測所有氣體的流量計-旋進旋渦流量計

旋進旋渦流量計能測所有氣體

一、旋進旋渦流量計概述
智能旋進旋渦流量計是公司開發(fā)研制的具有國內(nèi)水平的新型氣體流量儀表。該流量計集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償，是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計量的理想儀表。


1.1流量計主要特點
·         無機械可動部件，不易腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；
·         采用16位電腦芯片，集成度高，體積小，性能好，整機功能強；
·         智能型流量計集流量探頭、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；
·         采用雙檢測技術(shù)可有效地提高檢測信號強度，并抑制由管線振動引起的干擾；
·         采用國內(nèi)的智能抗震技術(shù)，有效的抑制了震動和壓力波動造成的干擾信號；
·         采用漢字點陣顯示屏，顯示位數(shù)多，讀數(shù)直觀方便，可直接顯示工作狀態(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)；
·         采用EEPROM技術(shù)，參數(shù)設(shè)置方便，可*保存，并可保存zui長達一年的歷史數(shù)據(jù)；
·         轉(zhuǎn)換器可輸出頻率脈沖、4～20mA模擬信號，并具有RS485接口，可直接與微機聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達1.2km；
·         多物理量參數(shù)報警輸出，可由用戶任選其中之一；
·         流量計表頭可360度旋轉(zhuǎn)，安裝使用簡單方便；
·         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)進行遠程數(shù)據(jù)傳輸
·         壓力、溫度信號為傳感器輸入方式，互換性強；
·         整機功耗低，可用內(nèi)電池供電，也可外接電源。
1.2  流量計主要用途
智能旋進旋渦流量計可**應(yīng)用于石油、化工、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量和貿(mào)易計量的*產(chǎn)品。

二、 旋進旋渦流量計結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1流量計結(jié)構(gòu)
流量計由以下七個基本部件組成（圖1）：


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，強迫流體產(chǎn)生強烈的漩渦流。
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，在一定溫度范圍內(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，因此在一定激勵電流作用下，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部，可檢測出漩渦進動的頻率信號。
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旋進旋渦流量計工作原理
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)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片，當流體進入流量傳感器時，導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當流體進入擴散段時，旋渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進動現(xiàn)象。該進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)進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、壓力等檢測信號一起被送往微處理器進行積算處理，zui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))。
 


2.3流量積算儀工作原理

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。流量計中的微處理器按照氣態(tài)方程進行溫壓補償，并自動進行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

式中：
Q_N ——標況下的體積流量(m³/h)；
Q_V ——工況下的體積流量(m³/h；
Pa ——當?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa）；
P ——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；
P_N ——標準狀態(tài)下的大氣壓力（101.325 KPa）；
T_N ——標準狀態(tài)下的溫度（293.15K）；
T ——被測流體的溫度（K）；
Z_N ——氣體在標況下的壓縮系數(shù)；
 
Z——氣體在工況下的壓縮系數(shù)；

注：當用鐘罩或負壓標定時取Z_N/Z=1，對天然氣(Z_N/Z)^1/2=F_Z為超壓縮因子。按中國石油天然氣總公司的標準SY／T6143－1996中的公式計算。
 

三、主要技術(shù)參數(shù)與功能
3.1流量計規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標（見表1）

（表1）

 

注：1.準確度：為溫度、壓力修正后的系統(tǒng)精注：1.準確度：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。
3.2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

四、流量計安裝
4.1流量計的安裝
·         流量計安裝時，嚴禁在其進出口法蘭處直接進行電焊，以免燒壞流量計內(nèi)部零件。
·         對于新安裝或檢修后的管道務(wù)必進行清掃，去除管道中的雜物后方能安裝流量計。
·         流量計應(yīng)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；
·         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；
·         流量計室外安裝時，上部應(yīng)有遮蓋物，以防雨水浸入和烈日曝曬影響流量計使用壽命；
·         流量計可任意角度安裝，流體的流向應(yīng)與流量計上標識的流向*；
·         在管道施工中，應(yīng)考慮安裝伸縮管或波紋管，以免對流量計造成嚴重的拉伸或斷裂；
·         流量計應(yīng)與管道同軸安裝，并防止密封片和黃油進入管道內(nèi)腔；
·         采用外電源時，流量計必須有可靠接地，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。
         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≥3DN、后≥1DN的直管段；
4.2直管段要求
根據(jù)旋進旋渦流量計的工作原理和流量計對上、下游直管段要求，對各種上游阻力件， 建議采用如下圖所列的前后直管段長度，且保持直管段內(nèi)壁光滑平直。



 

五、安裝注意事項
·         傳感器按流向標志可在垂直、水平或任意傾斜位置上安裝；
·         當管線較長或距離振動源較近時，應(yīng)在流量計的上、下游安裝支撐，以消除管線振動的影響；
·         傳感器的安裝地點應(yīng)有足夠的空間，以便于流量計的檢查和維修，并應(yīng)滿足流量計的環(huán)境要求；
·         應(yīng)避免外界強磁場的干擾；
·         在室外安裝使用時，應(yīng)有遮蓋物，避免烈日曝曬與雨水浸蝕，影響儀表使用壽命；
·         管線試壓時，應(yīng)注意智能型流量計所配置壓力傳感器的壓力測量范圍,以免過壓損壞壓力傳感器。
·         應(yīng)注意安裝應(yīng)力的影響，安裝流量計上游和下游管道應(yīng)同軸，否則會產(chǎn)生剪切應(yīng)力。安裝流量計的位置應(yīng)考慮密封墊片的厚度，或在下游側(cè)安裝一個彈性伸縮節(jié)。
·         安裝流量計之前應(yīng)先清除管道中的焊渣等雜物。

·         投入運行時，應(yīng)緩慢開啟流量計上、下游閥門，以免瞬間氣流過急而沖壞起旋器。
·         當流量計需要有信號遠傳時，應(yīng)嚴格按“電氣性能指標”要求接入外電源（8～24）VDC，嚴禁在信號輸出口直接接入220VAC或380VAC電源；
·         用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的接線方式和任意擰動各個輸出引線接頭；
·         流量計運行時，不允許隨意打開后蓋改動儀表參數(shù)，否則影響流量計的正常工作；
·         定時檢查流量計法蘭處的泄漏情況。
內(nèi)置電池的使用及更換
·         電池電量顯示
當電池顯示僅剩一格時，要求用戶在一個月內(nèi)更換電池；只顯示電池外形符號時，則電池電量已耗盡，必須立即更換電池。
·         電池的更換方法
打開智能流量積算儀的后蓋，松開電池蓋板上的三顆螺釘，拔下電池插座，取出電池，換好新電池后重新安裝。
防爆場所安裝要求
·         流量計應(yīng)有可靠的接地，防爆地不應(yīng)與強電系統(tǒng)的保護接地共用。
·         現(xiàn)場測試電源時，不允許使用交流電源接地。
·         在任何情況下，用戶不得自行更改防爆電路、元器件和防爆型式。