原理、構造
渦街流量計はカルメン渦街の原理を利用して測定を行い、測定管に柱状物を垂直に挿入し、流体が柱状物を通過する際、一定の条件下で、柱状両側に規則的な渦が交互に2列発生し、下図に示すように、この2列の渦は「カルメン渦街」となり、d/D=0.281の時に放出される渦が最も安定し、カルメン渦街放出の周波数は流体の流れの速度及び柱状物の幅などと関係があり、簡単に次の式で表すことができる:
F=St ×V/d
F:カルメン渦の放出周波数
St:係数とする(ストローハ数と呼ぶ)
V:流速
d:柱状物の幅
D:メータ内径
主な特徴
●一体化液体、ガス又は蒸気質量流量計
●DSPスペクトル分析技術と適応フィルタリング技術を用いた全デジタル渦街
●信号測定センサ以外の測定振動センサとは独立した極めて優れた耐震性能
●優れた低流速性能、超ワイドレンジ比17:1
●内蔵温度のプローブ設計
●オンライン交換可能な検出圧力測定設計
●10点非線形補正機能付き
●HART通信プロトコルまたはRS 485通信(MODBUSプロトコル)を選択可能
●モジュール化回路設計及び豊富な自己診断機能、メンテナンスが便利
●応答速度が速く、プロセス制御と自動調整に適応
●高温型センサーで400℃までの蒸気を測定できる
●出力と電源間の電気的分離、優れた耐干渉性
●給電電源はACとDCがあり、ユーザーが選択しやすい
適用#テキヨウ#
りゅうたい | 条件#ジョウケン# | 業界 | |||||||
ガス | きれいに跳び越す | 冶金、製紙、水処理、化学工業、軽工業、紡績、食品及び飲料、飲食、農業灌漑、水力発電所、油田、電力及び採鉱などの業界 | |||||||
よごれやすい | |||||||||
えきたい | きれいに跳び越す | ||||||||
腐食した | |||||||||
よごれやすい | |||||||||
スチーム | ほうわじょうき | ||||||||
過熱蒸気 |
パフォーマンスパラメータ
うず街流量計の精度 | ||
FV 10管式渦街流量計 | ||
りゅうたい | Re:レイノルズ数 | せいど |
えきたい | Re≥20000 | 示度の±0.75% |
10000<Re<20000 | 示度の±1.5% | |
ガス | Re≥20000 | 示度の±1% |
スチーム | 10000<Re<20000 | 示度の±1.5% |
FV 10挿入式渦街流量計 | ||
りゅうたい | Re:レイノルズ数 | せいど |
えきたい | Re≥20000 | 示度の±1.5% |
10000<Re<20000 | 示度の±2.5% | |
ガス | Re≥20000 | 示度の±1.5% |
スチーム | 10000<Re<20000 | 示度の±2.5% |
●繰り返し性:測定値の±0.1%
●応答時間:入力に対するステップ変化応答が50 ms未満
●安定性:1年以上の安定性は測定値の±0.1%
●周囲温度の影響:動作温度範囲を超えると±0.25%
●取り付け位置の影響:センサーの満管を確保し、前後の十分な直管セグメントを確保できれば、取り付けに影響はない。
●起動時間:ゼロフローから50ミリ秒
●最大レンジ比:28:1(ガス)、30:1(液体)
センサパラメータ
●サイズ:クランプタイプ:DN15 to DN150 ;
フランジタイプ:DN15 to DN300 ;
挿入タイプ:DN200 to DN2800 ;
●流体温度:一般型:-30 to 280℃
高温タイプ:-30 to 400℃
●センサー材質:
フランジ及びハウジング:ステンレス1.4301(304)、ステンレス1.4435(316 L)
渦巻き発声体:ステンレス鋼1.4301(304)、ステンレス鋼1.4435(316 L)及びモネル合金
検出器の材質:ステンレス鋼1.4435(316 L)、ハースト合金及びモネル合金
コネクタ材質:ステンレス鋼1.4301(304)(コンバータに接続)
●温度センサ:PT 100は検出プローブに内蔵され、2線式
●圧力センサー:オンライン修理と交換が可能
●プロセス接続:DIN PN10 to PN160
ANSI class 150、300、600、900、1500
JIS 10k /JIS 20K
クランプタイプ(Wafer)
●圧力損失:右図計算式に従って最大圧力損失を計算する
●入口圧力:液体流量を測定する時、流量計の入口圧力に対する最低要求は計算式によって計算する
●ルノー数:10000<Re<700000
センサパラメータ
●周囲温度範囲:-20 to 140O F (-29 to 60 ℃ );
●ケース材質:低銅ダイカストアルミニウムNema 4 X、IEC 60529 IP 66(標準)、カスタマイズ可能ステンレス材質コンバータケース
●給電電源:DC 16 V to 36 V、1 A急速溶断保険
●電流出力:4 to 20 mA出力、能動出力、電源から隔離、負荷抵抗と電源の関係は次の関係図を参照
●パルス出力:0~5000 HZ、能動出力、NPN方式、内帯域プルアップ抵抗、デューティ比50%
●スイッチ出力:高低警報、2組の常開接点、駆動能力は24 VDC、30 mA、駆動インピーダンスが800オームより大きいリレー、警報ランプとバルブ
●表示:LED液晶、4行表示、バックライト付き、瞬時流量と総量の表示桁数は9桁
瞬時流量単位:m³/h、m³/m、m³/s、Gal、USAG/m、USAG/s、kg/h、kg/m、kg/s、t/h、t/m
合計単位:m³、Gal、L、kg、t
温度単位:℃
圧力単位:Mpa
密度単位:kg/m³
周波数単位:HZ
●アルゴリズム選択:
選択可能なアルゴリズム | 測定媒体 | 測定と表示 | りゅうりょうたんい | 出力電流4 to 20 mA | パルス出力 | RS 485出力 | |||||||||||||||
ガスモード体積流量 | ガス | 運転状態における体積流量、温度 | m³ | モード流量m³/h | 標準構成 | すべてのパラメータとデータ | |||||||||||||||
ガス標準体積流量 | ガス | 標準ケースにおける体積流量、温度、圧力 | Nm³ | 標準流量Nm³/h | |||||||||||||||||
液体体積流量 | えきたい | 体積流量、温度 | m³ | 体積流量m³/h | |||||||||||||||||
液体質量流量 | えきたい | 質量流量、温度 | kg or t | 質量流量kg/h,t/h | |||||||||||||||||
飽和蒸気温度補償 | ほうわじょうき | 質量流量、温度、密度 | kg or t | 質量流量kg/h | |||||||||||||||||
ほうわ蒸気圧力補償 | ほうわじょうき | 質量流量、温度、圧力、密度 | kg or t | 質量流量kg/h | |||||||||||||||||
ほうわ蒸気温圧補償 | ほうわじょうき | 質量流量、温度、圧力、密度 | kg or t | 質量流量kg/h |
●10段非線形処理機能付き
●通信プロトコル:RS 485通信(modbusプロトコル)
Hartプロトコルオプション
RS 232通信オプション
●キャリブレーション機能:4 to 20 mAキャリブレーション
おんどこうせい
あつりょくこうせい
●防護レベル:IP65
●電気コネクタ:1/2NPT
●電力:max 3 watts
●防爆レベル:ExdeⅡBT6
ExdeⅡCT6
渦街流量計の最低測定可能流速と媒体密度の関係
りゅうそくはんい
DN | 液体流速範囲m/s | ガス流速範囲m/s | 蒸気流速範囲m/s | ||||||||||
Vmin | Vmax | Vmin | Vmax | Vmin | Vmax | ||||||||
15 | 0.5 | 9 | 7.9 | 80 | ﹣ | 85 | |||||||
20 | 0.4 | 9 | 6.8 | 80 | ﹣ | 85 | |||||||
25 | 0.35 | 9 | 5.9 | 80 | 5.5 | 85 | |||||||
32 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 5.5 | 85 | |||||||
40 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 5.5 | 85 | |||||||
50 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
65 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
80 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
100 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
125 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
150 | 0.3 | 9 | 4.9 | 80 | 3.9 | 85 | |||||||
200 | 0.35 | 9 | 5.9 | 80 | 4.4 | 85 | |||||||
250 | 0.4 | 9 | 6.9 | 80 | ﹣ | 85 | |||||||
300 | 0.4 | 9 | 6.9 | 80 | ﹣ | 85 |
メディア | 計算根拠 | 物理パラメータ | ||||||
えきたい | 水 | 密度1000 kg/m³ | ||||||
ガス | くうき | 密度1.29 kg/m³ | ||||||
高温ガス | スチーム | 0.7 Mpa、170℃、密度4.1 kg/m³ |
コンバータ機能
FV-D | |||||
電源装置 | DC16V TO 36V | ||||
表示 | LCD液晶 | ||||
4-20mA | √ | ||||
インパルス | √ | ||||
こうていけいほう | √ | ||||
RS485 | √ | ||||
HART | オプション | ||||
RS232 | オプション |
FV-D | |||
マスフロー | √ | ||
たいせきりゅうりょう | √ | ||
じょうたいりゅうりょう | √ | ||
密度みつど | √ | ||
おんど | √ | ||
あつりょく | √ | ||
ひせんけいほせい | √ | ||
しんごうしょり | スペクトル分析と適応フィルタリング技術 |
コンバータメニュー構造
コンバータ出力配線
注:
1、パルス出力、アナログ量電流出力と電源分離
2、パルス出力内バンドプルアップ抵抗、NPN方式、能動出力
3、電流出力はアクティブ出力であり、内部帯域は24 VDC
4、高低警報回路の駆動能力は:24 VDC、30 mA、リレー、バルブと警報ランプを駆動することができる
インストール要件
※上図は流量計前後の直管取付段の模式図である。
※下表は流量計の直管段要求データ表である、
流量計入口管路 | 正しい運転に必要な最小直管セグメント長 | ||||||||||||
上流直管セグメント要求mm | 下流直管セグメント要求mm | ||||||||||||
単一の90度エルボ | 20 Dia | 12 Dia | |||||||||||
Tee | 20 Dia | 12 Dia | |||||||||||
RDCR / EXPNDR | 20 Dia | 12 Dia | |||||||||||
同一平面に2つの90度エルボ | 30 Dia | 17 Dia | |||||||||||
全開のバタフライバルブまたはボールバルブ | 30 Dia | 17 Dia | |||||||||||
Two 90’s Out of Plane | 40 Dia | 22 Dia | |||||||||||
せいぎょべん | 50 Dia | 27 Dia | |||||||||||
P.R.V | 50 Dia | 27 Dia |
※下図は高温の場合の流量計の取り付け要求です。
※下図は流量計の配管への正しい取り付け図です。
クランプタイプ、フランジタイプ外形パラメータ図
DN | L(mm) | H(mm) | D(mm) | ||||||||||
クランプがた | フランジがた | クランプがた | フランジがた | クランプがた | フランジがた | ||||||||
DN15 | 70 | 180 | 335 | 240 | 15 | 15 | |||||||
DN20 | 70 | 180 | 335 | 240 | 20 | 20 | |||||||
DN25 | 70 | 200 | 335 | 240 | 25 | 25 | |||||||
DN40 | 70 | 200 | 335 | 247 | 40 | 40 | |||||||
DN50 | 80 | 200 | 335 | 252 | 50 | 50 | |||||||
DN65 | 80 | 200 | 345 | 260 | 65 | 65 | |||||||
DN80 | 100 | 200 | 355 | 262 | 80 | 80 | |||||||
DN100 | 120 | 235 | 365 | 280 | 100 | 100 | |||||||
DN125 | 140 | 270 | 382 | 290 | 125 | 125 | |||||||
DN150 | 160 | 300 | 395 | 305 | 150 | 150 | |||||||
DN200 | 360 | 332 | 200 | ||||||||||
DN250 | 400 | 355 | 250 | ||||||||||
DN300 | 400 | 380 | 300 |
フランジ形外形パラメータ図
FV 10-Fフランジタイプ外形寸法(DIN PN 16とANSI Class 150とClass 300)
寸法(mm) | フランジ間L(mm) | フランジ外径D(mm) | 高さH(mm) | |||||||||||||||||
PN16 | Class 150 | Class300 | PN16 | class150 | class300 | PN16 | Class150 | Class300 | ||||||||||||
15 | 160.6 | 160.6 | 169.6 | 95 | 89 | 95 | 156 | 153 | 156 | |||||||||||
20 | 169.6 | 169.6 | 179.3 | 105 | 99 | 117 | 161 | 157 | 167 | |||||||||||
25 | 176.2 | 176.2 | 189 | 115 | 108 | 124 | 166 | 162 | 170 | |||||||||||
32 | 179.3 | 179.3 | 195 | 140 | 117 | 133 | 178 | 166 | 175 | |||||||||||
40 | 204 | 204 | 216.6 | 150 | 127 | 155 | 178 | 166 | 178 | |||||||||||
50 | 207 | 207 | 219.7 | 165 | 152 | 165 | 187 | 180 | 187 | |||||||||||
65 | 219.7 | 219.7 | 232.4 | 185 | 178 | 191 | 197 | 193 | 199 | |||||||||||
80 | 239.7 | 239.7 | 258.5 | 200 | 191 | 210 | 220 | 215 | 225 | |||||||||||
100 | 277.4 | 277.4 | 296.6 | 220 | 229 | 254 | 250 | 254 | 267 | |||||||||||
125 | 302.8 | 302.8 | 322 | 250 | 254 | 279 | 295 | 297 | 310 | |||||||||||
150 | 342.8 | 342.8 | 362 | 285 | 279 | 318 | 313 | 310 | 330 | |||||||||||
200 | 301.6 | 301.6 | 311.2 | 340 | 343 | 381 | 370 | 371 | 391 | |||||||||||
250 | 433.2 | 433.2 | 464.6 | 405 | 406 | 445 | 428 | 428 | 447 | |||||||||||
300 | 478.6 | 478.6 | 510 | 460 | 483 | 521 | 480 | 491 | 510 |
FV 10-Fフランジ型外形寸法(DIN PN 25とJIS 10 KとJIS 20 K)
寸法(mm) | フランジ間L(mm) | フランジ外径D(mm) | 高さH(mm) | |||||||||||||||||
PN25 | JIS 10K | JIS 20K | PN25 | JIS10K | JIS20K | PN25 | JIS10K | JIS20K | ||||||||||||
15 | 127 | 127 | 133 | 95 | 95 | 95 | 156 | 156 | 156 | |||||||||||
20 | 129 | 129 | 137 | 105 | 100 | 100 | 161 | 158 | 158 | |||||||||||
25 | 137 | 137 | 141 | 115 | 125 | 125 | 166 | 171 | 171 | |||||||||||
32 | 141 | 141 | 147 | 140 | 135 | 135 | 178 | 176 | 176 | |||||||||||
40 | 156 | 156 | 162 | 150 | 140 | 140 | 178 | 173 | 176 | |||||||||||
50 | 160 | 160 | 164 | 165 | 155 | 155 | 187 | 182 | 182 | |||||||||||
65 | 168 | 168 | 176 | 185 | 175 | 175 | 197 | 192 | 192 | |||||||||||
80 | 190 | 190 | 202 | 200 | 185 | 200 | 220 | 213 | 220 | |||||||||||
100 | 215 | 215 | 243 | 235 | 210 | 225 | 258 | 245 | 253 | |||||||||||
125 | 219 | 219 | 253 | 270 | 250 | 270 | 305 | 295 | 205 | |||||||||||
150 | 271 | 271 | 311 | 300 | 280 | 305 | 320 | 310 | 323 | |||||||||||
200 | 316 | 316 | 354 | 360 | 330 | 350 | 380 | 365 | 375 | |||||||||||
250 | 360 | 360 | 404 | 425 | 400 | 430 | 438 | 425 | 440 | |||||||||||
300 | 386 | 386 | 438 | 485 | 445 | 480 | 493 | 473 | 490 |