大口徑天然氣流量表

一、概 述

智能旋進(jìn)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(jìn)行溫度、壓力、 壓縮因子自動補(bǔ)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(diǎn)

? 無機(jī)械可動部件，不易腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長，*運(yùn)行無須特殊維護(hù)；

? 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)；

? 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(shí)時跟蹤補(bǔ)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(qiáng)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(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)；

? 采用 EEPROM 技術(shù)，參數(shù)設(shè)置方便，可*保存，并可保存長達(dá)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(jī)聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達(dá) 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(jìn)行遠(yuǎn)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(qiáng)；

? 整機(jī)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(jìn)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(qiáng)迫流體產(chǎn) 生強(qiáng)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(kuò)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(kuò)張段的喉部，可檢測出漩渦進(jìn)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(dāng)流體進(jìn)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(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)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(jìn)動現(xiàn)象。該進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(biāo)（見表 1）

注：1.準(zhǔn)確度：為溫度、壓力修正后的系統(tǒng)精度；

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，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 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(biāo)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(biāo)脈 沖信號頻率應(yīng)≤1000Hz。

C．定標(biāo)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(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(biāo)準(zhǔn)電流信號（光電隔離）

與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比，4mA 對應(yīng) 0 m3/h， 20 mA 對應(yīng)大標(biāo)準(zhǔn)體積流量（該值可在 一級菜單中進(jìn)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)載電阻≥100kΩ；

3.5 實(shí)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(shí)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(diǎn)時刻的標(biāo)準(zhǔn)體積流量和總量記錄。

B．月紀(jì)錄：近 5 年的每個月的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jìn)行讀取與設(shè)置，同時通信管理軟件可實(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：IP65

3.9 壓力損失 流量計實(shí)際壓力損失計