分流旋翼式蒸汽流量計(jì)與渦街流量計(jì)的不同
分流旋翼式蒸汽流量計(jì)為機(jī)械式蒸汽流量計(jì)，型號(hào)是：LFX**，因其弊端重重，隨著廣大用戶計(jì)量要求的提高已經(jīng)不被認(rèn)可，基本被淘汰，后文簡(jiǎn)稱的“機(jī)械表”。渦街流量計(jì)為電子式蒸汽流量計(jì)，型號(hào)為LUGB，因其性價(jià)比高，被廣泛用于電廠、油田、化工、服裝、學(xué)校、紡織印染等單位的內(nèi)部考核和貿(mào)易結(jié)算，為當(dāng)今測(cè)量蒸汽的主流產(chǎn)品。下面來進(jìn)一步對(duì)其性能進(jìn)行比較。
1、 機(jī)械表計(jì)量精度低，出廠精度為2.5級(jí)，維修之后為4.0級(jí)。渦街流量計(jì)計(jì)量精度為1.5級(jí)，維護(hù)量小，維修之后精度不變。
2、 機(jī)械表量程窄，量程比為1：3；而渦街流量計(jì)的量程比可達(dá)到1：10.
3、 機(jī)械表可承受介質(zhì)***高溫度為240℃，渦街流量計(jì)***高可達(dá)350℃.
4、 蒸汽密度隨工況溫度和壓力變化而不斷變化，機(jī)械表只能在某一個(gè)固定的密度下運(yùn)行，而渦街流量計(jì)可以通過對(duì)溫度和壓力補(bǔ)償?shù)姆椒ǘ玫降拿芏龋M(jìn)而得出的質(zhì)量流量，所以渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽得出的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)比機(jī)械表科學(xué)、準(zhǔn)確。
5、 機(jī)械表必須采用水阻尼，故要時(shí)維護(hù)。在環(huán)境溫度低的情況下容易凍壞，在冬天時(shí)需要將水換成防凍液，操作非常不便。而渦街流量計(jì)不存在此問題，在零下-20℃的壞境下仍可正常工作，使用方便，不存在維護(hù)問題。
6、 渦街流量計(jì)內(nèi)部無運(yùn)動(dòng)部件，無磨損，可靠性高，免維護(hù)，使用壽命長。機(jī)械表內(nèi)部全為齒輪傳動(dòng)，磨損大，使用壽命低，測(cè)量精度大打折扣。
7、 機(jī)械表體積重量較大，給搬運(yùn)，安裝帶來極大不便；渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)輕巧，安裝快捷省事。
8、 渦街流量計(jì)為液晶數(shù)字顯示，智能流量積算儀可安裝在任意位置，參數(shù)設(shè)置、讀取非常方便；機(jī)械表為機(jī)械指針讀數(shù)，易讀錯(cuò)數(shù)據(jù)。如果安裝管道較高時(shí)，讀取數(shù)據(jù)非常不便。
9、 機(jī)械表只能視屏安裝，渦街流量計(jì)可以水平、垂直任意安裝。
以上是兩種產(chǎn)品的簡(jiǎn)單對(duì)比，其實(shí)，這兩種產(chǎn)品完全是兩個(gè)檔次的產(chǎn)品，可以說，機(jī)械表基本上已經(jīng)沒有使用的啦，而渦街流量計(jì)是目前蒸汽計(jì)量的主導(dǎo)產(chǎn)品。
(4)
一、分流旋翼式蒸汽流量計(jì)概述：
LFX型旋翼型蒸汽流量計(jì)，是測(cè)量蒸汽累積質(zhì)量流量的的專用儀表，具有機(jī)械式和智能式兩種結(jié)構(gòu)型式；通過指示器表盤（機(jī)械式）或液晶顯示屏（智能式）現(xiàn)場(chǎng)顯示，的讀出流過該表的全部蒸汽的質(zhì)量，也可輸出脈沖信號(hào)，同時(shí)具有手動(dòng)壓力補(bǔ)償或自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能。由于該流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)位適中，測(cè)量范圍度寬，廣泛適用于石油、化工、紡織、供熱等部門需要蒸汽流量計(jì)量的場(chǎng)合。
二、工作原理
被測(cè)蒸汽流經(jīng)流量計(jì)本體時(shí)由孔板節(jié)流，在前后壓差的作用下，一部分蒸汽通過噴嘴進(jìn)入分流管噴嘴形成的射流推動(dòng)轉(zhuǎn)子軸以上端的翼輪旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子軸下端有兩阻尼葉片在注滿阻尼液的阻尼室中作阻尼轉(zhuǎn)動(dòng)，使翼輪能充分吸收射流的動(dòng)能。翼輪的旋轉(zhuǎn)力矩與阻尼力矩相平衡時(shí)，翼輪的轉(zhuǎn)速與流經(jīng)流量計(jì)被測(cè)蒸汽的質(zhì)量流量成正比，通過修正，分度，由指示器表盤反映出累積蒸汽的實(shí)際流量。
三、主要參數(shù)及性能指標(biāo)
1、測(cè)量介質(zhì) 飽和蒸汽、微過熱蒸汽（過熱度≤20℃）
2、公稱通徑 02; 05; 08; 10;
3、***高工作溫度 183℃(02)
240℃(05; 08; 10);
4、環(huán)境溫度 僅對(duì)智能式要求0℃～55℃（超此溫度特殊訂貨）
5、使用壓力范圍 0.03-1.0 MPa(02)
0.05-1.6 MPa(05; 08; 10);
6、安裝方式 水平安裝
7、密度補(bǔ)償方式 機(jī)械式為手動(dòng)壓力補(bǔ)償；智能式為自動(dòng)溫度補(bǔ)償。
表1 流量范圍（LFX-02） 單位：kg/h
|
蒸汽壓力 （表壓）Mp |
分流噴嘴號(hào) | ||
| 3 | 2 | 1 | |
| 0.03 | 7.5~25 | 15~50 | 30~100 |
| 0.05 | 8~27 | 16~53 | 32~105 |
| 0.1 | 9~30 | 18~60 | 36~120 |
| 0.2 | 11~36 | 22~72 | 43~145 |
| 0.3 | 12~41 | 25~83 | 50~165 |
| 0.4 | 14~46 | 27~92 | 55~183 |
| 0.5 | 15~50 | 30~100 | 60~200 |
| 0.6 | 16~54 | 32~107 | 64~215 |
| 0.7 | 17~57 | 34~115 | 69~229 |
| 0.8 | 18~61 | 36~121 | 73~242 |
| 0.9 | 19~64 | 38~127 | 74~255 |
| 1.0 | 20~67 | 40~133 | 80~265 |
表2 公稱流量 單位：kg/h
|
蒸汽壓力 （表壓）Mp |
各種規(guī)格流量計(jì)裝配各孔板時(shí)的公稱流量 | ||||||||
| LFX-05 | LFX-08 | LFX-10 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |
| 0.05 | 660 | 265 | 133 | 1325 | 660 | 265 | 2650 | 1325 | 660 |
| 0.1 | 750 | 300 | 150 | 1500 | 750 | 300 | 3000 | 1500 | 750 |
| 0.2 | 915 | 366 | 183 | 1830 | 915 | 366 | 3660 | 1830 | 915 |
| 0.3 | 1050 | 420 | 210 | 2100 | 1050 | 420 | 4200 | 2100 | 1050 |
| 0.4 | 1165 | 466 | 233 | 2330 | 1165 | 466 | 1600 | 2330 | 1165 |
| 0.5 | 1270 | 508 | 254 | 2540 | 1270 | 508 | 5080 | 2540 | 1270 |
| 0.6 | 1365 | 547 | 273 | 2730 | 1365 | 547 | 5470 | 2730 | 1365 |
| 0.7 | 1450 | 576 | 290 | 2900 | 1450 | 576 | 5760 | 2900 | 1450 |
| 0.8 | 1540 | 615 | 315 | 3150 | 1540 | 615 | 6150 | 3150 | 1540 |
| 0.9 | 1620 | 648 | 324 | 3240 | 1620 | 648 | 6480 | 3240 | 1620 |
| 1.0 | 1695 | 677 | 339 | 3350 | 1695 | 677 | 6770 | 3390 | 1695 |
| 1.1 | 1760 | 706 | 353 | 3525 | 1760 | 706 | 7060 | 3525 | 1760 |
| 1.2 | 1835 | 733 | 367 | 3670 | 1835 | 733 | 7330 | 3670 | 1835 |
| 1.3 | 1900 | 760 | 380 | 3800 | 1900 | 760 | 7600 | 3800 | 1900 |
| 1.4 | 1965 | 785 | 393 | 3930 | 1965 | 785 | 7850 | 3930 | 1965 |
| 1.5 | 2015 | 815 | 403 | 4030 | 2015 | 810 | 8100 | 4030 | 2015 |
| 1.6 | 2090 | 830 | 418 | 4175 | 2090 | 835 | 8350 | 4175 | 2090 |
表3 流量計(jì)的精度等級(jí)
四、型號(hào)說明
FYLU系列渦街流量計(jì)主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的流量儀表。
二、渦街流量計(jì)原理：
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)平均流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下關(guān)系式：
f=SrU1/d=SrU/md （1）
式中 U1–旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr–斯特勞哈爾數(shù)；
m–旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
式中 U1–旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
Sr–斯特勞哈爾數(shù)；
m–旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K–流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí)，VSF的流量計(jì)算式為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K–流量計(jì)的儀表系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí)，VSF的流量計(jì)算式為
(4)
式中 qVn，qV–分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P–分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；
Tn，T–分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z–分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
Pn，P–分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；
Tn，T–分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z–分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量，這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度，流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
渦街流量計(jì)便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力，無需溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品。
為提高渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能，我公司新近開發(fā)出了SDLU改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強(qiáng)振動(dòng)（≤1g）的惡劣工況下使用。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往***大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，***小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的***佳工作段，為了解決這一問題，通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計(jì)作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
為提高渦街流量計(jì)的耐高溫及抗振動(dòng)性能，我公司新近開發(fā)出了SDLU改進(jìn)型渦街流量傳感器，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強(qiáng)振動(dòng)（≤1g）的惡劣工況下使用。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往***大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，***小流量又往往會(huì)低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的***佳工作段，為了解決這一問題，通常采用在測(cè)量處縮徑提高測(cè)量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測(cè)量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流，使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器，具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用，其結(jié)構(gòu)尺寸小，僅為工藝管內(nèi)徑的1/3，與渦街流量計(jì)作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對(duì)工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
為了使用方便，電池供電的本地顯示型渦街流量計(jì)采用微功耗高新技術(shù)，采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用，可就地顯示瞬時(shí)流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器，可以直接測(cè)量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測(cè)量可直接測(cè)量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
◆測(cè)量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣
◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100
◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
◆流量測(cè)量范圍 正常測(cè)量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s
正常測(cè)量流量范圍 液體、氣體流量測(cè)量范圍見表2； 蒸氣流量范圍見表3
◆測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
◆被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào) 4～20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金
◆電源 DC24V或鋰電池3.6V
◆防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6
防護(hù)等級(jí) IP65
◆測(cè)量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣
◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑選擇 25,32,50,80,100
◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
◆流量測(cè)量范圍 正常測(cè)量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s
正常測(cè)量流量范圍 液體、氣體流量測(cè)量范圍見表2； 蒸氣流量范圍見表3
◆測(cè)量精度 1.0級(jí) 1.5級(jí)
◆被測(cè)介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆輸出信號(hào) 脈沖電壓輸出信號(hào) 高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
◆脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
◆脈沖電流遠(yuǎn)傳信號(hào) 4～20 mA,傳輸距離為1000m
◆儀表使用環(huán)境 溫度:-25℃～+55℃ 濕度:5～90% RH50℃
◆材質(zhì) 不銹鋼, 鋁合金
◆電源 DC24V或鋰電池3.6V
◆防爆等級(jí) 本安型iaIIbT3-T6
防護(hù)等級(jí) IP65
渦街流量計(jì)產(chǎn)品選型
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代號(hào)
|
通徑
|
流量范圍㎡/h
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|
RDLU-25
|
DN25
|
1~10(液體)
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25~60（氣體）
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蒸汽流量請(qǐng)查看說明書，DN300以上使用插入式渦街流量計(jì)
|
||||
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RDLU-32
|
DN32
|
1.5~18(液體)
|
15~150（氣體）
|
|||||
|
RDLU-40
|
DN40
|
2.2~27(液體)
|
22.6~150（氣體）
|
|||||
|
RDLU-50
|
DN50
|
4~55(液體)
|
35~350（氣體）
|
|||||
|
RDLU-80
|
DN80
|
9~135(液體)
|
90~900（氣體）
|
|||||
|
RDLU-100
|
DN100
|
14~200(液體)
|
140~1400（氣體）
|
|||||
|
RDLU-150
|
DN150
|
32~480(液體)
|
300~3000（氣體）
|
|||||
|
RDLU-200
|
DN200
|
56~800(液體)
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550~5500（氣體）
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代號(hào)
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功能1
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N
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無溫壓補(bǔ)償
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Y
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有溫壓補(bǔ)償
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代號(hào)
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輸出型號(hào)
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F1
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4-20mA輸出（二線制）
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F2
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4-20mA輸出（三線制）
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F3
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RS485通訊接口
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代號(hào)
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被測(cè)介質(zhì)
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J1
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液體
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J2
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氣體
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J3
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蒸汽
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代號(hào)
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連接方式
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L1
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法蘭卡裝式
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L2
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法蘭連接式
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代號(hào)
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功能2
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E1
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1.0級(jí)
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E2
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1.5級(jí)
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T1
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常溫
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T2
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高溫
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T3
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蒸汽
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P1
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1.6MPa
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P2
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2.5MPa
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P3
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4.0MPa
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D1
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內(nèi)部3.6V供電
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D2
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DC24V供電
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B1
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不銹鋼
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B2
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碳鋼
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***后在總結(jié)一下分流旋翼式蒸汽流量計(jì)損壞的可能原因：
1、 冬天不用時(shí)沒有放水而凍壞；
2、 石墨軸承磨損，開始時(shí)，計(jì)量嚴(yán)重不準(zhǔn)確，之后導(dǎo)致轉(zhuǎn)子桿、葉輪損壞；
3、 齒輪軸脫落；
4、 注水箱漏水，開始時(shí)計(jì)量流量偏大，嚴(yán)重缺水時(shí)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子桿、葉輪損壞；
5、 齒輪嚴(yán)重?fù)p壞；
6、 指針脫落。
7、 上述每一項(xiàng)損壞都導(dǎo)致儀表損壞，修理費(fèi)用較高，修理后的誤差也很大。所以希望廣大用戶在選用蒸汽流量計(jì)的時(shí)候慎重，雖然渦街流量計(jì)比機(jī)械表價(jià)格稍貴，但是其性能價(jià)格比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)械表。為以后蒸汽計(jì)量省去很多不必要的麻煩。
