一、工作原理
在蒸汽流體中的設(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)生體下游非對稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(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
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)測量氣體流量時，VSF的流量計算式為
(4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
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)下和工況下的絕對壓力，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)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
蒸汽渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行封閉管道流體流量測量的新型流量計。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、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。
為提高蒸汽渦街流量計的耐高溫及抗振動性能，我公司新近開發(fā)出了SKLUG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(≤1g)的惡劣工況下使用。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往最大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值，隨著負(fù)荷的變化，最小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的最佳工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，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，與渦街流量計作成一體，不僅不需要另外附加一段直管段，還可以降低對工藝管直管段的要求，安裝非常方便。
為了使用方便，電池供電的就地顯示型蒸汽渦街流量計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，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，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，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力，從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
◆測量介質(zhì)： 氣體、液體、蒸氣
◆口徑規(guī)格 法蘭卡裝式口徑的選擇 25,32,50,80,100
◆法蘭連接式口徑選擇 100,150,200
◆流量測量范圍 正常測量流速范圍 雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s
正常測量流量范圍 液體、氣體流量測量范圍見表2； 蒸氣流量范圍見表3
◆測量精度 1.0級 1.5級
◆被測介質(zhì)溫度:常溫–25℃～100℃
◆高溫–25℃～150℃ -25℃～250℃
◆輸出信號 脈沖電壓輸出信號 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 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 本安型iaIIbT3-T6
防護(hù)等級 IP65
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代號
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通徑
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流量范圍㎡/h
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SKLU-25
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DN25
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1~10(液體)
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25~60(氣體)
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蒸汽流量請查看說明書，DN300以上推薦使用插入式渦街流量計
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SKLU-32
|
DN32
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1.5~18(液體)
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15~150(氣體)
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SKLU-40
|
DN40
|
2.2~27(液體)
|
22.6~150(氣體)
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SKLU-50
|
DN50
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4~55(液體)
|
35~350(氣體)
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SKLU-80
|
DN80
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9~135(液體)
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90~900(氣體)
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SKLU-100
|
DN100
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14~200(液體)
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140~1400(氣體)
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SKLU-150
|
DN150
|
32~480(液體)
|
300~3000(氣體)
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SKLU-200
|
DN200
|
56~800(液體)
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550~5500(氣體)
|
|
|
代號
|
功能1
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|
N
|
無溫壓補(bǔ)償
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|
Y
|
有溫壓補(bǔ)償
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|
代號
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輸出型號
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F1
|
4-20mA輸出(二線制)
|
|
F2
|
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
|
被測介質(zhì)
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J1
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液體
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J2
|
氣體
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J3
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蒸汽
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代號
|
連接方式
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L1
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法蘭卡裝式
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L2
|
法蘭連接式
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|
代號
|
功能2
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E1
|
1.0級
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E2
|
1.5級
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T1
|
常溫
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|
T2
|
高溫
|
|
T3
|
蒸汽
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P1
|
1.6MPa
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P2
|
2.5MPa
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P3
|
4.0MPa
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D1
|
內(nèi)部3.6V供電
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D2
|
DC24V供電
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B1
|
不銹鋼
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B2
|
碳鋼
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代號
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通徑
|
流量范圍㎡/h
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SKLU-25
|
DN25
|
1~10(液體)
|
25~60(氣體)
|
蒸汽流量請查看說明書，DN300以上推薦使用插入式渦街流量計
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SKLU-32
|
DN32
|
1.5~18(液體)
|
15~150(氣體)
|
|
SKLU-40
|
DN40
|
2.2~27(液體)
|
22.6~150(氣體)
|
|
SKLU-50
|
DN50
|
4~55(液體)
|
35~350(氣體)
|
|
SKLU-80
|
DN80
|
9~135(液體)
|
90~900(氣體)
|
|
SKLU-100
|
DN100
|
14~200(液體)
|
140~1400(氣體)
|
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SKLU-150
|
DN150
|
32~480(液體)
|
300~3000(氣體)
|
|
SKLU-200
|
DN200
|
56~800(液體)
|
550~5500(氣體)
|
|
|
代號
|
功能1
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|
N
|
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
|
輸出型號
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F1
|
4-20mA輸出(二線制)
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F2
|
4-20mA輸出(三線制)
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F3
|
RS485通訊接口
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代號
|
被測介質(zhì)
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|
J1
|
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
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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
|
法蘭連接式
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代號
|
功能2
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E1
|
1.0級
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E2
|
1.5級
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T1
|
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
|
1.6MPa
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P2
|
2.5MPa
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P3
|
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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代號
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通徑
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流量范圍㎡/h
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SKLU-25
|
DN25
|
1~10(液體)
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25~60(氣體)
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蒸汽流量請查看說明書，DN300以上推薦使用插入式渦街流量計
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SKLU-32
|
DN32
|
1.5~18(液體)
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15~150(氣體)
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|
SKLU-40
|
DN40
|
2.2~27(液體)
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22.6~150(氣體)
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|
SKLU-50
|
DN50
|
4~55(液體)
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35~350(氣體)
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SKLU-80
|
DN80
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9~135(液體)
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90~900(氣體)
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|
SKLU-100
|
DN100
|
14~200(液體)
|
140~1400(氣體)
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|
SKLU-150
|
DN150
|
32~480(液體)
|
300~3000(氣體)
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SKLU-200
|
DN200
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56~800(液體)
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550~5500(氣體)
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代號
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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
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輸出型號
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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
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被測介質(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
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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
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功能2
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E1
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1.0級
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E2
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1.5級
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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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