VY系列渦流流量計

橫河的渦流流量計VY系列採用了兩項關鍵技術進行開發,分別為數位技術與承襲自YEWFLO系列的獨特結構。
透過數位技術,實現遠端維護與自我診斷功能,方便隨時輕鬆檢查設備的健康狀況;而獨特的結構則提供了高耐用性與長期穩定的測量性能。

VY系列支援SIL2、本地防爆等多項國際標準,並具備溫度壓力補償、能量計算等多種進階計算功能。
VY系列有助於提升客戶工廠的運轉效率,並實現有計畫性的管理與維護。

 

關於 OpreX

OpreX 是橫河電機為其工業自動化(IA)與控制業務推出的全新綜合品牌,代表著橫河在相關技術與解決方案上的卓越實力。
OpreX 品牌由多個類別與其下的系列產品所構成,本產品屬於 OpreX 現場儀表系列,隸屬於 OpreX 測量類別

Details

VY系列概況

數位化

支援高效且有計畫性的工廠營運
在擁有大量設備運轉的工廠中,需根據設備狀況進行高效且系統性的維護作業。
VY系列透過進一步推進內部訊號數位化,配備了完整的設備自我診斷功能,包括渦流發生體與感測元件。這提升了整體可靠性,包含安全儀表迴路的可靠性(符合SIL2標準)。遠端維護功能可讓使用者在控制室透過電腦輕鬆檢查設備健康狀況,無需親赴現場。橫河渦流流量計以其免維護性廣受肯定,透過強化的自我診斷與遠端維護功能,實現渦流流量計的狀態維護。

 

傳承

測量穩定,維護性高
VY系列承襲了YEWFLO系列獨有的、可靠且經實證的檢測結構。
它是唯一配備兩個流量感測器與一個內建溫度感測器的可拆卸式渦流發生體。此一設計帶來堅固性、長期穩定性、較短的面間距以及縮短的上游直管長度。
即使因工藝干擾需進行維護,也無需從管線上拆除整體流量計,僅需針對渦流發生器進行局部清潔或更換。此外,透過兩個感測元件構成的獨特結構進行數位訊號處理,有效消除管線振動影響。
由於其檢測結構與面間距長度與原YEWFLO系列相容,因此VY系列可直接安裝於原位定,無需額外進行配管工程。

 

通用類型

此類型為 VY 系列的基本類型。
該型號可測量液體、氣體與蒸氣的流量。橫河提供最大尺寸達 400 mm 的產品。製程溫度範圍為 -40℃ 至 +250℃,製程壓力範圍可達 ASME Class900。接液材質為不鏽鋼或鎳合金,並符合防爆與 SIL2 等通用規範。
類比輸入功能(HART7,當選擇類比輸入規格時)可支援液體、氣體與蒸氣的質量流量與熱量流量等計算功能*。
VY 系列運用數位技術實現自我診斷與遠端維護。
*:內建飽和與過熱蒸氣表

[通用規格]

型號 VY

內建溫度感測器類型

此類型的流量計在發生體(渦流發生器)中內建溫度感測器(Pt1000),可同時測量製程流體溫度。
尺寸範圍為25毫米至300毫米。可與高溫型及縮徑型搭配使用,涵蓋廣泛的流體測量需求。
測得的溫度可用於溫度補償。此外,若與類比輸入訊號(例如壓力…)結合,可支援更精確的流量測量。

[內建溫度感測器類型一般規格書]

本體 通用型
[可搭配本體] 縮徑型(縮小1或2級口徑)
發生體 帶溫度感測器的通用型、帶溫度感測器的長頸型
[可搭配發生體] 帶溫度感測器的高溫型
精度 讀值的±0.75%(液體)、讀值的±1%(氣體、蒸氣

高溫型/低溫型

這些類型採用適用於高溫/低溫環境的材料與感測器。
高溫型尺寸範圍為25mm至400mm,可測量高達+450℃的高溫流體(內建溫度感測器型可測量最高+400℃)。
低溫型尺寸範圍為15mm至100mm,可測量-196℃的低溫流體。
可選擇一體型或遠端型兩種款式。

[高溫型一般規格書]

本體

通用型
[可組合本體]縮徑型(縮小1或2級口徑)

發生體 高溫型
帶溫度感測器的高溫型
精度 讀值的±0.75%(液體

縮徑型(縮小1或2檔口徑)

此類型的結構中,感測器的上游側與下游側皆與異徑管(縮徑管與擴徑管)整合為一體。適用於因季節變化而需輕鬆更換流量變動大的管線。
有兩種縮徑孔類型,1檔縮徑與2檔縮徑。法蘭型的尺寸可達200mm,並可與內建溫度感測器型、高溫型/低溫型結合,應用於各式流體的測量。

[縮徑型一般規格書(縮小1或2檔口徑)]

本體 縮徑型(縮小1或2檔口徑)
發生體 通用型
[可組合發生體] 內建溫度感測器的通用型、高溫型
內建溫度感測器的高溫型

高壓型

此類型為尺寸縮小型,法蘭壓力等級為 ASME 1500 級。堅固的結構使其即使在高壓惡劣環境下也能穩定進行測量。
尺寸範圍為 25 毫米至 150 毫米,可與通用型感測器搭配使用。

雙感測器型

此類型為雙感測器(焊接)型,法蘭壓力等級高達 ASME 900 級。兩個串聯連接的裝定結構是對高可靠性要求應用的理想選擇。
尺寸範圍為 15 毫米至 200 毫米,可與多種高壓型感測器搭配使用。

[雙感測器型一般規格書]

本體 雙感測器(焊接)通用型
發生體* 通用型、長頸型
【可搭配之發生體】帶溫度感測器的通用型、帶溫度感測器的長頸型、高溫型、帶溫度感測器的高溫型、低溫

Total Insight - 概述 -

從 Sensing 到 Sensemaking

Total Insight 是一種產品概念,旨在於產品生命週期的每個階段為客戶提供支援。VY 系列是基於 Total Insight 概念所開發。
橫河電機重新審視與營運與成本相關的整個生命週期,並制定了旨在解決現有問題的設計理念,致力於降低整體生命週期的營運成本。

  • 簡化選型:減少工程工時與採購成本
  • 智慧輔助:縮短啟動操作時間
  • 製程防護:提升操作效率並減少錯誤
  • 專家解決方案:提升維護工作效率

Total Insight - 輕鬆選型 -

Total Insight Simplified Selection logo

真正通用的產品線

輕鬆選型

  • 提供型號選擇工具,包含尺寸調整功能

 

  • 可提供廣泛的流量測量範圍,最大尺寸可達 400 毫米。縮徑型支援兩段縮徑尺寸。

 

  • 面間距長度與舊款 YEWFLO 系列相同,可長期使用,便於替換。

 

支援多種標準

  • 功能安全符合 IEC 61508 安全完整性等級 SIL2
  • 防爆認證:IECEx、ATEX、FM、FMc、日本、台灣、阿聯酋
  • 通用安全、EMC、PED、EURoHS、CE 標誌

Total Insight - 智能輔助 -

Total Insight Smart Assist logo

抗振且穩定的流量測量

實現穩定的測量

  • 橫河電機獨特的結構將感測器與發生體整合在一起,透過整個發生體捕捉渦流訊號
  • 即使直管長度較短,也能提供穩定的測量,且不受安裝方向影響

 

準確捕捉流

Total Insight - 製程保護 -

Total Insight Process Guard logo

先進的自我診斷與遠端維護

可隨時診斷所有功能區塊

  • 所有功能區塊皆可執行自我診斷,符合 SIL2 功能安全標準要求。
  • 可輕鬆識別需要維護的設備位定

Self Diagnostics
Image Zoom

 

可從遠端位定(如儀表室)確認設備運行狀況

  • 使用 FSA130 驗證工具進行導引式遠端維護
  • 可於儀表室檢查渦流訊號波形,無需攜帶示波器至現場

 

* FSA130 電磁流量計/渦流流量計驗證工具的詳細資訊

 

Total Insight - 專家解決方案 -

Total Insight Expert Solution logo

智慧設備維護

輕鬆識別製程或設備端異常

  • 製程診斷可檢測管道振動與流體波動
  • 自我診斷功能可監測設備運行狀況

 

獨特的震盪體結構

  • 橫河獨特的震盪體結構以其堅固性與長期穩定性聞名
  • 發生異常狀況時,可拆卸震盪體進行清潔或更換

 

降低停機時間

  • 變送器參數可備份至感測器,更換變送器時可輕鬆還原

技術信息 - 測量原理 -

渦街流量計-工作原理

渦街流量計使用馮·卡曼效應來測量流體或氣體的流速。

什麼是馮·卡曼效應?

20世紀初,匈牙利裔美國數學家&物理學家西奧多·馮·卡曼(Theodore von Karman)發現,垂直流製鈍體的流體或氣體會在發生體兩側產生交替的渦旋。這些漩渦的路徑被稱為馮卡曼漩渦街。

What is the Von Karman Effect?

馮·卡曼發現,如果測量這些漩渦的頻率,該頻率與產生漩渦的流速成正比。這個頻率被稱為卡門渦流頻率。頻率和流速的關系可以用以下公式進行數學表達:

Von Karman Effect Formula 01

從方程式中,我們可以看出頻率與速度成正比。如果我們可以測量頻率(f),知道斯特魯哈爾數(St),知道發生體寬度(d);我們可以求出v(速度)。

Von Karman Effect Formula 02

 

我們如何測量漩渦的頻率?

當漩渦形成並通製發生體(鈍體)時,與其他流體相比,它們會產生一個低壓。該低壓在發生體上產生壓差(dp)。dp的高壓側在低壓方向對發生體施加應力。當低壓側的位定因為漩渦從一側切換到另一側而發生交替時,所施加的力的方向改變導致發生體振蕩。這種振蕩就是卡門漩渦頻率。

How do we measure the frequency of the vortices?

市場上有幾種方法來測量振蕩,其中膜片和電容傳感器是比較常見的兩種。但是最好的方法還是使用壓電晶體傳感器。傳感器在壓縮時會產生一個電信號,可以傳送到流量計的電子設備上。現在卡門漩渦頻率已經測量出來了(而且我們知道了St和d),流量計電子設備可以進行簡單的計算來確定通製管道的體積流量。

使用渦街流量計有什麼優勢?

  • 高精度
    無論是液體還是氣體,渦街流量計的測量精度都是讀數的±1%(脈衝輸出),與孔板流量計相比,其精度更高。對於液體,根據流體類型及其條件,可達到±0.75%的精度。
  • 可調的測量範圍
    可調範圍定義為可測量範圍的最大值與最小值的比率。允許渦街流量計在測量點數值波動很大的製程中工作。
  • 輸出與流量成比例
    由於輸出與流量(流速)成正比,所以不需要平方根計算,而孔板流量計需要平方根計算。
  • 無零點波動
    由於頻率是從傳感器輸出的,所以不會發生零點漂移。
  • 壓力損失小
    由於在渦街流量計的管道中僅放定了渦街發生體,因此與具有孔板的流量計相比,在流動管道中引起的流體壓力損失會比較小。

將降噪和頻譜信號處理(SSP)相結合,以提供準確和穩定的測量。

 

技術信息 - Sensing 技術 -

信號處理(SSP:頻譜信號處理)

VY系列的SSP功能提供增強的抗振性和高級診斷功能

VY系列是一款免維護流量計。它具有用於分析檢測信號頻率的電路,並且僅允許渦流頻率通製分段帶通濾波器,從而準確識别和消除噪聲。VY系列的頻譜信號處理(SSP)功能僅輸出適當的渦流頻率,即使在波動的流量條件下也是如此。

Signal Processing (SSP: Spectral Signal Processing)

 

降噪

Noise Reduction

管道強烈振動引起的噪聲會影響渦流頻率檢測的準確性。安裝在VY系列中的兩個壓電元件是極化結構,因此它們不會檢測流體或垂直方向的振動。通製調整壓電元件的輸出,可以降低垂直方向中振動的噪聲。

技術信息 - 直管長度 -

直管長度根據安裝情況而定

渦流流量計在管道內流速分布有偏差時,一般會影響流量測量精度。
必要的直管長度和要點,與典型安裝實例一起展示。

直管

確保上游至少10D,下游至少5D。

Straight Pipe

 

縮徑管

確保上游至少5D,下游至少5D。

Reducer Pipe

 

膨脹管

確保上游至少10D,下游至少5D。

Expander Pipe

 

單彎管

確保上游至少10D,下游至少5D。

Single Bent Pipe

 

同一平面的雙彎管

確保上游至少10D,下游至少5D。

Double Bent Pipe in the Same Plane

 

不在同一平面的雙彎管

確保上游至少20D,下游至少5D。

Double Bent Pipe in Another Plane

 

閥門位定和直管長度

將閥門安裝在流量計的下游側。上游直管長度取決於位於上游的元件,如縮徑管/膨脹管、彎管等,請參考上述說明。下游直管長度保持5D以上。
如果閥門必須安裝在流量計的上游,確保上游直管長度不小於20D,下游直管長度不小於5D。

Valve Position and Straight Pipe Length

技術信息 - 安裝方式 -

如果管道始終充滿流體,則安裝方向是水平、垂直還是傾斜都無關緊要。
但是,在水平和傾斜的情況下,請務必將接線盒或轉換器安裝在管道位定上方,以避免進水。

水平管道

Mounting Attitude - Horizontal piping 1

Mounting Attitude - Horizontal piping 2

 

垂直管道

Mounting Attitude - Vertical Piping Left                  Mounting Attitude - Vertical Piping Right

 

傾斜管道

Mounting Attitude - Inclined Piping Left                  Mounting Attitude - Inclined Piping Right

參考

媒體發布
第1版
摘要:

The key to achieving stable and safe plant operation and overall optimization is to improve the efficiency and labor saving of device maintenance. Vortex Flowmeters VY Series can support these by the digitalization technology to improve the efficiency of maintenance work and the unique sensing structure with excellent maintainability.

摘要:

Vortex Flowmeter VY series: Measurement Principle and Measured Fluids

摘要:

Required straight pipe lengths for Vortex Flowmeter VY series

常見問題
常見問題

下載

產品外型圖

影片

摘要:

The self-diagnostic and remote maintenance functions support Condition Based Maintenance, which performs efficient and planned maintenance. Inherited YEWFLO's sensing structure brings robustness and long term stability.

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