空压机气体计量表选型 空压机气体流量计

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--金湖思派仪表有限公司
产品概述：

SP-LU系列空压机气体计量表利用气体振动原理而开发的一种新型流量计，广泛应用在石油、化工、冶金、造纸等行业流体的计量，该流量计无可动部件，可靠性强、精度高、寿命长，可在很宽的流量范围内精确测量液体的瞬时流量和累计流量。其不受介质温度、压力、粘度及组分的影响，同时不堵、不卡、不易结垢、耐高温、高压，安全防爆，适用于恶劣环境。涡街流量计分一体化显示和远传显示，并可输出脉冲信号或电流信号与微机联网。

技术指标：
1．测量介质：液体、气体、饱和蒸汽、过热蒸汽。
2．精度等级：液体±1.0%，气体（蒸汽） ±1.5%，插入式±2.5%。
3．工作压力：1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4MPa。
4．介质温度：普通型-40～150℃ 中温型-40～250℃ 高温型-40～350℃。
5．输出信号：三线电压脉冲，低电平0～1V，高电平 > 4V，占空比50%； 二线制标准电流4～20mA；三线制标准电流0～10mA。
6．工作环境：-35℃～+60℃，湿度≤95%RH。
7．工作电源：DC12V；DC24V。
8．壳体材料：碳钢、不锈钢。
9．防爆类型：本安型 ExibIICT6。

局限性:

(1)不适用于低雷诺数(Ren≤2×104)测量，在高黏度、低流速、小口径情况下应用受到限制。

(2)管道有振动的场所应选用耐振检测方式的仪表。

(3)旋涡分离的稳定性受到沈速分布畸变和旋转流的影响，应根据上游侧不同形式的阻流件配置足够长的直管段，一般可参照节流式差压流量计的直管段长度要求安装。

(4)与涡轮流量计相比，仪表系数较低，分辨率低，且口径越大越低，一般应用于中小口径(DN25~DN300)。

(5)仪表在脉动流、混相流中应用尚缺试验数据。

选型和使用是用好流量计的关键环节。目前国内压缩空气流量计使用情况不是很理想的主要原因是选型不当，使流量计没有工作于仪表流量范围的中、上区域(仪表信号质量好，精确度高，具有较好的抗振动性能)，有些由于管道没有充满介质，用户不愿意缩管，甚至超出了所选流量计的使用范围，无法测量。
主要功能特点
1.传感器检测探头采用优化组合结构和特殊技术封装，耐高温可达350℃；
2.压电元件是镶嵌在探头体中，检测元件不接触介质，可靠性高；
3.压电元件内部无填充料，性能稳定，使用寿命长；
4.测量范围度：10:1；15:1；20:1；
5.传感器可应用于相应的爆炸性危险场所，安全性好。
6.在规定的雷诺数范围内，输出信号不受流体温度、压力、粘度的影响；
7.安装方式多样、方便、易于操作：法兰式安装、夹持式安装、卡箍式安装；
8.通用性强：可与本厂任何一种或其他厂家生产的某些流量积算仪组成测量控制系统。
口径及规格要遵循以下原则进行选择:

(1)明确流体的名称、组分。

(2)明确工作状态的Z大、常用、Z小流量。

(3)明确Z高、常用、Z低工作压力和工作温度。

(4)工作状态下介质的黏度。

(5)根据被测流体状态的不同(液体、气体、蒸汽)进行仪表流量范围、口径大小的计算与选择。

气体在工况下的测量范围(m3/h)

工作原理：
空压机气体计量表是以卡门（Kaman）和斯特劳哈（Strouhsl）有关旋涡的产生和旋涡与流速关系的理论来测量流量的。当介质以一定速度流过三角柱体时，在三角柱体两侧后面产生一个交替排列的旋涡带，称之为“卡门涡街”（见下图）。

由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡，于是在发生体两侧产生压力脉动，从而使检测体产生交变压力，封装在探头体内的压电晶体元件在交变应力的作用下，产生与旋涡同频率的交变电荷信号，放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形、Z后输出频率与介质流速成正比的脉冲信号（或转换成4 ～20mA信号）,送至积算仪进行处理、显示和控制。

一定雷诺数范围内（2×104～7×106 ），旋涡的释放频率f与流体流速V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间关系式为f=St·v/d，式中St 为斯特劳哈数，它是一个无量纲的系数，只要准确测出频率f，就可以求得流体流速v，由v求出体积流量。
选型表： 

主要优点:

(1)结构简单牢固，安装维护方便。

(2)适用流体种类多，如液体、气体、蒸汽以及部分混相流体。

(3)与差压式、浮子式流量计比较，精确度较高，一般可达±1%R左右。

(4)范围宽度达10：1或20：1。

(5)压损小，约为孔板流量计的1/2~1/4。

(6)输出与流量成正比的脉冲信号，适用于总量计量，无零点迁移。

(7)在一定雷诺数范围内，输出频率信号不受流体物性(密度、黏度)和组分影响，仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关，可以在一种典型介质中校验而适用于各种介质.如图所示。

(8)可针对不同对象选用相应的旋涡检测技术。

正确地选择安装点和正确安装流量计都是非常重要的环节，若安装环节失误轻者影响测量精度，重者会影响流量计的使用寿命，甚至会损坏流量计。

安装对直管段的要求是非常重要的。它的详细要求如下：

对安装点上的上下游直管段一定的要求，否则会影响测量精度。

安装点上的上游有渐缩管，流量计上游应有不小于15D(D为管道直径)的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。

安装点上的上游有渐扩管，流量计上游应有不小于18D(D为管道直径)的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段

安装点上游有90°弯头或下行接头，流量计上游应有不小于20D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。

安装点上游在同一平面上有90°弯头，流量计上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。

流量调节阀或压力调节阀尽量安装在流量计下游5D以远处，若必须安装在流量计的上游，流量计上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。

上游若有活塞式或柱塞式泵，活塞式或罗茨式风机、压缩机，流量计上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。

特别注意：安装点的上游较近处若装有阀门，不断地开关阀门，对流量计的使用寿命影响极大，非常容易对流量计造成*性损坏。流量计尽量避免在架空的非常长的管道上安装，这样时间一长后，由于流量计的下垂非常容易造成流量计于法兰的密封泄露，若不得已安装时，必须在流量计的上下游2D处分别设置管道紧固装置。

信号换算与接线方式

电压脉冲换算成累积流量，（累计流量值）Qs=N/K，

K是流量系数（出厂都已经给定），N是一段时间内的总脉冲数。

1）可由二次仪表（流量积算仪、PLC等）将脉冲频率f进行积算，得到一段时间内的总个数。

2）直接一段采集脉冲个数，得到总数。

脉冲输出接线方式

电流信号换算成瞬时流量（4-20mA接线方式）

485通讯接线

安装条件

1、传感器可安装在室内，也可安装在室外。环境条件要符合要求。

2、传感器应安装在水平、垂直或倾斜（流体的流向自下而上）的与其公称通径相应的管道上。

3、传感器应避免安装在有机械振动的管道上。当振动不可避免时，应考虑在距传感器前后约2DN处的直管段上加固定支撑架。

4、传感器应避免安装在有较强电磁场干扰、有热辐射、有腐蚀性气体、空间小和维修不方便的场所。

5、被测介质含有较多杂质时，应在传感器上游直管段要求的长度以外加装过滤器。

6、传感器的上、下游应配置一定长度的直管段，直管段的内壁应清洁、光滑，无明显凸凹、积垢和起皮等现象。其长度应符合图二的要求。安装液体传感器的附近管道内，应充满被测液体。

7、直管段内径尽可能与传感器通径一致，若不能一致，应采用比传感器通径略大的管径，误差要≤3%并不超过5mm。

安装步骤要求

1、将配备的专用法兰分别焊接到上下游直管段上，使专用法兰和直管段的内径严格垂直与同心。

2、将传感器夹在焊有专用法兰的上下游直管段上，用螺栓紧固，使上下游直管段与传感器保持同轴。

3、传感器安装方式：传感器应朝上或水平（放大器指向）安装；介质温度超过250℃，传感器应水平安装。

4、传感器及管道必要时应良好接地，接地电阻≤10Ω。

传感器上、下游直管段长度的要求

注意事项：

1、专用法兰与直管段焊接时不能带着传感器焊接。

2、安装时应使传感器的流向标志与管道内流体流向一致。

3、传感器安装前，法兰凹槽内必须放好密封圈。压力和温度测量点的位置，取压点在传感器下游3～5DN处，测温点在下游5～8DN处。

4、测量高温介质时，切勿用隔热材料把传感器连接杆周围包起来。

5、连接传感器的屏蔽电缆走向，应尽可能远离强电磁场的干扰场合。不允许与高压电缆一起敷设，屏蔽电缆要尽量缩短，并且不得盘卷，以减少分布电感，Z大长度不应超过200米。

6、安装传感器前，管道必须进行清洗。冲掉管内的杂质，避免通流后堵塞传感器。测量液体的管道必须充满被测液体，防止气泡的干扰。