一、用途、特点与型谱
DBLU系列涡街流量变送器是一种采用压电晶体作为检测元件,输出与流量成正比的标
准模拟信号(4~20mA DC)的流量变送器。该仪表可以直接与XSJ、XSJB型仪表系统配套,
也可以与计算机及集散系统配套使用,对不同介质的流量参数进行测量。该仪表采用了流体
涡街的检测原理,且检测涡街的压电晶体不与介质接触,并采用具有良好抗振性能的对称结
构,因此, 仪表具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点。仪表可通过放大变换电路的拨
码开关方便地设定变换系数,用以改变量程,并配有现场指示表头供现场指示用。
DBLU系列涡街流量变送器可用于各种气体、液体和蒸汽的流量检测及计量。
DBLU系列涡街流量变送器的型谱标记意义如下:
DBLU-× × ×× -×
使用环境:防爆型,标记B;
非防爆型,无标记。
公称通径:DN 25,标记02
DN 40,标记04
DN 50,标记05
DN 80,标记08
DN 100,标记10
DN 125,标记12
……………………
DN 300,标记30
……………………
DN 1000,标记100
测量介质: 通用,标记1
液体,标记2
气体,标记3
蒸汽,标记4
连接方式: 法兰卡装式,标记为2
插入式,标记为3
表示涡街流量变送器
二、工作原理
涡街流量变送器的基本原理是卡门涡街原理, 即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。
变送器流通本体直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示, 流通本体内插入有一个
近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。
当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离, 在柱体下游
便形成了交错排列的两列旋涡,即“涡街”。理论分析和实验已证明,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。
式中:
f── 柱体侧旋涡分离的频率(Hz);
V── 柱侧流速(m/s);
d── 柱体迎流面宽度(m);
Sr──斯特劳哈尔数。是一个取决于柱体断面形状而与流体性质和流速大小基本无关的常数, Sr:0.17~0.18。
LUGB系列涡街流量变送器的设计柱宽d与流通管直径D具有固定的比值,因此, 流经
管内的平均流速 与柱侧流速V有固定的比值:
于是:
由于上式中,d和D都是已知的结构尺寸,而Sr是常数, 因此测得旋涡分离频率f,便
测得了管内平均流速,从而测得流量Q:
式中:
F── 变送器流通本体的流通面积(m2);
── 变送器流通本体的平均流速(m/s)。
旋涡交错分离,在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力,设在柱体内部(或后面)的检测探头受到这种微小的脉动压力的作用, 使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。该信号经放大器上的电荷变换、放大、滤波限幅和触发整形处理后,输出频率与旋涡分离频率相同的方波电压脉冲信号。该信号再送到系数板上的倍率乘法器和变换系数乘法器,通过调整倍率J和变换系数KB,将与流量范围有关的涡街频率范围统一变换为0~1000Hz标准频率范围,即:
fBmax=J×KB×fmax=1000Hz
式中:fBmax:标准上限频率(Hz);fmax:对应用户选定量程上限的涡街频率(Hz);J:
倍乘数,分别为1或者10或者100;KB:变换系数。该标准频率送到放大板上的频率/电流转换器,转换成4~20mA,DC的模拟电流输出。
只要确定了WSUF变送器的流量范围,利用涡街流量传感器的仪表系数,可以求得fmax
(具体方法参照第六节--流量变送器参数的整定),就可算出变换系数KB和倍率系数J,
使得仪表输出电流与流量量程成线性关系。