江蘇凱晟儀表有限公司

專(zhuān)業(yè)測(cè)氣體流量計(jì)

一、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的概述 

智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是我公司開(kāi)發(fā)研制的具有國(guó)內(nèi)水平的新型氣體流量?jī)x表。該流量計(jì)集流量、溫度、壓力檢測(cè)功能于一體，并能進(jìn)行溫度、壓力、壓縮因子自動(dòng)補(bǔ)償，是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計(jì)量的理想儀表。可用于各種氣體煤氣、空氣、氫氣、天然氣、氮?dú)狻⒁夯蜌?、過(guò)氧化氫、煙道氣、甲烷、丁烷、燃?xì)狻⒄託?、二氧化碳、氮?dú)狻⒁胰?、氧氣、壓縮空氣、氬氣、甲苯、苯、二甲苯、硫化氫、二氧化硫、氨氣等。

1.1產(chǎn)品主要特點(diǎn)

無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件，不易腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長(zhǎng)，*運(yùn)行無(wú)須特殊維護(hù)；

采用16位電腦芯片，集成度高，體積小，性能好，整機(jī)功能強(qiáng)；

智能型流量計(jì)集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于一體, 采取內(nèi)置式組

合,使結(jié)構(gòu)更加緊湊，可直接測(cè)量流體的流量、壓力和溫度，并自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償和

壓縮因子修正；

采用雙檢測(cè)技術(shù)可有效地提高檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度，并抑制由管線振動(dòng)引起的干擾；

采用國(guó)內(nèi)的智能抗震技術(shù)，有效的抑制了震動(dòng)和壓力波動(dòng)造成的干擾信號(hào)；

采用漢字點(diǎn)陣顯示屏，顯示位數(shù)多，讀數(shù)直觀方便，可直接顯示工作狀態(tài)下的體

積流量、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量、總量，以及介質(zhì)壓力、溫度等參數(shù)；

采用EEPROM技術(shù)，參數(shù)設(shè)置方便，可yong久保存，并可保存長(zhǎng)達(dá)一年的歷史

數(shù)據(jù)；

轉(zhuǎn)換器可輸出頻率脈沖、4～20mA模擬信號(hào)，并具有RS485接口，可直接與微機(jī)

聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達(dá)1.2km；

多物理量參數(shù)報(bào)警輸出，可由用戶(hù)任選其中之一；

該流量計(jì)表頭可360度旋轉(zhuǎn)，安裝使用簡(jiǎn)單方便；

配合本公司的FM型數(shù)據(jù)采集器，可通過(guò)因特網(wǎng)或者網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸

壓力、溫度信號(hào)為傳感器輸入方式，互換性強(qiáng)；

整機(jī)功耗低，可用內(nèi)電池供電，也可外接電源。

1.2主要用途

智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測(cè)

量各種氣體流量，是目前油田和城市天然氣輸配計(jì)量和貿(mào)易計(jì)量的shou選產(chǎn)品。

二、流量計(jì)由以下七個(gè)基本部件組成

1.旋渦發(fā)生體

用鋁合金制成，具有一定角度的螺旋葉片，它固定在殼體收縮段前部，強(qiáng)迫流體產(chǎn)

生強(qiáng)烈的漩渦流。

⒉ 殼體

本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，根據(jù)不同的工作壓力，殼體材料可采用

鑄鋁合金或不銹鋼。

⒊ 智能流量計(jì)積算儀（原理見(jiàn)圖3）  

由溫度、壓力檢測(cè)模擬通道、流量檢測(cè)數(shù)字通道以及微處理單元、液晶驅(qū)動(dòng)電路和

其它輔助電路組成，并配有外輸信號(hào)接口。

4. 溫度傳感器

以Pt100鉑電阻為溫度敏感元件，在一定溫度范圍內(nèi)，其電阻值與溫度成對(duì)應(yīng)關(guān)系。

5. 壓力傳感器

以壓阻式擴(kuò)散硅橋路為敏感元件，其橋臂電阻在外界壓力作用下會(huì)發(fā)生預(yù)期變化，

因此在一定激勵(lì)電流作用下，其兩個(gè)輸出端的電位差與外界壓力成正比。

6. 壓電晶體傳感器

安裝在靠近殼體擴(kuò)張段的喉部，可檢測(cè)出漩渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號(hào)。

⒎ 消旋器

固定在殼體出口段，其作用是消除旋渦流，以減小對(duì)下游儀表性能的影響。

流量傳感器的流通剖面類(lèi)似文丘利管的型線。在入口側(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片，當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時(shí)，導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí)，旋渦流受到回流的作用，開(kāi)始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響，檢測(cè)元件測(cè)得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉(zhuǎn)換為與流速成正比的脈沖信號(hào)，然后再與溫度、壓力等檢測(cè)信號(hào)一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理，后在液晶顯示屏上顯示出測(cè)量結(jié)果(瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。

流量積算儀工作原理

流量積算儀由溫度和壓力檢測(cè)模擬通道、流量傳感器通道以及微處理器單元組成，并配有外輸出信號(hào)接口，輸出各種信號(hào)。流量計(jì)中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償，并自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

………………(2)

式中：

QN ——標(biāo)況下的體積流量(m3/h)；

QV ——工況下的體積流量(m3/h；

Pa ——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa）；

P ——流量計(jì)取壓孔測(cè)量的表壓（KPa）；

PN ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力（101.325 KPa）；

TN ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度（293.15K）；

T ——被測(cè)流體的溫度（K）；

ZN ——氣體在標(biāo)況下的壓縮系數(shù)；

Z   ——氣體在工況下的壓縮系數(shù)；

注：當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)定時(shí)取ZN/Z=1，對(duì)天然氣(ZN/Z)1/2=FZ為超壓縮因子。按中國(guó)石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn)SY／T6143－1996中的公式計(jì)算。

三、主要技術(shù)參數(shù)與功能

3.1流量計(jì)規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標(biāo)

注：1.準(zhǔn)確度：為溫度、壓力修正后的系統(tǒng)精度；

  2. A、B用以區(qū)別相同通徑不同流量范圍。

    3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件：P=101.325KPa，T=293.15K

四、選型與安裝

4.1流量計(jì)選型

在選型過(guò)程中應(yīng)把握兩條原則；即：一要保證生產(chǎn)安全，二要保證使用精度。為此必須落實(shí)三個(gè)選型參數(shù)，即近期和遠(yuǎn)期的大、小及常用流量(主要用于選定儀表公稱(chēng)通徑)、被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力(主要用于選定儀表的公稱(chēng)壓力等級(jí))、實(shí)際工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級(jí))。

a. 當(dāng)已知被測(cè)流量為工況體積流量時(shí)，可直接按表中的流量范圍選取適配的公稱(chēng)通徑；

b. 當(dāng)已知被測(cè)流量為標(biāo)況條件下的體積流量時(shí)，應(yīng)先將標(biāo)況體積流量QN換算為工況體積流量Qv，再按技術(shù)參數(shù)表中的流量范圍選取相應(yīng)的公稱(chēng)通徑；

c. 當(dāng)兩種口徑流量計(jì)均能覆蓋低和zui高體積流量時(shí)，在壓損允許下，應(yīng)盡量選小口徑；

d.勿使實(shí)際小流量Qmin低于所選公稱(chēng)通徑流量計(jì)的流量下限；

e.流量范圍、公稱(chēng)壓力有特殊要求時(shí)可協(xié)議訂貨。

選型計(jì)算公式如下：

式中：T、P、Pa含義同上，Q為體積流量，Qn為標(biāo)準(zhǔn)體積流量，Z/Zn數(shù)值列于表2.因計(jì)算步長(zhǎng)較大，表內(nèi)數(shù)據(jù)僅供參考，表中數(shù)據(jù)按天然氣真實(shí)相對(duì)密度Gr=0.600，氮?dú)夂投趸寄柗謹(jǐn)?shù)均為0.00計(jì)算。當(dāng)介質(zhì)壓力低于0.1MPa，均可按Z/Zn＝1估算。

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的廣泛應(yīng)用