智能蒸汽流量計
- 品*：JKM/凱銘儀表
- 型號：JKM-LUGB
- 測量范圍：5-11000m3/h
- 精度等級：1.5級、1.0級
- 公稱通徑：DN20~DN1200
- 適用介質(zhì)：氣體、液體、蒸汽
- 工作壓力：1.6MPa~10MPa
- 工作溫度：-80℃~450℃
- 供電方式：24VDC 鋰電池
- 訂貨號：FMR266372LFN
智能蒸汽流量計產(chǎn)品的種類和適用范圍
1． LUGB 系列滿管型壓電式渦街流量儀表
2． LUGB 系列插入型壓電式渦街流量儀表
3． LUGE 系列滿管型電容式渦街流量儀表
4． LUGE 系列插入型電容式渦街流量儀表
5． LUGB/E 系列電池供電型渦街流量儀表
6． 潛水型/分體型渦街流量儀表（協(xié)議訂貨）
7． 多功能曲線紀錄積算儀，帶 P/T 補償功能、中文液晶顯示
8． 智能流量積算儀，數(shù)碼管顯示
LUGB/E 型渦街流量儀表廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮氣氫氣、天然氣、煤氣等) 、水和液體（如：水、汽油、酒精、苯類等）的計量和控制.
智能蒸汽流量計工作原理
在流體中設置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為 f，被測介質(zhì)來流的平均速度為 V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為 d，表體通徑為 D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關系式:
f=StV/d 公式(1)
式中：
f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）
V－流體的平均流速
d－旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關系。
在曲線表中 St＝0.17 的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率 f 就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）
K＝N/Q（1/m3） 公式（2）
式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。
N＝脈沖個數(shù)
Q＝體積流量（m3）
智能蒸汽流量計主要技術指標
智能蒸汽流量計儀表口徑的確定和安裝設計
儀表選型是儀表應用中非常重用的工作,儀表選型的正確與否將直接影響到儀表是否能夠正常運行.因此用戶和設計單位在選用本公司產(chǎn)品時,請仔細閱讀本節(jié)資料,認真核對流體的工藝參數(shù)并**可與我公司的銷售或技術支持部門聯(lián)系，以確保選型正確。
一．適用流量范圍和儀表口徑的確定
儀表口徑的選擇，根據(jù)流量范圍來確定。不同口徑渦街流量儀表的測量范圍是不一樣的。即使同一口徑流量表，用于不同介質(zhì)時，它的測量范圍也是不一樣的。實際可測的流量范圍需要通過計算確定。
（一）參比條件下空氣及水的流量范圍，見表（二），參比條件如下：
1．氣體：常溫常壓空氣，t=20℃，P=0.1MPa（絕壓），ρ =1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。
2．液體：常溫水 ， t=20℃ ， ρ =998.2kg/m3 ， υ =1.006×10-6m2/s。
（二）確定流量范圍和儀表口徑的基本步驟：
1．明確以下工作參數(shù)。
（1）被測介質(zhì)的名稱、組份
（2）工作狀態(tài)的*小、常用、*大流量
（3）介質(zhì)的*低、常用、*高壓力和溫度
（4）工作狀態(tài)下介質(zhì)的粘度
2．渦街流量儀表測量的是介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量，因此應先根據(jù)工藝參數(shù)求出介質(zhì)的工作狀態(tài)體積流量,相關公式如下：
（1）已知氣體標準狀態(tài)體積流量，可通過以下公式求出工況體積流量
（2）已知氣體標準狀態(tài)密度ρ ，可通過以下公式求出工況密度
（3）已知質(zhì)量流量 Qm換算為體積流量 Qv
式中：
Qv：介質(zhì)在工況狀態(tài)下的體積流量(m3/h)（Qv=3600f/K K:儀表系數(shù) ）
Qo：介質(zhì)在標準狀態(tài)下的體積流量(Nm3/h)
Qm：質(zhì)量流量 (t/h)
ρ：介質(zhì)在工況狀態(tài)下的密度(kg/m3)
ρ o：介質(zhì)在標準狀態(tài)下的密度(kg/m3)，常用氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)密度，見表（三）
P：工況狀態(tài)表壓(MPa)
t：工況狀態(tài)溫度(℃)
3．儀表下限流量的確定。渦街流量儀表的上限適用流量一般可不計算，渦街流量儀表口徑的選擇主要是對流量下限的計算。下限流量的計算應該滿足兩個條件：*小雷諾數(shù)不應低于界限雷諾數(shù)（Re=2×104）；對于應力式渦街流量儀表在下限流量時產(chǎn)生的旋渦強度應大于傳感器旋渦強度的允許值（旋渦強度與升力ρ v2成比例關系）。這些條件可表示如下：
由密度決定的工況可測下限流量：
由運動粘度決定的線性下限流量：
式中：
Qρ：滿足旋渦強度要求的*小體積流量(m3/h)
ρ 0：參比條件下介質(zhì)的密度
Qυ：滿足*小雷諾數(shù)要求的*小線性體積流量(m3/h)
ρ：被測介質(zhì)工況密度（kg/m3）
Q0：參比條件下儀表的*小體積流量(m3/h)
υ：工作狀態(tài)下介質(zhì)的運動粘度(m2/s)
υ o：參比條件下介質(zhì)的運動粘度(m2/s)
通過公式（6）、（7）計算出 Qρ 和 Qν。比較 Qρ 和 Qν ，確定流量儀表可測下限流量和線性下限流量：Qυ ≥Qρ ：可測流量范圍為 Qρ ～Qmax , 線性流量范圍為 Qυ ～Qmax
Qυ <Qρ：可測流量范圍和線性流量范圍為Qρ ～Qmax
Qmax：渦街流量儀表的上限體積流量(m3/h)
4．儀表上限流量以表(二)中的上限流量為準.氣體的上限流速應該小于 70m/s,液體的上限流速應該小于 7m/s
5．當用戶測量的介質(zhì)為蒸汽時，常采用的計量單位是質(zhì)量流量，即：t/h 或 Kg/h。由于蒸汽（過熱蒸汽和飽和蒸汽）在不同溫度和壓力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范圍的確定可由公式(8)進行計算得出
式中：
ρ：蒸汽的密度（kg/m3）
ρ0：1.205kg/m3
Q 蒸汽：蒸汽質(zhì)量流量（t/h）
6．計算壓力損失，檢測壓力損失對工藝管線是否有影響，公式(單位：Pa)：
式中：
△ p：壓力損失（Pa） Cd：壓力損失系數(shù)
ρ ：工況介質(zhì)密度（kg/m3）V:平均流速（m/s）
7．被測介質(zhì)為液體時,為防止氣化和氣蝕,應使管道壓力符合以下要求:
式中：
△ p：壓力損失（Pa）
p0：工作溫度下液體的飽和蒸汽壓（Pa 絕壓）
Po：流體的蒸汽壓力 (Pa 絕壓)
8．渦街流量計不適合測量高粘度液體。當計算出的可測流量下限不滿足設計工藝要求時，應該考慮選用其它類型流量計。
9．通過計算如果有兩種口徑都可滿足要求，為了提高測量效果、降低造價，應選用口徑較小的表。應該注意的是，盡可能使常用量處在流量范圍上限的 1/2～2/3
(三)選型舉例：
例一：已知氣體壓力和溫度及標況下的流量時
某壓縮空氣，標況流量范圍為QN=1200-12000Nm3/h,壓力 P=0.7Mpa(表壓)，溫度 t=30℃。試確定流量計口徑。
步驟一：計算壓縮空氣的工況體積流量
由公式(3):
工況使用下限體積流量為:
Qvmin=QN×0.101325×(273.15+t)/293.15/（P +0.1）=1200×0.101325×(273.15+30)/293.15/（0.7 +0.1）=157(m3/h)
工況使用流量上限為: Qvmax=1570(m3/h)
步驟二：根據(jù)使用工況流量范圍 157-1570m3/h，查表（二），滿足下限流量條件的流量計為 DN80、DN100 和 DN125，考慮到上限流量 1270m3/h及使用效果和經(jīng)濟成本，初選 DN100, DN100流量計的工況流量范圍是 100-1700m3/h，接近使用流量范圍，初選 DN100 流量計，但應具體核算 DN100 流量計在該工況條件下的可測下限流量。核算 DN100 流量計在該工況條件下的可 測下限流量：
由公式(4)及公式(6):
即，流量計在該工況條件下的可測下限流量是37.46m3/h，遠小于要求的工況下限流量 157m3/h，確定選用 DN100 流量計。
例二：已知蒸汽壓力和溫度及工況流量時
測量介質(zhì)為過熱蒸汽，蒸汽溫度為 320℃，壓力為 1.5MPa（絕壓）,流量范圍為 3t/h～25t/h, 試 確定流量計口徑。
步驟一：計算蒸汽的等效空氣參比條件下的體積流量范圍，經(jīng)查附表(二),該狀態(tài)下蒸汽的密度為:5.665Kg/m3,由公式(8) :
步驟二：根據(jù)等效參比流量范圍 765-6379m3/h，查 表（二），比較適合該流量范圍為 DN200 口徑。
智能蒸汽流量計儀表的安裝設計
儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環(huán)節(jié)，若安裝不當，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至會損壞儀表。
（一） 安裝環(huán)境要求：
1．盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
2．避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風措施。
3．避開高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風措施。
4．渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游 2D 處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。
5．儀表*好安裝在室內(nèi)，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成 U 形，避免水順著電纜線進入放大器殼內(nèi)。
6．儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。
（二） 儀表管道安裝要求：
1．渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質(zhì)在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三)
注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應安裝在渦街流量儀表的下游 10D 處。
2．上、下游配管內(nèi)徑應相同。如有差異，則配管內(nèi)徑 Dp 與渦街儀表表體內(nèi)徑 Db,應滿足以下關系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管應與流量儀表表體內(nèi)徑同心，它們之間的不同軸度應小于 0.05Db
3．儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內(nèi)，其內(nèi)徑應比表體內(nèi)徑大 1-2mm
4．測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應設置在下游 3-5D處，測溫孔應設置在下游 6-8D 處，見圖（七）。D 為儀表工稱口徑，單位：mm
5．儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
6．測量氣體時，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內(nèi)含少量液體，為了防止液體進入儀表測量管，氣流應自下而上流動，如圖（四）a 所示
7．測量液體時，為了保證管內(nèi)充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時，應該保證液體流動方向從下而上。若管道內(nèi)含少量氣體，為了防止氣體進入儀表測量管，儀表應安裝在管線的較低處如圖（四）b 所示
8．測量高溫、低溫介質(zhì)時，應注意保溫措施。轉(zhuǎn)換器內(nèi)部（表頭殼體內(nèi)）高溫一般不應超過 70℃；低溫易使轉(zhuǎn)換器內(nèi)部出現(xiàn)凝露，降低印制電路板的絕緣阻抗，影響儀表正常工作。
（三） 儀表的安裝外形尺寸：見圖（五）、圖（六）
（四）插入式渦街流量儀表安裝步驟：
1．在管道上用氣焊開一個略小于φ100mm 的圓孔，并把圓孔周圍毛刺清除干凈，以保證測頭旋轉(zhuǎn)流利
2．在管道圓孔處焊上廠家提供的法蘭，要求法蘭軸線與管道軸線垂直。
3．將球閥及傳感器安裝在焊接好的發(fā)蘭上。
4．調(diào)節(jié)絲杠，使插入深度符合要求（保證測頭中心軸線和管道中心軸線重合），流體流向必須與方向標上的指示箭頭保持一致。
5．均勻擰緊壓蓋上的螺絲。(注：壓蓋的松緊程度決定儀表的密封程度和絲杠能否旋動)
6．檢查各環(huán)節(jié)是否完成好，慢慢打開閥門觀察是否有泄漏（需特別注意人身安全）若有泄露請重復步驟 5、6。
(五)壓力變送器和 Pt100 安裝示意圖
智能蒸汽流量計儀表配線設計
一. 輸出頻率信號的三線制渦街流量儀表配線設計
輸出頻率信號的三線制流量傳感器采用 DC24V 或 DC12V 電源供電，一般通過三芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現(xiàn)場環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。傳感器端子接線見圖（八）
二．輸出標準 4~20mA 電流信號的兩線制渦街流量儀表配線設計
輸出標準 4~20mA 電流信號的兩線制變送器采用 DC24V 電源供電，一般通過兩芯屏蔽電纜線(RWP3×0.5mm)與顯示儀表或計算機相連，屏蔽層應可靠地接到放大器殼的接地螺絲上。屏蔽電纜線的選擇應適合現(xiàn)場環(huán)境要求，另外屏蔽電纜線要與其它強功率電力線分離，不能平行走線。變送器端子接線見圖（九）
三．帶 RS-485 通訊接口功能的渦街流量儀表配線設計
帶 RS-485 通訊功能的渦街流量儀表采用 DC24V 電源供電，與其它設備之間采用四線制傳輸方式。儀表端子接線見圖（十）
四．防暴型渦街流量儀表配線設計
LUGB/E 三線制脈沖輸出型渦街流量儀表與 LB978 齊納安全柵相連、LUGB/E 兩線制標準 4~20mA 電流輸出型渦街流量儀表與 LB987S 齊納安全柵相連可構成本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)，產(chǎn)品防爆標志為 Ex ia Ⅱ CT2-T5。
本安防爆型渦街流量傳感器/變送器與防爆安全柵和積算系統(tǒng)等關聯(lián)設備的接線性請參看防爆安全柵廠家提供的接線說明和以下所示圖（十一），圖（十二）。
注意事項：
（1）防爆型傳感器和變送器安裝于危險場所，安全柵、顯示儀表、供電電源，計算機等關聯(lián)設備必須安裝在安全場所。
（2）傳感器和變送器應有可靠接地，防爆地線不得與強電系統(tǒng)保護接地共用。
訂貨須知及選型樣譜
一．尊敬的用戶，當您要選用本公司產(chǎn)品時，請仔細閱讀選型樣本，并做好以下工作：
1．認真核對被測介質(zhì)的工況條件：溫度、壓力、管徑等工藝參數(shù)。
2．認真核對被測介質(zhì)的使用流量范圍，特別是*小流量值以*終確定使用儀表的口徑及配管參數(shù)。
3．確定儀表的安裝地點，保證直管段，并為儀表的安裝維護創(chuàng)造好的環(huán)境條件。
4．填好訂貨咨詢單，見附表三
二．渦街流量儀表選型表（符合 JB/T9294-1999 標準）
1．傳感器選型表
