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原理，結構
渦街流量計是利用卡門渦街原理進行測量的，在測量管中垂直插入一個柱狀物，流體通過柱狀物時，一定條件下，在柱狀兩側就會交替產生兩列有規則的旋渦，如下圖所示意，這兩列旋渦被成為“卡門渦街”，在d/D=0.281時，釋放的旋渦，卡門渦街釋放的頻率與流體流動的速度及柱狀物的寬度等有關系，可以簡單的用下面的公式來表示：
F=St ×V/d
F：為卡門渦街的釋放頻率
St：為系數(稱為斯特羅哈數)
V：為流速
d：柱狀物寬度
D：儀表內徑
主要特點
● 一體化液體、氣體或蒸氣質量流量計
● 采用DSP頻譜分析技術和自適應濾波技術的全數字化渦街
● 獨立于信號測量傳感器之外的測量振動傳感器 ，極優秀的抗震性能
● 優秀的低流速性能;超寬量程比17：1
● 內置溫度的探頭設計
● 可在線更換的檢測壓力測量設計
● 具有10點非線性修正功能
● 可選擇HART通訊協議或RS485通訊(MODBUS協議)
● 模塊化電路設計及豐富的自診斷功能，維修方便
● 響應速度快，適應于過程控制和自動調節
● 高溫型傳感器可以測量高達400℃的蒸汽
● 輸出與電源之間電氣隔離，具有優良的抗力
● 供電電源有AC和DC，方便用戶選擇
應用
| 流體 | 條件 | 行業 | |||||||
| 氣體 | 干凈的 | 冶金、造紙、水處理、化工、輕工、紡織、食品及飲料、餐飲、農業灌溉、水電站、油田、電力和采礦等行業 | |||||||
| 易變臟的 | |||||||||
| 液體 | 干凈的 | ||||||||
| 腐蝕的 | |||||||||
| 易變臟的 | |||||||||
| 蒸汽 | 飽和蒸汽 | ||||||||
| 過熱蒸汽 | |||||||||
性能參數
| 渦街流量計精度 | ||
| FV10管道式渦街流量計 | ||
| 流體 | Re：雷諾數 | 準確度 |
| 液體 | Re≥20000 | 讀數的±0.75% |
| 10000＜Re＜20000 | 讀數的±1.5% | |
| 氣體 | Re≥20000 | 讀數的±1% |
| 蒸氣 | 10000＜Re＜20000 | 讀數的±1.5% |
| FV10插入式渦街流量計 | ||
| 流體 | Re：雷諾數 | 準確度 |
| 液體 | Re≥20000 | 讀數的±1.5% |
| 10000＜Re＜20000 | 讀數的±2.5% | |
| 氣體 | Re≥20000 | 讀數的±1.5% |
| 蒸氣 | 10000＜Re＜20000 | 讀數的±2.5% |
● 重復性：測量值的±0.1%
● 響應時間：對輸入的階躍性變化響應小于50ms
● 穩定性：一年以上的穩定性是測量值的±0.1%
● 環境溫度的影響：超過工作溫度范圍是±0.25%
● 安裝位置的影響：只要能確保傳感器滿管和保證了前后足夠的直管段，則安裝無影響。
● 啟動時間：從零流量開始需要50毫秒
● 量程比：28:1（氣體）；30:1（液體）
傳感器參數
● 尺寸：夾持型： DN15 to DN150 ；
法蘭型： DN15 to DN300 ；
插入型： DN200 to DN2800 ；
● 流體溫度：常規型：-30 to 280℃
高溫型：-30 to 400℃
● 傳感器材質：
法蘭及外殼：不銹鋼1.4301(304) 、不銹鋼1.4435(316L)
漩渦發聲體：不銹鋼1.4301(304) 、不銹鋼1.4435(316L) 和蒙乃爾合金
檢測器材質：不銹鋼1.4435(316L) 、哈氏合金和蒙乃爾合金
連接件材質：不銹鋼1.4301(304) （與轉換器連接）
● 溫度傳感器：PT100內置于檢測探頭內，兩線制
● 壓力傳感器：可在線維修和更換
● 過程連接：DIN PN10 to PN160
ANSI class 150、300、600、900、1500
JIS 10k /JIS 20K
夾持型（Wafer）
● 壓力損失：按照右圖計算公式計算壓力損失
● 入口壓力：測量液體流量時，流量計對入口壓力的要求按計算公式計算
● 雷諾數：10000＜Re＜700000
傳感器參數
● 環境溫度范圍：-20 to 140O F (-29 to 60 ℃ )；
● 外殼材質：低銅壓鑄鋁 Nema 4X ,IEC60529 IP66 （標準），可定制不銹鋼材質轉換器外殼
● 供電電源： DC 16V to 36V ，1A快速熔斷保險
● 電流輸出：4 to 20 mA輸出，有源輸出，與電源隔離，負載電阻與電源的關系參考下面的關系圖
● 脈沖輸出：0～5000HZ，有源輸出，NPN方式，內帶上拉電阻，占空比50%
● 開關輸出：高低報警，兩組常開觸點，驅動能力為24VDC,30mA,驅動阻抗大于800歐姆的繼電器、報警燈和閥門
● 顯示： LED液晶，4行顯示，帶背光；瞬時流量和總量的顯示位數為9位
瞬時流量單位：m3/h、m3/m、m3/s、Gal、USAG/m、USAG/s、kg/h、kg/m、kg/s、t/h、t/m
總量單位：m3、Gal、L、kg、t
溫度單位：℃
壓力單位：Mpa
密度單位：kg/m3
頻率單位：HZ
● 算法選擇：
| 可選擇的算法 | 測量介質 | 測量及顯示 | 流量單位 | 輸出電流4 to 20mA | 脈沖輸出 | RS485輸出 | |||||||||||||||
| 氣體工況體積流量 | 氣體 | 工況下的體積流量、溫度 | m3 | 工況流量 m3/h | 標準配置 | 所有參數和數據 | |||||||||||||||
| 氣體標況體積流量 | 氣體 | 標況下體積流量、溫度、壓力 | Nm3 | 標況流量 Nm3/h | |||||||||||||||||
| 液體體積流量 | 液體 | 體積流量、溫度 | m3 | 體積流量 m3/h | |||||||||||||||||
| 液體質量流量 | 液體 | 質量流量、溫度 | kg or t | 質量流量 kg/h,t/h | |||||||||||||||||
| 飽和蒸汽溫度補償 | 飽和蒸汽 | 質量流量、溫度、密度 | kg or t | 質量流量 kg/h | |||||||||||||||||
| 飽和蒸汽壓力補償 | 飽和蒸汽 | 質量流量、溫度、壓力、密度 | kg or t | 質量流量 kg/h | |||||||||||||||||
| 飽和蒸汽溫壓補償 | 飽和蒸汽 | 質量流量、溫度、壓力、密度 | kg or t | 質量流量 kg/h | |||||||||||||||||
● 帶10段非線性處理功能
● 通訊協議： RS485通訊（modbus協議）
Hart協議 可選
RS232通訊 可選
● 校準功能： 4 to20mA校準
溫度校準
壓力校準
● 防護等級： IP65
● 電氣接口： 1/2NPT
● 功率： max 3 watts
● 防爆等級： ExdeⅡBT6
ExdeⅡCT6
渦街流量計可測流速與介質密度的關系
流速范圍
| DN | 液體流速范圍m/s | 氣體流速范圍m/s | 蒸汽流速范圍m/s | ||||||||||
| Vmin | Vmax | Vmin | Vmax | Vmin | Vmax | ||||||||
| 15 | 0.5 | 9 | 7.9 | 80 | ﹣ | 85 | |||||||
| 20 | 0.4 | 9 | 6.8 | 80 | ﹣ | 85 | |||||||
| 25 | 0.35 | 9 | 5.9 | 80 | 5.5 | 85 | |||||||
| 32 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 5.5 | 85 | |||||||
| 40 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 5.5 | 85 | |||||||
| 50 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
| 65 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
| 80 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
| 100 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
| 125 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
| 150 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
| 200 | 0.35 | 9 | 5.9 | 80 | 4.4 | 85 | |||||||
| 250 | 0.4 | 9 | 6.9 | 80 | ﹣ | 85 | |||||||
| 300 | 0.4 | 9 | 6.9 | 80 | ﹣ | 85 | |||||||
| 介質 | 計算依據 | 物理參數 | ||||||
| 液體 | 水 | 密度1000kg/m3 | ||||||
| 氣體 | 空氣 | 密度1.29kg/m3 | ||||||
| 高溫氣體 | 蒸汽 | 0.7Mpa，170℃，密度4.1kg/m3 | ||||||
轉換器功能
| FV-D | |||||
| 電源 | DC16V TO 36V | ||||
| 顯示 | LCD液晶 | ||||
| 4-20mA | √ | ||||
| 脈沖 | √ | ||||
| 高低報警 | √ | ||||
| RS485 | √ | ||||
| HART | 選配 | ||||
| RS232 | 選配 | ||||
| FV-D | |||
| 質量流量 | √ | ||
| 體積流量 | √ | ||
| 標況流量 | √ | ||
| 密度 | √ | ||
| 溫度 | √ | ||
| 壓力 | √ | ||
| 非線性修正 | √ | ||
| 信號處理 | 頻譜分析和自適應濾波技術 | ||
轉換器菜單結構
轉換器輸出接線
注意：
1、脈沖輸出、模擬量電流輸出與電源隔離
2、脈沖輸出內帶上拉電阻，NPN方式，有源輸出
3、電流輸出為有源輸出，內帶24VDC
4、高低報警回路的驅動能力為：24VDC,30mA,可以驅動繼電器，閥門和報警燈
安裝要求
※ 上圖為流量計前后安裝直管段的示意圖；
※ 下表為流量計的直管段要求數據表；
| 流量計入口管路 | 正確運行所必須的最小直管段長度 | ||||||||||||
| 上游直管段要求mm | 下游直管段要求mm | ||||||||||||
| 單個90度彎頭 | 20 Dia | 12 Dia | |||||||||||
| Tee | 20 Dia | 12 Dia | |||||||||||
| RDCR / EXPNDR | 20 Dia | 12 Dia | |||||||||||
| 同一平面2個90度彎頭 | 30 Dia | 17 Dia | |||||||||||
| 全開的蝶閥或者球閥 | 30 Dia | 17 Dia | |||||||||||
| Two 90’s Out of Plane | 40 Dia | 22 Dia | |||||||||||
| 控制閥 | 50 Dia | 27 Dia | |||||||||||
| P.R.V | 50 Dia | 27 Dia | |||||||||||
※ 下圖為流量計在在高溫場合的安裝要求。
※ 下圖為流量計在管道上的正確安裝圖。
夾持型、法蘭型外形參數圖
| DN | L(mm) | H(mm) | D(mm) | ||||||||||
| 夾持型 | 法蘭型 | 夾持型 | 法蘭型 | 夾持型 | 法蘭型 | ||||||||
| DN15 | 70 | 180 | 335 | 240 | 15 | 15 | |||||||
| DN20 | 70 | 180 | 335 | 240 | 20 | 20 | |||||||
| DN25 | 70 | 200 | 335 | 240 | 25 | 25 | |||||||
| DN40 | 70 | 200 | 335 | 247 | 40 | 40 | |||||||
| DN50 | 80 | 200 | 335 | 252 | 50 | 50 | |||||||
| DN65 | 80 | 200 | 345 | 260 | 65 | 65 | |||||||
| DN80 | 100 | 200 | 355 | 262 | 80 | 80 | |||||||
| DN100 | 120 | 235 | 365 | 280 | 100 | 100 | |||||||
| DN125 | 140 | 270 | 382 | 290 | 125 | 125 | |||||||
| DN150 | 160 | 300 | 395 | 305 | 150 | 150 | |||||||
| DN200 | 360 | 332 | 200 | ||||||||||
| DN250 | 400 | 355 | 250 | ||||||||||
| DN300 | 400 | 380 | 300 | ||||||||||
法蘭型外形參數圖
FV10-F法蘭型外形尺寸 （DIN PN16和ANSI Class150和Class300 )
| 尺寸(mm) | 法蘭之間 L(mm) | 法蘭外徑D(mm) | 高度H(mm) | |||||||||||||||||
| PN16 | Class 150 | Class300 | PN16 | class150 | class300 | PN16 | Class150 | Class300 | ||||||||||||
| 15 | 160.6 | 160.6 | 169.6 | 95 | 89 | 95 | 156 | 153 | 156 | |||||||||||
| 20 | 169.6 | 169.6 | 179.3 | 105 | 99 | 117 | 161 | 157 | 167 | |||||||||||
| 25 | 176.2 | 176.2 | 189 | 115 | 108 | 124 | 166 | 162 | 170 | |||||||||||
| 32 | 179.3 | 179.3 | 195 | 140 | 117 | 133 | 178 | 166 | 175 | |||||||||||
| 40 | 204 | 204 | 216.6 | 150 | 127 | 155 | 178 | 166 | 178 | |||||||||||
| 50 | 207 | 207 | 219.7 | 165 | 152 | 165 | 187 | 180 | 187 | |||||||||||
| 65 | 219.7 | 219.7 | 232.4 | 185 | 178 | 191 | 197 | 193 | 199 | |||||||||||
| 80 | 239.7 | 239.7 | 258.5 | 200 | 191 | 210 | 220 | 215 | 225 | |||||||||||
| 100 | 277.4 | 277.4 | 296.6 | 220 | 229 | 254 | 250 | 254 | 267 | |||||||||||
| 125 | 302.8 | 302.8 | 322 | 250 | 254 | 279 | 295 | 297 | 310 | |||||||||||
| 150 | 342.8 | 342.8 | 362 | 285 | 279 | 318 | 313 | 310 | 330 | |||||||||||
| 200 | 301.6 | 301.6 | 311.2 | 340 | 343 | 381 | 370 | 371 | 391 | |||||||||||
| 250 | 433.2 | 433.2 | 464.6 | 405 | 406 | 445 | 428 | 428 | 447 | |||||||||||
| 300 | 478.6 | 478.6 | 510 | 460 | 483 | 521 | 480 | 491 | 510 | |||||||||||
FV10-F法蘭型外形尺寸 （DIN PN25和JIS10K和JIS20K）
| 尺寸(mm) | 法蘭之間 L(mm) | 法蘭外徑D(mm) | 高度H(mm) | |||||||||||||||||
| PN25 | JIS 10K | JIS 20K | PN25 | JIS10K | JIS20K | PN25 | JIS10K | JIS20K | ||||||||||||
| 15 | 127 | 127 | 133 | 95 | 95 | 95 | 156 | 156 | 156 | |||||||||||
| 20 | 129 | 129 | 137 | 105 | 100 | 100 | 161 | 158 | 158 | |||||||||||
| 25 | 137 | 137 | 141 | 115 | 125 | 125 | 166 | 171 | 171 | |||||||||||
| 32 | 141 | 141 | 147 | 140 | 135 | 135 | 178 | 176 | 176 | |||||||||||
| 40 | 156 | 156 | 162 | 150 | 140 | 140 | 178 | 173 | 176 | |||||||||||
| 50 | 160 | 160 | 164 | 165 | 155 | 155 | 187 | 182 | 182 | |||||||||||
| 65 | 168 | 168 | 176 | 185 | 175 | 175 | 197 | 192 | 192 | |||||||||||
| 80 | 190 | 190 | 202 | 200 | 185 | 200 | 220 | 213 | 220 | |||||||||||
| 100 | 215 | 215 | 243 | 235 | 210 | 225 | 258 | 245 | 253 | |||||||||||
| 125 | 219 | 219 | 253 | 270 | 250 | 270 | 305 | 295 | 205 | |||||||||||
| 150 | 271 | 271 | 311 | 300 | 280 | 305 | 320 | 310 | 323 | |||||||||||
| 200 | 316 | 316 | 354 | 360 | 330 | 350 | 380 | 365 | 375 | |||||||||||
| 250 | 360 | 360 | 404 | 425 | 400 | 430 | 438 | 425 | 440 | |||||||||||
| 300 | 386 | 386 | 438 | 485 | 445 | 480 | 493 | 473 | 490 | |||||||||||
插入型外形參數圖
選型表
