防爆气体涡街流量计是一种用于测量气体流量的仪表,具有以下技术特性:
一、防爆性能
1.防爆原理
气体涡街流量计采用特殊的防爆设计,其防爆原理主要是通过限制设备内部能量释放,防止产生足以引起爆炸的火花或高温。例如,在可能产生爆炸性混合物的环境中,采用隔爆外壳将可能产生火花的电气部件与外界易燃易爆气体隔离开来。当内部发生故障产生火花时,隔爆外壳能够承受内部爆炸产生的压力,并且通过特殊的接合面结构,阻止火焰传播到外部环境。
对于本质安全型防爆(本安型)的涡街流量计,它会限制电路中的电流和电压,使其在正常工作和故障状态下产生的电火花能量不足以点燃周围爆炸性混合物。
2.防爆等级
常见的防爆等级有Ex d(隔爆型)、Ex ia(本质安全型)等。Ex d隔爆型适用于工厂等有爆炸性气体混合物的场所,其外壳能够承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并通过法兰或螺纹等连接方式与管道相连,确保爆炸不会传递到管道系统外。Ex ia本质安全型则更侧重于从电路设计上保证安全性,常用于对安全要求高的场合,如化工生产过程中的易燃易爆气体流量监测。
1.涡街测量原理
基于卡门涡街原理,当气体流经流量计内的旋涡发生体时,在其后部会交替产生两列方向相反的旋涡。这些旋涡的频率与气体的流量成正比。流量计通过检测旋涡的频率来计算气体的流量。例如,当气体流速增加时,旋涡产生的频率也会相应增加。
这种测量原理使得涡街流量计能够在较宽的流量范围内保持较好的线性关系,一般量程比可达10:1 - 20:1,能够适应不同工况下的流量测量需求。
2.精度特点
气体涡街流量计具有较高的测量精度,一般精度可以达到±1% - ±0.5%。其精度受多种因素影响,包括旋涡发生体的形状和尺寸、传感器的灵敏度以及信号处理电路的性能等。
为了提高精度,现代涡街流量计采用了先进的传感器技术和信号处理算法。例如,采用压电式传感器可以高精度地检测旋涡产生的振动信号,并且通过数字信号处理技术可以有效地滤除噪声干扰,从而提高测量精度。
三、防爆气体涡街流量计适用介质与工作范围
1.适用介质
主要用于测量各种气体介质,如空气、氮气、氢气、天然气等。对于不同的气体介质,需要根据其物理性质(如密度、粘度等)对流量计进行适当的校准和调整。例如,天然气的主要成分是甲烷,其密度和粘度与空气不同,在测量天然气流量时,需要考虑这些因素对测量结果的影响。
还可以用于测量一些含有少量杂质的气体混合物,但需要注意杂质可能会对流量计的性能产生影响,如堵塞旋涡发生体或影响传感器的正常工作等。
2.工作温度和压力范围
工作温度范围通常较宽,一般可以满足 - 40℃ - 300℃左右的工作条件。在不同的温度下,气体的物理性质会发生变化,如密度和粘度会改变,因此流量计需要进行温度补偿,以确保测量精度。
工作压力范围也比较大,一般能够承受从几kPa到几MPa的压力。不过,在选择流量计时,需要根据实际的管道压力来选择合适的压力等级,以保证流量计的安全和正常运行。
四、信号输出与传输
1.信号输出类型
通常可以输出多种信号,如频率信号、模拟量信号(如4 - 20mA电流信号)等。频率信号可以直接反映旋涡产生的频率,与流量成正比,便于远距离传输和数字化处理。4 - 20mA电流信号是一种标准的模拟量信号,能够与大多数工业控制系统兼容,方便实现对流量的监控和控制。
2.传输方式
可以通过有线方式(如电缆)将信号传输到控制室或数据采集系统。在一些特殊环境下,也可以采用无线传输方式,如采用蓝牙、ZigBee等无线通信技术,将流量计的信号传输到移动设备或远程监控中心,实现数据的实时监测和远程控制。
