大口徑天然氣流量表
一、概 述
智能旋進旋渦流量計是我公司開發(fā)研制的具有國內(nèi)*水平的新型氣體流 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。
1.1 產(chǎn)品主要特點
? 無機械可動部件,不易腐蝕,穩(wěn)定可靠,壽命長,*運行無須特殊維護;
? 采用 16 位電腦芯片,集成度高,體積小,性能好,整機功能強;
? 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(jié)構(gòu)更加緊湊,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;
? 采用雙檢測技術(shù)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;
? 采用國內(nèi)*的智能抗震技術(shù),有效的抑制了震動和壓力波動造成的干 擾信號;
? 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(zhì)壓力、溫度 等參數(shù);
? 采用 EEPROM 技術(shù),參數(shù)設(shè)置方便,可*保存,并可保存長達一年 的歷史數(shù)據(jù);
? 轉(zhuǎn)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;
? 多物理量參數(shù)報警輸出,可由用戶任選其中之1;
? 流量計表頭可 360 度旋轉(zhuǎn),安裝使用簡單方便;
? 配合本公司的 DS 型數(shù)據(jù)采集器,可通過因特網(wǎng)或者網(wǎng)絡(luò)進行遠程數(shù) 據(jù)傳輸
? 壓力、溫度信號為傳感器輸入方式,互換性強;
? 整機功耗低,可用內(nèi)電池供電,也可外接電源。
1.2 主要用途
智能旋進旋渦流量計可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行 業(yè)測量各種氣體流量,是目前油田和城市天然氣輸配計量和貿(mào)易計量的產(chǎn)品。
二、 結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1 流量計結(jié)構(gòu)
流量計由以下七個基本部件組成(圖 1) 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,強迫流體產(chǎn) 生強烈的漩渦流。
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 智能流量計積算儀(原理見圖 3)
(圖 1)
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(qū)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(yīng) 關(guān)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(yù)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(cè)安放一組螺旋 型導(dǎo)流葉片,當流體進入流量傳感器時,導(dǎo)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(zhuǎn),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(zhì)和密度的影響, 檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。
三、主要技術(shù)參數(shù)與功能
3.1 流量計規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標(見表 1)
公稱通徑 DN(mm) | 類 型 | 流量范圍 (m3/h) | 工作壓力(MPa) | 準確度等級 | 重復(fù)性 |
20 | 1.2~20 | 1.6; 2.5; 4.0; 6.3 | 1.0 1.5 | 小于基本誤差 限值的 1/3 | |
25 | 2.5~30 | ||||
32 | 4.5~60 | ||||
50 | B 型 | 10~150 | |||
80 | B 型 | 28~400 | |||
100 | B 型 | 50~800 | |||
150 | B 型 | 150~2250 | |||
200 | 360~3600 | 1.6; 2.5; 4.0 |
注:1.準確度:為溫度、壓力修正后的系統(tǒng)精度;
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(zhì)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 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 脈沖輸出方式:
A. 工況脈沖信號,直接將流量傳感器檢測的工況脈沖信號經(jīng)光耦隔離放大輸出,高電 平≥20V,低電平≤1V;
B. 定標脈沖信號,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:0.001m3~100m3。單選擇該值時必須注意:定標脈 沖信號頻率應(yīng)≤1000Hz。
C.定標脈沖信號,經(jīng)光耦隔離放大輸出,高電平≥20V,低電平≤1V。
3.4.4 RS-485 通信(光電隔離),可實現(xiàn)以下功能:
A.采用 RS-485 接口,可直接與上位機或二次表聯(lián)網(wǎng),遠傳顯示介質(zhì)的溫度、壓力和經(jīng) 溫度、壓力補償后的標準體積流量和標準體積總量;
B.由 RS-485 接口與 HW-Ⅰ數(shù)據(jù)采集器配套,可組成網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),一臺數(shù)據(jù)采 集器可帶 15 臺流量計;
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),一臺數(shù)據(jù)采集器可帶 8 臺流量計。
3.4.5 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(yīng) 0 m3/h, 20 mA 對應(yīng)大標準體積流量(該值可在 一級菜單中進行設(shè)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。
3.4.6 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(shè)定,工作電壓+ 12V~+24V,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(shè)定,工作電壓+ 12V~+24V,大負載電流 50mA;
C.關(guān)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(yīng)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(shè)定選擇以下三 者之一:
A.日記錄:近 5 年的日期、零點時刻的標準體積流量和總量記錄。
B.月紀錄:近 5 年的每個月的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(luò)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?qū)拵ЬW(wǎng)進行通信,對網(wǎng)絡(luò)中的每臺流量計的
歷史數(shù)據(jù)及參數(shù)進行讀取與設(shè)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