HQ-LUGB系列气体流量传感器
一、HQ-LUGB系列气体流量传感器概述
气体流量传感器是基于卡门涡街原理而研制的--种具有水平的新型流量计。由于它具有其它流量计不可兼得的优点，自七十年代以来得到了迅速发展，据在关资料显示，现在日本，欧美等发达国家使用气体流量传感器的比例大幅度上升，已广泛应用于各个领域。将在未来流量仪表中占产导地位，是孔板流量计的替代产品。气体流量传感器适用于测量过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气一般气体、水和液体的质量流量和体积流量。
本公司生产的HQ-LUGB型气体流量传感器，有远传型，现场显示型，温压自动补偿型。可广泛应用于化工、石油、冶金、轻工、环保、市政、电力等部门。
产品有以下特点:
1、结构简单牢固，无可动部件，可靠性高，长期运行十分可靠。
2、安装简单，维护十分方便。
3、检测传感器不直接接触被测介质，性能稳定，寿命长。
4、测量的是与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高。
5、测量范围宽，量程比可达1: 10。
6、压力损失较小，运行费用低，更具节能意义。
7、采用超低功耗技术，电池供电可运行两年以上。
8、温压补偿一体化设计，同时显示流量值与累积流量值，温度、压力值，不必轮流切换。
二、HQ-LUGB系列气体流量传感器结构与工作原理
气体流量传感器产品细节
1、HQ-LUGB气体流量传感器的结构，见（图1）：
2、工作原理
介质以一定流速流过三角柱体时，在三角柱体两端后产生一个交替的旋涡带，称之为“卡门涡街”（图2），于是在发生体两端产生压力脉动，从而使检测体产生交变应力，封装在检测探头体内的压电元件在交变应力的作用下，产生与旋涡同频率的交变电荷信号，放大器将这种电荷信号进行放大、滤波、整形成方波送至积算仪进行处理和显示。在一定雷诺数范围内（2X104~7x106）旋涡的释放频率f与流速V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间的关系可用下式表示: f=Sr.v/d， 式中: Sr为斯特劳哈尔数，在曲线的Sr=0.16的平直部分只要测出旋涡频率f就可测出流体流速。从而达到测量流体流量的目的。（图3）
三、HQ-LUGB系列气体流量传感器技术参数
★测量介质：液体、气体、过热/饱和蒸汽
★测量范围：正常工作范围，雷诺数为20,000~ 7, 000, 000；测量可能范围雷诺数为8, 000 ~ 7, 000，
★准确度：a.液体，指示值的+1.0%；
b.气体，指示值的+1.5%；
c.蒸汽，指示值的土1.5%；
★重复性：准确性的1/3；
★输出信号：a. 三线制电压脉动 低电平； 高电平：大于4V：占空比50%
b.二线制电流4mA ~ 20mA
c.三线制电流4mA ~ 20mA
d.RS-485通讯接口
★工作电源：外电源； +24VDC；内电源3.6V锂电池
★介质温度：普通型： -40℃~ +130℃；
高温型： -40℃~ +250℃；
特高温型：-10℃~ +350℃可选；
防爆型： -40℃~ +80℃；
★工作压力：2.5MPa（注: 应用户要求，可提供其它压力等级的流量计，需定做）
★大力压力： 86KPa ~ 106KPa；
★壳体材质：a.碳钢；b.不锈钢（1Cr18Ni9Ti）
★规格（管道内径）：20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300
★环境温度： -30℃~ +60℃
★相对温度： 5% ~ 95%
★保护等级： IP65
★防爆类型：隔爆型；防爆标志：Exd I BT4
★工作状况下流量范围（单位: m3/h）
见表1（注:如果用户要求下限低，请来电告之，可定做）
四、HQ-LUGB系列气体流量传感器基本结构和安装尺寸
流量计由表体、支柱和放大显示装置组成。有两种与管道连接的方式，即法兰卡装方式和法兰连接方式。图2为法兰卡装示意，图3是法兰连接示意，表1、表2为有参考尺寸。
表2法兰卡装参考尺寸（mm）
五、HQ-LUGB系列气体流量传感器的安装
正确地选择安装点和正确安装流量计都是非常重要的环节，若在安装环节失误轻者影响测量精度，重者会影响流量计的使用寿命，甚至会损坏流量计。
5.1对直管段的要求
流量计对安装点的上下游直管段有一定要求，否则会影响测量精度。
若流量计安装点的上游有渐缩管，流量计上游应有不小于15D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
若流量计安装点的上游有渐扩管，流量计上游应有不小于18D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
若流量计安装点的上游有90°弯头或下形接头，流量计上游应有不小于20D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
若流量计安装点的上游在同一平面上有二个90°弯头，传感器上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。，
流量调节阀或压力调节阀尽量安装在流量计的下游5D以远处，若必须安装在流量计的上游，流量计上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
流量计上游有活塞式或柱塞式泵，活塞式或罗茨式风机、压缩机，流量计上游应有不小于 25D等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。
特别注意:流量计安装点的上游较近处若装有阀门，不断地开关阀门，对流量计的使用寿命影响极大，非常容易对流量计造成长久性损坏。流量计尽量避免在架空的非常长的管道上安装，这样时间一长后，由于流量计的下垂非常容易造成流量计与法兰间的密封泄漏，若不得已安装时，必须在流量计的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
5.2、对配管的要求
流量计对安装点的上下游直管段有一定要求，否则会影响测量精度。
流量计安装点的上下游配管的内径应与流量计内径相同，其应满足下式的要求。
0.98DN≤D≤1.05DN式中:DN-流量计内径
D-配管内径
配管应与流量计同心.同轴偏差应不大于1.05DN。
流量计与法兰间的密封垫不能凸入管道内，其内径可比流量计内径略大
5.3、对方管道的要求
为方便检修流量计，为流量计安装旁通管。另外，在需清洗的管道上: 或所安装流量计的管道内的流体不能为检修流量计而停供的情况下，必须安装旁通管。
5. 4、对管道振动的要求
流量计尽量避免安装在振动较强的管道上,若不得已要安装时，必须采取减振措施，在流量计上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防振垫。
5.5、对外部环境的要求
流量计避免安装在温度变化很大的场所和受到设备的热辐射，若必须安装时，须有隔热通风的措施。流量计避免安装在含有腐蚀性气体的环境中，若必须安装时，须有通风措施。
流量计安装在室内，必须安装在室外时，须有防潮和防晒的措施，注意水是否会顺着电缆线流入放
大器盒内，接线时，在电气接口外部将电缆线弯成U形。
安装流量计的周围须有充裕的空间，应有照明灯和电源插座，以便安装接线和定期维护。流量计的接线位置要远离电噪声，如有功率变压器、电动机和电源等。
流量计安装点附近不能有无线电收发机存在，否则离频噪声会干扰流量计的正常使用。
六、气体流量传感器的选型
6.1仪表的正确选型是仪表正常应用的关键，实际应用中，大多的故障是由于仪表的选型不合理造成的。详细了解现场应用的工况条件及介质参数，选择合适的压力、温度、防护、防爆等级及材质、结构方式、以保证仪表能运行在状态。
6.2仪表使用的zui大流量应尽可能小于0.5Qgmax（仪表上限流量）
6.3仪表公称口径按工况zui大流量选择，如果被测流量是以标准状态（20℃，101.3kPa）流量，则需进行工况流量换算，在根据表1选择适当的口径。
（1）气体流量传感器出厂前已按国家标准校准了流量范围，一般情况下，用户不用核算；必要时，用户可按下式核算出工况下介质流量下限值。
Qgmin=QgminX
式中: Qgmin工况条件下，拥护流量下限值：
Qgmin表1参考条件下zui小流量:
ρ tab参比条件下介质密度[液体(水)ρtab=1000 (kg/m3)，气体(空气) ]ρtab= (1.205 (kg/ m3)，干饱和蒸汽ρtab=2.129[ (kg/ m3) ]；ρg工况条件下介质密度(kg/ m3)。
（2）气体将标准状态(101. 3kPa,20C)密度转算成工况状态下密度的计算；
ρg= pn.[(101.3+Pg)/ 101.3].[(273+20)/(273+T)]式中：pg工况条件下介质的密度(kg/ m3)
Ρn：标准状态下(101. 3kPa，20C)介质密度(kg/ m3) ；
Pg工况压力(kPa)；T工况温度(℃)；
（3）计算工况流量(Qg)；
a)由标准状态下的体积流量计算工况状态下的体积流量：Qg=Qg (pn/ pg)
Qg=Qn.[101 .3/(101. 3+Pg)].[(273+T)/<273+20)]
式中：Qg工况流量(m3/h)；
Qn标况流量(m3/h)；
ρg工况条件下介质的密度(kg/ m3)
ρn标况下介质的密度(kg/ m3) ；Pg工况压力(kPa)；
T工况温度(℃)
b)由质量流量计算工况的流量(Qg) ；
Qg=Qm/g
式中：Qg工况流量(m3/h)；
Qm质量流量(m3/h) ；
ρg工况条件下介质的密度(kg/ m3)；
(4) 当测量液体时，为防止生气穴和气蚀，管道内的实际工作压力应符合下式要求；
P≥2.7△P+1.3P1
式中：P所允许的zui小管道压力(优良压力MPa)；
△P压力损失(MPa)；
P1该液休工作温度下对应的饱和蒸气压力(MPa 优良压力)；
△P可由下式计算：△P=1.079X 106p.v2
式中： p被测液体的密度(kg/ m3)；
V被测液休的流速(m/s)；
注:气体指常温常压下的空气(t=20C ,P=0. IMPa)；蒸气指干饱和蒸气(t=143C ,P=0.4MPa)
七、HQ-LUGB系列气体流量传感器订货须知
1、用户订购本产品时要注意根据管道公称直径、流量范围、公称压力、介质zui大压力、介质温度范围、环境条件选择合适的规格，在危险场所使用的必须注明防爆等级要求。
2、流量计一般为基本型，带工况脉冲输出，若需其它附件及输出功能，请在订货时注明。3.用户在订货时，请按照下列格式，详细正确地填写。
HQ-LUGB/E系列气体流量传感器选型表
