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ZPLU系列渦街流量計(jì)應(yīng)用
ZPLU系列渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較**、理想的流量儀表。
ZPLU系列渦街流量計(jì)原理
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如圖1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)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
f=SrV1/d=SrV/md ?。?）
式中 V1－－旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr－－斯特勞哈爾數(shù)；
m－－旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2V/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K－－流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，
圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時(shí)，VSF的流量計(jì)算式為(4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 qVn，qV－－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P－－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的絕對壓力，Pa；
Tn，T－－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z－－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號應(yīng)同時(shí)監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計(jì)量還是有直接影響的。
渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
為提高渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動性能，我公司新近開發(fā)出了ZPLU改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強(qiáng)振動（≤1g）的惡劣工況下使用。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往zui大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，zui小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的zui佳工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計(jì)作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù)，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
◆測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣
◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇DN15~300
◆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； 蒸氣流量范圍見表3
◆測量精度 1.0級 1.5級 2.5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
產(chǎn)品選型
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型號 |
口徑 |
流量范圍m³/h |
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液體 |
氣體 |
飽和蒸汽 |
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| ZPLU-15 | DN15 | 0.4~4 | 3.0~12 | 3.0~12 | |||||||
| ZPLU-20 | DN20 | 0.8~8 | 6~30 | 6~30 | |||||||
|
ZPLU-25 |
DN25 |
1~10 |
25~60 |
10~85 |
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|
ZPLU-32 |
DN32 |
1.5~18 |
15~150 |
14~140 |
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|
ZPLU-40 |
DN40 |
2.2~27 |
22.6~150 |
22~220 |
|||||||
|
ZPLU-50 |
DN50 |
4~55 |
35~350 |
35~350 |
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|
ZPLU-65 |
DN65 |
14~200 |
60~600 |
60~600 |
|||||||
|
ZPLU-80 |
DN80 |
9~135 |
90~900 |
86~860 |
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|
ZPLU-100 |
DN100 |
14~200 |
140~1400 |
135~1350 |
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|
ZPLU-125 |
DN125 |
12~360 |
220~2200 |
210~2100 |
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|
ZPLU-150 |
DN150 |
30~450 |
350~3500 |
300~3000 |
|||||||
|
ZPLU-200 |
DN200 |
56~800 |
550~5500 |
550~5500 |
|||||||
|
ZPLU-250 |
DN250 |
45~1500 |
900~9000 |
850~8500 |
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|
ZPLU-300 |
DN300 |
65~2000 |
1360~13600 |
1250~12500 |
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代號 |
功能1 |
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N |
無溫壓補(bǔ)償 |
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|
Y |
有溫壓補(bǔ)償 |
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|
代號 |
輸出型號 |
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F1 |
4-20mA輸出（二線制） |
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F2 |
4-20mA輸出（三線制） |
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|
F3 |
RS485通訊接口 |
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代號 |
被測介質(zhì) |
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J1 |
液體 |
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|
J2 |
氣體 |
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|
J3 |
蒸汽 |
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代號 |
連接方式 |
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|
L1 |
法蘭卡裝式 |
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L2 |
法蘭連接式 |
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|
代號 |
功能2 |
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E1 |
1.0級（適用于液體） |
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E2 |
1.5級 |
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| E3 | 2.5級（DN15 DN20） | ||||||||||
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T1 |
常溫 |
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|
T2 |
高溫 |
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|
T3 |
蒸汽 |
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P1 |
1.6MPa |
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|
P2 |
2.5MPa |
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|
P3 |
4.0MPa |
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D1 |
內(nèi)部3.6V供電（不帶輸出） |
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D2 |
DC24V供電 |
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B1 |
不銹鋼（法蘭材質(zhì)） |
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|
B2 |
碳鋼（法蘭材質(zhì)） |
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渦街流量計(jì)系列產(chǎn)品有：插入式渦街流量計(jì)；氣體渦街流量計(jì)；蒸汽渦街流量計(jì)；帶溫壓補(bǔ)償一體式渦街流量計(jì)；