0.08%

供电电源

机内自备锂电池(3.6V);外供电源24VDC

输出形式

现场显示;420mA,二线制;脉冲05VRS485/RS232HART

测量管材料

碳钢;不锈钢;亦可按用户要求协商提供

防爆标志

隔爆型(ExdCT4

防护等级

IP65;IP67

法兰规格

流量计连接法兰规格执行GB/T系列标准,也可以根据用户要求特殊加工。

2、典型应用

气体类:煤气、空气、氢气、天然气、氮气、液化石油气、过氧化氢、烟道气、甲烷、丁烷、氯气等。

液体类:重油、石蜡、沥青、硫酸、食用油、渣油、丙酮、柴油、矿井水、洗涤剂、酱油、汽油、硅油、糖浆、溶剂、香水、海水、航空煤油、皂酮水、葡萄糖、菜油酸、盐水、浆糊、墨水、冷却剂、乙二醇、矿物油 、液态糖、盐酸、汽车涂料、树脂、牛油、菜油、液氧、洗发液、牙膏、凝胶、燃油、牛奶、漂白剂、调节剂、苏打、添加剂、清洗剂、碱性、氨、船用油、化学试剂、煤油、甘油、染料、水、硝酸、高沸点有机溶液、猪油、酒精、油、乙烯、聚丙烯、甲笨等。

蒸汽类:过热蒸汽、饱和蒸汽。

三、流量计测量范围选择(超出流量范围的可以订做)

1、标准水流量测量范围表

公称口径DN(mm)

流量计测量范围(m3 /h)

靶径比范围

最大压降(kPa

15

0.13

0.80.5

75.53

20

0.175

0.80.5

55.12

25

0.39

0.80.4

34.45

32

0.514

0.80.3

24.12

40

1.024

0.80.3

17.23

50

1.540

0.80.3

6.89

65

2.560

0.70.35

5.51

80

3.590

0.70.35

4.31

100

5140

0.70.3

2.76

125

6200

0.70.3

2.07

150

10300

0.60.25

1.38

200

18560

0.60.25

0.89

250

25800

0.50.25

0.56

300

401200

0.50.2

0.35

350

501500

0.50.2

0.01

400

652000

0.50.2

0.07

450

902600

0.40.2

0.06

500

1103300

0.40.2

0.05

550

1404100

0.350.2

0.04

600

1705000

0.30.15

0.03

700

2306800

0.30.15

0.011

800

3009000

0.30.15

0.0083

900

37011000

0.30.15

0.0062

1000

47014000

0.20.1

0.0055

1100

56016000

0.20.1

0.0041

1200

67020000

0.20.1

0.0034

1300

78023000

0.20.1

0.0028

1400

90027000

0.20.1

0.0018

1500

105031000

0.20.1

0.0016

1600

120032500

0.20.1

0.0014

1700

135036500

0.20.1

0.0012

1800

151040800

0.20.1

0.0011

1900

168045500

0.20.1

0.0010

2000

185050000

0.20.1

0.0009

2100

198055800

0.20.1

0.0008

注:实际压降=(实际流量/满量程流量) ×满量程最大压降。

2、选型计算

智能靶式流量计的选型需经过计算,把实际流量转换成等量的标准流量,然后再按选型表选择合适口径及型号。计算公式如下:

液体介质: q0=q1(ρ/ρ0)^1/2

气体介质: Q0=Q1(ρ/ρN) ^1/2

q0——标准水的流量(m3/h) Q0——标准干空气流量(Nm3/h)

q1——实际液体介质满量程流量(m3/h)

Q1——实际气体介质标态满量程流量(m3/h) ρ0——标准状态水的密度

ρN ——标准状态干空气密度 ρ——实际介质密度

标准条件指:

标准状态压力:Po=101.325kPa() 标准状态温度:t0=20

标准状态空气密度:ρ空气= 1.293kg/m3 标准状态水密度: ρ =999.8kg/m3

3、工况压力下饱和水蒸汽流量测量范围表

公称口径

(mm)

围(表 压) t/h

0.1Mpa

0.2Mpa

0.3Mpa

0.4 Mpa

0.5Mpa

0.6 Mpa

0.8Mpa

1.0Mpa

1.5Mpa

25

0.005~

0.05

0.009~

0.09

0.014~

0.14

0.019~

0.19

0.02~

0.2

0.027~

0.27

0.035~

0.35

0.044~

0.44

0.065~

0.65

32

0.008~

0.08

0.016~

0.16

0.023~

0.23

0.032~

0.32

0.036~

0.36

0.044~

0.44

0.056~

0.56

0.072~

0.72

0.1~1.0

40

0.012~

0.12

0.025~

0.25

0.036~

0.36

0.045~

0.45

0.06~0.6

0.07~0.7

0.09~0.9

0.11~1.1

0.16~1.6

50

0.02~0.2

0.038~

0.38

0.057~

0.57

0.075~

0.75

0.09~0.9

0.1~1.0

0.14~1.4

0.17~1.7

0.26~2.6

65

0.035~

0.35

0.065~

0.65

0.1~1.0

0.13~1.3

0.15~1.5

0.18~1.8

0.24~2.4

0.29~2.9

0.44~4.4

80

0.05~0.5

0.1~1.0

0.15~1.5

0.18~1.8

0.23~2.3

0.27~2.7

0.36~3.6

0.45~4.5

0.66~6.6

100

0.08~0.8

0.15~1.5

0.23~2.3

0.28~2.8

0.36~3.6

0.42~4.2

0.56~5.6

0.7~7.0

1.0~10

125

0.12~1.2

0.24~2.4

0.35~3.5

0.48~4.8

0.56~5.6

0.68~6.8

0.89~8.9

1.1~11

1.6~16

150

0.18~1.8

0.35~3.5

0.5~5.0

0.7~7.0

0.82~8.2

0.96~9.6

1.2~12

1.5~15

2.3~23

200

0.32~3.2

0.6~6.0

0.9~9.0

1.2~12

1.4~14

1.7~17

2.2~22

2.8~28

4.1~41

250

0.5~5.0

1.0~10

1.4~14

1.9~19

2.2~22

2.7~27

3.5~35

4.4~44

6.5~65

300

0.7~7.0

1.4~14

2. ~20

2.5~25

3.3~33

3.9~39

5~50

6.2~62

9.2~92

350

1.0~10

1.9~19

2.8~28

3.5~35

4.4~44

5.2~52

7~70

8.5~85

12~120

400

1.3~13

2.5~25

3.6~36

4.7~47

5.8~58

6.8~68

9~90

11~110

16~160

450

1.6~16

3.1~31

4.6~46

6.0~60

7.4~74

8.6~86

11~110

14~140

21~210

500

2.0~20

3.8~38

5.6~56

7.0~70

9.1~91

10~100

14~140

17~170

26~260

4、标准干空气流量测量范围表

公称口径 (mm)

测 量 范 围 (表压) Nm3 /h

0.01MPa

0.1MPa

0.2MPa

0.3MPa

0.4MPa

0.6MPa

0.8MPa

1.0MPa

25

5~50

1~100

15~150

20~200

25~250

35~350

45~450

55~550

32

8~80

16~160

24~240

32~320

40~400

56~560

72~720

88~880

40

13~130

26~260

39~390

42~420

65~650

91~910

117~1170

143~1430

50

20~200

40~400

60~600

80~800

100~1000

140~1400

180~1800

220~2200

65

35~350

70~700

105~1050

140~1400

175~1750

245~2450

315~3150

385~3850

80

50~500

100~1000

150~1500

200~2000

250~2500

350~3500

450~4500

550~5500

100

80~800

160~1600

240~2400

320~3200

400~4000

560~5600

720~7200

880~8800

125

130~1300

260~2600

390~3900

420~4200

650~6500

910~9100

1170~

11700

1430~

14300

150

180~1800

360~3600

540~5400

720~7200

900~9000

1260~

12600

1620~

16200

1980~

19800

200

300~3000

600~6000

900~9000

1200~

12000

1500~

15000

2100~

21000

2700~

27000

3300~

33000

250

500~5000

1000~

10000

1500~

15000

2000~

20000

2500~

25000

3500~

35000

4500~

45000

5500~

55000

300

750~7500

1500~

15000

2250~

22500

3000~

30000

3750~

37500

5250~

52500

6750~

67500

8250~

82500

350

1000~

10000

2000~

20000

3000~

30000

4000~

40000

5000~

50000

7000~

70000

9000~

90000

11000~

110000

400

1300~

13000

2600~

26000

3900~

39000

4200~

42000

6500~

65000

9100~

91000

11700~

117000

14300~

143000

450

1700~

17000

3400~

34000

5100~

51000

6800~

68000

8500~

85000

11900~

119000

15300~

15300000

18700~

187000

500

2000~

20000

4000~

0000

6000~

60000

8000~

80000

10000~

100000

14000~

14000000

18000~

180000

22000~

220000

600

3000~

30000

6000~

60000

9000~

90000

12000~

120000

15000~

150000

21000~

210000

25000~

250000

33000~

330000

700

4000~

40000

8000~

80000

12000~

120000

16000~

160000

20000~

200000

28000~

280000

36000~

360000

44000~

440000

800

5000~

50000

10000~

100000

15000~

150000

20000~

200000

25000~

250000

35000~

350000

45000~

450000

55000~

550000

900

6500~

65000

13000~

130000

19500~

195000

26000~

260000

32500~

325000

45500~

455000

58500~

585000

71500~

715000

1000

8000~

80000

16000~

160000

24000~

240000

32000~

320000

40000~

400000

56000~

560000

72000~

720000

88000~

880000

:表中干空气为20,0.101MPa绝对压力下标准干空气流量范

四、流量计外形及安装尺寸

1、法兰管道式

2、夹持式

3、插入式

4、流量计法兰连接

a、法兰规格:公称压力0.6MPa42.0MPa

b、法兰尺寸主要采用国家标准GB/T系列,并可采用化工行业标准HG系列、

机械行业标准JB/T系列,也可协商提供按照客户要求的法兰。

五、仪表输出及连线

1、仪表输出形式

a、电流输出:4~20mA;电源:15-36VDC,二线制;

b、脉冲输出:01000z ;内阻1000欧 ;电源:15-36VDC10mA

cRS232/RS485 接口 ;电源:15-36VDC10mA

dHART;电源:15-36VDC,二线制;

2、电流输出特性

以上图中Imin 为流量计最小显示流量所对应的电流输出值,其输出值的大小为:

同理:可计算出满量程输出范围内任-输出电流及对应流量值。

301000HZ 脉冲输出特性