智能氣體旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是我公司開發(fā)研制的的氣體流量?jī)x表。該流量計(jì)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,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)
l 無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件,不易腐蝕,穩(wěn)定可靠,壽命長(zhǎng),*運(yùn)行無(wú)須特殊維護(hù);
l 采用16位電腦芯片,集成度高,體積小,性能好,整機(jī)功能強(qiáng);
l 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)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;
l 采用雙檢測(cè)技術(shù)可有效地提高檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度,并抑制由管線振動(dòng)引起的干擾;
l 采用的智能抗震技術(shù),有效的抑制了震動(dòng)和壓力波動(dòng)造成的干擾信號(hào);
l 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);
l 采用EEPROM技術(shù),參數(shù)設(shè)置方便,可保存,并可保存長(zhǎng)達(dá)一年的歷史數(shù)據(jù);
l 轉(zhuǎn)換器可輸出頻率脈沖、4~20mA模擬信號(hào),并具有RS485接口,可直接與微機(jī)聯(lián)網(wǎng),傳輸距離可達(dá)1.2km;
l 多物理量參數(shù)報(bào)警輸出,可由用戶任選其中之一;
l 流量計(jì)表頭可360度旋轉(zhuǎn),安裝使用簡(jiǎn)單方便;
l 配合本公司的FM型數(shù)據(jù)采集器,可通過(guò)因特網(wǎng)或者網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸
l 壓力、溫度信號(hào)為傳感器輸入方式,互換性強(qiáng);
l 整機(jī)功耗低,可用內(nèi)電池供電,也可外接電源。
l 多種材質(zhì),可測(cè)量特殊氣體,如紫銅測(cè)量氯氣。
2、結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1流量計(jì)結(jié)構(gòu)
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(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)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(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. 壓電晶體傳感器
安裝在靠近殼體擴(kuò)張段的喉部,可檢測(cè)出漩渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號(hào)。
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(duì)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(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))。
3、主要技術(shù)參數(shù)與功能
3.1流量計(jì)規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標(biāo)
公稱通徑 DN(mm) | 流量范圍 (m3/ h) | 工作壓力 (MPa) | 精度等級(jí) | 重復(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)濕度:5%~95%
介質(zhì)溫度:-20℃~+80℃
大氣壓力:86KPa~106KPa
3.4電氣性能指標(biāo)
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(bào)警輸出、RS-485、Hart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。
3.4.2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。
3.4.3輸出方式
1) 脈沖輸出
2) 當(dāng)量輸出
3) RS-485通信(光電隔離)
4) 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)zui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:兩線制或三線制,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。
3.4.4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,zui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,zui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;
3.5實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能
3.5.1流量計(jì)為了適應(yīng)數(shù)據(jù)管理方面的需要,增加了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,由設(shè)定選擇以下三者之一:
A.起停記錄:近的1200次起停時(shí)間、總量、凈流量記錄。出廠默認(rèn)項(xiàng)。對(duì)應(yīng)通信協(xié)議由公司另外提供);
B.日記錄:近920天的日期、零點(diǎn)時(shí)刻的溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積流量和總量記錄。
C.定時(shí)間間隔記錄:1200條定時(shí)間間隔的日期時(shí)間、溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積流量和總量記錄。
3.5.2通過(guò)電腦可讀取上述存儲(chǔ)數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線圖供分析。
3.6網(wǎng)絡(luò)通信管理軟件功能
流量計(jì)與數(shù)據(jù)采集器配套,可通過(guò)線或?qū)拵ЬW(wǎng)進(jìn)行通信,對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)流量計(jì)的歷史數(shù)據(jù)及參數(shù)進(jìn)行讀取與設(shè)置,同時(shí)通信管理軟件可實(shí)現(xiàn)完善的管理功能。
3.7防爆標(biāo)志:ExdIIBT4;ExiaIICT4
3.8防護(hù)等級(jí):IP65
3.9壓力損失
流量計(jì)實(shí)際壓力損失計(jì)算公式如下:
…………………(1)
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),其特性曲線見下圖
式中:T、P、Pa含義同上,Q為體積流量,Qn為標(biāo)準(zhǔn)體積流量,Z/Zn數(shù)值列于表2.因計(jì)算步長(zhǎng)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(shí)相對(duì)密度Gr=0.600,氮?dú)夂投趸寄柗謹(jǐn)?shù)均為0.00計(jì)算。當(dāng)介質(zhì)壓力低于0.1MPa,均可按Z/Zn=1估算。