氖气流量计 气体流量计

优点

流量传感器输出为脉冲频率.其频率与被测流体的实际流量成线性.零点无漂移.性能十分稳定.结构形式多样.有管段式、插入式流量传感器形式:

精确度较高.通常液体的测量精度为±1.0%:气体的测量精度为±1.5%

无可动部件.可靠性高:

结构简单牢固_安装方便.维护费用较低:

应用范围广泛.适用于如液体、气体、蒸汽和部分混相流体:

测量量程范围宽_在雷诺数为2×10~7×10范围内，可达10:1:

通常测量液体体积流量时不需要补偿:测量蒸汽质量流量和气体体积流，时需要进行温度。压力补偿:

压损小(约为孔板流量计的1/4-1/2).属于节能型流量仪表:

安装方式灵活根据现场工艺管道不同.可水平、垂直和不同角度倾斜安装:

在一定雷诺数范围内.输出频率信号不受流体物性(密度、粘度)和组分影响.即仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关只需在一种典型介质中标定而适用于各种介质。

局限性

氖气流量计不适用于低雷诺数测量(Re≤2×104，而且斯特劳哈尔数不是常数(详见“不

同测量介质的斯特劳哈尔数’图中曲线)的流体流量的测量.故在高粘度.低流速.小口径

情况下应用受到限制。

氖气流量计旋涡分离的稳定性受流速分布畸变及旋转流的影晌.应根据上游侧不同形式

的阻流件配置足够长的直管段或装设流动调整器(整流器).一般可借鉴节流式差压流量计

的直管段长度要求安装。

力敏检测法氖气流量计对管道机械振动较敏感不宜用于强振动场所。

脉动流和旋转流会对氖气流量计产生严重影晌。如果脉动频率与涡街频率带合拍可能会

引起谐振破坏正常工作和设备.使涡街信号产生“锁定”现象.这时信号固定于某一频率.

“锁定”与脉动幅值.旋涡发生体形状及堵塞比等有关，因此不适用。

不同测量介质的斯特劳斯哈尔数

氖气流量计是根据卡门涡街原理来测量流量的应力式氖气流量计.信噪比高灵敏度高.零点稳定性好。信号处理电路采用单片机技术进行数据处理_将CPU单元、储存单元、显示单元、通讯单元和其他功能模块封装在电路板上_同时具有RS-485接口、Hart协议、ModBus协议的可选通讯功能,有着非常稳定的零点和精度。流量传感器口径从DN15-DN300,广泛应用于测量过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体及液体的体积流量和质量流量。

主要特点

氖气流量计的是压电晶体内置在旋涡发生体内.避免外置式引起流体扰动无零点漂移，可靠性高。

佳美仪表通过长时间对氖气流量计进行的大量波形分析.设计出了的探头形状。壁厚、高度、探头杆直径及与之相配套的压电晶体采用*的数控车床进行加工确保加工的同轴度和光洁度等技术参数，配合特殊的工艺处理，从而限度的克服氖气流量计存在的固有自振荡频率对信号的影响。

氖气流量计的通用性很强，从而使流量传感器具有良好的互换性.采用*数控设备加工流量传感器的表体和旋涡发生体等零部件.确保了加工精度的同时.使得零部件(特别是旋涡发生体)的通用性强从而真正做到不会因零部件的更换而影响流量传感器的重复性和精度:能产生信嗓比高、稳定性好的数据信号。

  结构简单牢固，无可动部件，可靠性高，使用维护方便。

  测量量程范围宽，在雷诺数为2×10~7×10范围可达到10:1.

  检测元件不与介质接触，性能稳定，使用寿命长.

  流量传感器采用检测探头与旋涡发生体分离的方式安装，而且耐高温的压电晶体密封在旋涡发生体内，使得氖气流量计具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点。

  输出与流量成正比的脉冲信号、电流信号进行信号远传.RS-485接口、Hart协议、ModBus协议的通讯功能，方便与计算机联网。

  氖气流量计测量液体体积流量时不需要温度、压力补偿涡街输出的信号实际上是与流速成线性关系的.也就是与体积流量成正比。测量气体、蒸汽时需要进行温度、压力补偿。补偿压力和温度的目的是为了得到气体在标况下的体积流量或蒸汽的质量流量。

  压力损失小.仅为孔板的1/4-1/2。

  在一定的雷诺数范围内，流量特性不受流体压力。温度、黏度、密度、成分的影响，仅与旋涡发生体的形状和尺寸有关.

  应用范围广.蒸汽.气体.液体等流体流量均可测量。

结构类型：管段式

测量流体：气体(含蒸汽)液体

精确度：±15% ±10%

重复性：0.5% 0.33%

部件及材质

传感器表体(304不锈钢)

旋涡发生体(304不锈钢)

检测探头(316L不锈钢)

连杆(304不锈钢)

散热器铝合金

垫片耐高温石棉垫，石墨垫片

供电电源

种电源方式：12VDC~30VDC供电

第二种电源方式：3.6V锂电池供电(就地显示型)

输出信号：电压脉冲，两线制(4~20)mA模拟电流，RS-485通讯

表体处理:流量计表体采用不锈钢喷砂，放大器外壳采用喷漆

电气接口：M20*1.5

环境温度：-20~+55℃

防爆等级：本安防爆型ExiaIICT4

相对湿度：5~90%

防护等级：IP65

大气压力：86~106KPa

选型注意事项

流量测量范围

    氖气流量计不适用测量低留诺数(Re≤2x104)流体.低雷诺数时斯特劳哈尔数随着雷诺数而变.仪表精度变差.流体粘度高会显著影响甚至阻碍旋涡的产生。因此请严格按本选型手册规定的流量范围进行选型。为使仪表工作稳定.使常用流量处于氖气流量计量程的30-70%范围内。

高温型

    当流体温度≥250℃时必须选用高温型氖气流量计。

插入式温度

    普通型插入式氖气流量计只能用于流体温度≤20℃的场合.高温型插入式氖气流量计只能用于流体温度≤270℃的场合。

温压补偿

    通常测量液体体积流量时不需要补偿.测量过热燕汽质量流量和标准状态下气体体积流量时需要进行温度、压力补偿:测量饱和蒸汽质量流量时只摇进行压力(或温度)补偿。

流体的脏污性质

    氖气流量计适用的流体比较广泛.但对于流体的脏污性质要注意.因为含固体微粒的流体对旋涡发生体的冲刷会产生噪音.磨损旋涡发生体.若含有的短纤维缠绕在旋涡发生体上将改变仪表系数。

氖气流量计在混相流体中测量，一般可用于含分散、均匀的微小气泡.但容积含气率应小于2%的气液两相流:可用于含分散均匀的固体微粒但容积含固率应小于2%的固液两相流。

选型方法

1 氖气流量计的通径选型

  仪表通径及规格选择很重要，要遵循一定的原则进行选择，选择测量流传感器的通径应考虑以下三点，以便流量传感器保持良好的工作状态:

(1)选择流量传感器,应使它的公称通径适当能缩小一些,以取得较大的流速和合适的流量量程。

(2)测量液体的流量时要确认管道的工艺管道的压力对于较小的公称通径而言有足够大(背压)，避免气穴产生。在液体、气体和饱和蒸汽测量时氖气流量计产生的压力损失对生产工艺影响最小。

(3)为了方便选型可通过简单的计算和查本手册的相关数据表格结合的办法进行选型。

氖气流量计的通径选型步骤如下:

首先必须明确以下工艺参数

(1)流体名称、组分                  (3)工作状态下的、常用及压力和温度

(2)工作状态的、常用及最小流量  (4)工作状态下所测量介质的粘度

液体流量通径选型

    按工作状态的、常用、最小流量选择合适的通径，并计算流体流动时的下限留诺数，确保其雷诺数Re>2x104:同时计算压力损失和背压.

气体流里通径选型

    按工作状态的.常用二小流，选择合适的通径.并计算流休流动时的下限雷诺数.确保其雷诺数Re≥2×104:同时计算压力损失和背压。

氖气流量计的输出信号是与工作状态的体积流量成正比的，因此如已知气体流量是标准状态下的体积流量或质量流量时，应把它换算成工作状态下的体积流量。

式中:qv, qn—分别为工作状态和标准状态下的体积流量.(单位:m3/h)

     P，Pn—分别为工作状态和标准状态下的压力，(单位:Pa)

T,Tn—分别为工作状态和标准状态下的热力学温度.(单位:K)

工作状态下戒指密度ρ和体积流量qv

式中：ρ,ρn—分别为工作状态和标准状态下的介质密度,(单位:kg/m3)其他符号同上

式中:qv, qm—分别为体积流量和质量流量

2.雷诺数、压力损失和背压的计算

    在氖气流量计选择流量传感器通径时.主要是对流量下限值进行核算雷诺数.它应该满足两个条件:最小雷诺数不应低于下限雷诺数:对于应力式氖气流量计,在下限流量时旋涡强度应不低于流量传感器旋涡强度的设计值(旋涡强度与升力PU2成比例关系.取决于旋涡发生体的设计)。在测量介质为液体时，还应检查最小工作压力是否高于工作温度下的饱和蒸汽压.即是否产生气穴现象。

雷诺数:雷诺数Re是一个表征流体惯性力与粘性力之比的无量纲量

式中:Q—体积流量(单位:ma/h) D—流量传感器内径(单位:mm)

     v—运动粘度(单位:M2/S)

压力损失:△P

式中:△P—压力损失(单位:kg/cm2 ).ρ-流体密度(单位:kg/m3).V—流速(单位:m/s )

背压:流量传感器下游的管道压力

式中:P—流量传感器下游3.5-7.5D的最小管道压力.(单位:kg/cm2abs)

     P0—液体的饱和蒸汽压力.(单位:kg/cm2abs)

     △P—压力损失.(单位:kg/cm2)

3.耐压、耐温等级的选型

    流量传感器耐压等级根据工艺条件下操作压力的1.2倍或以上进行选择;

    应力式氖气流量计采用压电晶体作为检测元件，受温度限制，长期工作温度为普通型满管式:

-40~250℃、高温型满管式:-40~350℃、普通型插入式:-40~120℃、高温型插入式:-40~250℃

4.防护等级选型

    根据现场的生产工艺防护要求进行选择。

5.防爆等级选型

    根据工艺现场的生产工艺防爆要求进行选择，防爆型式有无防爆、隔爆型、本安型三种供选择。

6.输出信号的选型

根据计量和控制的要求可选4-2OmA、脉冲、RS-485(自定义协议)、HART, RS-485(ModBus协议)

选型步骤

步:详细了解流量传感器测量介质及相关工艺参数

氖气流量计的正确选型需要详细了解以下工艺参数

在氖气流量计的选型时，要注意以下几点:

  氖气流量计是一种速度式流量传感器.旋涡分离的稳定性受流速分布影响.故对直管段有一定要求.请按本手册安装要求实施:

  测量液体时,上限流速受压损和气蚀现象限制,一般为5.5m/s:

  测量气体时,上限流速受介质可压缩性限制,下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制,一般气体、蒸汽的流速为7-55m/s(DN≥200为7-50m/s):

  应力式氖气流量计对振动较为敏感,故在振动较大的管道安装流量传感器时,须有减振措施:

  应力式氖气流量计采用压电晶体作为检测元件_受温度限制,长期工作温度为普通型满管式:

  -40~250℃、高温型满管式:-40~350℃、普通型插入式:-40~120℃,高温型插入式:-40~250℃

第二步 公称通径的选择