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研制的具有國內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，穩定可靠，壽命長，*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, 采取內置式組合,使結構更加緊湊，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；
·         采用國內的智能抗震技術，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，顯示位數多，讀數直觀方便，可直接顯示工作狀態下的體積流量、標準狀態下的體積流量、總量，以及介質壓力、溫度等參數；
·         采用EEPROM技術，參數設置方便，可*保存，并可保存zui長達一年的歷史數據；
·         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；
·         多物理量參數報警輸出，可由用戶任選其中之一；
·         流量計表頭可360度旋轉，安裝使用簡單方便；
·         配合本公司的FM型數據采集器，可通過因特網或者網絡進行遠程數據傳輸
·         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**應用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業測量各種氣體流量，是目前油田和城市天然氣輸配計量和貿易計量的*產品。

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


1.旋渦發生體      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，在一定溫度范圍內，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生預期變化，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）。在入口側安放一組螺旋型導流葉片，當流體進入流量傳感器時，導流葉片迫使流體產生劇烈的旋渦流。當流體進入擴散段時，旋渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉，形成陀螺式的渦流進動現象。該進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進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果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數據)。
 


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方程進行溫壓補償，并自動進行壓縮因子修正，氣態方程如下：

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 ——當地大氣壓力（KPa）；
P ——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；
P_N ——標準狀態下的大氣壓力（101.325 KPa）；
T_N ——標準狀態下的溫度（293.15K）；
T ——被測流體的溫度（K）；
Z_N ——氣體在標況下的壓縮系數；
 
Z——氣體在工況下的壓縮系數；

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、主要技術參數與功能
3.1流量計規格、基本參數和性能指標（見表1）

（表1）

 

注：1.準確度：為溫度、壓力修正后的系統精注：1.準確度：為溫度、壓力修正后的系統精度
2. A、B用以區別相同通徑不同流量范圍。
3.2標準狀態條件：P=101.325KPa，T=293.15K
3.3使用條件：
環境溫度：-30℃～+65℃
相對濕度：5%～95%
介質溫度：-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，以免燒壞流量計內部零件。
·         對于新安裝或檢修后的管道務必進行清掃，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，流體的流向應與流量計上標識的流向*；
·         在管道施工中，應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；
·         流量計應與管道同軸安裝，并防止密封片和黃油進入管道內腔；
·         采用外電源時，流量計必須有可靠接地，不得與強電系統共用地線，在管道安裝或檢修時，不得把電焊系統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有足夠的空間，以便于流量計的檢查和維修，并應滿足流量計的環境要求；
·         應避免外界強磁場的干擾；
·         在室外安裝使用時，應有遮蓋物，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。
·         應注意安裝應力的影響，安裝流量計上游和下游管道應同軸，否則會產生剪切應力。安裝流量計的位置應考慮密封墊片的厚度，或在下游側安裝一個彈性伸縮節。
·         安裝流量計之前應先清除管道中的焊渣等雜物。

·         投入運行時，應緩慢開啟流量計上、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，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
·         流量計應有可靠的接地，防爆地不應與強電系統的保護接地共用。
·         現場測試電源時，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。