智能氣體旋進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、產(chǎn)品主要特點
l 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;
l 采用16位電腦芯片,集成度高,體積小,性能好,整機功能強;
l 智能型流量計集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于一體, 采取內(nèi)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;
l 采用的智能抗震技術,有效的抑制了震動和壓力波動造成的干擾信號;
l 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);
l 采用EEPROM技術,參數(shù)設置方便,可保存,并可保存長達一年的歷史數(shù)據(jù);
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(lián)網(wǎng),傳輸距離可達1.2km;
l 多物理量參數(shù)報警輸出,可由用戶任選其中之一;
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(shù)據(jù)采集器,可通過因特網(wǎng)或者網(wǎng)絡進行遠程數(shù)據(jù)傳輸
l 壓力、溫度信號為傳感器輸入方式,互換性強;
l 整機功耗低,可用內(nèi)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、結構與工作原理
2.1流量計結構
1.旋渦發(fā)生體
是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
具有一定形狀的流體通道,根據(jù)不同的工作壓力及使用條件,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(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。
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,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))。
3、主要技術參數(shù)與功能
3.1流量計規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標
公稱通徑 DN(mm) | 流量范圍 (m3/ h) | 工作壓力 (MPa) | 精度等級 | 重復性 |
15 | 1.5~12 | 1.6 2.5 4.0 6.3 10 16 25 42 | 1.0 1.5 | 小于基本誤差限值的1/3 |
20 | 2~15 | |||
25 | 3.0~30 | |||
32 | 6.0~60 | |||
40 | 7.0~70 | |||
50 | 10~130 | |||
80 | 30~400 | |||
100 | 70~800 | |||
125 | 90-1000 | |||
150 | 190~1900 | |||
200 | 240~3600 |
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電氣性能指標
3.4.1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、Hart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。
3.4.2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。
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。
3.4.4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,zui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,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;
3.5實時數(shù)據(jù)存儲功能
3.5.1流量計為了適應數(shù)據(jù)管理方面的需要,增加了實時數(shù)據(jù)存儲功能,由設定選擇以下三者之一:
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(xié)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(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)報表、曲線圖供分析。
3.6網(wǎng)絡通信管理軟件功能
流量計與數(shù)據(jù)采集器配套,可通過線或寬帶網(wǎng)進行通信,對網(wǎng)絡中的每臺流量計的歷史數(shù)據(jù)及參數(shù)進行讀取與設置,同時通信管理軟件可實現(xiàn)完善的管理功能。
3.7防爆標志:ExdIIBT4;ExiaIICT4
3.8防護等級: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(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。