一 概述 LUGB系列渦街流量計(jì)是一種采用壓電晶體作為檢測(cè)元件，輸出與流量成正比的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的流量?jī)x表。該儀表可以直接與ＤＤＺ－Ⅲ型儀表系統(tǒng)配套，也可以與計(jì)算機(jī)及集散系統(tǒng)配套使用，對(duì)不同介質(zhì)的流量參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。該儀表根據(jù)流體渦街的檢測(cè)原理，其檢測(cè)渦街的壓電晶體不與介質(zhì)接觸，儀表具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點(diǎn). LUGB系列渦街流量計(jì)可用于各種氣體、液體和蒸汽的流量檢測(cè)及計(jì)量。 LUGB 系列渦街流量計(jì)可以與本公司生產(chǎn)的智能流量積算儀配套使用,也可以和其它儀表廠商生產(chǎn)的智能儀表配套使用,具有通用的特點(diǎn)。二 工作原理 渦街流量計(jì)的基本原理是卡門渦街原理, 即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比”。 流量計(jì)流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。如圖一所示, 流通本體內(nèi)有一個(gè)近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測(cè)介質(zhì)流動(dòng)方向垂直,底面迎向流體。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流過柱體時(shí),在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,旋渦不斷產(chǎn)生和分離, 在柱體下游便形成了交錯(cuò)排列的兩列旋渦，即“渦街”。理論分析和實(shí)驗(yàn)已證明, 旋渦分離的頻率與柱側(cè)介質(zhì)流速成正比。 式中: ｆ── 柱體側(cè)旋渦分離的頻率(Ｈｚ); Ｖ── 柱側(cè)流速(ｍ/ｓ); ｄ── 柱體迎流面寬度(ｍ); Ｓr ── 斯特勞哈爾數(shù)。是一個(gè)取決于柱體斷面形狀而與流體性質(zhì)和流速大小基本無關(guān)的常數(shù)。 圖一 圓管內(nèi)的渦街三 產(chǎn)品特點(diǎn)傳感器測(cè)量探頭采用工藝封裝，可達(dá)350℃ 敏感元件封狀在探頭體內(nèi)，檢測(cè)元件不接觸測(cè)量介質(zhì)，使用壽命長(zhǎng)傳感器采用補(bǔ)償設(shè)計(jì)，儀表震性結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無可動(dòng)件，耐用性高在規(guī)定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，測(cè)量不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度影響流量計(jì)可應(yīng)用于爆場(chǎng)合，性好量程比寬，可達(dá)10:1 15:1 通用，可測(cè)量不潔凈的氣體、液體四 技術(shù)參數(shù) 環(huán)境溫度: (-40—55)℃ ; 相對(duì)濕度: (5—90)% ; 大氣壓力: (86—106)KPa 公稱通徑: (15～1200)ｍｍ（大于200mm為式結(jié)構(gòu)）；測(cè)量介質(zhì): 液體、氣體、蒸汽; 公稱壓力: 2.5ＭＰａ、4.0ＭＰａ; 介質(zhì)溫度: (-40～+350)℃; 等級(jí): 0.5級(jí),1.0級(jí)1.5級(jí),2.5級(jí); 線性度: ≤&plun;1.5％; 重復(fù)性: ≤0.5％,≤1.0% ; 輸出信號(hào): 電壓脈沖; (4～20)ｍＡＤＣ （兩線制）;; 供電電源: 電壓脈沖 12V DC或24V DC; 電流型 24V DC 負(fù)載電阻: 負(fù)載電阻不過350Ω。本體材質(zhì): 1Ｃr18Ｎi9Ｔi; 連接方式: (25～300)mm 法蘭卡裝式結(jié)構(gòu); (200～1200)mm 為式結(jié)構(gòu); 保護(hù)等級(jí): IP65, IP67 ; 電纜接口: PG10 爆類型: 本安型; 隔爆型 爆標(biāo)志: iaⅡ6; dIIBT4 五 工況流量范圍 （m3/h） 儀表型號(hào) 公稱通徑DN （mm） 流量范圍 （m3/h） 液體 氣體 蒸汽 LUGB- 15 0.4—4 4—30 3.2—18 LUGB- 20 0.7—7 6—40 5—32 LUGB- 25 1—10 11—70 9—60 LUGB- 32 1.5—15 17—150 15—130 LUGB- 40 2—25 24—240 20—200 LUGB- 50 3—45 37—370 32—320 LUGB- 65 5.5—75 65—650 55—540 LUGB- 80 8.5—110 95—950 81—810 LUGB- 100 16—180 150——1300 LUGB- 125 25—270 245——2000 LUGB- 150 35—400 360——2900 LUGB- 200 70—850 660——5000 LUGB- 250 100———8000 LUGB- 300 150———11500 LUGB- 350 200———15500 LUGB- 400 270———21000 LUGB- 450 340———26000 LUGB- 500 420———34000 LUGB- 600 600———46000 LUGB- 700 826———62000 LUGB———82000 LUGB———103000 LUGB———125000 LUGB———183000 注1:表2中所列流量范圍是在下述狀態(tài)下標(biāo)定的: 對(duì)于氣體是在溫度為0℃,1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的空氣(ρ0=1.293ｋｇ／ｍ3); 對(duì)于液體是為4℃的水(ρ0=1000ｋｇ／ｍ3)?！　?對(duì)于蒸汽是壓力為0.4ＭＰａ的干飽和蒸汽(ρ0=2.1628ｋｇ／ｍ3) ※ 詳細(xì)選型方法請(qǐng)來電或來函咨詢 六 流量計(jì)安裝結(jié)構(gòu)圖 (一) 法蘭卡裝式流量計(jì)安裝結(jié)構(gòu)圖 圖二. 法蘭夾裝式結(jié)構(gòu)圖 (二) 式流量計(jì)安裝結(jié)構(gòu)圖 圖三. 式結(jié)構(gòu)圖 圖四 流量計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸 (三) 流量計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸（1） 卡裝式各種不同口徑流量計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸 公稱直徑 內(nèi)徑 卡裝式本體 長(zhǎng)L 外徑D 總高H 15 15 50 20 50 88 32 32 40 39 50 49 79 70（80） 安裝及接線 (一) 安裝 (1) 安裝地點(diǎn)的選擇 a. 環(huán)境溫度: 流量計(jì)的工作環(huán)境溫度不低于-40℃,不高于+55℃,如受到生產(chǎn)設(shè)備的熱幅射時(shí),應(yīng)采取隔熱和通風(fēng)措施。 b. 環(huán)境空氣: 避免將流量計(jì)安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中，如只能安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中,則需提供充分的排風(fēng)措施。 c. 機(jī)械振動(dòng)和沖擊: 流量計(jì)的結(jié)構(gòu)是堅(jiān)固的,不會(huì)因振動(dòng)而損傷,但振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào),若管道上的振動(dòng)和沖擊強(qiáng)烈,而介質(zhì)流速又低，則可能導(dǎo)致干擾信號(hào)大于流量信號(hào),造成示值誤差。因此,流量計(jì)應(yīng)當(dāng)盡可能安裝在振動(dòng)和沖擊小的場(chǎng)所, 安裝位置在5～20Ｈｚ的振動(dòng)頻率下,要求振動(dòng)加速度不大于1ｇ,否則應(yīng)采取減振措施。例如,在流量計(jì)安裝處振源來向的管道上加裝固定支撐,并安裝振墊等措施。 注意:在空壓機(jī)出口處振動(dòng)較強(qiáng),不能安裝流量計(jì),應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后. d. 流量計(jì)安裝地點(diǎn)周圍應(yīng)有充裕的空間，安裝在高處的流量計(jì)應(yīng)盡量有工作平臺(tái),以便于安裝和維修。此外,為了維修檢查方便, 附近應(yīng)有可供測(cè)量?jī)x器用的交流220Ｖ電源插座。 e. 流量計(jì)安裝在室內(nèi),須安裝在室外時(shí),應(yīng)有曬和潮措施. f. 流量計(jì)安裝地點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離大功率電機(jī),變頻器,大功率變壓器和無線電收發(fā)機(jī),否則,有可能造成儀表不能正常工作. (2) 對(duì)安裝管道的要求 a. 流量計(jì)上游側(cè)和下游側(cè)須要有長(zhǎng)的同徑直管段。長(zhǎng)度應(yīng)合下表的要求。 ● 法蘭卡裝式(法蘭連接式)流量計(jì)直管段管道情況 上游 下游 管道情況 上游 下游同心漸縮管,全開閥門 ＞15D ＞5D 同平面兩個(gè)90毒直彎頭 ＞25D ＞5D 同心漸擴(kuò)管,全開閥門 ＞20D ＞5D 不同平面兩個(gè)90毒直彎頭 ＞40D ＞5D 上游90度直彎頭或T形接頭 ＞20D ＞5D 半開閘閥 ＞50D ＞5D ● 式流量計(jì)直管段管道情況 上游 下游 管道情況 上游 下游同心漸縮管,全開閥門 ＞30D ＞10D 同平面兩個(gè)90毒直彎頭 ＞50D ＞20D 同心漸擴(kuò)管,全開閥門 ＞50D ＞20D 不同平面兩個(gè)90毒直彎頭 ＞80D ＞25D 上游90度直彎頭或T形接頭 ＞50D ＞20D 全開碟閥 ＞45D ＞20D b. 在規(guī)定的直管段長(zhǎng)度內(nèi),管道入流段與出流段目測(cè)應(yīng)是平直的。為被測(cè)介質(zhì)滿管,流量計(jì)應(yīng)盡量避免安裝在調(diào)節(jié)閥、半開閘閥的下游。一般情況下不在擴(kuò)大管后安裝流量變送器。 c. 流量計(jì)可垂直、水平或其它任何角度進(jìn)行安裝,將流量計(jì)安裝在垂直或傾斜管道上時(shí), 流體流向應(yīng)是自下而上的。 d. 需要在流量計(jì)附近裝設(shè)取壓或測(cè)溫點(diǎn)時(shí),取壓點(diǎn)應(yīng)在流量計(jì)前1Ｄ以外, 測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在流量計(jì)5Ｄ以外。 e. 為方便檢修流量計(jì),安裝旁通管.在需清洗的管道上或所安裝流量計(jì)的管道不能斷流的情況下,就須安裝旁通管道. (3) 渦街流量計(jì)的安裝 在安裝時(shí)須注意下列事項(xiàng): a. 被測(cè)介質(zhì)流向須與流量計(jì)上的流向箭頭標(biāo)志一致。 b. 安裝卡裝式流量計(jì)時(shí),可通過凹面法蘭的凹面管道和流量計(jì)流通本體同心。并注意密封墊不能深入管中. (4). 式渦街流量計(jì)安裝在管道上,需要在安裝處開一個(gè)φ87圓孔。在圓孔處焊上隨流量計(jì)提供的連接法蘭，要求開口法蘭短管須垂直管道并且短管的軸線與管道中心線重合。如圖五所示。 圖五 式渦街流量計(jì)開口法蘭與管道的焊接 a. 根據(jù)需要確定是否安裝球閥。在維修時(shí)裝拆流量計(jì)時(shí)允許中斷流量，則不需要裝球閥；如果不允許中斷流量，則需要裝球閥。球閥由我公司配套供應(yīng)，型號(hào)為：Q41F16（DN80），若需要安裝球閥，訂貨時(shí)須注明。 b. 如果需要安裝球閥，先將球閥裝在開口法蘭上，然后打開球閥，再將式渦街流量計(jì)裝在球閥上，見圖三。如果不需要安裝球閥，則直接將式渦街流量計(jì)裝在開口法蘭上，安裝時(shí)請(qǐng)注意測(cè)速本體1應(yīng)在管道中心處。 (二) 接線 說明: a. 安裝流量計(jì)的管道及放大器殼體應(yīng)有良好的接地(接地電阻不大于10Ω) 。 b. 流量計(jì)采用二線制接線，推薦采用ＡＶＰＶ2×0.35雙芯屏蔽線。 (1) LUGB-Ⅰ型(脈沖輸出)接線圖 (2) LUGB-Ⅱ型(電流輸出)和LUGB-Ⅲ型(智能型)接線圖 八 流量計(jì)參數(shù)的整定 1. 關(guān)于流量計(jì)的儀表常數(shù)流量計(jì)在出廠前已經(jīng)過調(diào)試和標(biāo)定, 每臺(tái)流量計(jì)的儀表常數(shù)Ｋ均已在銘牌和出廠合格證上注明，它的物理意義是在標(biāo)定狀態(tài)下（Ｐ＝101.3ｋＰａ，ｔ＝20 ℃）每流過流量計(jì)１升體積流量，流量計(jì)輸出的脈沖個(gè)數(shù)，單位是１／Ｌ。由于測(cè)量介質(zhì)溫度變化,測(cè)量管道及旋渦發(fā)生體幾何尺寸發(fā)生變化(熱脹冷縮), 需對(duì)流量?jī)x表常數(shù)進(jìn)行修正,修正系數(shù)ＫＴ的表達(dá)式為： ＫＴ＝1-4.8×10-5×(ｔ-20) 式中:ｔ──測(cè)量介質(zhì)的溫度,℃。 2. 流量單位換算方法 (1). 根據(jù)工藝設(shè)定的流量范圍計(jì)算出實(shí)際管道工作狀態(tài)下的體積流量：工藝設(shè)定的流量可以是質(zhì)量流量（kg/h）、工作狀態(tài)下的體積流量（m3/h）或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積流量（N m3/h），將質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積流量換算成工作狀態(tài)下的體積流量的方法如下： a． 將質(zhì)量流量的流量（量程上限）Gmax（kg/h）換算成工作狀態(tài)下的體積流量Qmax（m3/h），計(jì)算公式為： Qmax= Gmax×─ (m3/h） 式中: ρ ──儀表工作條件下介質(zhì)的密度(ｋｇ/ｍ3) b． 將氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的流量（量程上限）Q0max（Nm3/h）換算成工作狀態(tài)下的體積流量Qmax（m3/h），計(jì)算公式為： Qmax= Q0max×─────×───── (m3/h）式中: Ｐ ──儀表工作條件下氣體的表壓（ＭＰａ）；　　 ｔ ──儀表工作條件下氣體的溫度（℃）。 (2). 根據(jù)工作狀態(tài)下的體積流量Qmax（m3/h）計(jì)算渦街的頻率fmax： fmax = ───×Qmax×Ｋ×ＫＴ (Hz）式中: Ｋ ──儀表系數(shù)（１／Ｌ），K值標(biāo)明在儀表銘牌上；　　 ＫＴ──溫度修正系數(shù)。九 流量計(jì)的信號(hào)檢測(cè)、調(diào)整和校驗(yàn)方法 1. 靜態(tài)檢測(cè)測(cè)量靜態(tài)電流,在24V上串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)電阻，用數(shù)字電壓表測(cè)量，或用現(xiàn)場(chǎng)指示表檢測(cè)。 在無流量信號(hào)條件下，靜態(tài)電流為4mA，現(xiàn)場(chǎng)指示表在0%的位置。如有偏差，可調(diào)電位器W1，但調(diào)之前要用示波器或頻率計(jì)觀察,確定無頻率信號(hào)（方波），頻率電流轉(zhuǎn)換器無輸入的條件下，調(diào)才有意義。在系數(shù)板不接的條件下，可直接調(diào)W1，實(shí)現(xiàn)調(diào)。 2. 動(dòng)態(tài)檢測(cè)：動(dòng)態(tài)檢測(cè)是指變送器有信號(hào)輸入的條件下進(jìn)行檢測(cè)。輸入上限流量信號(hào)，TP4有1000Hz輸出頻率，此時(shí)頻率電流變換電路應(yīng)有滿量程輸出，變送器輸出電流應(yīng)為20mA DC，如有偏差，可調(diào)整量程電位器W2，使輸出為20mA DC。一般在使用中改變量程，計(jì)算KB值，在編碼開關(guān)上相應(yīng)調(diào)好KB值就可改變變送器流量量程，無需調(diào)W2電位器。 3. 模擬檢測(cè)方法：在校驗(yàn)室進(jìn)行電路測(cè)試時(shí)，可用模擬檢測(cè)方法進(jìn)行。用頻率發(fā)生器信號(hào)代替探頭信號(hào)，頻率發(fā)生器的輸出外殼屏蔽端不接入端子，而應(yīng)接到（公共地）端，信號(hào)輸出端接到放大板輸入端子的任一端子即可。頻率發(fā)生器輸出信號(hào)頻率調(diào)整在變送器出廠合格證所定的頻率范圍內(nèi)，信號(hào)幅度在頻率高時(shí)稍為，一般可控制在1～2VPP值范圍內(nèi)，以能觸發(fā)放大電路有輸出反應(yīng)為準(zhǔn)。 4. 阻尼調(diào)整：放大電路板上有兩個(gè)拔動(dòng)開關(guān)，分別用以調(diào)整電路輸出信號(hào)的阻尼時(shí)間，減小輸出信號(hào)的波動(dòng)。調(diào)整時(shí)可用小螺絲刀拔動(dòng)開關(guān)進(jìn)行。當(dāng)阻尼開關(guān)都處于OFF時(shí)，電路響應(yīng)時(shí)間為0.1s；當(dāng)阻尼開關(guān)“1”打向ON時(shí)，電路響應(yīng)時(shí)間約為1s；當(dāng)阻尼開關(guān)“2”打向ON時(shí)，電路響應(yīng)時(shí)間約為5s；當(dāng)阻尼開關(guān)“1”，“2”均打向ON時(shí)，電路響應(yīng)時(shí)間約為6s； 如流量計(jì)輸出電流值變化較大，可通過選擇阻尼開關(guān)位置，將輸出電流穩(wěn)定下來。調(diào)整阻尼開關(guān)位置不影響流量計(jì)的位和量程。 5 靈敏度調(diào)整當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)干擾過大，已經(jīng)影響正常的測(cè)量時(shí)，通過放大線路板上K1和K2進(jìn)行調(diào)整。 K1是電路板放大倍數(shù)，K2是電路板靈敏度。由于采用量化的設(shè)計(jì)方法，通過撥動(dòng)開關(guān)的位置即可。一般情況下，K1不用調(diào)整，只調(diào)整K2就能解決，情況下，K1、K2可以配合進(jìn)行調(diào)整。 十 維護(hù)及故障排除 1． 流量計(jì)顯示不正常時(shí)，應(yīng)檢查工藝狀況是否滿足儀表要求，工藝流量是否落在流量計(jì)所能測(cè)量的范圍內(nèi)，如不滿足該要求，流量計(jì)顯示會(huì)不正常的。 2． 流量計(jì)所能檢測(cè)的介質(zhì)應(yīng)為單相流體，如有氣液兩相現(xiàn)象的介質(zhì)，流量計(jì)顯示將不正常。 3． 流量計(jì)有故障時(shí)，應(yīng)正確區(qū)分是否顯示儀表，或其它二次儀表有故障。如流量計(jì)有輸出，而顯示儀表無顯示，這類故障應(yīng)在顯示儀表。 4． 確認(rèn)故障來源于流量計(jì)，可按下表進(jìn)行排除處理。 故障現(xiàn)象 可能原因及處理方法接通電源后, 流量計(jì)無位（4mA）輸出。 1. 電源線正負(fù)接反。應(yīng)重接。 2. 電源電壓不對(duì)。檢查流量計(jì)端子上電壓應(yīng)在(17～30)V范圍內(nèi)。 3. 二次表引線線路故障。檢查線路。有流量時(shí)，流量計(jì)無輸出電流。 1. 管道流量小于流量計(jì)所能檢測(cè)的下限流量。改管徑，流速。 2. 放大板增益不夠或觸發(fā)器靈敏度太低,可調(diào)K1或K2。 3. 放大板與系數(shù)板間連接螺栓接觸不良。處理干凈連接點(diǎn)，重裝系數(shù)板，螺柱螺母要上緊。 4. 儀表電路故障，找出故障部份的電路進(jìn)行修理。管道無流量,但流量計(jì)有信號(hào)輸出。 1． 位偏。調(diào)（4mA）。 2． 管道振動(dòng)強(qiáng)烈，引起儀表有輸出信號(hào)。管道，減小振動(dòng)。 3． 觸發(fā)靈敏度太高。可調(diào)K2，使TP3輸出剛好消失，現(xiàn)場(chǎng)指示表指針回0%。 4． 儀表電路故障,找出故障部份的電路進(jìn)行修理。流量計(jì)輸出信號(hào)不穩(wěn)定，指針擺動(dòng)過大。 1. 工藝流量在儀表的下限流量點(diǎn)臨界處?？烧{(diào)K2和阻尼開關(guān)，使輸出穩(wěn)定。 2. 電路或引線接觸不良，檢查接觸點(diǎn)。流量時(shí)，輸出電流上不去。 1． 流量計(jì)負(fù)載電阻太大。減小負(fù)載，或電源電壓，不過30V。 2． 電路故障。按第七節(jié)方法檢查。流量顯示偏差大。 1． 流量計(jì)設(shè)定量程（Qmax）與二次儀表設(shè)定量程不對(duì)。重調(diào)二次儀表量程。 2． 流量計(jì)變換系數(shù)KB計(jì)算出錯(cuò)。重新計(jì)算KB，選擇J。 3． 設(shè)計(jì)工況與實(shí)際工況不同。重新按實(shí)際工況計(jì)算KB，J系數(shù)，并重新調(diào)整。 4． KB編碼開關(guān)打錯(cuò)位置或J連接片位置接錯(cuò)。重調(diào)開關(guān)，連接片。 5． 電路故障,進(jìn)行維修。 十一 訂貨須知 用戶訂貨時(shí)請(qǐng)?zhí)峁┮韵聴l件,以便幫助正確選擇流量計(jì)的規(guī)格和系數(shù)。 1. 管道尺寸:外徑×壁厚(ｍｍ); 2. 測(cè)量介質(zhì)名稱，介質(zhì)密度〔ｋｇ／ｍ3〕; 3. 設(shè)定的流量即流量計(jì)的量程上限值〔ｋｇ／ｈ,或ｍ3/ｈ〕; 4. 工藝的小流量〔ｋｇ／ｈ,或ｍ3/ｈ〕; 5. 工作壓力,（ＭＰａ）; 6. 工作溫度，（℃） 7. 如配我公司智能流量積算儀,請(qǐng)一齊提供：壓力變化范圍，或壓力變送器型號(hào)、量程；溫度變化范圍，或溫度變送器型號(hào)、量程。是否需要提供安裝法蘭,及直管段。北京中旺新業(yè)電子技術(shù)有限公司 地址：北京市海淀區(qū)上地南路10號(hào) E-mail: 電話： 網(wǎng)址：www.zw-dz.com 傳真： 郵編：100