ST8000智能型旋进旋涡流量计-选型说明书

ST8000智能型旋进旋涡流量计版本号：20121220understandingmeasurementanalysiscontrolintegrationinstrumentationoptimizationFluidtemperaturesupto350℃HighaccuracyShortinletsectionsPrecisedigitalsignalprocessing(DSP)technologySuitableforhazardousareaapplications目录1、简介…………………………………………………………………………………12、特点…………………………………………………………………………………13、工作原理………………………………………………………………………………14、技术参数表……………………………………………………………………………25、口径选择………………………………………………………………………………36、外形尺寸………………………………………………………………………………77、仪表安装………………………………………………………………………………88、转换器参数……………………………………………………………………………109、型号说明………………………………………………………………………………1211.简介1.简介Fischer&Porter公司拥有世界上最先进的旋进旋涡流量计，可用来对各种单相的液体、气体、高/低温过热蒸汽和饱和蒸汽进行流量计量、检测和控制，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、造纸、制药、食品等工业部门和市政建设、环保工程等行业。2.特点2.特点●抗震型：Fischer&Porter公司的旋进旋涡流量计采用4片压电晶体进行测量，两片用来检测流体的流量，另两片用来检测管道的振动信号，4片压电晶体采用并联方式，将检测流量信号的压电晶体所检测到的振动信号抵消，这样就从根本上消除了外界振动对检测流量的影响。●温压补偿：ST8/SR8转换器可接收温度传感器PT1000信号和压力传感器信号，进行温压补偿，输出4-20mA电流信号或RS485差分信号，显示补偿后的流体流量。●防爆设计：本安型ExiaIICT6隔爆型ExdIICT6●智能型：现场可以通过三个手动键或手操器修改仪表参数和仪表量程。●输出方式：4-20mA电流信号输出／脉冲信号和ModbusRS485差分信号。●显示方式：LCD多功能显示屏可以显示瞬时流量、累积流量、频率、压力、温度、密度、电流、百分比等信息。●通讯方式：HART–Protocol通讯协议ModbusRS485接口。●接液部分无任何活动部件，坚固耐用，免维护。●精度高：≤±0.5%(测量值)3.工作原理3.工作原理在文丘里管前端流体的入口处安装一个固定的起旋器，流体流过时，由其前端固定的起旋器使流体形成旋转，再经过文丘里管产生二次漩涡，其产生的二次漩涡频率与流体的流速成正比，用压电传感器检测出漩涡频率，从而检测出流体的流量，再经过转换器处理，转换成4-20mADC电流信号输出。在测量不稳定气体或蒸汽时，压力和温度信号可输入到转换器中实现温度和压力补偿，流量输出可为：标准体积流量或质量流量。24．技术参数表4．技术参数表仪表设计SST8000SR8000精度等级±0.5%±0.5%重复率≤±0.3%(测量值)≤±0.3%(测量值)允许被测介质粘度≤2〞(DN50)≤10mPas≥2-1/2〞(DN65)≤30mPas≤2〞(DN50)≤10mPas≥2-1/2〞(DN65)≤30mPas量程比10:1--25:110:1--25:1入口/出口直管段3×D/1×D3×D/1×D传感器法兰连接ANSI1/2〞-16〞1/2〞-16〞DINDN15-DN400DN15-DN400介质温度标准型-40℃--250℃-40℃--250℃高温型-40℃--350℃-40℃--350℃压力范围标准≤16Mpa/900lb≤16Mpa/900lb特殊根据用户要求根据用户要求材质本体0Cr18Ni9/316/316L/Hast.C/Ti根据用户要求0Cr18Ni9/316/316L/Hast.C/Ti根据用户要求传感器起旋器稳流器转换器供电电源12-28VDC电池供电(3.6VDC锂电池)12-28VDC电池供电(3.6VDC锂电池)电气接口M20x1.5、1/2〞NPT、其它M20x1.5、1/2〞NPT、其它显示液晶显示液晶显示信号输出4-20mA电流信号脉冲信号ModbusRS485差分信号4-20mA电流信号脉冲信号ModbusRS485差分信号远程通信HART-Protocol通讯协议ModbusRS485接口HART-Protocol通讯协议ModbusRS485接口防爆等级本安型ExiaIICT6ExiaIICT6隔爆型ExdIICT6ExdIICT6防护等级标准型IP67传感器IP67/转换器IP67潜水型-传感器IP68/转换器IP67环境温度-40℃-+85℃-40℃-+85℃材质铸铝铸铝功耗≤0.65W≤0.65W35.1、液体的流量范围、口径、压损的确定流量表（液体）最大流量的选择原则上设定不低于0.5×Qvmax，但可根据需要最低设定为0.15×Qvmax。1、质量流量（Qm）→工况流量（QV）QV=Qm/ρ注：ρ=操作密度[kg/m3]QV=工况流量[m3/h]Qm=质量流量[kg/h]液体（水）压力损失图（20℃，1.103bar,ρ=1000kg/m3）压力损失（液体）[mbar]标况状态下的水（20℃，1.013bar，ρ=1000kg/m3）的压力损失见下图（液体压力损失图）。其他液体介质的压力损失可使用其密度（ρ）根据下列公式计算：△p’=ρ/1000×△p注：△p’=测量介质的压力损失[mbar]△p=标况状态下水的压力损失[mbar]ρ=介质的操作密度[kg/m3]举例说明：介质：液体，操作压力p=常压,操作温度T=常温，密度ρ=850kg/m3，流量QV=40m3/h确定流量计的口径。第一步：由液体流量表查询流量范围:3.5-100m3/h，流量计口径为DN80(3〞).第二步：计算在工况流量QV=40m3/h和操作密度ρ=850kg/m3时的压损：△p’=850/1000×200=170mbar5．口径选择5．口径选择SizeFlowRange[m3/h]DNInchQvminQvmaxFrequency[Hz]atQvmax151/2〞0.11.6185203/4〞0.22100251〞0.46135321-1/4〞0.810107401-1/2〞1.616110502〞2.52590652-1/2〞34560803〞57558.51004〞7100511255〞15170481506〞20300412008〞304002410〞505001630012〞10070011.240016〞18012008.725045.2、气体的流量范围、口径、压损的确定流量表（气体）参比介质：空气（20℃，1.103bar,ρ=1.205kg/m3）最大流量的选择原则上设定不低于0.5×Qvmax，但可根据需要最低设定为0.15×Qvmax。口径的选择是根据流体的最大流量来选择的。被测介质的流量（标况流量[0℃,1.103bar]或质量流量）先换算成工况流量，再根据流量表选出相应的口径。当被测气体的密度为低密度气体时（即:ρ＜1.205kg/m3），其最小流量可根据以下公式计算：式中：QVmin’：实际可用的下限流量[m3/h]QVmin：口径对应的测量下限值[m3/h]ρTable：参比介质密度ρ0=1.2kg/m3ρ：介质操作密度[kg/m3]1、标准密度（ρn）→操作密度（ρ）2、转换成工况流量（QV）a)、标准流量（Qn）→工况流量（QV）b)、质量流量（Qm）→工况流量（QV）QV=Qm/ρ3、动力粘度（η）→运动粘度（ν）ν=η/ρ注：ρ=操作密度[kg/m3]ρn=标准密度[kg/Nm3]p=操作压力[bar]T=操作温度[℃]QV=工况流量[m3/h]Qn=标准流量[Nm3/h]Qm=质量流量[kg/h]η=动力粘度[par]ν=运动粘度[m2/s]压力损失标况空气（20℃，1.013bar，ρ=1.205kg/m3）的压力损失见下页（空气压力损失图）。其他气体介质的压力损失可使用其密度（ρ）根据下列公式计算：△p’=ρ/1.205×△p注：△p’=测量介质的压力损失[mbar]△p=空气的压力损失[mbar]ρ=介质的操作密度[kg/m3]举例说明：介质：CO2，操作压力p=5bar,操作温度T=30℃，标准密度ρn=1.977kg/Nm3（见下页气体标准密度表），确定流量计的口径。第一步：转换成操作密度ρ=10.57kg/m3第二步：转换成工况流量QV=224m3/h，由气体流量表查询流量范围:18-350m3/h，流量计口径为DN50(2〞).第三步：计算在工况流量QV=224m3/h和操作密度ρ=10.57kg/m3时的压损：△p’=350mbar不同口径的旋进旋涡流量计的测量范围是不一样的。即使同一口径的流量计，用于不同介质时，它的测量范围也是不一样的。实际可用的流量测量范围需要通过计算来确定。Fischer&Porter公司拥有先进的选型软件，用户也可通过公司用软件优化选择。QVmin’=QVminхSizeFlowRange[m3/h]DNInchQvminQvmaxFrequency[Hz]atQvmax151/2〞2.5101900203/4〞2.5251200251〞5501200321-1/4〞81301300401-1/2〞122001400502〞183501200652-1/2〞30400720803〞606004901004〞6510004701255〞11015004101506〞15030003902008〞200400026525010〞300600021530012〞550800013040016〞1100150001155部分气体的标准密度(0℃，1.103bar)GGasNormalDensity[kg/m3]Acetylene1.172Air1.290Ammonia0.771Argon1.780Butane2.700Carbondioxde1.970Carbonmonoxide1.250Ethane1.350Ethylen1.260Hydrogen0.0899Methane0.717Naturalgas0.828Neon0.890Nitrogen1.250Oxygen1.430Propane2.020Propylene1.915空气压力损失图（20℃，1.103bar,ρ=1.205kg/m3）65.3、饱和蒸汽的流量范围、口径、压损的确定举例说明：介质：饱和蒸汽，口径DN50(2〞)，操作压力p=7bar,确定流量计的测量范围？第一步：由饱和蒸汽流量对照表查询流量范围:QV=66-1285kg/h.第二步：由饱和蒸汽流量对照表查询可知：饱和蒸汽温度T=165℃，饱和操作密度ρ=3.67kg/m3.饱和蒸汽温度、压力、密度、流量、口径对照表P[bara]0.511.52345678910121525303540DN/inch15min1/2max2325.938.6311.3416.5421.6426.7531.7536.7641.6646.6651.5761.38761112513150151751720020min3/4max4.87.53152.821.5328441554767879992101041211713129151531919031.5312.537.537543.7437.55050025min1max9.7157305.74365688311108131341615918184212082323326258313073838062.562575750