Ⅱ.工作原理
溫壓補(bǔ)償旋渦流量計(jì)的流通剖面類似文丘利管的型線(圖1) ,在入側(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)流片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流量,當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí),漩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)獲得良好的線性度,信號(hào)徑前置放大器放大、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,并在液晶顯示屏上顯示出測(cè)量結(jié)果(瞬時(shí)流量、累計(jì)流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))
Ⅲ.流量計(jì)結(jié)構(gòu)
溫壓補(bǔ)償旋渦流量計(jì)由以下七個(gè)基本部件組成如：（圖2）
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。
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)電路和其他輔助電路組成,并配有外輸出信號(hào)接口,流量積算儀由溫度赫壓力檢測(cè)模擬通道、流量傳感通道,以及微處理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)中微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償,并自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正,氣態(tài)方程如下:
式中:
QN標(biāo)況下的體積流量(m3/h )
QV工況下的體積流量(m3/h )
T被測(cè)流體的溫度(K)
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( 101.325KPa )
TN標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度( 293.15K)
Pa當(dāng)t大氣壓力(KPa)
Z氣體在工況下的壓縮系數(shù)
ZN氣體在標(biāo)況下的壓縮系數(shù)
注:當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)定時(shí)取ZNZ-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中的公武計(jì)算。
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.壓電傳感器
安裝在靠近殼體擴(kuò)張斷的喉部,可檢測(cè)出旋渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號(hào)。
7.消旋器
固定在殼體出口段,其作用式消除旋渦流量,以減少對(duì)下游儀表性能的影響。
Ⅳ.流量計(jì)選型
在選型過(guò)程中應(yīng)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(shí)三個(gè)選型參數(shù),即近期和遠(yuǎn)期的常用流量(主要用于選定儀表公稱通徑)、被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等級(jí))、實(shí)際工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級(jí))。
a.當(dāng)已知被測(cè)流量為工況體積流量時(shí),可直接按表中的流量范圍選取適配的公稱通徑;
b.當(dāng)已知被測(cè)流量為標(biāo)況條件下的體積流量時(shí),應(yīng)先將標(biāo)流體積流量QN換算為工況體積流量Qv ,再按技術(shù)參數(shù)表中的流量范圍選取相應(yīng)的公稱通徑;
c.當(dāng)兩種口徑流量計(jì)均能覆蓋體積流量量程時(shí),在壓換允許下,應(yīng)盡量選小口徑;
d.勿使實(shí)際小流量Qmin低于所選公稱通徑流量計(jì)的流量下限;
e.流量范圍、公稱壓力有特殊要求時(shí)可協(xié)議訂貨.
f.選型計(jì)算公式如下:
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,氨氣和二氧化碳摩爾分?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。
Ⅴ.流量計(jì)外形尺寸及安裝外形尺寸圖
溫壓補(bǔ)償旋渦流量計(jì)的外形尺寸如圖3所示,圖中未注尺寸列于表1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)。
選型與安裝
在選型過(guò)程中應(yīng)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(shí)三個(gè)選型參數(shù)，即近期和遠(yuǎn)期的及常用流量(主要用于選定儀表公稱通徑)、被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等級(jí))、實(shí)際工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級(jí))。
a. 當(dāng)已知被測(cè)流量為工況體積流量時(shí)，可直接按表中的流量范圍選取適配的公稱通徑；
b. 當(dāng)已知被測(cè)流量為標(biāo)況條件下的體積流量時(shí)，應(yīng)先將標(biāo)況體積流量QN換算為工況體積流量Qv，再按技術(shù)參數(shù)表中的流量范圍選取相應(yīng)的公稱通徑；
c. 當(dāng)兩種口徑流量計(jì)均能覆蓋低和高體積流量時(shí)，在壓損允許下，應(yīng)盡量選小口徑；
d.勿使實(shí)際小流量Qmin低于所選公稱通徑流量計(jì)的流量下限；
e.流量范圍、公稱壓力有特殊要求時(shí)可協(xié)議訂貨。
