、概述
智能氣體旋旋渦流量計是我公司開發(fā)研制的的氣體流量儀表。該流量計集流量、溫度、壓力檢測能于體,并能行溫度、壓力、壓縮因子自動補償,是石油、化、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計量的理想儀表。
1、產(chǎn)品主要特點
l 無機械可動件,不易腐蝕,穩(wěn)定可靠,壽命長,長期運行無須特殊維護;
l 采用16位電腦芯片,集成度,體積小,性能好,整機能強;
l 智能型流量計集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于體, 采取內(nèi)置式組合,使結(jié)構(gòu)加緊湊,可直接測量流體的流量、壓力和溫度,并自動實時跟蹤補償和壓縮因子修正;
l 采用雙檢測術(shù)可有效地提檢測信號強度,并抑制由管線振動引起的干擾;
l 采用的智能抗震術(shù),有效的抑制了震動和壓力波動成的干擾信號;
l 采用漢字點陣顯示屏,顯示位數(shù)多,讀數(shù)直觀方便,可直接顯示作狀態(tài)下的體積流量、標準狀態(tài)下的體積流量、總量,以及介質(zhì)壓力、溫度等參數(shù);
l 采用EEPROM術(shù),參數(shù)設置方便,可保存,并可保存長達年的歷史數(shù)據(jù);
l 轉(zhuǎn)換器可輸出頻率脈沖、4~20mA模擬信號,并具有RS485接口,可直接與微機聯(lián)網(wǎng),傳輸距離可達1.2km;
l 多物理量參數(shù)報警輸出,可由用戶選其中之;
l 流量計表頭可360度旋轉(zhuǎn),安裝使用簡單方便;
l 配合本公司的FM型數(shù)據(jù)采集器,可通過因特網(wǎng)或者網(wǎng)絡行遠程數(shù)據(jù)傳輸
l 壓力、溫度信號為傳感器輸入方式,互換性強;
l 整機耗低,可用內(nèi)電池供電,也可外接電源。
l 多種材質(zhì),可測量特殊氣體,如紫銅測量氯氣。
2、結(jié)構(gòu)與作原理
2.1流量計結(jié)構(gòu)
1.旋渦發(fā)生體
是有定角度的螺旋葉片,它固定在殼體收縮段前,強迫流體產(chǎn)生強烈的漩渦流。
⒉ 殼體
具有定形狀的流體通道,根據(jù)不同的作壓力及使用條件,殼體材料可采用鑄鋁合金、不銹鋼、紫銅等。
⒊ 智能流量計積算儀
由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數(shù)字通道以及微處理單元、液晶驅(qū)動電路和其它輔助電路組成,并配有外輸信號接口。
4. 溫度傳感器
以Pt100鉑電阻為溫度敏感元件,在定溫度范圍內(nèi),其電阻值與溫度成對應關系。
5. 壓力傳感器
以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件,其橋臂電阻在外界壓力作用下會發(fā)生預期變化,因此在定激勵電流作用下,其兩個輸出端的電位差與外界壓力成正比。
6. 壓電晶體傳感器
安裝在靠近殼體擴張段的喉,可檢測出漩渦動的頻率信號。
⒎ 消旋器
固定在殼體出口段,其作用是消除旋渦流,以減小對下游儀表性能的影響。
2.2作原理
流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線(圖2)。在入口側(cè)安放組螺旋型導流葉片,當流體入流量傳感器時,導流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當流體入擴散段時,旋渦流受到回流的作用,開始作二次旋轉(zhuǎn),形成陀螺式的渦流動現(xiàn)象。該動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,檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)動頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號經(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,然后再與溫度、壓力等檢測信號起被送往微處理器行積算處理,后在液晶顯示屏上顯示出測量結(jié)果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。
3、主要術(shù)參數(shù)與能
3.1流量計規(guī)格、基本參數(shù)和性能標
公稱通徑
DN(mm)
|
流量范圍
(m3/ h)
|
作壓力 (MPa)
|
度等
|
重復性
|
15
|
1.5~12
|
1.6
2.5
4.0
6.3
10
16
25
42
|
1.0
1.5
|
小于基本誤差限值的1/3
|
20
|
2~15
|
25
|
3.0~30
|
32
|
6.0~60
|
40
|
7.0~70
|
50
|
10~130
|
80
|
30~400
|
100
|
70~800
|
125
|
90-1000
|
150
|
190~1900
|
200
|
240~3600
|
3.2標準狀態(tài)條件:P=101.325KPa,T=293.15K
3.3使用條件:
環(huán)境溫度:-30℃~+65℃
相對濕度:5%~95%
介質(zhì)溫度:-20℃~+80℃
大氣壓力:86KPa~106KPa
3.4電氣性能標
3.4.1作電源:
A.外電源:+24VDC±15%,紋波<5%,適用于4~20mA輸出、脈沖輸出、報警輸出、RS-485、Hart等;
B.內(nèi)電源:1組3.6V鋰電池(ER26500),當電壓低于3.0V時,出現(xiàn)欠壓示。
3.4.2整機耗:
A.外電源:<2W;
B.內(nèi)電源:平均耗1mW,可連續(xù)使用兩年以上。
3.4.3輸出方式
1) 脈沖輸出
2) 當量輸出
3) RS-485通信(光電隔離)
4) 4-20mA標準電流信號(光電隔離)
與標準體積流量成正比,4mA對應0 m3/h, 20 mA對應zui大標準體積流量(該值可在菜單中行設置),制式:兩線制、三線制、四線制,流量計可根據(jù)所插電流模塊自動識別,并正確輸出。
3.4.4控制信號輸出:
A.下限報警信號(LP):光電隔離,低電平報警,報警電平可設定,作電壓+12V~+24V,zui大負載電流50mA;
B.上限報警信號(UP):光電隔離,低電平報警,報警電平可設定,作電壓+12V~+24V,zui大負載電流50mA;
C.關閥報警輸出(BC端,IC卡控制器用):邏輯門電路輸出,正常輸出低電平,幅度≤0.2V;報警輸出電平,幅度≥2.8V,負載電阻≥100kΩ;
D.電池欠壓報警輸出(BL端,IC卡控制器用):邏輯門電路輸出,正常輸出低電平,幅度≤0.2V;報警輸出電平,幅度≥2.8V,負載電阻≥100kΩ;
3.5實時數(shù)據(jù)存儲能
3.5.1流量計為了適應數(shù)據(jù)管理方面的需要,增加了實時數(shù)據(jù)存儲能,由設定選擇以下三者之:
A.起停記錄:近的1200次起停時間、總量、凈流量記錄。出廠默認項。對應通信協(xié)議由公司另外提供);
B.日記錄:近920天的日期、零點時刻的溫度、壓力、標準體積流量和總量記錄。
C.定時間間隔記錄:1200條定時間間隔的日期時間、溫度、壓力、標準體積流量和總量記錄。
3.5.2通過電腦可讀取上述存儲數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)報表、曲線圖供分析。
3.6網(wǎng)絡通信管理軟件能
流量計與數(shù)據(jù)采集器配套,可通過線或?qū)拵ЬW(wǎng)行通信,對網(wǎng)絡中的每臺流量計的歷史數(shù)據(jù)及參數(shù)行讀取與設置,同時通信管理軟件可實現(xiàn)善的管理能。
3.7防標志:ExdIIBT4;ExiaIICT4
3.8防護等:IP65
3.9壓力損失
流量計實際壓力損失計算公式如下:
…………………(1)
式中:
ΔP1——流量計實際壓力損失(KPa);
ρ ——被測介質(zhì)密度(kg/m3)
ΔP ——介質(zhì)為干空氣時流量計的壓力損失(KPa),其特性曲線
在選型過程中應把握兩條原則;即:要保證生產(chǎn)安,二要保證使用度。為此須落實三個選型參數(shù),即近期和遠期的zui大、zui小及常用流量(主要用于選定儀表公稱通徑)、被測介質(zhì)的設計壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等)、實際作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等)。
a. 當已知被測流量為況體積流量時,可直接按表中的流量范圍選取適配的公稱通徑;
b. 當已知被測流量為標況條件下的體積流量時,應將標況體積流量QN換算為況體積流量Qv,再按術(shù)參數(shù)表中的流量范圍選取相應的公稱通徑;
c. 當兩種口徑流量計均能覆蓋zui低和zui體積流量時,在壓損允許下,應盡量選小口徑;
d.勿使實際zui小流量Qmin低于所選公稱通徑流量計的流量下限;
e.流量范圍、公稱壓力有特殊要求時可協(xié)議訂貨。
選型計算公式如下:
式中:T、P、Pa含義同上,Q為體積流量,Qn為標準體積流量,Z/Zn數(shù)值列于表2.因計算步長較大,表內(nèi)數(shù)據(jù)僅供參考,表中數(shù)據(jù)按天然氣真實相對密度Gr=0.600,氮氣和二氧化碳摩爾分數(shù)均為0.00計算。當介質(zhì)壓力低于0.1MPa,均可按Z/Zn=1估算。
公稱通徑
DN(mm)
|
公稱壓力
(MPa)
|
外形尺寸(mm)
|
表體材質(zhì)
|
重量
(kg)
|
連接方式
|
表體長度A
|
度H
|
不銹鋼
|
鋁合金
|
15/20
|
1.6、2.5、4.0
|
160
|
360
|
√
|
√
|
6
|
法蘭式
螺紋式
卡箍式
|
6.3、10
|
160
|
365
|
√
|
|
8
|
25
|
1.6、2.5、4.0
|
180
|
367
|
√
|
√
|
7
|
6.3、10
|
180
|
378
|
√
|
|
10
|
32
|
1.6、2.5、4.0
|
200
|
383
|
√
|
√
|
9
|
6.3、10
|
200
|
402
|
√
|
|
12
|
40
|
1.6、2.5、4.0
|
200
|
383
|
√
|
√
|
9
|
6.3、10
|
200
|
402
|
√
|
|
12
|
50
|
1.6、2.5、4.0
|
230
|
403
|
√
|
√
|
11
|
6.3、10
|
230
|
421
|
√
|
|
14
|
80
|
1.6
|
330
|
438
|
√
|
√
|
11
|
2.5、4.0
|
330
|
438
|
√
|
|
18
|
6.3、10
|
330
|
446
|
√
|
|
21
|
100
|
1.6
|
410
|
468
|
√
|
√
|
14
|
2.5、4.0
|
410
|
475
|
√
|
|
18
|
6.3、10
|
410
|
483
|
√
|
|
33
|
150
|
1.0
|
585
|
542
|
√
|
√
|
21
|
法蘭式
|
1.6、2.5
|
585
|
549
|
√
|
|
52
|
4.0、6.3、10
|
585
|
572
|
√
|
|
72
|
200
|
1.0
|
700
|
618
|
√
|
√
|
41
|
1.6、2.5
|
700
|
626
|
√
|
|
117
|
4.0、6.3、10
|
700
|
634
|
√
|
|
127
|
注:壓表需定做,覺見為10Mpa、16 Mpa、20Mpa、25Mpa、42 Mpa。
4.3流量計安裝
4.3.1流量計的安裝
l 流量計安裝時,嚴禁在其出口法蘭處直接行電焊,以免燒壞流量計內(nèi)零件。
l 對于新安裝或檢修后的管道務行清掃,去除管道中的雜物后方能安裝流量計。
l 流量計應安裝在便于維修、無強電磁場干擾、無強烈機械振動以及熱輻射影響的場所;
l 流量計不宜用在流量頻繁中斷和有強烈脈動流或壓力脈動的場合;
l 流量計室外安裝時,上應有遮蓋物,以防雨水浸入和烈日曝曬影響流量計使用壽命;
l 流量計可意角度安裝,流體的流向應與流量計上標識的流向致;
l 在管道施中,應考慮安裝伸縮管或波紋管,以免對流量計成嚴重的拉伸或斷裂;
l 流量計應與管道同軸安裝,并防止密封片和黃油入管道內(nèi)腔;
l 采用外電源時,流量計須有可靠接地,不得與強電系統(tǒng)共用地線,在管道安裝或檢修時,不得把電焊系統(tǒng)的地線與流量計搭接。
l 為了不影響流體正常輸送和便于維護,要求按圖4 所示安裝旁通管道,并保證前≥3ND、后≥1ND的直管段; |