涡街流量计和旋进流量计

1、ABB Automation Products GmbH涡街和旋进流量计FV4000 and FS4000FV4000涡街流量计的工作原理涡街流量计的工作原理卡曼涡街原理卡曼涡街原理涡街发生体涡街发生体压电传感器压电传感器dVf线性区线性区斯特劳哈尔数斯特劳哈尔数StSt 雷诺数雷诺数Re在一定雷诺数在一定雷诺数Re范围内范围内, ,斯特劳哈尔数斯特劳哈尔数St为常数为常数f = 旋涡频率St = 斯特劳哈尔数斯特劳哈尔数 v = 流体流速d = 涡街发生体特征宽度f = St . v dRe = 雷诺数雷诺数 D = 仪表口径v = 运动黏度DRe =v Dv.FV4000涡街流量计的工作原

2、理涡街流量计的工作原理卡曼涡街在自然界中的现象FV4000涡街流量计涡街流量计压电传感器结构压电传感器结构补偿压电晶体补偿压电晶体, 用来补用来补偿振动对测量的影偿振动对测量的影响响测量压电晶体测量压电晶体PT100 温度传感器温度传感器测量压电晶体接地补偿压电晶体PT100 温度传感器redblueyellowwhitegreennc.nc.greenwhiten新的传感器结构，传感器与转换器采用插入式连接n可选的内置式PT100温度传感器FV4000适用于测量有粘污或覆盖现象的介质适用于测量有粘污或覆盖现象的介质FV4000 焊接结构可防止焊接结构可防止 水锤水锤 现象现象FS4000旋进

3、流量计的工作原理旋进流量计的工作原理旋进流量计旋进流量计压电传感器压电传感器起旋器起旋器二次旋涡二次旋涡整流器整流器 集孔板，涡街，涡轮优集孔板，涡街，涡轮优 点于一体的流量计。尤点于一体的流量计。尤 其适用于各种气体的贸其适用于各种气体的贸 易结算。易结算。FS4000旋进流量计的工作原理旋进流量计的工作原理InletSwirlerSensorDeswirlerSensorBackflowStagnation pointHousingr=local radiusVA=axial velocity of flowVT=angular velocity of flowp=static press

4、ure起旋器起旋器压电传感器压电传感器稳流器稳流器FS4000旋进流量计的解剖图旋进流量计的解剖图FS4000旋进流量计的工作现象旋进流量计的工作现象Low FlowHigh Flow最新一代的流量测量 两线制一体和分体型带DSP信号转换器适用于液体, 气体和蒸汽的流速和温度测量一体型涡街流量计FV4000/FS4000的优越性的优越性分体型涡街流量计分体型旋进流量计一体型旋进流量计 2线制一体型线制一体型,带带DSP信号转换器信号转换器一体型一体型FV4000涡街流量计涡街流量计n技术参数技术参数:n适于测量液体适于测量液体,气体及蒸汽气体及蒸汽n口径口径: DN 15, 25, 40, 5

5、0, 80,n 100, 150, 200, 250, 300n精度精度: +/- 0.75% of rate for liquids +/- 1 % of rate for gasesn材质材质: 1.4571即即316Ti (可选可选Hast. C)n连接方式：法兰连接方式：法兰,夹持夹持n耐压等级：耐压等级：PN10-PN40,可选可选PN64,PN100,PN160n ANSI150/300,可选可选600lbs,900lbsn温度范围：温度范围：- 55400n防护等级：防护等级：IP67n防爆证书：防爆证书：EEx ib IIC T4或或 EEx d ib IIC Tn电流输出：电

6、流输出：4-20mAn自带接点输出自带接点输出n电源电源: 14-46 V DCn通信方式：通信方式：HART协议通信，协议通信，FF，PROFIBUS n夹持设计夹持设计: 65mm laid length or ANSI可直接用来替换标准孔板!一体型一体型FS4000旋进流量计旋进流量计n技术参数技术参数:n适于测量液体适于测量液体,气体及蒸汽气体及蒸汽n口径口径:DN 15, 20, 25, 32, 40, 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400n精度精度:+/- 0.5 % of rate for liquids+/- 0.5 % of rate for gas

7、esn材质材质: Meter body, inlet-body, sensor and outlet-swirler made of SST 1.4571 n连接方式：法兰连接方式：法兰n耐压等级：耐压等级：PN10-PN40,可选可选PN100, PN160 ANSI150/300,可选可选600lbs, 900lbsn温度范围：温度范围：- 55280n防护等级：防护等级：IP67n防爆证书：防爆证书：EEx ib IIC T4或或 EEx d ib IIC Tn电流输出：电流输出：4-20mAn自带接点输出自带接点输出n电源电源: 14-46 V DCn通信方式：通信方式：HART协议通

8、信，协议通信，FF，PROFIBUS2线制一体型线制一体型,带带DSP信号转换器信号转换器分体型分体型FV4000/FS40002线制分体型线制分体型, ,带带DSP信号转换器信号转换器技术参数技术参数n传感器内没有电子部件传感器内没有电子部件n分体型和一体型具有相同的测量介质温度分体型和一体型具有相同的测量介质温度范围范围n转换器为墙装转换器为墙装 n可选可选2”管装支架管装支架n防护等级为防护等级为IP 67n最长电缆长度为最长电缆长度为10 mn对于下面情形对于下面情形, 分体安装可以简化检查测分体安装可以简化检查测量值和操作控制量值和操作控制:n测量点不容易访问测量点不容易访问n高介质

9、温度高介质温度n高环境温度高环境温度分体型分体型FV4000/FS4000集成温度测量的优点(选项): n与流量在同一测量位置n避免了由于PT100安装不合适所造成的测量误差n温度测量范围:-55 to 280Cn精度:+/- 2 CFV4000/FS4000传感器可集成温度测量传感器可集成温度测量体积流量体积流量Qv蒸汽温度蒸汽温度Detecting the actual density out of the stored steam curve质量流量的计算质量流量的计算蒸汽的密度蒸汽的密度 质量流量质量流量Qm通过输出通过输出-电流输出电流输出-脉冲输出脉冲输出或或-HART-PROFI

10、BUS PA-FOUNDATION FieldbusQm = Qv * i.e. 230C = 13,96 kg/m饱和蒸汽的质量流量测量饱和蒸汽的质量流量测量技术数据技术数据:n双传感器型带二路模拟回路输双传感器型带二路模拟回路输出出n传感器结构包括：传感器结构包括：n2 个传感器个传感器n2 个电子部件个电子部件n相同的相同的K-系数系数n口径：口径：DN 50 DN 300n被测介质温度：与标准流量计被测介质温度：与标准流量计相同相同 n防爆型结构与标准流量计相同防爆型结构与标准流量计相同n也提供分体型和高温型也提供分体型和高温型双传感器型的涡街和旋进流量计双传感器型的涡街和旋进流量计亮

11、点亮点n自由的选择通讯协议(HART, Profibus PA, FOUNDATION Fieldbus)n外部的FRAM, 便于转换器的更换n增强了诊断功能nDSP控制的转换器, 便于优化信号的管理n高温型可达400C(涡街)n单独的触点输出, 或脉冲输出n在防爆区域不用打开外盖, 可以使用磁笔操作或组态新型的新型的, 带带DSP信号处理的信号处理的2线制转换器线制转换器FV4000/FS4000信号转换器信号转换器SensorsignalSensorsignal在带DSP技术的转换器内, 流速频率信号能被正确地过滤.即使传感器信号很弱和有噪音时,带DSP技术的涡街/旋进流量计也提供一个优化

12、的信号处理.DSP技术的优越性技术的优越性通过通过3个按键个按键进行数据输入进行数据输入使用磁棒进行调整（无需打开面盖）使用磁棒进行调整（无需打开面盖）技术数据技术数据:n液晶显示液晶显示: 四行四行8位显示，瞬时流量和累位显示，瞬时流量和累计流量同时显示，显示内容可计流量同时显示，显示内容可自由组态自由组态n信号转换器位置可旋转信号转换器位置可旋转 n显示部件可三方向安装显示部件可三方向安装n通讯方式通讯方式: HART，FOUNDATION Fieldbus，Profibus PAFV4000/FS4000信号转换器信号转换器n电气连接电气连接n电流输出电流输出4-20 mA / 总线总线

13、n触点输出触点输出/脉冲输出脉冲输出n供电电源供电电源:nHART, 供电电源供电电源: 14 - 46 V (Ex ib 14-28 V)nPROFIBUS-PA, FOUNDATION Fieldbus供电电源供电电源 : 9 - 32 V (Ex ia 9 -24 V) n外部外部 FRAM (备份数据库备份数据库)n传感器的标定数据传感器的标定数据n转化器内用户的设置转化器内用户的设置contact outputPulse. Opto0 bis 100 HzormAFieldbusFV4000/FS4000信号转换器信号转换器涡街和旋进流量计的比较涡街流量测量的优点涡街流量测量的优点n

14、是测量流体是测量流体, 气体和蒸汽通用的方法气体和蒸汽通用的方法n测量内无运动部件测量内无运动部件, 无磨损无磨损, 免维护免维护n传感器结构简单并且很刚硬传感器结构简单并且很刚硬n高精度高精度, 液体精度为液体精度为0.75%, 气体为气体为1%n大的量程比大的量程比, 通常为通常为1 : 20n很好的性价比很好的性价比n通过使用通过使用2线制技术线制技术, 具有最低的安装成本具有最低的安装成本n防爆或本安设计防爆或本安设计, 可用于危险区可用于危险区Zone 1 and 2n不同的过程连接不同的过程连接nCIP (在线清洗在线清洗) n与孔板比较与孔板比较, 口径低于口径低于DN 200价

15、格更便宜价格更便宜n高的抗振动性高的抗振动性, 可达可达1 g (acc. to NAMUR cond.)旋进流量测量的优点旋进流量测量的优点n是测量流体, 气体和蒸汽通用的方法n很短的上下游直管段要求n没有任何电导率的要求n最大粘度可达30 mPas (cP)n测量内无运动部件, 无磨损, 免维护n优异的精度, 对于液体, 气体和蒸汽的精度都可达0,5 %n更大的量程比, 通常为1 : 25n防爆或本安设计可用于危险区 nCIP (在线清洗)涡街流量测量的局限性涡街流量测量的局限性n只能测量低粘度的流体, 粘度 7.5 mPas(cp)n前后需要的直管段很长, 标准要求为前15 x DN/后5 x DNn对于低密度的气体最小压力需要(5 bar) e.g. H needed (required density 0,5 kg/m)n法兰型的口径范围: DN15 to DN300n夹持型的口径范围: DN15 to DN150 旋进流量测量的局限性旋进