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旋進旋渦流量計

智能旋進旋渦流量計是我公司開發(fā)研制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。

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旋進旋渦流量計

概述

智能旋進旋渦流量計是我公司開發(fā)研制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。

產(chǎn)品特點

1.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；

2.采用16位電腦芯片，集成度高，體積小，性能好，整機功能強；

3.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；

4.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；

5.采用國內(nèi)先進的智能抗震技術，有效的抑制了震動和壓力波動造成的干擾信號；

6.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，以及介質壓力、溫度等參數(shù)；

7.采用EEPROM 技術，參數(shù)設置方便，可永久保存，并可保存最長達一年的歷史數(shù)據(jù)；

8.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(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達1.2km；

9.多物理量參數(shù)報警輸出，可由用戶任選其中之一；

10.流量計表頭可360度旋轉，安裝使用簡單方便；

11.壓力、溫度信號為傳感器輸入方式，互換性強；

12.整機功耗低，可用內(nèi)電池供電，也可外接電源。

主要用途

智能旋進旋渦流量計可廣泛應用于石油、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)易計量的特色產(chǎn)品。

結構與工作原理

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(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。

2.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。

3.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。

7.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。

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(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，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(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，最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(shù)據(jù))。

圖2

主要技術參數(shù)與功能

流量計規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標

型號	公稱通徑DN (mm)	流量范圍(m³/h)	公稱壓力(MPa)	壓力損失(kPa)	殼體材料	準確度
LUZX-015	15	0.8~12	1.6	△P= p/1.205×PN	不銹鋼鑄造 1Cr18Ni9Ti或鑄造鋁合金殼體	1.5
LUZX-020	20	1.5~15	2.5
LUZX-025	25	2.-30	2.5
LUZX-032	32	4~60	4.0
LUZX-040	40	5~70	4.0
LUZX-050	50	7~130	6.3
LUZX-065	65	16~200
LUZX-080	80	20~300
LUZX-100	100	50~800	1.6		鑄造鋁合金殼體
LUZX-125	125	60~1000
LUZX-150	150	120~2000
LUZX-200	200	300~3600
注：1.準確度：為溫度、壓力修正后的系統(tǒng)精度；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

電氣性能指標

工作電源：

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)欠壓指示。

整機功耗：

A.外電源：<2W；

B.內(nèi)電源：平均功耗1mW，可連續(xù)使用兩年以上。

脈沖輸出方式：

A.工況脈沖信號，直接將流量傳感器檢測的工況脈沖信號經(jīng)光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平≤1V；

B.定標脈沖信號，與IC卡閥門控制器配套，高電平幅度≥2.8V，低電平幅度≤0.2V，單位脈沖代表體積量可設定范圍：0.001m3~100m3。單選擇該值時必須注意：定標脈沖信號頻率應≤900Hz；

C.定標脈沖信號，經(jīng)光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平≤1V。

RS-485通信(光電隔離)，可實現(xiàn)以下功能：采用RS-485接口，可直接與上位機或二次表聯(lián)網(wǎng)，遠傳顯示介質的溫度、壓力和經(jīng)溫度、壓力補償后的標準體積流量和標準體積總量；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0m³/h，20mA對應最大標準體積流量(該值可在一級菜單中進行設置)，制式：兩線制或三線制，流量計可根據(jù)所插電流模塊自動識別，并正確輸出。

控制信號輸出：

A.下限報警信號(LP)：光電隔離，高低電平報警，報警電平可設定，工作電壓+12V~+24V，最大負載電流50mA；

B.上限報警信號(UP)：光電隔離，高低電平報警，報警電平可設定，工作電壓+12V~+24V，最大負載電流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；報警輸出高電平，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；報警輸出高電平，幅度≥2.8V，負載電阻≥100kΩ；

選型與安裝

流量計選型

在選型過程中應把握兩條原則，即：一要保證生產(chǎn)安全，二要保證使用精度。為此必須落實三個選型參數(shù)，即近期和遠期的最大、最小及常用流量(主要用于選定儀表公稱通徑)、被測介質的設計壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等級)、實際工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級)。

a.當已知被測流量為工況體積流量時，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，應先將標況體積流量QN換算為工況體積流量Qv，再按技術參數(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最低和最高體積流量時，在壓損允許下，應盡量選小口徑；

d.勿使實際最小流量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。當介質壓力低于0.1MPa，均可按Z/Zn=1 估算。

Zg溫度℃→ Zn絕對壓力(MPa)↓	-20	-15	-10	-5	0	5	10	15	20	25
0.10	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000
0.20	1.0034	1.0032	1.0030	1.0029	1.0027	1.0025	1.0024	1.0023	1.0021	1.0020
0.30	1.0069	1.0065	1.0061	1.0058	1.0055	1.0051	1.0048	1.0046	1.0043	1.0041
0.40	1.0104	1.0098	1.0093	1.0087	1.0082	1.0078	1.0073	1.0069	1.0065	1.0061
0.50	1.0140	1.0132	1.0124	1.0117	1.0110	1.0104	1.0098	1.0092	1.0087	1.0082
1.00	1.0325	1.0305	1.0286	1.0269	1.0253	1.0238	1.0223	1.0210	1.0198	1.0186
1.50	1.0518	1.0485	1.0455	1.0426	1.0400	1.0375	1.0352	1.0331	1.0311	1.0293
2.00	1.0722	1.0674	1.0630	1.0589	1.0551	1.0516	1.0484	1.0454	1.0426	1.0400
2.50	1.0936	1.0872	1.0812	1.0758	1.0708	1.0661	1.0619	1.0580	1.0543	1.0510
3.00	1.1162	1.1078	1.1002	1.0933	1.0869	1.0810	1.0757	1.0707	1.0662	1.0620
3.50	1.1400	1.1295	1.1200	1.1113	1.1035	1.0963	1.0897	1.0837	1.0782	1.0732
4.00	1.1651	1.1521	1.1405	1.1300	1.1205	1.1119	1.1041	1.0969	1.0904	1.0844
4.50	1.1915	1.1758	1.1618	1.1493	1.1380	1.1278	1.1186	1.1103	1.1027	1.0957
5.00	1.2194	1.2005	1.1839	1.1691	1.1559	1.1441	1.1334	1.1238	1.1150	1.1071
5.50	1.2486	1.2262	1.2067	1.1895	1.1742	1.1606	1.1484	1.1374	1.1274	1.1185
6.00	1.2794	1.2530	1.2302	1.2104	1.1928	1.1773	1.1634	1.1510	1.1399	1.1298
6.50	1.3113	1.2806	1.2544	1.2316	1.2117	1.1942	1.1786	1.1647	1.1522	1.1411
7.00	1.3444	1.3091	1.2790	1.2532	1.2308	1.2111	1.1937	1.1783	1.1645	1.1522
7.50	1.3785	1.3381	1.3030	1.2750	1.2499	1.2280	1.2088	1.1918	1.1767	1.1632
8.00	1.4131	1.3673	1.3291	1.2967	1.2689	1.2448	1.2237	1.2051	1.1886	1.1740

Zg溫度℃→ Zn絕對壓力(MPa)↓	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75
0.10	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000	1.0000
0.20	1.0019	1.0018	1.0017	1.0016	1.0015	1.0014	1.0013	1.0012	1.0012	1.0011
0.30	1.0038	1.0036	1.0034	1.0032	1.0030	1.0029	1.0027	1.0025	1.0024	1.0023
0.40	1.0058	1.0054	1.0051	1.0048	1.0046	1.0043	1.0041	1.0038	1.0036	1.0034
0.50	1.0077	1.0073	1.0069	1.0065	1.0061	1.0058	1.0055	1.0052	1.0049	1.0046
1.00	1.0176	1.0166	1.0156	1.0147	1.0139	1.0131	1.0124	1.0117	1.0110	1.0104
1.50	1.0275	1.0259	1.0244	1.0230	1.0217	1.0204	1.0193	1.0182	1.0171	1.0162
2.00	1.0376	1.0354	1.0333	1.0313	1.0295	1.0277	1.0261	1.0246	1.0232	1.0214
2.50	1.0478	1.0449	1.0422	1.0396	1.0372	1.0350	1.0329	1.0310	1.0292	1.0274
3.00	1.0581	1.0545	1.0511	1.0480	1.0450	1.0423	1.0397	1.0373	1.0351	1.0330
3.50	1.0685	1.0641	1.0600	1.0563	1.0528	1.0495	1.0464	1.0436	1.0409	1.0384
4.00	1.0789	1.0737	1.0690	1.0646	1.0605	1.0567	1.0531	1.0498	1.0467	1.0438
4.50	1.0894	1.0834	1.0779	1.0728	1.0681	1.0638	1.0597	1.0558	1.0523	1.0490
5.00	1.0998	1.0930	1.0868	1.0811	1.0757	1.0708	1.0662	1.0619	1.0579	1.0542
5.50	1.1103	1.1026	1.0956	1.0892	1.0832	1.0777	1.0726	1.0678	1.0633	1.0592
6.00	1.1207	1.1122	1.1044	1.0972	1.0906	1.0845	1.0788	1.0736	1.0687	1.0641
6.50	1.1310	1.1216	1.1130	1.1051	1.0979	1.0912	1.0850	1.0729	1.0738	1.0689
7.00	1.1411	1.1309	1.1215	1.1129	1.1050	1.0977	1.0910	1.0847	1.0789	1.0735
7.50	1.1511	1.1400	1.1298	1.1205	1.1120	1.1041	1.0968	1.0900	1.0838	1.0780
8.00	1.1609	1.1489	1.1380	1.1297	1.1187	1.1103	1.1024	1.0952	1.0885	1.0823