智能旋旋渦流量計(jì)是我公司開發(fā)研制的的氣體流量儀表。該流量計(jì)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(bǔ)償,是石油、化、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計(jì)量的理想儀表。
1.1產(chǎn)品主要特點(diǎn)
l 無機(jī)械可動件,不易腐蝕,穩(wěn)定可靠,壽命長,長期運(yùn)行無須特殊維護(hù);
l 采用16位電腦芯片,集成度,體積小,性能好,整機(jī)能強(qiáng);
l 智能型流量計(jì)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(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)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(qiáng)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(diǎn)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(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);
l 采用EEPROM術(shù),參數(shù)設(shè)置方便,可保存,并可保存長達(dá)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(jī)聯(lián)網(wǎng),傳輸距離可達(dá)1.2km;
l 多物理量參數(shù)報(bào)警輸出,可由用戶選其中之;
l 流量計(jì)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(luò)行遠(yuǎn)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(qiáng);
l 整機(jī)耗低,可用內(nèi)電池供電,也可外接電源。
1.2主要用途
智能旋旋渦流量計(jì)可廣泛應(yīng)用于石油、化、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測量各種氣體流量,是目前油田和城市天然氣輸配計(jì)量和貿(mào)易計(jì)量的產(chǎn)品。
二、結(jié)構(gòu)與作原理
2.1流量計(jì)結(jié)構(gòu)
流量計(jì)由以下七個基本件組成(圖1):
1.旋渦發(fā)生體
用鋁合金制成,具有定角度的螺旋葉片,它固定在殼體收縮段前,強(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的漩渦流。
⒉ 殼體
本身帶有法蘭,并有定形狀的流體通道,根據(jù)不同的作壓力,殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。 (圖1)
⒊ 智能流量計(jì)積算儀(原理見圖3)
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(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發(fā)生預(yù)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(kuò)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(dǎo)流葉片,當(dāng)流體入流量傳感器時(shí),導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體入擴(kuò)散段時(shí),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(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。
2.3流量積算儀作原理
圖3
流量積算儀由溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理器單元組成,并配有外輸出信號接口,輸出各種信號。流量計(jì)中的微處理器按照氣態(tài)方程行溫壓補(bǔ)償,并自動行壓縮因子修正,氣態(tài)方程如下:
………………(2)
式中:
QN ——標(biāo)況下的體積流量(m3/h);
QV ——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 ——被測流體的溫度(K);
ZN ——氣體在標(biāo)況下的壓縮系數(shù);
Z ——氣體在況下的壓縮系數(shù);
注:當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)定時(shí)取ZN/Z=1,對天然氣(ZN/Z)1/2=FZ為超壓縮因子。按石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn)SY/T6143-1996中的公式計(jì)算。 |