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旋進(jìn)旋渦流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)、用途和適用范圍
很高興您購(gòu)買(mǎi)本款智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì),該流量計(jì)是我公司通過(guò)多年實(shí)踐和學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)研制的具有**水平的新型氣體流量?jī)x表。該流量計(jì)可集流量、溫度、壓力檢測(cè)功能于一體,并能進(jìn)行溫度、壓力、壓縮因子自動(dòng)補(bǔ)償,并且具有較強(qiáng)的抗震動(dòng)和抗干擾能力,高精度和高重復(fù)性,是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計(jì)量的理想儀表。
1 產(chǎn)品主要特點(diǎn)
1.無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件,不易腐蝕,穩(wěn)定可靠,壽命長(zhǎng),長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)須特殊維護(hù);
2.采用 16 位計(jì)算機(jī)芯片,集成度高,體積小,性能好,整機(jī)功能強(qiáng);
3.智能型流量計(jì)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(cè)量流體的流量、壓力和溫度,并自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償和壓縮因子修正;
4.采用雙探頭檢測(cè)技術(shù)及新型傳感器處理技術(shù)、合理的安裝方式,大大地提高信號(hào)強(qiáng)度,使傳感器能準(zhǔn)確地檢測(cè)出信號(hào),并抑制由管線(xiàn)振動(dòng)引起的干擾;
5.采用國(guó)內(nèi)**的智能抗震技術(shù),有效的抑制了震動(dòng)和壓力波動(dòng)造成的干擾信號(hào);
6.采用漢字點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量、總量,以及介質(zhì)壓力、溫度等參數(shù);
7.轉(zhuǎn)換器可輸出頻率脈沖、4~20mA 模擬信號(hào),并具有 RS485 接口,可直接與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),傳輸距離可達(dá) 1.2km;
8.多物理量參數(shù)報(bào)警輸出,可由用戶(hù)任選其中之一;
9.壓力、溫度信號(hào)為傳感器輸入方式,互換性強(qiáng);
10.整機(jī)功耗低,可用內(nèi)置電池供電,也可外接電源。
2 主要用途
智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測(cè)量各種氣體流量,是目前油田和城市天然氣輸配計(jì)量和貿(mào)易計(jì)量的*選產(chǎn)品。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)結(jié)構(gòu)與工作原理
1 流量計(jì)結(jié)構(gòu)
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊,主要由殼體、旋渦發(fā)生體、傳感器(溫度、壓力、流量)、整流器和積算儀構(gòu)成。
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(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋渦流。
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(jì)積算儀:由溫度、壓力檢測(cè)模擬通道、流量檢測(cè)數(shù)字通道以及微處理單元、液晶驅(qū)動(dòng)電路和其它輔助電路組成,并配有外輸信號(hào)接口。
4.溫度傳感器:以 Pt100/pt1000 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(duì)應(yīng)關(guān)系。
5.壓力傳感器:以壓阻式擴(kuò)散硅橋路為敏感元件,其橋臂電阻在外界壓力作用下會(huì)發(fā)生預(yù)期變化,因此在一定激勵(lì)電流作用下,其兩個(gè)輸出端的電位差與外界壓力成正比。
6.流量傳感器:安裝在靠近殼體擴(kuò)張段的喉部,可檢測(cè)出旋渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號(hào)。
7.整流器:固定在殼體出口段,其作用是消除旋渦流,以減小對(duì)下游儀表性能的影響。
2 工作原理
流量傳感器的流通剖面類(lèi)似文丘利管的型式(如圖 2)。在入口側(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片,當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時(shí),導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí),旋渦流受到回流的作用,開(kāi)始作二次旋轉(zhuǎn),形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)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(cè)元件測(cè)得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線(xiàn)性度。信號(hào)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(hào),然后再與溫度、壓力等檢測(cè)信號(hào)一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理,*后在液晶顯示屏上顯示出測(cè)量結(jié)果(瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。積算儀原理框圖如圖 3 所示。
流量積算儀工作原理
流量積算儀由溫度和壓力檢測(cè)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(hào)接口,輸出各種信號(hào)。流量計(jì)中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償,并動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正,氣態(tài)方程如下:
QN——標(biāo)況下的體積流量(Nm3/h);
QV——工況下的體積流量(m3/h);
Pa——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa);
P ——流量計(jì)取壓孔測(cè)量的表壓(KPa);
PN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力(101.325 KPa);
TN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)溫度(293.15K);
T ——被測(cè)流體的絕對(duì)溫度(K);
ZN——?dú)怏w在標(biāo)況下的壓縮系數(shù);
Z ——?dú)怏w在工況下的壓縮系數(shù);
注:當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)定時(shí)取 ZN/Z=1,對(duì)天然氣(ZN/Z)1/2=FZ為超壓縮因子。按中國(guó)石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn) SY/T6143-1996 中的公式計(jì)算。
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)技術(shù)性能及選型指南
1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
JJG198-1994《速度式流量計(jì)》計(jì)量檢定規(guī)程
2 精準(zhǔn)度等級(jí)
在規(guī)定的流量范圍內(nèi)和工作條件下流量計(jì)的精確度等級(jí)為 1.0 級(jí)和 1.5 級(jí)。
3 流量計(jì)參數(shù)
注:準(zhǔn)確度:為溫度、壓力修正后的系統(tǒng)精度
4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件
P=101.325KPa,T=293.15K
5 使用環(huán)境條件
環(huán)境溫度:-30℃~+65℃
相對(duì)濕度:5%~95%
介質(zhì)溫度:-20℃~+80℃
大氣壓力:86KPa~106KPa
6 工作電源及信號(hào)輸出
6.1 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(bào)警輸出、RS-485 等;
B.內(nèi)電源:1 組 3.6V 鋰電池(ER26500),當(dāng)電壓低于 3.0V 時(shí),出現(xiàn)欠壓指示。
6.2 整機(jī)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。
6.3 脈沖輸出方式
工況脈沖信號(hào),直接將流量傳感器檢測(cè)的工況脈沖信號(hào)經(jīng)光耦隔離放大輸出,高電平≥20V,低電平≤1V;
定標(biāo)脈沖信號(hào),與 IC 卡閥門(mén)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(shè)定范圍:0.001m3~100m3。單選擇該值時(shí)必須注意:定標(biāo)脈沖信號(hào)頻率應(yīng)≤1000Hz。
定標(biāo)脈沖信號(hào),經(jīng)光耦隔離放大輸出,高電平≥20V,低電平≤1V。
6.4 RS-485 通信(光電隔離),可實(shí)現(xiàn)以下功能:
A.采用 RS-485 接口,可直接與上位機(jī)或二次表聯(lián)網(wǎng),遠(yuǎn)傳顯示介質(zhì)的溫度、壓力和經(jīng)溫度、壓力補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)體積流量和標(biāo)準(zhǔn)體積總量;
B.由 RS-485 接口與 HW-Ⅰ數(shù)據(jù)采集器配套,可組成電話(huà)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器可帶 15 臺(tái)流量計(jì);
C.由 RS-485 接口與 HW-Ⅱ數(shù)據(jù)采集器配套,可組成寬帶網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),由 INTERNET 傳輸數(shù)據(jù),一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器可帶 8 臺(tái)流量計(jì)。
6.5 4~20mA 標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)(光電隔離)
與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比,4mA 對(duì)應(yīng) 0 m3/h, 20 mA 對(duì)應(yīng)*大標(biāo)準(zhǔn)體積流量(該值可在一級(jí)菜單中進(jìn)行設(shè)置),制式:兩線(xiàn)制或三線(xiàn)制,流量計(jì)可根據(jù)所插電流模塊自動(dòng)識(shí)別,并正確輸出。
6.6 控制信號(hào)輸出
A.下限報(bào)警信號(hào)(LP):光電隔離,高低電平報(bào)警,報(bào)警電平可設(shè)定,工作電壓+12V~+24V,*大負(fù)載電流 50mA;
B.上限報(bào)警信號(hào)(UP):光電隔離,高低電平報(bào)警,報(bào)警電平可設(shè)定,工作電壓+12V~+24V,*大負(fù)載電流 50mA;
C.關(guān)閥報(bào)警輸出(BC 端,IC 卡控制器用):邏輯門(mén)電路輸出,正常輸出低電平,幅度≤0.2V;報(bào)警輸出高電平,幅度≥2.8V,負(fù)載電阻≥100kΩ;
D.電池欠壓報(bào)警輸出(BL 端,IC 卡控制器用):邏輯門(mén)電路輸出,正常輸出低電平,幅 度≤0.2V;報(bào)警輸出高電平,幅度≥2.8V,負(fù)載電阻≥100kΩ;
7 現(xiàn)場(chǎng)顯示功能
A.積算儀顯示面板上實(shí)時(shí)顯示工況(或標(biāo)況)下的溫度、壓力、瞬時(shí)流量、累計(jì)流量;
B.報(bào)警功能:流量上下限、溫度上下限、壓力上下限報(bào)警,報(bào)警方式:字符閃爍。
8 防爆型式與等級(jí)
隔爆型:其防爆標(biāo)志為 ExdIIBT4、ExdIICT4-T6(不含乙炔);
本安型:其防爆標(biāo)志為 ExiaIICT4
9 防護(hù)等級(jí)
IP65
10 壓力損失
流量計(jì)實(shí)際壓力損失計(jì)算公式如下:
式中:
ΔP1--流量計(jì)實(shí)際壓力損失(KPa);
ρ--被測(cè)介質(zhì)密度(kg/m3);
ΔP--介質(zhì)為干空氣時(shí)流量計(jì)的壓力損失(KPa)。其特性曲線(xiàn)見(jiàn)圖 4
11 電器接口
內(nèi)螺紋 M20*1.5
12 選型指南
12.1 選型條件
用戶(hù)訂貨時(shí)應(yīng)根據(jù)管道公稱(chēng)壓力、*高工作壓力、工作溫度、流量范圍、環(huán)境條件等選擇合適的流量計(jì)型號(hào)和規(guī)格。
12.2 合理選型
A、用戶(hù)提供的被測(cè)流量為工況流量時(shí),可直接依據(jù)表 2 選取相應(yīng)通徑的流量計(jì);
B、用戶(hù)提供的被測(cè)流量為標(biāo)況流量時(shí),應(yīng)將標(biāo)況流量換算為工況流量,選取相應(yīng)通徑的流量計(jì)。
換算公式:
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)外形尺寸及安裝
1 流量計(jì)外形尺寸
流量計(jì)的外形尺寸見(jiàn)圖 5,圖中未注尺寸列于表 2 中,流量計(jì)采用法蘭連接方式。法蘭尺寸執(zhí)行 GB/T9112~9113-2000 標(biāo)準(zhǔn)。
注:以上數(shù)據(jù)僅供參考,具體以實(shí)物為準(zhǔn),如有技術(shù)升級(jí),暫不另行通知
2 流量計(jì)安裝
2.1 流量計(jì)的安裝
1.流量計(jì)安裝時(shí),嚴(yán)禁在其進(jìn)出口法蘭處直接進(jìn)行電焊,以免燒壞流量計(jì)內(nèi)部零件。
2.對(duì)于新安裝或檢修后的管道務(wù)必進(jìn)行清掃,去除管道中的雜物后方能安裝流量計(jì)。
3.流量計(jì)應(yīng)安裝在便于維修、無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、無(wú)強(qiáng)烈機(jī)械振動(dòng)以及熱輻射影響的場(chǎng)所;
4.流量計(jì)不宜用在流量頻繁中斷和有強(qiáng)烈脈動(dòng)流或壓力脈動(dòng)的場(chǎng)合;
5.流量計(jì)室外安裝時(shí),上部應(yīng)有遮蓋物,以防雨水浸入和烈日曝曬影響流量計(jì)使用壽命;
6.流量計(jì)可任意角度安裝,流體的流向應(yīng)與流量計(jì)上標(biāo)識(shí)的流向一致;
7.在管道施工中,應(yīng)考慮安裝伸縮管或波紋管,以免對(duì)流量計(jì)造成嚴(yán)重的拉伸或斷裂;
8.流量計(jì)應(yīng)與管道同軸安裝,并防止密封片和黃油進(jìn)入管道內(nèi)腔;
9.采用外電源時(shí),流量計(jì)必須有可靠接地,不得與強(qiáng)電系統(tǒng)共用地線(xiàn),在管道安裝或檢修時(shí),不得把電焊系統(tǒng)的地線(xiàn)與流量計(jì)搭接。
10.為了不影響流體正常輸送和便于維護(hù),要求按圖 6 所示安裝旁通管道,并保證前≥3DN、 后≥1DN 的直管段;
2.2 直管段要求
根據(jù)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的工作原理和流量計(jì)對(duì)上、下游直管段要求,對(duì)各種上游阻力件,建議采用如圖 7 所列的前后直管段長(zhǎng)度,且保持直管段內(nèi)壁光滑平直。
2.3 安裝注意事項(xiàng)
1.傳感器按流向標(biāo)志可在垂直、水平或任意傾斜位置上安裝;
2.當(dāng)管線(xiàn)較長(zhǎng)或距離振動(dòng)源較近時(shí),應(yīng)在流量計(jì)的上、下游安裝支撐,以消除管線(xiàn)振動(dòng)的影響;
3.傳感器的安裝地點(diǎn)應(yīng)有足夠的空間,以便于流量計(jì)的檢查和維修,并應(yīng)滿(mǎn)足流量計(jì)的環(huán)境要求;
4.應(yīng)避免外界強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾;
5.在室外安裝使用時(shí),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;
6.管線(xiàn)試壓時(shí),應(yīng)注意智能型流量計(jì)所配置壓力傳感器的壓力測(cè)量范圍,以免過(guò)壓損壞壓力傳感器;
7.應(yīng)注意安裝應(yīng)力的影響,安裝流量計(jì)上游和下游管道應(yīng)同軸,否則會(huì)產(chǎn)生剪切應(yīng)力。安裝流量計(jì)的位置應(yīng)考慮密封墊片的厚度,或在下游安裝一個(gè)彈性伸縮節(jié);
8.安裝流量計(jì)之前應(yīng)先清除管道中的焊渣等雜物;
9.投入運(yùn)行時(shí),應(yīng)緩慢開(kāi)啟流量計(jì)上、下游閥門(mén),以免瞬間氣流過(guò)急而沖壞起旋器;
10.當(dāng)流量計(jì)需要有信號(hào)遠(yuǎn)傳時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按“工作電源”要求接入外電源(8~24)VDC,嚴(yán)禁在信號(hào)輸出口直接接入 220VAC 或 380VAC 電源;
11.用戶(hù)不得自行更改防爆系統(tǒng)的接線(xiàn)方式和任意擰動(dòng)各個(gè)輸出引線(xiàn)接頭;
12.流量計(jì)運(yùn)行時(shí),不允許隨意打開(kāi)后蓋改動(dòng)儀表參數(shù),否則影響流量計(jì)的正常工作;
13.定時(shí)檢查流量計(jì)法蘭處的泄漏情況。
2.4 內(nèi)置電池的使用及更換
1.電池電量顯示
當(dāng)電池顯示僅剩一格時(shí),要求用戶(hù)在一個(gè)月內(nèi)更換電池;只顯示電池外形符號(hào)時(shí),則電池電量已耗盡,必須立即更換電池。
2.電池的更換方法
打開(kāi)智能流量積算儀的后蓋,松開(kāi)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。
2.5 防爆場(chǎng)所安裝要求
1.流量計(jì)應(yīng)有可靠的接地,防爆接地不應(yīng)與強(qiáng)電系統(tǒng)的保護(hù)接地共用;
2.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試電源時(shí),不允許使用交流電源接地;
3.在任何情況下,用戶(hù)不得自行更改防爆電路、元器件和防爆型式;
4.必須先切斷外接電源再打開(kāi)轉(zhuǎn)換器蓋子。
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