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渦街流量計應(yīng)用
ZHLU系列渦街流量計是基于卡門渦街原理研制成功的一種流體振蕩型流量檢測儀表，其特點(diǎn)是壓損小,量程寬,測量精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響；無可動機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-40℃～+320℃的溫度范圍內(nèi)工作。其電荷轉(zhuǎn)換器有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與流量積算儀、PLC、DCS等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量儀表。渦街流量計廣泛適用于石油化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對工業(yè)管道中的氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)的流量進(jìn)行計量和控制。
渦街流量計原理
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如下圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)平均流速為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
f=StV1/d=St+V/md （1）
式中 V1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
St--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量Qv為
Qv=πD2V1/4=πD2mdf/4St (2)
K=f/qv=[πD2md/4St]-1 (3)
式中 K--流量計的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。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(guān)，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(guān)系圖。由圖可見，在ReD=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(dāng)測量氣體流量時，只要檢測出頻率f就可以求得管道內(nèi)流體的流速，有流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比稱之為儀表常數(shù)K，見公式：
K=N/Q（l/m³） (4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 K=儀表常數(shù)（l/m³）
N=脈沖個數(shù)
Q=體積流量（m³）
由上式可見，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(guān)。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(yīng)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量還是有直接影響的。
渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，帶溫度補(bǔ)償?shù)臏u街流量計（有內(nèi)補(bǔ)和外補(bǔ)之分）還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。
技術(shù)參數(shù)：
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型號:
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ZHLU系列
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測量介質(zhì)
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氣體、液體、蒸汽
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口徑規(guī)格
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法蘭卡裝式口徑選擇： DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200等
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法蘭連接式口徑選擇： DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300
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流量測量范圍
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正常測量流速范圍：雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s
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正常測量流量范圍：液體、氣體流量測量范圍見產(chǎn)品選型表
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流量比：1:6~1:30 正常1:10
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測量精度
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1.0級（液體） 1.5級
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被測介質(zhì)溫度
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常溫–40℃～80℃ 高溫0℃～250℃ 最高溫到320℃
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輸出信號
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脈沖電壓輸出信號（三線制） 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V 傳輸距離＜100m
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電流信號輸出：4~20mA(二線制)輸出 傳輸距離＜1000m
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功能
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帶RS485/232通訊；帶HART協(xié)議
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儀表使用環(huán)境
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溫度：-25℃～+55℃ 濕度：5～90% RH50℃
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傳感器材質(zhì)
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不銹鋼
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電源
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DC24V或鋰電池3.6V
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隔爆等級
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ExdiiBT4~BT6
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防護(hù)等級
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IP65
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渦街流量計產(chǎn)品選型：
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型號
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口徑
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流量范圍m³/h
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液體
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氣體
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飽和蒸汽
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ZHLU-15
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DN15
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0.4~4
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3.0~12
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3.0~12
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ZHLU-20
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DN20
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0.8~8
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6~30
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6~30
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ZHLU-25
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DN25
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1~10
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9~55
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10~85
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ZHLU-32
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DN32
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1.5~18
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12~120
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14~140
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ZHLU-40
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DN40
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2.2~27
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20~200
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22~220
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ZHLU-50
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DN50
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4~55
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30~300
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35~350
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ZHLU-65
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DN65
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14~200
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50~500
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60~600
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ZHLU-80
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DN80
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9~135
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80~800
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86~860
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ZHLU-100
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DN100
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14~200
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120~1200
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135~1350
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ZHLU-125
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DN125
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12~360
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200~2000
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210~2100
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ZHLU-150
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DN150
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30~450
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300~3000
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300~3000
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ZHLU-200
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DN200
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56~800
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500~5000
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550~5500
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ZHLU-250
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DN250
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45~1500
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800~8000
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850~8500
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ZHLU-300
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DN300
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65~2000
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1100~11000
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1250~12500
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代號
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功能1
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N
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無溫壓補(bǔ)償
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Y
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有溫壓補(bǔ)償
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代號
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輸出型號
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F1
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4-20mA輸出（二線制）
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F2
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4-20mA輸出（三線制）
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F3
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RS485通訊接口
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代號
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被測介質(zhì)
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J1
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液體
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J2
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氣體
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J3
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蒸汽
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代號
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連接方式
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L1
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法蘭卡裝式
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L2
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法蘭連接式
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代號
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功能2
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E1
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1.0級（適用于液體）
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E2
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1.5級
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E3
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2.5級（DN15；DN20）
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T1
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常溫
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T2
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高溫
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T3
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蒸汽
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P1
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1.6MPa
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P2
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2.5MPa
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P3
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4.0MPa
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D1
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內(nèi)部3.6V供電（不帶輸出）
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D2
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DC24V供電
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B1
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不銹鋼（法蘭材質(zhì)）
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B2
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碳鋼（法蘭材質(zhì)）
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選擇渦街流量計應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)和口徑選擇適合的渦街流量計產(chǎn)品，如測量飽和蒸汽和過熱蒸汽請選用蒸汽渦街流量計，測量氣體、液體的請選用渦街流量計，對于口徑大于DN200mm以上的可以選擇插入式渦街流量計。
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