| 一、特點 |
GY-LU系列智能渦街流量計,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受液體密度、壓力、溫度等參數(shù)的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。
本儀表采用壓電應力式傳感器，可靠性高,可在－25℃～＋250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標準信號，也有數(shù)字脈沖信號輸出，容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較、理想的流量儀表。 |
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二、工作原理 |
在流體中設置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖1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，被介質(zhì)來流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關系式：
f=StU1/d=StU/md
式中U1－旋渦發(fā)生體兩側平均流速，m/s
St—斯特勞哈爾數(shù)
m－旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比 | |
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| 瞬時體積流量qv為： |
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式中K－流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)／ （P/） | |
| K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關系圖。由圖可見，在Re=2×104～7×106范圍內(nèi)，St可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時，HLUG的流量計算式為 | |
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式中ＱＶn，ＱＶ－分別為標準狀態(tài)下（20℃，101.325kPa）和工況下的體積流量，/h;
Pn，P－分別為標準狀態(tài)下和工況下的絕對壓力kPa;
Tn，Ｔ－分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度，Ｋ；
Zn，Z－分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，HLUG輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計還是有直接影響的。
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表1 |
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| 表2 |
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通徑DN（mm） |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
150 |
200 |
液體（  /h） |
1～14 |
1.5～23 |
2.2～36 |
5～57 |
6.3～96 |
9～145 |
14～230 |
32～510 |
56～900 |
氣體（ /h） |
12～88 |
15～145 |
22.6～230 |
35～350 |
60～600 |
90～900 |
140～1400 |
300～3000 |
550～5500 | |
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| 法蘭卡裝式及法蘭連接式渦街變送器（1.6MPa）尺寸見表4 | |
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卡裝式 |
公稱通徑
mm |
壓力等級
MPa |
L
mm |
G |
D
mm |
d 1
mm |
N－d2 |
d
mm |
b
mm |
重量
Kg |
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常溫 高溫 |
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25 |
2.5～4.0 |
80 |
342 500 |
76 |
- |
- |
25 |
- |
7 |
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32 |
2.5～4.0 |
80 |
342 505 |
76 |
- |
- |
32 |
- |
10 |
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50 |
2.5～4.0 |
80 |
337 515 |
86 |
- |
- |
50 |
- |
12.5 |
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65 |
－ |
80 |
345 530 |
102 |
- |
- |
65 |
- |
28 |
|
80 |
1.6～2.5 |
100 |
350 540 |
112 |
- |
- |
80 |
- |
25 |
|
100 |
1.6～2.5 |
110 |
330 550 |
132 |
- |
- |
100 |
- |
35 |
|
150 |
1.6 |
140 |
355 575 |
203 |
- |
- |
150 |
- |
40 |
|
200 |
1.6 |
150 |
380 600 |
259 |
- |
- |
200 |
- |
46 |
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法蘭連接式 |
100 |
1.6 |
250 |
310 530 |
215 |
180 |
8－φ18 |
100 |
26 |
30 |
|
150 |
1.6 |
300 |
335 555 |
280 |
240 |
8－φ23 |
150 |
28 |
34 |
|
200 |
1.6 |
320 |
370 590 |
335 |
295 |
12－φ23 |
200 |
30 |
41 | |
| 五、選型及計算 |
| 1、流量計的口徑應根據(jù)大使用流量Qv來選擇，為了獲得盡可能寬的使用流量范圍,使用大流量應不小于流量計額定大流量Qmax的1/2。流量計的線性流量范圍對應的雷諾范圍2×104～7×106。液體表可根據(jù)圖6直接查表2選用，而氣體表則應計算出工況狀態(tài)的流量范圍后根據(jù)圖7查表2選用，測量飽和蒸汽查表3。 | |
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4、常用氣體介質(zhì)的標準狀態(tài)下密度（0.101235MPa，20℃）見表5 |
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表5 |
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氣體 |
密度（kg/ ） |
氣體 |
密度（kg/ ） |
氣體 |
密度（kg/ ） |
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乙炔 |
1.083 |
正丁烷 |
2.4163 |
乙烷 |
1.2500 |
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氨氣 |
0.7080 |
乙烯 |
1.1660 |
甲烷 |
0.6669 |
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丙烷 |
1.8332 |
氖氣 |
0.83914 |
天然氣 |
0.776 |
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空氣 |
1.2041 |
氬氣 |
1.6605 |
二氧化碳 |
1.829 |
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一氧化碳 |
1.165 |
氫氣 |
0.0838 |
氧氣 |
1.3302 |
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丙稀 |
1.7459 |
氮氣 |
1.1646 |
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5、壓力損失 i、測量液體時的壓力損失 圖8是測量水（20℃，1013mbar，ρ=998kg/ ）的流量時壓力損失與流量的關系 測量密度為ρ S的其它液體時，壓力損失可按下式計算 |
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△P＇－被測液體的壓力損失（mbar）
△P－由圖8查出的水的壓力損失（mbar）
ii、測量氣體（過熱蒸汽）時壓力損失
圖9是空氣（20℃，1013mbar，ρ=1.2kg/）的壓力損失。測量密度ρS與空氣不同的其它氣體，壓力損失可按下式計算 | |
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△P＇－被測介質(zhì)的壓力損失
△P－由圖９查出的空氣的壓力損失 |  |
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b、氣體的計算實例
溫度85℃，工作壓力0.5MPa的CO2氣體。流量3500N m3/h，試確定流量計口徑。
ρn=1.829kg/ | |
2） 計算工況流量：QV ＝Qn×（ρn/ρ）＝3500×1.829/8.886=720/h,查表2選口徑DN80（Qmaz=900/h）
3）小流量：ρ=8.886kg/m3時查圖7得QVmin=50/h,轉(zhuǎn)換標況流量：
QNmin=50×（ρ/ρn）=242.9/h
4）壓力損失：按QV=720/h,查圖9得△P=19mbar，
求△P＇=（8.886/1.2）×19=140.7mbar
c、過熱蒸汽測量
過熱蒸汽測量用飽和蒸汽參數(shù)分別乘以圖10修正系數(shù)即可得出測量過熱蒸汽的大和小流量。
例：通徑φ50mm，壓力10kgf/c ,溫度為250℃，過熱蒸汽的流量范圍：從圖10中查得a=0.890b=0.840，查飽和蒸汽測量范圍表3（對應DN50，1.0MPa），求小流量Qmin=0.890×112=99.68kg/h大流量Qmax=0.840×1120=940.8kg/h。小流量修正系數(shù)a
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六、選型 |
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代號 |
通徑 |
流量范圍㎡/h |
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GY-LU-25 |
DN25 |
1~10（液體） |
25~60（氣體） |
蒸汽流量請查看說明書，DN300以上推薦使用插入式渦街流量計 |
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GY-LU-32 |
DN32 |
1.5~18（液體） |
15~150（氣體） |
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GY-LU-40 |
DN40 |
2.2~27（液體） |
22.6~150（氣體） |
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GY-LU-50 |
DN50 |
4~55（液體） |
35~350（氣體） |
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GY-LU-80 |
DN80 |
9~135（液體） |
90~900（氣體） |
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GY-LU-100 |
DN100 |
14~200（液體） |
140~1400（氣體） |
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GY-LU-150 |
DN150 |
32~480（液體） |
300~3000（氣體） |
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GY-LU-200 |
DN200 |
56~800（液體） |
550~5500（氣體） |
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代號 |
功能1 |
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N |
無溫壓補償 |
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Y |
有溫壓補償 |
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代號 |
輸出型號 |
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F1 |
4-20mA輸出（二線制） |
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F2 |
4-20mA輸出（三線制） |
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F3 |
RS485通訊接口 |
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代號 |
被測介質(zhì) |
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J1 |
液體 |
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J2 |
氣體 |
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J3 |
蒸汽 |
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代號 |
連接方式 |
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L1 |
法蘭卡裝式 |
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L2 |
法蘭連接式 |
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代號 |
功能2 |
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E1 |
1.0級 |
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E2 |
1.5級 |
|
T1 |
常溫 |
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T2 |
高溫 |
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T3 |
蒸汽 |
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P1 |
1.6MPa |
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P2 |
2.5MPa |
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P3 |
4.0MPa |
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D1 |
內(nèi)部3.6V供電 |
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D2 |
DC24V供電 |
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B1 |
不銹鋼 |
|
B2 |
碳鋼 | |
），大流量為50
