一、產(chǎn)品概述

    甲烷流量計(jì)是ABG儀表集團(tuán)根據(jù)文丘利結(jié)構(gòu)和流體振動(dòng)原理.采用先進(jìn)的微功耗處理器和頻譜分析的方法采集數(shù)據(jù)的檢測(cè)技術(shù)，經(jīng)過(guò)公司團(tuán)隊(duì)多年的技術(shù)和結(jié)構(gòu)改進(jìn)，成功開(kāi)發(fā)出的智能機(jī)電一體化抗振型新型甲烷流量計(jì)。

    它具有流量的溫壓自動(dòng)補(bǔ)償和壓縮因子修正、顯示及輸出控制功能.有著穩(wěn)定可靠，測(cè)量準(zhǔn)確度高.量程范圍寬，特別是解決了抗振動(dòng)、改善低流速計(jì)量和縮短安裝前后直管段的關(guān)鍵性問(wèn)題?？蓮V泛應(yīng)用于各行業(yè)的天燃?xì)狻嚎s空氣和一般氣體的體積流量計(jì)量。

二、功能特點(diǎn)

    1、采用探頭檢測(cè)技術(shù)，可有效地提高檢測(cè)信號(hào);

    2、具有軟件頻譜分析功能，提高了儀表抗干擾和抗震的能力;

    3、流量計(jì)安裝前后直管段距離要求短，無(wú)需過(guò)濾器;

    4、智能一體化的設(shè)計(jì).漢字點(diǎn)陣顯示及多種輸出功能:

      不帶溫度、壓力傳感器.顯示工況體積流量;可手動(dòng)設(shè)置溫度、壓力值進(jìn)行非實(shí)時(shí)的溫壓補(bǔ)償.顯示標(biāo)況體積流量。

      集流量、壓力、溫度傳感器于一體.帶溫度、壓力傳感器.溫壓實(shí)時(shí)補(bǔ)償.顯示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量。

    5、采用雙電源供電，內(nèi)置3.6V鋰電池供電.當(dāng)外置+24VDC供電時(shí).內(nèi)部電源自動(dòng)切換;

    6、采用EEPROM技術(shù)，斷電后數(shù)據(jù)能長(zhǎng)期保存;

    7、安裝操作方便.無(wú)可動(dòng)部件.使用穩(wěn)定可靠。

三、結(jié)構(gòu)與工作原理

1、流量計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示:

(1)殼體

  本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，殼體材料為不銹鋼與合金鋁(可選)。

(2)檢測(cè)體(探頭)

(3)旋渦發(fā)生體

(4)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。

(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)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。

四、工作原理

當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過(guò)三角柱體時(shí).在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個(gè)文替排列的旋渦帶.稱之為“卡門旋渦”，由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動(dòng).從而使檢測(cè)體產(chǎn)生交變應(yīng)力，封裝在檢測(cè)探頭體內(nèi)的壓電元件在交變應(yīng)力的作用下.產(chǎn)生與旋渦同頻率的文變電荷信號(hào)，經(jīng)前臂敖大器放大.送至智能流量積算儀進(jìn)行智能化處理，實(shí)現(xiàn)流體瞬時(shí)流量、累積流量的顯示及流量數(shù)據(jù)與微機(jī)系統(tǒng)之問(wèn)的通訊和控制。

五、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(Nm3/h);

OV—工況下的體積流量(m3/h;

Pa—當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?KPa);

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)下的溫度(293.15K);

T—被測(cè)流體的溫度(K);

ZN—氣體在標(biāo)況下的壓縮系數(shù);

Z—氣體在工況下的壓縮系數(shù);

六、技術(shù)參數(shù)

1、測(cè)量介質(zhì):天然氣、煤氣、壓縮空氣及其它氣體

2、準(zhǔn)確度:±1.0%;±1.5%重復(fù)性:≤準(zhǔn)確度的1/3

3、公稱通徑(mm):20、25、32、40、50、65、80、1 00、125、150、200、250、300

4、工作額定壓力:1.6Mpa(注:其它壓力等級(jí)，需定做)

5、環(huán)境溫度:-20℃~+60℃

6、介質(zhì)溫度:-20℃~+80℃

7、相對(duì)濕度:5%~95%

8、大氣壓力: 86KPa~106KPa

9、殼體材料:不銹鋼(304#)、合金鋁(可選)

10、防爆標(biāo)志:ExdmIIBT4

12、安裝形式:法蘭式

13、結(jié)構(gòu)形式:一體式

14、工作狀況下流量范圍見(jiàn)表1:

15、工作電源:

    (1)外電源:+24VDC±15%，紋波<5%，適用于(4~20)mA輸出、脈中輸出、報(bào)警輸出、RS-485等;

    (2)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。

16、整機(jī)功耗:

    (1)外電源:<2W;

    (2)內(nèi)電源:平均功耗1mw，可連續(xù)使用兩年以上。

17、輸出信號(hào):

    (1)脈沖輸出方式:

        a.工況膨中信號(hào).直接將流量傳感器檢測(cè)的工況脈沖信號(hào)經(jīng)光禍隔離放大輸出。高電平≥20V.低電平≤1V。

        b.定zui脈沖信號(hào).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(shè)定范圍:

          0.001m3~1OOm3。單選擇該值時(shí)必須注意:定標(biāo)肺中信號(hào)頻率應(yīng)≤1000Hz。

        c.定標(biāo)膨中信號(hào).經(jīng)光禍隔離放大輸出.高電平≥20V，低電平≤1V。

    (2)RS-485通信(光電隔離)，可實(shí)現(xiàn)以下功能:

        采用RS-485接口(modbus協(xié)議).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。

    (3)(4-20)mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)(光電隔離)《二線制/三線制):

        與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比，4mA對(duì)應(yīng)0 mVh .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。

    (4)控制信號(hào)輸出:

        a.下限報(bào)警信號(hào)(LP):光電隔離.高低電耳討及警.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5OmA;

    (5)HART通訊協(xié)議

18.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

    (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;

        a.日記錄:zui近5年的每日總量記錄。

        b.月紀(jì)錄:zui近5年的每個(gè)月總量記錄。

        c.5年的年記錄。

(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。

七、產(chǎn)品的正確選型

    流量計(jì)的選型是儀表應(yīng)用中非常重要的工作，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，儀表在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是錯(cuò)誤的選型和錯(cuò)誤的安裝而造成的，請(qǐng)注意以下幾點(diǎn):

1、詳細(xì)了解流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)及相關(guān)工藝參數(shù)

  ①被測(cè)介質(zhì)名稱、成分，狀態(tài)。

  ②zui大流量、正常工作流量和zui小流量。

  ③確定流量計(jì)的壓力等級(jí)。

  ④zui高溫度、zui低溫度。

  ⑤是否具有腐蝕性或磨損性。

  ⑥是否有防護(hù)及防爆要求。

2、流量計(jì)適用于工業(yè)和商業(yè)環(huán)境范圍內(nèi)的氣體測(cè)量、監(jiān)測(cè)和控制。

八、如何正確選擇口徑

1、當(dāng)已知被測(cè)流量為工況體積流量時(shí)，您可直接按表中的流量范圍選取適配的公稱通徑;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Ov，再按技術(shù)參數(shù)表(1)中的流量范圍選取相應(yīng)的公稱通徑;舉例:某供氣管線實(shí)際工作壓力范圍表0.8MPa-1.2MPa，介質(zhì)溫度范圍為-10℃~+40℃.供氣峰值為標(biāo)準(zhǔn)體積流量5000Nm3/h，供氣谷值為標(biāo)準(zhǔn)體積流量896Nm/h，天然氣之真實(shí)相對(duì)密度Gr=0.591.氮?dú)饽柊俜趾繛镸n=1.6%，二氧化碳摩爾百分含量為Mc=0.8%，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?013KPa.要求確定流量計(jì)之口徑。

當(dāng)介質(zhì)壓力為0.8MPa.溫度為40℃，天然氣的壓縮因子影響zui小.此時(shí)當(dāng)處于供氣峰期時(shí)，具有zui大體積流量;而當(dāng)介質(zhì)壓力為1.2Mpa，溫度為-10℃.壓縮因子影響zui大。此時(shí)當(dāng)處于供氣谷期時(shí)，具有zui小體積流量。

當(dāng)Gr=0.591，Mn=16%.Mc=0.8%，表壓P=0.8Mpa.溫度T=40℃，按(1)公式，可求得Zn/Z=1.0127，故zui高體積流量為

  再由表1查得流量計(jì)口徑100mm

2.當(dāng)兩種口徑流量計(jì)均能覆蓋zui可氏和zui高體積流量時(shí)，在壓損允許下.應(yīng)盡量選小口徑;從產(chǎn)品價(jià)格上考慮.選擇較小口徑的流量計(jì)，還可以相對(duì)減少投資。

儀表壓力損失:

圖4是儀表用于測(cè)量空氣時(shí)(溫度20℃.壓力101.3kPa，ρ=1.205kg/m2)流量與壓力損失關(guān)系曲線。

當(dāng)測(cè)量其它介質(zhì)時(shí)。壓力損失可按下式計(jì)算:

式中: ρ:被測(cè)介質(zhì)工況密度(kg/m)

      △P1:被測(cè)介質(zhì)壓力損失(kPa)

      △P:圖4查得的壓力損失(kPa)

3、若所選擇的流至計(jì)的內(nèi)徑與現(xiàn)工藝管道的內(nèi)徑不符.應(yīng)進(jìn)行縮管或擴(kuò)管.但要求異徑管中心錐角不大于15°，且越小越好。

4、若管道進(jìn)行縮管，應(yīng)考慮由于縮管引起的壓力損失是否影響工藝流程。

九、如何選擇附加功能

    流量計(jì)已帶瞬時(shí)流量、累積流量顯示、標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)為脈二中輸出，防護(hù)等級(jí)IP65、不防爆等基本功能，可根據(jù)實(shí)際情況加選其他附加功能:

1、流量計(jì)需選用RS-485通訊功能(modbus協(xié)議)

2、可選配輸出(4~20)mA電流信號(hào)(三線制/二線制)

3、可選配HART通訊協(xié)議

4、可選擇防爆等級(jí)ExdmIIBT4

5、其他壓力等級(jí)請(qǐng)協(xié)商定做

十、流量計(jì)安裝和注意事項(xiàng)

1、正確地選擇安裝點(diǎn)和正確安裝流量計(jì)都是非常重要環(huán)節(jié)，若在安裝環(huán)節(jié)失誤，輕者影響測(cè)量準(zhǔn)確度，重者會(huì)影響流量計(jì)的使用壽命，甚至?xí)p壞流量計(jì)。