氫氣流量計-江蘇銳派儀表有限公司

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氫氣流量計簡介：

蒸汽主要用孔板、渦街流量計等來測量，其中以渦街流量計更為常見，其主要用于工業管道介質流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數能*穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出，容易與計算機等數字系統配套使用，是一種比較*、理想的測量儀器。

氫氣流量計測量原理及工作原理：

渦街流量計是根據卡門（Karman）渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應用于自動化控制系統中。

該儀表采用*的差動技術，配合隔離、屏蔽、濾波等措施，克服了同類產品抗震性差、小信號數據紊亂等問題，并采用了*的傳感器封裝技術和防護措施，保證了產品的可靠性。產品有基本型和復合型兩種型式，基本型測量單*量信號；復合型可同時實現溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結構，以適應不同的安裝環境。

渦街流量計的測量原理飽和蒸汽流量測量在80年代人們普遍采用標準孔板流量計，但從流量儀表發展狀況來看，孔板流量計盡管其歷史悠久、應用范圍廣；人們對它的研究也zui充分，試驗數據zui完善，但用標準孔板流量計來測量飽和蒸汽流量，它仍存在一些不足之處：其一，壓力損失較大；其二，導壓管、三組間及連接接頭容易泄漏；其三，量程范圍小，一般為3比1，對流量波動較大易造成測量值偏低。而渦街流量計具有結構簡單，渦街變送器直接安裝于管道上，克服了管路泄漏現象。另外，渦街流量計的壓力損失較小，量程范圍寬，對飽和蒸汽測量量程比可達30比1。因此，隨著渦街流量計測量技術的成熟，渦街流量計的使用越來越受到人們的青睞。

可用下式表示：f=Stv/d

式中:f為旋渦的釋放頻率，Hz；v為流過旋渦發生體的流體平均速度，m/s；d為旋渦發生體特征寬度，m；St為斯特羅哈數，無量綱，它的數值范圍為0.14－0.27。

St是雷諾數的函數，St=f（l/Re）。

當雷諾數Re在102~105范圍內，St值約為0.2，因此，在測量中，要盡量滿足流體的雷諾數在102~105，旋渦頻率f=0.2v/d。

由此可知，通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度v，再由式q=vA可以求出流量q，其中A為流體流過旋渦發生體的截面積。應用場合　發電及熱電聯產、供熱行業；航空、航天、造船、核能及兵器行業；機械、冶金、煤礦及汽車制造行業；石油、化工行業；醫藥、食品及煙灑制造行業；森工、農墾及輕工行業等。

該信號經放大器上的電荷變換、放大，濾波限幅和觸發整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的方波電壓脈沖信號。該信號再送到就地顯示儀，傳感器輸出的每一個脈沖將代表一定體積的被測流體。一段時間內的輸出總脈沖數,將代表這段時間內流過傳感器的流體總體積。

傳感器輸出的電壓脈沖信號送到連于一體的就地顯示儀。就地顯示儀采用微功耗CPU，測量渦街傳感器輸出的頻率信號，根據設定的密度，渦街流量系數進行流量運算，現場液晶顯示瞬時流量和累計流量。
 

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一、氫氣流量計產品概述

      RP-LUGB氫氣流量表系列渦街氫氣流量表是利用液體振動原理而開發的一種新型氫氣流量表，廣泛應用在石油、化工、冶金、造紙等行業流體的計量，該氫氣流量表無可動部件，可靠性強、精度高、壽命長，可在很寬的流量范圍內精確測量液體的瞬時流量和累計流量。

其不受介質溫度、壓力、粘度及組分的影響，同時不堵、不卡、不易結垢、耐高溫、高壓，安全防爆，適用于惡劣環境。氫氣流量表分一體化顯示和遠傳顯示，并可輸出脈沖信號或電流信號與微機聯網。

二、 氫氣流量計主要特點

1．結構簡單而牢固，無可動部件，可靠性高，*運行十分可靠 。
2．安裝簡單，維護十分方便。
3．檢測傳感器不直接接觸被測介質，性能穩定，壽命長。
4．輸出是與流量成正比的脈沖信號，無零點飄移，精度高。
5．測量范圍寬，量程比可達1：10。
6．壓力損失較小，運行費用低，更具節能意義。
7．在一定的雷諾數范圍內，輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化的影響，儀表系數僅與旋渦發生體的形狀和尺寸有關，測量流體體積流量時無需補償，調換配件后一般無需重新標定儀表系數。
8．應用范圍廣，蒸汽，液體，氣體的流量均可測量。

三、氫氣流量計工作原理

     氫氣流量計是以卡門（Kaman）和斯特勞哈（Strouhsl）有關旋渦的產生和旋渦與流速關系的理論來測量流量的。當介質以一定速度流過三角柱體時，在三角柱體兩側后面產生一個交替排列的旋渦帶，稱之為“卡門渦街"（見下圖）。
由于旋渦發生體兩側交替產生旋渦，于是在發生體兩側產生壓力脈動，從而使檢測體產生交變壓力，封裝在探頭體內的壓電晶體元件在交變應力的作用下，產生與旋渦同頻率的交變電荷信號，放大器將這種電荷信號進行放大、濾波、整形、zui后輸出頻率與介質流速成正比的脈沖信號（或轉換成4 ～20mA信號）,送至積算儀進行處理、顯示和控制。
一定雷諾數范圍內（2×104～7×106 ），旋渦的釋放頻率f與流體流速V及旋渦發生體的迎流面寬度d之間關系式為f=St?v/d，式中St 為斯特勞哈數，它是一個無量綱的系數，只要準確測出頻率f，就可以求得流體流速v，由v求出體積流量。

四、氫氣流量計技術指標

1．精度等級：液體±1.0%，氣體（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
2．工作壓力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
3．介質溫度：普通型-40～150℃ 中溫型-40～250℃ 高溫型-40～350℃。
4．輸出信號：三線電壓脈沖，低電平0～1V，高電平 > 4V，占空比50%； 二線制標準電流4～20mA；三線制標準電流0～10mA。
5．工作環境：-35℃～+60℃，濕度≤95%RH。
6．工作電源：DC12V；DC24V。
7．殼體材料：碳鋼、不銹鋼。
8．防爆類型：本安型 ExibIICT6。

五、插入式氫氣流量計

       將渦街測量頭插入管道特定位置，通過測量該位置的局部流量，根據管道截面流速分布關系，計算出管道內平均流速值。它由轉換器、插入桿組件、球閥（ 根據需求配 ）、安裝短管（ф100）、渦街測量頭等組成。

安裝步驟：
1．在需要安裝氫氣流量表的管道正上方（水平管道有此要求），割開 一個略小于ф100的孔，去掉毛刺；
2．將配套的一端帶有法蘭的短管放在孔的上面，保持短管與管 道垂直，焊接牢固；
3．放上墊片，插入氫氣流量表，法蘭連接，若此時有球閥，應先將球閥放在短管上連接好，再打開球閥，插入氫氣流量表；
4．保證氫氣流量表前有大于15D和后有5D的直管段(D為管道內徑)。
六、氫氣流量計型號選擇

氫氣流量計的選型是儀表應用中的非常重要的工作，據有關部門統計，流量儀表在實際應用中有2/3的故障是錯誤選型和錯誤安裝造成的，請特別注意。
 

七、氫氣流量計對直管段的要求

為了確保儀表正常、準確運行，氫氣氣體流量表安裝點的上下游必須有一定的直管道，以調整流場，如圖所示。

圖1：同心縮管；
圖2：同心擴管；
圖3：一個90度彎頭；
圖4：同一平面兩個90度彎頭；
圖5：不同平面兩個90度彎頭；
圖6 ：調節閥應安裝在傳感器下游5D以 遠處，若必須安裝在氫氣體流量表上游， 則氫氣流量表上游應有不小于50D的 等徑直管段，下游應有不小于5D 的等徑直管段。
九、對管道的要求
1）上、下游配管內徑D和與氫氣流量表內徑DN相同，其差異滿足下述條件：0.95DN≤D≤1.1DN。
2）配管應與氫氣體流量表同心，同軸度應小于0.05DN。
3）密封墊不能凸入管道內，其內徑可比傳感器內徑略大。
4）如需斷流檢查與清洗氫氣體流量表，應設置旁通管道

八、氫氣流量計管道振動的要求


    氫氣流量計盡量避免安裝在振動較強的管道上，若不得已要安裝時，必須采取減震措施，在氣體流量計的上下游2D處分別設置管道緊固裝置，并加防振墊。

特別注意：在空壓機出口處振動較強，不能安裝氣體流量計，應安裝在儲氣罐之后。

江蘇銳派儀表有限公司

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