智能氣體旋旋渦流量計
、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, 采取內置式組合,使結構加緊湊，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，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，顯示位數多，讀數直觀方便，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，以及介質壓力、溫度等參數；
l 采用EEPROM術，參數設置方便，可保存，并可保存長達年的歷史數據；
l 轉換器可輸出頻率脈沖、4～20mA模擬信號，并具有RS485接口，可直接與微機聯網，傳輸距離可達1.2km；
l 多物理量參數報警輸出，可由用戶選其中之；
l 流量計表頭可360度旋轉，安裝使用簡單方便；
l 配合本公司的FM型數據采集器，可通過因特網或者網絡行遠程數據傳輸
l 壓力、溫度信號為傳感器輸入方式，互換性強；
l 整機耗低，可用內電池供電，也可外接電源。
l 多種材質，可測量特殊氣體，如紫銅測量氯氣。
 2、結構與作原理
2.1流量計結構
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，強迫流體產生強烈的漩渦流。
⒉ 殼體
具有定形狀的流體通道，根據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、流量檢測數字通道以及微處理單元、液晶驅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，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，形成陀螺式的渦流動現象。該動頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質和密度的影響，檢測元件測得流體二次旋轉動頻率就能在較寬的流量范圍內獲得良好的線性度。信號經前置放大器放大、濾波、整形轉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果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數據)。
3、主要術參數與能
3.1流量計規(guī)格、基本參數和性能標
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公稱通徑
DN（mm）
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流量范圍
(m3/ h)
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作壓力 （MPa）
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度等
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重復性
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15
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1.5～12
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1.6
2.5
4.0
6.3
10
16
25
42
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1.0
1.5
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小于基本誤差限值的1/3
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20
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2～15
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25
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3.0～30
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32
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6.0～60
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40
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7.0～70
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50
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10～130
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80
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30～400
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100
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70～800
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125
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90-1000
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150
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190～1900
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200
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240～3600
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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．內電源：1組3.6V鋰電池（ER26500），當電壓低于3.0V時，出現欠壓示。
3.4.2整機耗：
A．外電源：<2W;
B．內電源：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：兩線制或三線制，流量計可根據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實時數據存儲能
3.5.1流量計為了適應數據管理方面的需要，增加了實時數據存儲能，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據，形成數據報表、曲線圖供分析。
3.6網絡通信管理軟件能
流量計與數據采集器配套，可通過線或寬帶網行通信，對網絡中的每臺流量計的歷史數據及參數行讀取與設置，同時通信管理軟件可實現善的管理能。
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 ——被測介質密度（kg/m3）
ΔP ——介質為干空氣時流量計的壓力損失(KPa),其特性曲線見下圖
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數值列于表2.因計算步長較大，表內數據僅供參考，表中數據按天然氣真實相對密度Gr=0.600，氮氣和二氧化碳摩爾分數均為0.00計算。當介質壓力低于0.1MPa，均可按Z/Zn＝1估算。
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