液體渦輪流量計(jì)
NYWL-L系列渦輪流量計(jì)是吸取了國內(nèi)外流量儀表技術(shù)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì), 具有結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、精度 高、復(fù)現(xiàn)性好、反應(yīng)靈敏,安裝維護(hù)使用方便等特點(diǎn)的新一代渦輪流量計(jì),廣泛用于測量封閉管道中與不 銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無纖維,顆粒等雜質(zhì),工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度 小于5×10-6m2/s的液體,對于運(yùn)動(dòng)粘度大于5×10-6m2/s的液體,可對流量計(jì)進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。若與 具有特殊功能的顯示儀表配套, 還可以進(jìn)行定量控制、超量報(bào)警等, 是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。
當(dāng)被測流體流過傳感器時(shí),在流體作用下,葉輪受力旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng) 周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化,產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢,即電脈 沖信號(hào),經(jīng)放大器放大后,送至顯示儀表顯示。渦輪流量計(jì)的流量方程可分為兩種:實(shí)用流量方程和理論流量方程。
實(shí)用流量方程 qv=f/k qm=qv ρ 式中: qv--分別為體積流量,m /s 實(shí)用流量方程 qv=f/k qm=qv ρ 式中: qv--分別為體積流量,m /s |
流量計(jì)的系數(shù)與流量(或管道雷諾數(shù)) 的關(guān)系曲線如圖2所示。由圖可見,儀表系數(shù)可分為兩段,即線 性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二,其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線性 段,特性受軸承摩擦力,流體粘性阻力影響較大,當(dāng)流量低于傳感器流量下, 儀表系數(shù)隨著流量迅速 變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當(dāng)流量超過流量上要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF特性 曲線的形狀是相似的,它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗(yàn)裝置校驗(yàn)得出,它不問傳感器內(nèi)部流體機(jī)理,把傳感器作為一個(gè)黑匣
子,根據(jù)輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號(hào))確定其轉(zhuǎn)換系數(shù),它便于實(shí)際應(yīng)用。但要注意,此轉(zhuǎn)換系數(shù) (儀表系數(shù))是有條件的,其校驗(yàn)條件是參考條件,如果使用時(shí)偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化,變化的情況視
傳感器類型,管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。
理論流量方程 根據(jù)動(dòng)量矩定理可以列出葉輪的運(yùn)動(dòng)方程 J =M1-M2-M3-M4 式中: J--葉輪的慣性矩 dw/dt--葉輪的旋轉(zhuǎn)加速度 M1--流體的驅(qū)動(dòng)力矩 M2--粘性阻力矩 M3--軸承摩擦阻力矩 M4--磁阻力矩 當(dāng)葉輪以恒速旋轉(zhuǎn)時(shí),Jx =0,則M1=M2+M3+M4 經(jīng)理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可得 c 式中 n--葉輪轉(zhuǎn)速 qv--體積流量; A--與流體物性(密度、粘度等),葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)(葉片傾角、葉輪直徑、流道截面積等)有關(guān)的系數(shù); B--與葉片頂隙,流體流速分布有關(guān)的系數(shù); C--與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。 |
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國內(nèi)外學(xué)者提出許多理論流量方程,它們適用于各種傳感器結(jié)構(gòu)及流體工作條件。至今渦輪儀表特性的 水動(dòng)力學(xué)特性仍舊不很清楚,它與流體物性及流動(dòng)特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當(dāng)現(xiàn)場有旋渦和非對稱速度分布 時(shí)水動(dòng)力學(xué)特性就非常復(fù)雜。不能用理論式推導(dǎo)儀表系數(shù),儀表系數(shù)仍需由實(shí)流校驗(yàn)確定。但是理論流量方 程有巨大的實(shí)用意義,它可用于指導(dǎo)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場使用條件變化時(shí)儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測和 估算。
◎ 高精確度,一般可達(dá)±1%R、 ±0.5%R,高精度型可達(dá)±0.2%R;
◎ 重復(fù)性好,短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性,如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得到 的精確度,在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì);
◎ 輸出脈沖頻率信號(hào),適于總量計(jì)量及計(jì)算機(jī)連接,無零點(diǎn)漂移,抗干擾能力強(qiáng);
◎ 可獲得很高的頻率信號(hào)(3~4kHz),信號(hào)分辨力強(qiáng);
◎ 范圍度寬,中大口徑可達(dá)1:20,小口徑為1:10,結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護(hù)方便,流通能力大;
◎ 適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表;
◎ 專用型傳感器類型多, 可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類專用型傳感器, 例如低溫型、雙向型、井 下型、混砂專用型等;
◎ 可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價(jià)格低,可不斷流取出,安裝維護(hù)方便。
儀表 口徑 (mm) | 螺紋連接:4、6、10、15、20、25、32、40 |
法蘭連接: ( 15、20、25、32、40)50 、65、80、100、125、150、200 | |
測量精度 | ± 1.0%R, ± 0.5%R, ± 0.2%R (可定制) |
量程比 | 1 : 1 0 ; 1 : 1 5 ; 1 : 2 0 |
傳感器材質(zhì) | 304不銹鋼 、3 16(L)不銹鋼等 |
介質(zhì)溫度 | -20℃ ~+ 120℃ |
環(huán)境溫度 | -20℃ ~+60℃ |
相對濕度 | 5%~90% |
大氣壓力 | 86Kpa~106Kpa |
信號(hào)輸出 | 脈沖信號(hào) 、4~20mA信號(hào) |
通訊輸出 | RS485通訊 、HART協(xié)議等 |
供 電 電 源 | A、 外 電源 :+24VDC ±15%, 紋波 ≤±5, 用于4-20mA輸 出 、脈沖輸 出 、RS485等 | |
B、 內(nèi) 電源 :1組3 .0V 10AH鋰 電池 , 電池 電壓在2.0V~3.0 V時(shí)均可正常工作。 | ||
信號(hào)線接口 | 基本型: 豪斯曼接頭或 自帶三芯線纜 | 防爆型: 內(nèi)螺紋M20 × 1.5 |
防護(hù)/防爆等級(jí) | IP 67/Ex iaⅡCT4或ExdⅡBT6 |
4 | 0.04~0.25 | 0.04~0.4 | 螺紋連接/6.3Mpa | 10、16、25 |
6 | 0. 1~0.6 | 0.06~06 | 螺紋連接/6.3Mpa | 10、16、25 |
10 | 0.2~1.2 | 0. 15~1.5 | 螺紋連接/6.3Mpa | 10、16、25 |
15 |
0.6~6 |
0.4~8 | 螺紋連接/6.3Mpa | 4.0、6.3、10、16、25 |
法蘭連接/2.5Mpa | ||||
20 |
0.8~8 |
0.45~9 | 螺紋連接/6.3Mpa | 4.0、6.3、10、16、25 |
法蘭連接/2.5Mpa | ||||
25 |
1~10 |
0.5~10 | 螺紋連接/6.3Mpa | 4.0、6.3、10、16、25 |
法蘭連接/2.5Mpa | ||||
32 |
1.5~15 |
0.8~15 | 螺紋連接/6.3Mpa | 4.0、6.3、10、16、25 |
法蘭連接/2.5Mpa | ||||
40 |
2~20 |
1~20 | 螺紋連接/6.3Mpa | 4.0、6.3、10、16、25 |
法蘭連接/2.5Mpa | ||||
50 | 4~40 | 2~40 | 法蘭連接/2.5Mpa | 4.0、6.3、10、16、25 |
65 | 7~70 | 4~70 | 法蘭連接/2.5Mpa | 4.0、6.3、10、16、25 |
80 | 10~100 | 5~100 | 法蘭連接/2.5Mpa | 4.0、6.3、10、16、25 |
100 | 20~200 | 10~200 | 法蘭連接/ 1.6Mpa | 2.5、4.0、6.3、10、16、25 |
125 | 25~250 | 13~250 | 法蘭連接/ 1.6Mpa | 2.5、4.0、6.3、10、16 |
150 | 30~300 | 15~300 | 法蘭連接/ 1.6Mpa | 2.5、4.0、6.3、10、16 |
200 | 80~800 | 40~800 | 法蘭連接/ 1.6Mpa | 2.5、4.0、6.3、10、16 |
◎ 按儀表功能分類,NYWL系列渦輪流量計(jì)可分渦輪流量計(jì)和智能一體化渦輪流量計(jì)為2大類。
◎ 功能說明
渦輪流量計(jì)
該類渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現(xiàn)場顯示功能,僅將流量信號(hào)遠(yuǎn)傳輸出。流量信號(hào)可分為脈沖信號(hào)或流量 信號(hào)(4~20mA)儀表價(jià)格低廉,集成度高,體積小巧,特別適用于二次顯示儀、PLC、DCS等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配
合使用。按照不同的輸出信號(hào),該類產(chǎn)品可分為NYWL-L-N型和NYWL-L-A型
NYWL-L-N型傳感器:12~24VDC供電,三線制脈沖輸出,高電平≥8V;低電平: ≤0.8V;信號(hào)傳輸距離 ≤1000米;脈寬 = × 1000(ms);
NYWL-L-A型變送器:24VDC供電,二線制4~20mA輸出,信號(hào)傳輸距離≤1000。
該類渦輪流量產(chǎn)品均分為基本型和防爆型(ExdⅡBT6)兩種,外形如圖:
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標(biāo)準(zhǔn)型 | 基本型流量計(jì) | 防爆型流量計(jì) | 智能一體化渦輪流量計(jì) |
智能一體化渦輪流量計(jì)
采用的超低功耗單片微機(jī)技術(shù)研制的渦輪流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表,采用雙排 液晶現(xiàn)場顯示,具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu) 點(diǎn)。儀表具備儀表系數(shù)三點(diǎn)修正,智能補(bǔ)償儀表系數(shù)非線性,并可進(jìn)行現(xiàn)場修正。高清晰液晶顯示器同時(shí)顯 示瞬時(shí)流量(4位有效數(shù)字)及累積流量(8為有效數(shù)字,帶清零功能) 。所有有效數(shù)據(jù)掉電后保持10年不 丟。該類渦輪流量計(jì)均為防爆產(chǎn)品, 防爆等級(jí)為: ExdⅡBT6。
該類渦輪流量計(jì)按照供電方式、是否具備遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出可分為NYWL-L-B型和NYWL-L-C型。 NYWL-L-B型傳感器:供電電源采用3.0V10AH鋰電池(可連續(xù)運(yùn)行4年以上,無信號(hào)輸出功能)。
NYWL-L-C型變送器: 供電電源采用24VDC外供電,輸出4~20mA標(biāo)準(zhǔn)兩線制、三線制、 四線制電流信 號(hào),或1 ~5V電壓信號(hào),并可根據(jù)不同的現(xiàn)場需要可增加RS485或HART通訊。
傳感器的安裝方式根據(jù)規(guī)格不同,采用螺紋或法蘭連接,安裝方式如圖:
4 | 225 | G1/2 | |||
6 | 255 | G1/2 | |||
10 | 345 | G1/2 | |||
15 | 75 | G 1 | Φ65 | Φ 14 | 4 |
20 | 80 | G 1 | Φ75 | Φ 14 | 4 |
25 | 100 | G5/4 | Φ85 | Φ 14 | 4 |
32 | 140 | G2 | Φ 100 | Φ 14 | 4 |
40 | 140 | G2 | Φ 1 10 | Φ 18 | 4 |
50 | 150 | G5/2 | Φ 1 10 | Φ 18 | 4 |
65 | 170 | Φ 125 | Φ 18 | 4 | |
80 | 200 | Φ 145 | Φ 18 | 8 | |
100 | 220 | Φ 160 | Φ 18 | 8 | |
125 | 250 | Φ 180 | Φ 18 | 8 | |
150 | 300 | Φ2 10 | Φ22 | 8 | |
200 | 300 | Φ295 | Φ22 | 12 |
選型舉例: NYWL-L-B/AH/05/W/ S/0/H