WLS系列插入式氣體流量計
1. 概述
WLS系列插入式氣體流量計是速度式流量計的一種，它以卡門渦街理論為基礎，采用壓電晶體檢測流體通過管道內三角柱時所產生的旋渦頻率，從而測量出流體的流量。插入式渦街流量計在大口徑管道中以方便安裝的優(yōu)勢廣泛應用于石油、化工、輕工、動力供熱等行業(yè)。
插入式渦街流量計具有以下特點：
★壓力損失小、量程范圍寬；
★測量介質廣泛，可測量液體、氣體和蒸汽；
★工作溫度高，介質溫度可達250℃；
★無運動部件，無磨損，可靠性高；
★可實現(xiàn)不斷流拆裝。
★結構簡單牢固、無轉動件
★儀表系數(shù)的精度不受流體壓力、溫度及密度的影響
★檢測元件不直接接觸流體可靠性高
★壓力損失小、量程范圍寬
★儀表本身自帶球閥可不斷流安裝拆卸
2.確定傳感器的結構
A、結構型式：插入式渦街流量計一般在大口徑時選用。外型結構有兩種，如圖二所示，斷流插入式和不斷流插入式，由用戶根據(jù)現(xiàn)場的要求及情況自已選定。
B、顯示方法：無表頭顯示、帶表頭顯示和只帶表頭顯示。表頭顯示是指在表頭上裝有液晶顯示電路，可顯示累積流量、瞬時流量等參數(shù)。
C、信號輸出方式：脈沖信號輸出和4～20mA標準電流信號輸出。一般情況下建議采用脈沖信號輸出，因為脈沖
信號直接與旋渦脫落頻率相對應，不需轉換，具有zui高的累計精度；同時，在通常的傳輸距離內，脈沖信號傳輸效果較好。標準電流信號輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)。
D、防爆型式：非防爆型和本安防爆型。如果被測介質是易燃易爆物質或測量環(huán)境存在易燃易爆物質，應選用防爆型。
3. 工作原理與用途
WLS系列傳感器采用小口徑渦街流量傳感器為測量頭，用插入桿將測量頭插入到管道中心位置，測量介質的局部流速，根據(jù)被測點的流速和平均流速的關系及流體連續(xù)性原理，通過計算得出全管道的流體流量。
測量頭是以卡門渦街理論為基礎，當管道中流體介質通過測量頭的旋渦發(fā)生體（三角柱）時，由于局部流速加速而產生旋渦現(xiàn)象（如圖一），此旋渦分成兩列交替地出現(xiàn)，這種旋渦列被稱為卡門渦街。
卡門渦街的釋放頻率與三角柱寬度尺寸、測量頭內徑以及流體的流動速度有關，而與介質的溫度、壓力等特性參數(shù)無關。可用下式表示：
f=StV/（1－1.27d/D）┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈（1）
式中： f—卡門渦街的釋放頻率
St— 斯特羅哈爾數(shù)
V — 介質平均流速
d — 三角柱的寬度
D — 測量頭內徑
斯特羅哈爾數(shù)是渦街流量計的重要參數(shù)，它只與介質的雷諾數(shù)Re有關。只要管道內介質的雷諾數(shù)保持在2×104至7×106范圍內，斯特羅哈爾數(shù)St便保持為一個常數(shù)，這樣，測量頭便可通過測量旋渦頻率信號檢測出被測點介質的流速，從而計算出全管道介質的流量。
4. 技術參數(shù)
★公稱通徑：DN300～DN1500（≤DN300用滿管式渦街流量計）；
★適用范圍：氣體、液體、蒸汽；
★可測介質溫度： 低溫介質：–40℃～150℃， 中溫介質：–40℃～250℃；
★公稱壓力：≤1.6MPa 、 ≤2.5MPa ；
★精度等級：2.5級
★流速范圍：液體：0.4～5.2m/s， 氣體：5.5～55m/s, 蒸汽：5.5～55m/s；
★測量范圍：見說明書；
★輸出信號：電壓脈沖：低電平≤1V，高電平 ≥6V， 標準電流：4～20mA；
★供電電源：電壓脈沖輸出：+12VDC /+24VDC ， 4～20mA標準電流輸出: +24VDC ，
現(xiàn)場液晶顯示：3.6V 1號1節(jié)鋰電池供電，使用壽命大于2年；
★環(huán)境溫度：–25℃ ～ +55℃；
★防護等級：IP65、IP67；
★防爆等級：ExiaⅡCT4 ；
★防爆合格證號：CE062108 ， CE062124 ；
5.安裝方法：
5.1 選擇傳感器的安裝位置：
在選擇傳感器安裝位置時，應注意以下幾點：
A. 安裝位置盡量選在無管道振動或振動小的位置，振動加速度不能大于2g，如振動大則需采取減振措施；
B. 傳感器的上游和下游必須有足夠的直管段；
C. 檢修閥安裝在傳感器上游，流量調節(jié)閥安裝在傳感器下游；
D. 盡量選擇便于安裝和檢修的位置；傳感器安裝外型尺寸如圖二所示，供安裝時參考；
E. 應選擇環(huán)境干燥的位置；
F. 傳感器盡量安裝在室內，必須安裝在室外時應注意防水，在放大器盒外電纜應彎成U型；
G. 傳感器應遠離電噪聲，如大功率變頻器、大功率變壓器、電動機和大功率無線收發(fā)設備等。
5.2．傳感器安裝方法：
A．傳感器安裝時，需在工藝管道上開φ108mm孔，其中心線必須與管道中心線垂直相交，將基座（由廠方提供）焊接在管道的開孔的位置上，焊接時要保證基座高度為95mm。
B．將傳感器測量頭置于已焊好的基座內，注意傳感器箭頭方向與介質流動方向*，切勿裝反。用螺栓將傳感器與基座緊固好即可。
C．不斷流插入式傳感器的插入深度（公稱管道半徑與用戶管道壁厚δ之和，允許誤差±0.05D）出廠前已調好,
安裝前應確認。
D．不斷流插入式傳感器可在不斷流的情況下拆裝。拆卸時，首先切斷放大器電源，然后松開絲杠兩個下鎖緊螺母，轉動絲桿將測量頭移至球閥上部空腔內，關閉球閥，拆除球閥上端法蘭固定螺栓，將傳感器拆下。安裝時，首先將球閥上端法蘭固定螺栓緊固好，然后轉動絲桿將測量頭移至管道中心位置，緊固絲杠兩個下鎖緊螺母即可。
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