测量原理:
在特定的流动条件下,一部分流体动能转化为流体振动,其振动频率与流速(流量)有确定的比例关系,依据这种原理工作的流量计称为流体振动流量计。目前流体振动流量计有三类:锅炉蒸汽流量计、旋进(旋涡进动)流量计和射流流量计。
从结构上来看锅炉蒸汽流量计由传感器和转换器两部分组成。传感器包括旋涡发生体(阻流体)、检测元件、仪表表体等;转换器包括前置放大器、滤波整形电路、D/A 转换电路、输出接口电路、端子、支架和防护罩等。近年来智能式流量计还把微处理器、显示通讯及其他功能模块亦装在转换器内。
在旋涡发生体上面旋涡发生体是检测器的主要部件,它与仪表的流量特性(仪表系数、线性度、范围度等)和阻力特性(压力损失)密切相关,对它的要求如下。
1) 能控制旋涡在旋涡发生体轴线方向上同步分离;
2) 在较宽的雷诺数范围内,有稳定的旋涡分离点,保持恒定的斯特劳哈尔数;
3) 能产生强烈的涡街,信号的信噪比高;
4) 形状和结构简单,便于加工和几何参数标准化,以及各种检测元件的安装和组合;
5) 材质应满足流体性质的要求,耐腐蚀,耐磨蚀,耐温度变化;
6) 固有频率在涡街信号的频带外。
锅炉蒸汽流量计特点:
1、表体中同时集成温压补偿补偿功能,可测量流体的标准体积流量或标准质量流量。
2、全智能化、数字化电路设计,可自动补偿被测流体密度或标况体积计算。
3、全新的数字滤波和修正功能使流量测量更加精准可靠。
4、电池供电型无需外接电源既可连续工作三年以上。
5、全新点阵汉字液晶显示,使用操作更方便。
锅炉蒸汽流量计技术参数
◆测量介质: 气体、液体、蒸汽
◆口径规格 法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100
◆法兰连接式口径选择 100,150,200
◆流量测量范围 正常测量流速范围 雷诺数1.5×104~4×106;气体5~50m/s; 液体0.5~7m/s
正常测量流量范围 液体、气体流量测量范围见表2; 蒸汽流量范围见表3
◆测量精度 1.0级 1.5级
◆被测介质温度:常温–25℃~100℃
◆高温–25℃~150℃ -25℃~250℃
◆输出信号 脉冲电压输出信号 高电平8~10V 低电平0.7~1.3V
◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m
◆脉冲电流远传信号 4~20 mA,传输距离为1000m
◆仪表使用环境 温度:-25℃~+55℃ 湿度:5~90% RH50℃
◆材质 不锈钢, 铝合金
◆电源 DC24V或锂电池3.6V
◆防爆等级 本安型iaIIbT3-T6
◆防护等级 IP65
锅炉蒸汽流量计的最大优点是自动化抗振性能特别好,无零点漂移,可靠性高。
通过长时间对锅炉蒸汽流量计进行的大量波形分析和频谱分析,ABG仪表集团设计出了最佳的探头形状、壁厚,高度、探头杆直径及与之相配套的压电晶体,采用先进的数控车床进行加工,确保加工的同轴度和光洁度等技术参数,配合特殊的工艺处理,从而最大限度的克服锅炉蒸汽流量计存在的固有自振荡频率对信号的影响这个通病。这是ABG仪表集团在制作锅炉蒸汽流量计方面的技术独特优势,使得ABG仪表集团出厂的锅炉蒸汽流量计具有量好的抗振动能力。
②锅炉蒸汽流量计的传感器的通用性很强,从而使传感器具有良好的互换性采用先进数控设备加工传感器的表体和旋涡发生体等,确保加工精度,从而使零部件(特别是旋涡发生体)的通用性强,从而真正做到不会因零部件的更换而影响传感器的重复性和精度;能产生强大而稳定的涡街信号。
③结构简单牢固,无可动部件,可靠性高,使用维护方便。
④检测元件不与介质接触,性能稳定,使用寿命长
传感器采用检测探头与旋涡发生体分开安装,而且耐高温的压电晶体密封在检测探头内,不与被测介质接触,所以锅炉蒸汽流量计具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点。
⑤输出与流量成正比的脉冲信号或模拟信号,无零点漂移,精度高,方便与计算机联网
⑥测量范围宽,量程比可达1:10
⑦锅炉蒸汽流量计测量体积流量时不需补偿,涡街输出的信号实际上是与流速成线性关系的,也就是与体积流量成正比。压力和温度补偿的目的是为了得到流体的密度,乘以体积流量就得到质量流量,若测量气体的体积流量就不需要补偿了。
⑧压力损失小。
用口径DN50的锅炉蒸汽流量计测量可燃气体的流量,若管道内的最大流量Qmax =200m3/h时,传感器的压力损失是:△P =1.08×10-6 ρv2(kPa)= 0.605 KPa
⑨在一定的雷诺数范围内,流量特性不受流体压力、温度、黏度、密度、成分的影响,仅是与旋涡发生体的形状和尺寸有关。
⑩应用范围广,蒸汽、气体、液体流量均可测量。