1、概述
MTPCL-5WJ涡街流量计是利用流体震动原理开发的一种流量仪表，改流量计无可动部件，可靠性好、精度高、寿命长，可在很宽的流量范围内精确测量流体的瞬时流量和累计流量，其不受介质温度、压力、粘度及成分变化的影响，同时不堵、不卡、不易结垢、耐高温、耐高压、安全防爆，可用于恶劣环境的测量。
MTPCL-5WJ系列涡街流量计可广泛适用于石油、化工、冶金、电力、制药、环保、食品的工业环境中，可测量，液体、气体、蒸汽等流体的流量测量。
2.
工作原理
MTPCL-5WJ系列涡街流量计是应用卡门和斯特罗哈尔有关漩涡的产生和漩涡与流量关系的理论为依据来测量流体的流量。如下图所示，在流体中设置三角柱型旋涡发生体，在挡体两侧交替形成漩涡，当雷诺数大于10000时，漩涡的频率f与流体的平均流速V成正比，因而也与流量成正比，由漩涡产生的交替压力作用于封装在表体内的压电传感器时，使传感器产生压电效应。由传感器检测到这种电荷的变化，并转换为频率脉冲信号或4~20mA模拟信号输出。
流体流速可通过以下公式计算所得
f： 漩涡频率
Sr：斯特罗哈尔数
V： 流速
D：管道内径
d： 漩涡发生体宽度
2.
特点
2.
适用范围
Ø适用介质：液体、气体、蒸汽
Ø适用管径：法兰连接式 DN25~DN300
插 入 式 DN200~DN1500
Ø温度范围：-40°C~＋350°C
Ø压力范围：0~42MPa
Ø过程连接：对夹式、法兰式、插入式，在线插入式
2.
技术参数
测量介质 | 液体、气体、蒸汽(单相介质或可以认为是单相介质的流体) |
| 流速范围 | 液体0.3~7m/s，气体4.0~60m/s，蒸汽5~70m/s |
管径范围 | 法兰式 DN25~DN300 |
| 测量精度 | 法兰式:±0.5% F.S；±1.0% F.S；±1.5% F.S |
插入式DN200~DN1500 |
| 插入式: ±2.5% |
介质温度 | －40°C~＋350°C |
| 结构形式 | 法兰对夹式、法兰管段式、插入式 |
介质压力 | 1.6MPa 2.5MPa 4.0MPa (≥4.0MPa定制) |
| 量程比 | 8:1(±0.5% F.S)；10:1(±1.0% F.S)；15:1(±1.5% F.S) |
仪表材质 | 1Cr18Ni9Ti(其它材质协议定货) |
| 扩展下限 | 液体0.2m/s；气体3m/s(配过渡法兰) |
阻力系数 | 满管式：Cd≤２.5 |
| 雷 诺 数 | 正常2×104~7×106，扩展1×104~7×106 |
振动系数 | ≤0.2g |
| 环境温度 | -40~+55°C |
防护等级 | 普通型IP65(其他等级协议定货) |
| 相对湿度 | ≤90% |
防爆等级 | Ex(ia)IICT2-T5(可选) |
| 数据保护 | EEPROM，数据掉电不丢失 |
供电输出 | 脉冲型：24V D.C 输出1-5VTTL电平脉冲 |
| 显示方式 | 6位浮点数显示瞬间流量，8位浮点数显示累计流量 |
电流型 +24V D.C 输出4~20mA |
| 刷新周期可选2s，5s或10s，默认2s |
2.
测点选择
Ø流量计应水平或垂直安装(流体的流向自下而上)在与公称通径相应的管道上
Ø在流量计的上游侧不应设置流量调节阀
Ø流量计上游和下游应配置一定长度的直管段，其长度应满足下表要求：
上游管道形式 | 上游直管段长度 | 下游直管段长度 |
同心缩全开闸阀 | ≥15D |
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一个90°弯头 | ≥20D |
|
同一平面二个90°弯头 | ≥25D | ≥5D |
不同平面二个90°弯头 | ≥40D |
|
Ø如上游直管段长度不能满足要求，建议用户在上游侧管道中安装流体整流器
Ø若管道需要缩径，其直管段与渐变管的长度应满足以下要求
流量计缩径示意图
其中：D1D2为管道内径，
当D1/D2＞1.6，L≤5D 2，
当D1／D2≤1.6，L≥3D 2
Ø为不影响生产，便于检修，最好安装旁通管
Ø避免周围有强磁场或电场，以免对仪表产生干扰
Ø避免震动较大的管道以保证测量精度
Ø流量计需要带温度、压力补偿时，测压点选在流量计下游3~5D处，测温点选在下游6~8D处
压力变送器和温度变送器的安装
Ø留有足够的空间以及地点是否便于人员接近以便安装及维护。
2.
选型计算
Ø连接方式
MTPCL-5WJ的过程连接方式有对夹式，法兰管段式，插入式和在线插入式4种。一般建议选用法兰卡装式，因为其结构紧凑，价格低，而且供货周期短。在线插入式一般用于无法停产安装检修的场合。
Ø结构类型
一体型结构和分体型结构。一般采用一体型结构，只有在特殊场合下采用分体型结构(如：介质温度高时、环境温度或湿度高时、带现场显示为读数方便时)。
Ø显示方法
无现场显示、带现场显示和只带现场显示。现场显示是指在表头上装有液晶显示器，可显示累积流量、瞬时流量等参数。
Ø信号输出方式
脉冲信号输出和4～20mA标准电流信号输出。一般情况下建议采用脉冲信号输出，因为脉冲信号直接与旋涡脱落频率相对应，不需转换，具有最高的累计精度；同时，在通常的传输距离内，脉冲信号传输效果较好。标准电流信号输出一般用于与终端或控制系统组成流量测量系统。
Ø防爆型式
非防爆型和本安防爆型。如果被测介质是易燃易爆物质或测量环境存在易燃易爆物质，应选用防爆型。
Ø温压补偿
在测量蒸汽的质量流量时，由于其密度随着温度和压力的变化而变化，所以要随时对蒸汽的密度进行补偿，这时要用铂热电阻和压力变送器与涡街流量传感器共同组成质量流量测量系统。
如果是测量饱和蒸汽，要用铂热电阻或压力变送器组成质量流量测量系统；
如果是测量过热蒸汽，要用铂热电阻和压力变送器共同组成质量流量测量系统；
无论是测量饱和蒸汽还是过热蒸汽，如果温度和压力比较稳定，为降低设备成本，也可以根据工况状态，用设定固定值的办法补偿密度；
其他介质可根据实际情况组成质量流量测量系统
Ø传感器口径
传感器口径不同，其测量范围不同，可依据以下表格选取适当的传感器口径
满管式涡街流量变送器流量范围参考表
管径 mm | 参考仪表系数 脉冲数/m 3 | 液 体 | 气 体 | 蒸 汽 |
参考流速：0.3~7m/s | 参考流速：4.0~60m/s | 参考流速：5~70m/s |
脉冲频率 (Hz) | 流量范围m3/h | 脉冲频率(Hz) | 流量范围 m3/h | 脉冲频率(Hz) | 流量范围 m3/h |
25 | 75737 | 15~260 | 0.7~12.37 | 185~2230 | 8.8~106 | 210~2588 | 10.0~123 |
40 | 17203 | 8~162 | 1.6~32 | 91~1370 | 18~271 | 114~1598 | 22.6~316 |
50 | 9674 | 7~134 | 2.5~50 | 77~1139 | 28.5~424 | 95~1327 | 35~494 |
80 | 2384 | 4~85 | 6.4~128 | 50~719 | 75~1085 | 60~839 | 90~1266 |
100 | 1220 | 3~68 | 10~200 | 39~575 | 115~1690 | 48~671 | 141~1979 |
150 | 341.6 | 2~43 | 22.5~450 | 25~362 | 260~3817 | 35~423 | 368~4453 |
200 | 141.6 | 1.6~31 | 40~800 | 18~267 | 460~6785 | 22~311 | 565~7916 |
250 | 72.35 | 1.2~25 | 62~1240 | 14~213 | 720~10602 | 17~249 | 883~12370 |
300 | 42.38 | 1~21 | 90~1800 | 12~181 | 1050~15268 | 15~210 | 1270~17820 |
插入式涡街流量变送器流量范围参考表
管径 mm | 参考仪表系数 脉冲数/m3 | 液 体 | 气 体 | 蒸 汽 |
参考流速0.3~7m/s | 参考流速4.0~60m/s | 参考流速5~70m/s |
脉冲频率Hz | 流量范围m3/h | 脉冲频率(Hz) | 流量范围m3/h | 脉冲频率(Hz) | 流量范围(m3/h) |
200 | 577.5 | 6.4~128 | 40~800 | 73.8~1088 | 460~6785 | 90.6~1269 | 565~7916 |
300 | 196.6 | 5.4~81.9 | 100~1500 | 84.2~842 | 1530~15300 | 97.2~972 | 1780~17800 |
400 | 111.5 | 5.6~83.6 | 180~2700 | 83.6~836 | 2700~27000 | 99.1~991 | 3200~32000 |
500 | 71.53 | 5.6~83.6 | 280~4420 | 83.6~836 | 4240~42400 | 98.4~839 | 4950~49500 |
600 | 49.1 | 5.6~83.6 | 410~6100 | 83.6~836 | 6100~61000 | 96.8~968 | 7100~71000 |
800 | 27.5 | 5.6~83.6 | 720~10800 | 82.9~829 | 10850~108500 | 93.7~937 | 12660~126600 |
1000 | 17.5 | 5.5~82.5 | 1130~16900 | 82.6~826 | 17000~170000 | 97.2~972 | 20000~200000 |
1200 | 12.18 | 5.5~82.5 | 1163~24400 | 82.6~826 | 24400~244000 | 96.4~964 | 28500~285000 |
1500 | 7.79 | 5.5~82.5 | 2550~38000 | 82.6~826 | 38200~382000 | 96.3~963 | 44500~445000 |
2.
外型尺寸
单位：mm
DN | A | B | H1 | H2 | D |
25 | 25 | 60 | 320 | 440 | 65 |
40 | 40 | 88 | 348 | 568 | 65 |
50 | 50 | 98 | 348 | 568 | 65 |
80 | 80 | 124 | 384 | 404 | 65 |
100 | 100 | 148 | 408 | 528 | 65 |
150 | 150 | 196 | 456 | 576 | 80 |
200 | 200 | 260 | 520 | 640 | 80 |
250 | 250 | 320 | 572 | 692 | 100 |
300 | 300 | 370 | 632 | 752 | 100 |
注：H 1(介质温度≤200°C) H2 (介质温度≥200°C)
说明：1注意当选择脉冲输出时，连接电缆为三线制加屏蔽，二线制为二线加屏蔽。
选型注意：请注明介质名称，如介质为氧气时必须用不锈钢材质
2.
变送器投入运行与现场调试
1. 变送器安装、接线后，应仔细检查各部分接线是否正确、可靠，对使用在爆炸场所的变送器，要特别注意接地部分是否正确、可靠，然后才能通电运行。
2. 变送器出厂时，各部件均调试完毕，一般不再需要现场调试。
3. 脉冲输出型涡介流量变送器现场调整。
4. 增益及灵敏度调整
变送器需要现场调整时，请打开放大器壳盖，分别调整增益电位器W1(调整增益：顺时针调增大，逆时针调减小)，触发灵敏度电位器W2(调整触发灵敏度：顺时针调灵敏度提高，逆时针调灵敏度降低)。
5. 零流量检查
变送器在零流量状态下，放大器应无脉冲输出，流量显示设备上瞬时流量显示为零，累积显示值不变(用万用表测量放大器信号输出端，直流电平应无变化，或用示波器观察无脉冲输出)。
当处于零流量状态时，流量显示设备指示不为零(或放大器信号输出端有脉冲输出)， 则应检查 管道是否有强烈震动。
