LUGB、LUCB型涡街流量传感器选型、安装使用手册

1、 大河科技 LUGB、LUCB型涡街流量传感器选型、安装使用手册PMF大河科技型涡街流量传感器杭州大河科技有限公司HANGZHOU DAHE TECHNOLOGY CO.,LTD.LUGBLUCB选型安装使用手册目 录31杭州大河科技有限公司 TEL 概述2二 工作原理3三 技术参数4 3.1 物理参数4 3.2 电气参数4 3.3 选型参数5 3.3.1 外形结构及尺寸5 3.3.2 型号及功能选择6 3.3.3 LUGB型满管式涡街可测范围8 3.3.4 LUCB型插入式涡街可测范围10 3.3.6 选型举例 11四 安装指南 124. 1表体安装124.1.

2、1表体安装位置选择13 4.1.2表体安装方法134.2放大器线路连接134.3连接线缆的选择及注意事项13五 使用及调试145.1不同种类放大器的参数设定145.1.1 无显示脉冲输出型放大器的参数设定 145.1.2 无显示电流输出型放大器的 参数设定 145.1.3 现场显示无输出型、脉冲输出型、电流输出型放大器的 参数设定 145.1.4 现场显示温度补偿型放大器参数设定 175.1.5 现场显示温压补偿一体化型放大器参数设定 195.2 涡街现场调零 235.2.1 放大倍数电位器的调整 235.2.2 灵敏度电位器的调整 23六 常见故障及排除 236.1 无信号输出或瞬时流量无显

3、示 236.2 管道没有流量时有信号输出或瞬时流量现示 246.3 信号输出或瞬时流量不稳定 24附录1无显示电流输出型连线图 25附录2无显示脉冲输出型连线图 25附录3现场显示无输出型连线图 26附录4 现场显示脉冲输出型连线图 26附录5 现场显示电流输出型连线图 27附录6 现场显示温度补偿型连线图 27附录7 现场显示温压补偿一体化智能型连线图 28附录8 放大器与表体分离型放大器线路连接图 28附录9 各种类型放大器功能一览表 29附录10 各种类型涡街表体功能一览表 30一概述尊敬的客户您好！首先感谢您使用本公司的产品。为了便于您更加了解、安装和使用本公司生产的系列涡街传感器，请

4、您在仪表安装前认真阅读本手册。它将提供给您有关LUGB满管式涡街、LUCB插入式涡街的测量原理、设备选型、安装方法、调试方法、异常诊断等方面的知识和注意事项，并帮助您更好的使用本公司的产品。LUGB、LUCB型分别代表满管式涡街和插入式涡街。它们的主要区别在于表体的外形结构（见图二）和安装方式（见图四）。LUGB、LUCB型涡街可广泛适用于石油、化工、制药、造纸、冶金、电力、环保、食品等工业企业中，用于各种气体、液体、蒸汽等低粘度流体的流量测量，也可以用于含有微小颗粒、杂质的混浊液体的测量。传感头现场可拆卸型涡街更是本公司的专利产品，它以其独特的设计和加工工艺，可以在不影响管道流体流动的情况下

5、，对涡街传感头进行更换维护。正因为它的高可靠性，传感头现场可拆卸型涡街被广泛的应用于各种重要工作场合，并作为控制仪表用于自动化仪表系统控制中。低流速型涡街以它独特的设计理念，去除了因为管道内流体流量小而管道缩径又麻烦的矛盾。在测量小流量时，低流速型涡街不需要管道缩径而直接安装，但却可以测量低于同等管道口径涡街流量下限的超小流量。使用起来简、单方便，也降低了用户的使用成本。本公司生产的防爆型涡街流量传感器是根据GB3836.12000爆炸性气体环境用电气设备第一部分：通用要求和GB3836.22000爆炸性气体环境用电气设备第二部分：隔爆型"d"以及GB383683爆炸性环境

6、用防爆电气设备的有关规定设计制造的，经国家劳动安全部门指定的检验单位检验并取得防爆合格证。本安型防爆标的防爆等级为iaCT4。隔爆型防爆等级为ExdIICT6是隔爆等级中的最高级。二 工作原理LUGB、LUCB型涡街流量传感器是应用卡门和斯特罗哈尔有关旋涡的产生和旋涡与流量关系的理论为依据来测量蒸气、气体及低粘度液体的流量的。如图一所示，在表体中垂直插入一根三角柱即旋涡的发生体，当表体中有介质流过时，在三角柱的后面传感头两侧交替产生方向相反有规则的卡门旋涡。其旋涡的分离频率F与介质的流动速度V成正比。因此，通过涡街中传感头检测出旋涡个数，就可以测算出流体流速，再根据表体口径计算出被测介质的体积

7、流量。计算公式如下：F=St*V/(1-1.27*d/D) 公式1Q=3600*F/K 公式2M=Q* .公式3l F-流体流过涡街三角柱产生的旋涡频率（单位：Hz）l St-斯特罗哈尔常数（单位：无冈量）l V-管道内流体流速（单位：m/s）l d-仪表内三角柱宽度（单位：m）l D-仪表内径（单位：m）l Q-瞬时体积流量（单位：m3/h）l K-涡街的仪表系数（单位：脉冲个数/立方米）l M-瞬时质量流量（单位：Kg/h）l -流体密度（单位：Kg/ m3）不同口径的涡街，仪表系数K的大小是不同的，其具体数值是通过流量标定装置实际标定得到的。其意义为每流过一立方米的流体，不同口径的涡街所

8、产生的旋涡个数。 三 技术参数3.1物理参数l 公称口径：LUGB满管型涡街 10-500，LUCB插入型涡街 200-2000l 测量介质：液体、气体、饱和蒸汽、过热蒸汽l 标准状态条件：P=0.101325MPa；T=20。l 放大器使用环境温度：-40-+65l 大气压力：86KPa106KPal 相对湿度：5-95l 测量介质温度：LUGB型 （40-+420），LUCB型（40-+250）l 最高介质压力：Pmax2.5MPa （Pmax >2.5 MPa订货时需说明）l 精度等级：LUGB型0.5级、1级、1.5级、0.2级(需协议供货)；LUCB型2.5级、1.5 级(需协

9、议供货)、1级(需协议供货)l 涡街最大可测流量范围：见表二、表三、表四、表五、表六、表七l 涡街精度可测流速范围：液体（0.50米/秒6.6米/秒）、气体、蒸汽（4.5米/秒50米/秒）l 数字滤波智能型涡街精度流速范围：液体（0.29米/秒8.0米/秒）、气体、蒸汽（2.5米/秒65米/秒）l 防爆标志：ExiaCT4 本安型或ExdCT6 隔爆型l 表体材质：1Cr18Ni9Ti(其它材质协议供货)l 防护等级：IP54、IP653.2电气参数l 工作电压：12VDC、24VDC、3.6VDC（锂电池寿命大于2年，只限现场显示型）。l 输出信号*工况瞬时流量对应电压脉冲（低电平1V,高电

10、平6V，脉宽10uS）*标况瞬时流量对应电压脉冲（只限温压补偿一体化涡街。低电平1V,高电平6V）*工况瞬时流量对应两线制4-20MA输出（温压补偿一体化涡街为三线制4-20MA输出）*标况瞬时流量对应三线制4-20MA输出（只限温压补偿一体化涡街）l 通讯方式：RS232或RS485（只限温压补偿一体化涡街或温度补偿型涡街）。l 显示方式（温度补偿或普通显示型涡街）*现场液晶双行显示： 可同时显示瞬时流量、累积流量。温度补偿型涡街可循环 显示温度、压力、瞬时流量、累积流量等参数。（温压补偿一体化型涡街）*现场液晶三行显示： 可同时显示标况瞬时流量、标况累积流量、工况温度、工 况压力、电池电压

11、或显示工况瞬时流量、工况累积流量、频率等参数。3.3选型参数3.3.1 LUGB、LUCB型涡街最大外形结构及最大外形尺寸所有法兰卡装型涡街表体法兰为厂家提供的专用法兰。所有法兰连接型涡街表体法兰尺寸为对应口径、压力下的标准法兰。插入式涡街表体与管道连接处法兰为DN100标准法兰。所有法兰参照标准为（GB9119.8-88 PN1.6MPa或GB9119.9-88 PN2.5MPa）。见图二、表一。LUGB、LUCB型涡街外形结构示意图 图二 LUGB、LUCB型涡街最大外形结构尺寸 表一 (单位：mm)口径H1H2H3H4H5H6H7D1D2D3L1L2L3L4A10415905015420

12、955020430105502543532545246548511011550200100250465324403454564855071151405020010025048540450395460500520921507820011225050050460410465515535981657820011225051565475435475535555110185782251122755358049545050055057013420078225112300550100520490525585607158220782501123505851255405205406006201752501102

13、751123756001505655505656506702002851233001404006502006156106157107302503401433501604507102506656706657757955301150300405125163400180500775300715730715835855580120035046015017545020055083535076579076590592558012004005201751905002206009054008158608159709906301250450580200195550240650970450865900865102

14、0104063012505006402252156002607001020500915960915108011006801300550715250235650280750108060073013503008008301450400100093015505003.3.2.型号及功能选择LUGB-满管式涡街 LUCB-插入式涡街 A-满管式涡街表体连接形式1 法兰连接型 2 法兰卡装型（首选）B-涡街可测介质1 气体、液体、蒸汽通用，全智能数字滤波汉字液晶显示型涡街2 测量液体 3 测量气体 4 测量饱和蒸汽、过热蒸汽D-输出信号 0 电压脉冲（低电平1V, 高电平6V，脉宽10uS）1 两线制4

15、-20MA输出( 温压补偿型为三线制) 2 无信号输出（现场显示型）E-涡街可测最高介质温度0 -40+1501 -40+2802 -40+3503 -40+420C、O-涡街口径满管式涡街插入式涡街C口径测量口径范围DN200-DN20000+10mm0015mm0120mm0225mm0332mm0440mm0550mm0665mm0880mm10100mmO口径20200mm020200mm25250mm025250mm30300mm030300mm35350mm035350mm40400mm040400mm45450mm045450mm50500mm050500mm测量口径范围DN10

16、-DN500060600mm070700mm080800mm090900mm1001000mm1501500mm2002000mmF-防爆等级 0 无防爆认证，防护等级为IP54、IP65 1 本安防爆型，防爆等级为ExiaCT42 隔爆防爆型，防爆等级为ExdCT6G-涡街放大器显示形式0 无现场显示型涡街(无补偿功能) 1 现场显示型涡街（可显示瞬时流量、累积流量，补偿型还能显示温度、压力、工况流量等）H-仪表精度等级0 1.0级（LUGB型首选，LUCB型需协议供货）1 0.5级（只限LUGB型涡街）2 0.2级（只限LUGB型涡街，需协议供货）3 2.5级（LUCB插入型涡街首选）4

17、1.5级（LUCB插入涡街型需协议供货）5 低流速型涡街（表体内直接缩径，精度1.5级）I-放大器安装形式0 表体与放大器不分离型1 表体与放大器分离型（分离距离10米。温度及温压补偿型放大器不可选）2 表体潜水型涡街J-涡街放大器工作电源0 12VDC供电1 24VDC供电2 3.6V锂电池供电（只限带液晶显示无信号输出型涡街）3 3.6V锂电池、24VDC同时供电（只限带液晶显示有信号输出型涡街）K-涡街检测功能及放大器显示形式0 无补偿型涡街(无温度、压力补偿功能)1 现场显示温度、压力补偿一体化智能型涡街(适用于气体法兰连接型专用表体。可显示标况瞬时流量、标况累积流量或温度、压力、频率

18、、时间等。可同时选择补偿前或补偿后三线制4-20Ma输出或电压脉冲输出，脉冲低电平1V, 高电平6V, 脉冲占空比50%）2 现场显示温度、压力补偿一体化智能型涡街(适用于过热蒸汽、饱和蒸汽法兰连接型专用表体。可进行密度补偿计算。可显示瞬时质量流量、累积质量流量、工况体积量或温度、压力、频率等。可同时选择补偿前或补偿后三线制4-20Ma输出或电压脉冲输出，脉冲低电平1V, 高电平6V, 脉冲占空比50%）3 温度补偿智能型涡街(饱和蒸汽专用型，可进行密度补偿计算。可显示瞬时质量流量、累积质量流量或温度、压力等。可选补偿前三线制电压脉冲输出，脉冲低电平1V, 高电平6V, 脉冲占空比50%）L-

19、LUGB满管式涡街传感头安装形式0 表体传感头断流拆装型1 表体传感头不断流拆装型（专利技术）P-LUCB插入式表体安装形式1 LUCB插入式表体断流拆装型2 LUCB插入式表体不断流拆装型M-通讯方式0 无通讯1 R485通讯（只限智能型放大器） 2 R232通讯（只限智能型放大器）N-HART协议0 无HART协议1 带HART协议3.3.3.LUGB型满管式涡街可测流量范围（见表二至表五） LUGB型涡街测量不同工况密度下液体时可测工况流量范围 表二（单位：m3/h）项目500kg/m3600kg/m3700kg/m3800kg/m3900kg/m31000kg/m31200kg/m31

20、400kg/m31600kg/m31800kg/m3500到1800（kg/m3）Qmax不同工况密度下液体，LUGB型满管式涡街液体可测下限流量QminDN100.300.280.240.210.190.150.140.130.120.112.0DN150.600.500.470.370.360.350.300.280.260.244.5DN201.151.000.980.900.800.600.580.560.540.528.0DN251.301.201.101.051.000.900.820.760.710.6812DN321.901.801.701.621.561.501.451.35

21、1.201.0020DN403.503.203.002.802.602.282.202.102.001.9032DN504.704.303.93.703.603.503.002.802.602.5050DN657.106.506.306.206.106.005.004.504.204.0084DN8011109.609.209.109.008.007.607.006.00127DN1002018171615141312109.00198DN12528262524232221201814310DN15052504542363230282620445DN2009988787062575350433

22、5791DN25018416515013011089807268551237DN30025022020018016012812011098771780DN3503502802502101901731601401201002450DN4004504003603002602262001801601403160DN4505004504003503002862602402101804000DN5006005304804203803553303002602204950 LUGB型涡街测量不同工况密度下气体时可测工况流量范围 表三（单位：m3/h）项目0.50kg/m30.80kg/m31.20kg/m3

23、2.40kg/m33.60kg/m34.80kg/m36.00kg/m37.20kg/m38.40kg/m39.60kg/m312.0kg/m320kg/m30.6到20.kg/m3Qmax不同工况密度下气体，LUGB满管式涡街气体可测下限精度流量QminDN102.82.01.61.51.41.31.21.11.00.90.80.716DN154.83.53.22.82.72.62.52.42.32.22.12.038DN208.26.65.04.84.74.54.34.03.93.83.73.067DN251097.97.67.26.96.66.25.95.45.04.5100DN3226

24、181413.212.812.21211.711.210.910.19170DN40382520191817161514131210300DN50484031292826232221201812500DN65806653454442403835302618780DN80130100807670666258504638281200DN100180160120110100908070625648352000DN1252802501901701561451351201009076552900DN150380310280260240220200180160140110854100DN200800600

25、5004804304003803603303002702007500DN250100088079073068062059052048042040030012500DN300130011901140106098090082076070062058040016500DN3501800160015501400130012001100100090082072060022000DN4002200216020001800165015001400130012001100100070030000DN4502700258025002300210019001700160015001400120080037000D

26、N50035003200310029002600240022002000180016001300100046000*气体工况体积流量与标况体积流量折算公式：Q工*（P工+0.101325）/（273.15+T工）=Q标*P标/（273.15+T标）.（公式4）Q工 -最大或最小工况体积流量（单位：m3/h）P工 -气体工况表压力（单位：MPa）T工 -气体工况温度（单位：）Q标 -最大或最小标况体积流量（单位：m3/h）P标 -标准大气压力(取绝对压力等于0.101325MPa）T标 -标况温度，一般为20（单位：）LUGB型涡街测量不同工况密度下饱和蒸汽时可测工况流量范围 表四表压力MPa0

27、.100.200.300.400.500.600.800.901.001.201.602.00流量单位温度130140150160160170180180190200210220密度Kg/m31.101.622.122.613.163.614.595.155.546.458.4210.36口径mm范围不同工况密度下,蒸汽满管式涡街可测流量范围10Qmax1.5522.82.993.684.465.106.487.277.829.1111.814.6Kg/hQmin15.522930.036.944.651.064.872.878.291.111914615Qmax3.505.156.748.2

28、910.011.414.516.317.620.526.732.9Qmin35.051.567.483.010011514616317620526832920Qmax6.229.1511.914.717.820.425.929.131.336.447.558.5Qmin62.291.612014717820425929131336547658625Qmax9.7114.318.623.027.931.840.545.448.956.974.391.4Qmin97.114318723027931840545448956974391432Qmax15.923.330.637.745.752.266

29、.374.580.193.3121149Qmin1592343063784575226647458029331218149940Qmax23334353647393100110130170210Qmin30044057571086098012501400150017502280281050Qmax353552637688111125130150200250Qmin5504606808451020117014801670180021002730336065Qmax5987114137166190240276297345450550Qmin79011601520183522222540323036

30、20397046206030742280Qmax89.5131172212257290370410450520680840Qmin1195176023002800340039004900558060006999910011000100Qmax0.140.200.270.330.400.460.580.650.700.821.001.30t/hQmin1.872.753.604.435.366.127.788.739.401114.317.6125Qmax0.220.320.420.510.620.710.911.001.101.281.672.00Qmin2.914.295.626.918.3

31、79.561213.614.71722.327.4150Qmax0.320.460.600.740.901.031.311.471.581.842.402.96Qmin4.206.188.099.961213.817.519.621.124.632.139.5200Qmax0.560.821.081.321.601.832.332.612.813.284.285.27Qmin7.501114.417.721.424.531.13537.643.757.170.3250Qmax0.871.281.682.02.512.873.644.094.405.106.698.20Qmin11.617222

32、7.63338485458.76889110300Qmax1.251.852.422.983.614.135.255.896.347.389.6011.8Qmin16.724.73239485570788498128158350Qmax1.712.523.304.064.925.627.158.028.6010.01316Qmin22.833.644546574.995106115133174215400Qmax2.243.294.305.306.407.309.3010.511.213.11721Qmin2943.557708597124139150174228281450Qmax2.834

33、.175.456.728.139.2911.813.214.216.621.626.6Qmin37567289108123157176190221289355500Qmax3.495.156.748.2912.31417.920.121.625.23340.5Qmin466889.8110164188239268289336439540过热蒸汽密度表 表五（单位：kg/m3）表压力1301401501601701801902102202503003604200.10MPa1.101.071.041.020.990.970.950.910.890.830.760.690.630.15MPa1.3

34、81.341.341.281.241.211.191.131.111.040.950.860.780.26MPa1.961.901.851.811.761.721.641.611.511.371.241.130.30MPa2.122.012.011.961.921.371.791.681.531.381.260.36MPa2.462.392.332.272.212.112.061.941.761.591.450.40MPa2.612.542.472.412.302.252.111.911.731.570.50MPa3.163.072.992.912.772.712.542.302.071.89

35、0.60MPa3.613.513.423.253.182.972.692.422.210.70MPa4.053.943.743.653.413.092.782.530.80MPa4.594.464.234.133.853.483.132.840.90MPa5.154.994.734.614.303.883.483.161.00MPa5.545.235.094.754.283.843.481.15MPa6.376.005.845.434.884.373.971.50MPa7.877.647.056.305.635.101.65MPa8.708.437.766.926.175.591.80MPa9

36、.559.248.487.556.726.082.00MPa10.369.478.397.456.742.20MPa11.5110.479.248.207.402.50MPa12.0210.559.328.39 标准状况下气体密度 表六（单位：kg/m3）名 称空气氢气氧气氮气氯气氨气半水煤气密 度1.20410.08381.33021.16462.99470.71750.7789名 称氩气乙炔甲烷乙烷丙烷丁烷焦炉煤气密 度1.66070.94760.66691.25001.83322.41630.4518名 称乙烯丙烯天然气煤气一氧化碳二氧化碳密 度1.17781.78340.77150.7

37、4731.16441.8296注：标准状况指绝对压力为0.101325MPa，温度为20时的状态。3.3.4.LUCB型插入式涡街可测流体工况流速范围（见表7）及工况流量范围计算LUCB型插入式涡街测量不同密度下流体精度可测工况流速范围 表七气体密度（kg/m3）1.01.22.03.04.06.08.0101520可测上限流速Vmin(m/s)可测下限流速Vmin(m/s)5.55.24.54.24.03.53.02.82.72.560液体密度（kg/m3）50060070080090010001200140016001800可测上限流速Vmax(m/s)可测下限流速Vmin(m/s)0.6

38、00.580.560.540.520.500.480.450.400.356.03.3.5.LUCB型插入式涡街可测流体工况流量范围计算*气、液最小工况体积流量计算公式 Qmin=3600*Vmin*(*D2/4)公式5*气、液最大工况体积流量计算公式 Qmin=3600*Vmax*(*D2/4)公式6*气体最小标况体积流量计算公式QNmin=Qmin *( P标+P工）*(273.15+T标)*Z/ P标*(273.15+T工) 公式7*气体最大标况体积流量计算公式QNmax=Qmax *( P标+P工）*(273.15+T标)*Z/ P标*(273.15+T工) 公式8l Qmin-插入式

39、涡街可测流体最小工况体积流量（单位：m3/h）l Qmax-插入式涡街可测流体最大工况体积流量（单位：m3/h）l Vmin-插入式涡街可测流体最小工况流速（单位：m/s 见表6）l Vmin-插入式涡街可测流体最大工况流速（单位：m/s 见表6）l D-插入式涡街测量口径（单位：m）l -圆周率3.1415926l QNmin-插入式涡街可测气体最小标况体积流量（单位：m3/h）l QNmax-插入式涡街可测气体最大标况体积流量（单位：m3/h）l T标 -标况温度，一般为20。（单位：）l T工 -被测气体工况温度（单位：）l P标 -标准大气压力（取绝对压力等于0.101325MPa）l

40、 P工 -被测气体工况下表压力（单位：MPa）l Z-测量流体的压缩系数（一般气体取1.0）*蒸汽流量范围计算方法如下：l 根据蒸汽的温度、表压力查表四或表五，得出蒸汽的工况密度。 l 根据蒸汽工况密度，查表七气体栏得出插入式涡街可测最小工况流速Vmin或最大工况流速Vmax。 l 根据已知插入式涡街的测量管径，通过公式5、公式6计算出最小工况体积流量Qmin或最大工况体积流量Qmax。 l 最后用工况密度乘以Qmin或Qmax就得到了不同口径插入式涡街测量蒸汽时的质量流量范围。 3.3.6.选型举例l 已知管道口径为DN100，测量介质为过热蒸汽，工况表压力为0.8Mpa, 工况温度为300

41、，蒸汽工况流量范围约为0.2t/h-3.0t/h。最高工作温度350，最高工作表压力为1.0 Mpa。用户要求选择为LUGB型满管式涡街，并且为温压补偿一体化智能型涡街，带4-20 mA输出（对应补偿后瞬时流量）,无防爆要求，精度1.0级，传感器可现场不断流拆卸。*根据介质工况温度、压力查表五可得密度为3.48kg/m3，由查表4可得对应此密度下DN100满管式涡街的精度可测流量范围约为（0.4-0.46）t/h-（5.36-6.12）t/h。而蒸汽实际流量范围约为0.2t/h-3.0t/h，所以DN100口径的涡街的测量范围不能满足实际工况下限流量的精确测量，必须缩小管径。而DN65口径的涡

42、街在此密度下的可测范围约为（0.16-0.19）t/h-（2.2-3.2）t/h，正好能够满足0.2t/h-3.0t/h实际流量测量范围。对照3.3.2节型号选择列表其具体型号为：LUGB-1406-1201-0032-100。l 已知管道口径为DN600，测量介质为饱和蒸汽，表压力为0.8Mpa, 蒸汽实际流量范围约为45t/h-60t/h，最高工作表压力为1.2 Mpa。用户要求选择表体为LUCB型插入式涡街，现场显示，脉冲输出（对应工况瞬时流量）,无防爆要求，精度2.5级，现场断流拆卸。 *由表四可得到饱和蒸汽表压力为0.8Mpa时的工况密度为4.59kg/m3，再查表七气体部分，对应密度4.59kg/m3时插入式涡街的可测气体下限工况流速约为（4-3.5）m/s, 上限工况流速为60m/s。再根据已知管道内径DN600，由公式4、公式5计算出LUCB型DN600口径插入式涡街所