LUGB型渦街流量傳感器 一、概述 LUGB型系列渦街流量計是利用流體卡曼原理而研制成的新型流量計。該系列流量計具有結構簡單，可靠性強，準確度高，重復性好，流量范圍與溫度范圍大，壓力損失小，抗振動，耐老化等特點。 該系列流量計在規定的雷諾數范圍內不受流體溫度、壓力、粘度及組分的影響，壓電原件是該流量計作為信號檢測的關鍵部件，該元件的結構、形狀、材料與物理性能對LUGB型流量計性能影響極大。采用引進德國原件組裝成數百臺流量計經用戶使用證明：本流量計已達到德國同類產品的技術指標。本壓電元件指標：壓電數d≥53*10C/N，介電常數ε≈190，居里溫度Tc≈380℃，平行度≤5μ。 LUGB渦街流量計大大提高了耐振性，實驗證明其耐振性能超過1g。電容式另一個優點耐高溫可達350℃。 LUGB型流量計可廣泛應用于油田、石化、輕工、冶金、醫藥、造紙及城市供水、供熱等行業。該系列流量計分一體化顯示和遠傳顯示、輸出脈沖信號或模擬信號與LCD大屏幕智能顯示儀表配套使用，實現溫度、壓力、流量同屏顯示并帶有繼電顯示、時間累積、歷史數據查詢等多種功能供用戶選擇。 二、主要技術參數 （一）工作技術參數 測量介質：一般氣體、蒸氣（飽和蒸氣和過熱蒸氣）、 、液體介質：液體； 測量可能范圍：雷諾數為5×103—7×106 正常測量范圍：雷諾數為2×104—7×106 測量流速范圍：液體0.5-7m/S 氣體4—35m/S 蒸氣7—70m/S 被測流體溫度：-40℃—+280℃ 高溫型：-40℃— +350℃ 被測流體壓力：1.6、2.5、4Mpa 精確度等級：1.0% 表體材料：1Cr18Ni9Ti 壓力損失：△P+1.2×r×V2 ×10–6 環境溫度：-20℃—+55℃（特殊要求訂貨說明） 環境溫度：≤90%RH 大氣壓力：86—106Kpa 外供電源：24VDC 范圍度：1：8—1：40 阻力系數：cd﹤2.4 防爆標志：ia II CT6 信號輸出：脈沖信號：三線制VH≥5V, VL≤1 V 模擬信號：二，三，四線制4∽20mA·DC（1∽5V·DC） 負載電阻：250Ω∽Ω350 ．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 三、工作原理 傳感器是根據卡門渦街原理研制成功的一種流體振動式儀表。當流體流過傳感器殼體內垂直放置的旋渦發生體時，在其后方兩側交替地產生兩列旋渦（參見下圖），一側旋渦分離的頻率與流速成正比： 式中：f——旋渦分離頻率； U u——管理內流體平均流速； f= ·Sr d——旋渦發生體迎流寬度； （1-1.25d/D） D——傳感器殼體內徑； Sr——斯特勞哈爾數，無量綱數。對于一定柱形的旋渦發生體，在一定流量范圍內，是雷諾數的函數，在正常流量范圍內可以認為是常數。 由上式可知，在旋渦發生體迎流寬度d和斯特勞哈爾數Sr為已知條件下，可以通過測量傳感器的分離頻率而確定管道內流體平均流速U和體積流量Qv Qv=3600·Uπ（D/2）2 流體傳感器是單位體積流量Qv產生的脈沖個數n稱為傳感器的儀表系數K： n K= （N/ m3 ） Q 由旋渦產生的交變力作用在控頭體上，使其內部埋設的壓電元件產生電荷頻率信號，經檢測電器處理后，輸出與體積流量成正比的脈沖信號，或者換成標準信號輸出。配接流量顯示儀及溫度、壓力傳感器后，可進行各種參數的運算、顯示和累計等。 ．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 四、型號說明 規 格 代 碼 說 明 廠 標 L 出廠代號 工 作 原 理 U 卡門渦街 型 號 表 示 GB 傳感器 B 壓電式 E 電容式 安裝形式 2 法蘭卡裝式 3 簡易插入式 4 球閥插入式 被測流體 2 液體 3 氣體 4 蒸汽 通 徑 代 碼 02 通徑25mm 04 通徑40mm 05 通徑50mm 06 通徑65mm 08 通徑80mm 10 通徑100mm 12 通徑125mm 15 通徑150mm 20 通徑200mm 25 通徑250mm 30 通徑300mm 表體材質 C 碳鋼 F 不銹鋼 顯示形式 A 現場顯示型 B 遠傳 輸出信號形式 1 脈沖輸出 2 4—20mA輸出 流體溫度 1 普通型-40—150℃ 2 中溫型-40—280℃ 3 高溫型 0—350℃ ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 五、流量計的外形尺寸 規格DN H0 C0 D0 B0 25 385 106 140 80 40 395 106 145 80 50 405 110 160 80 65 425 110 180 80 80 435 114 195 80 100 445 114 230 80 125 455 121 270 90 150 475 125 300 90 200 475 135 360 110 250 485 170 385 120 300 506 188 410 137 DN 額定壓力(Mpa) 外形尺寸 法蘭連接尺寸 A B D D1 N-D2 50 10 200 385 φ165 φ125 4-φ18 80 225 414 φ160 φ160 8-φ18 100 250 433 φ180 φ180 8-φ18 150 300 493 φ240 φ240 8-φ23 200 350 547 φ295 φ295 8-φ23 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 六、儀表的選型 (一)選型的考慮 （１）根據被測介質正確選取用合適的流量計，以獲得盡可能高的測量準確度和盡可能大的流量測量范圍。 （２）流量計應滿足被測介質的溫度和壓力的變化范圍。 （３）當兩種通徑的流量計都可適用的情況下，如果對壓力損失沒有特別要求，一般應選用通徑較小的流量計。 必要時應用下式計算 流量下壓力損失。 △P=1.2PV2 式中：△P-壓力損失（Pa） P-工作條件下介質密度（Kg/m3） V-管內的介質平均流速（M/S） 當被測介質為液體時，為防止出現氣蝕和氣化，流量計處的介質壓力應滿足下式的要求P≥2.6△P+1.25Ps 式中：P-流體 壓力（Mpa） 口徑的選擇 本流量計測量的是工況狀態下的體積流量，當提供的流量參數為質量流量或標準狀態下的體積流量時，必須先換算到工況體積流量，然后根據相應介質流量范圍選定流量計口徑。 質量流量換成體積流量計算方法： G Q= r 式中：Q-體積流量（M3/h） G-重量流量（Kg/h） r-被測介質密度（Kg/ M3） 標準狀態下的氣體體積流量換算成工況體積流量計算法： 　　　　　　　P標T實 　　　　　　　 Q=Q標 P實T標 式中：Q-氣體工況體積流量（M3/h） 　　 Q標-標準狀態下體積流量（M3/h） P實-工況下流量計處測的 壓力（Mpa） T實-工況下 溫度（K）　　　　 Ｐ標-標準狀況下 壓力（0. 101325Mpa） T標-標準狀況下 溫度(273.15K) 選定口徑后的流速成應符合下列要求： 要測量的工況 體積流量對應的 流速應滿足： 被測介質為氣體時應小于35M/S； 被測介質為液體時應小于7M/S； 被測介質為蒸氣時應小于70M/S。 要測量的工況 小體積流量對應的 小流速應滿足雷諾數下限流速：計算方法按下式： U VminRe=Remin ．103 DN 式中：VminRe-下限流速（M/S） Rmin-雷諾下限 U-運動粘度（M2/S） DN-流量計通徑（mm） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． LUGB型渦街流量傳感器 A、參比流量范圍 傳感器通徑 DN（mm） 液體（參比介質：常溫水） 氣體（參比介質：20℃101325Pa狀態空氣） 標準型 擴展型 標準型 擴展型 25 1.5~12 0.4~16 8.5~60 6~120 40 2