氣體渦輪流量計(jì)概述
氣體渦輪流量計(jì)是廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣等氣體的計(jì)量。
該產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家防爆產(chǎn)品質(zhì)檢部門(mén)GB3836.2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第一部:通用要求》,GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分:隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第4部分:本質(zhì)安全型“i”》標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格,防爆標(biāo)志為Exd Ⅱ BT6(隔爆型)、Exia Ⅱ CT6(本安型)。適用于含有ⅡA、Ⅱ8、ⅡC類(lèi)T1~T6溫度組別爆炸性氣體混合物的0(僅本安型)1、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
渦輪流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
◆采用新型傳感器,始動(dòng)流量計(jì),壓力損失小,抗震與抗脈動(dòng)流性能好,不易腐蝕,可靠性好,使用壽命長(zhǎng)。
◆采用新型微處理器與高性能的集成芯片,運(yùn)算精度高,整機(jī)功能強(qiáng)大,性能優(yōu)越。
◆采用先進(jìn)的微功耗高新技術(shù),整機(jī)功耗低。既能用內(nèi)電池長(zhǎng)期供電運(yùn)行,又可由外電源供電運(yùn)行。
◆按流量頻率信號(hào),可將儀表系數(shù)分八段自動(dòng)進(jìn)行線性修正,可根據(jù)用戶需要提高儀表的計(jì)算精度。
◆采用EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù),具備歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與查詢功能,三種歷史數(shù)據(jù)記錄方式可供用戶選擇。
◆流量計(jì)表頭可180°旋轉(zhuǎn),安裝使用簡(jiǎn)單方便。
◆高精確度,一般可達(dá)±1.5%R,±1.0%R。
◆重復(fù)性好,短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%正是由于具有良好的重復(fù)性,在貿(mào)易結(jié)算中優(yōu)先選用的流量計(jì)。
◆可檢測(cè)被測(cè)氣體的溫度、壓力和流量,能進(jìn)行流量自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償,并顯示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(Pn=101.325KPa,Tn=293.15K)的氣體流量;可實(shí)時(shí)查詢溫度、壓力、時(shí)間、日期等數(shù)據(jù)。
渦輪流量計(jì)工作原理
當(dāng)氣流進(jìn)入流量計(jì)時(shí),首先經(jīng)過(guò)獨(dú)立機(jī)芯的前導(dǎo)流體并加速,在流體的作用下,由于渦輪葉片與流體流向成一定角度,此時(shí)渦輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,在渦輪克服阻力力矩和摩擦力矩后開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)阻力力矩達(dá)到平衡時(shí),轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度與流量成線性關(guān)系,通過(guò)旋轉(zhuǎn)的發(fā)信盤(pán)上的磁體周期性地改變傳感器磁阻,從而在傳感器兩端感應(yīng)出流體體積流量成正比的脈沖信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、整形后和壓力溫度傳感器檢測(cè)到的壓力、溫度信號(hào)同時(shí)輸給流量積算儀進(jìn)行處理,直接顯示標(biāo)準(zhǔn)體積流量和標(biāo)準(zhǔn)體積總量。
流量計(jì)算儀工作原理
流量計(jì)算儀有溫度和壓力檢測(cè)模擬通道、流量傳感器通道以及微處理單元組成,并配有外輸出接口,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:
Qn=Zn∕Zg•(Pg+Pa)∕Pn•Tn∕Tg•Qg
式中:Qn-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量(m³∕h)
Qg-未經(jīng)修正的體積流量(m³∕h)
Pg-流量計(jì)壓力檢測(cè)點(diǎn)處的表壓(KPa)
Tg-介質(zhì)的絕對(duì)溫度(273.15+t)k
t-被測(cè)介質(zhì)攝氏溫度(℃)
Zn-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓縮系數(shù)
Tn-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)溫度(293.15k)
Pn-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325KPa)
渦輪流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
|
封閉式管道中氣體流量的測(cè)量-氣體渦輪流量計(jì)(GB∕T8940-2003)
|
儀表口徑(mm)及連接方式
|
25、40、50、65、80、100、125、150、200、250、250、300采用法蘭連接
25、40、50可采用螺紋連接
|
精度等級(jí)
|
±1.5%R(±1%R需特制)
|
量程比
|
1:10;1:20;1:30
|
儀表材質(zhì)
|
表體:304不銹鋼或者鑄鋁
葉輪:防腐ABS或優(yōu)質(zhì)鋁合金
轉(zhuǎn)換器:鑄鋁
|
使用條件
|
介質(zhì)溫度:-20℃~80℃
環(huán)境溫度:-30℃~60℃
相對(duì)濕度:5%~90%
大氣壓力:86KPa~106KPa
|
工作電源
|
-
外電源:+24VDC±15%,波紋≤±5%,適用于4-20mA輸出、脈沖輸出、RS485等
-
內(nèi)電源:1組3.0V10AH鋰電池,電池電壓在2.0V~3.0V時(shí)均可正常工作。
當(dāng)電壓低于2.0時(shí)出現(xiàn)欠壓指示
|
整機(jī)功耗
|
-
外電源:<1W
-
內(nèi)電源:平均功耗≤1W,可連續(xù)使用三年以上。
|
信號(hào)輸出功能
|
脈沖信號(hào)①、4-20mA電流信號(hào)②、控制信號(hào)③
|
通訊輸出功能
|
RS485通訊④
|
實(shí)時(shí)記錄功能⑤
|
起停記錄、日記錄、定時(shí)間間隔記錄
|
信號(hào)線接口
|
內(nèi)螺紋M20*1.5或其他
|
防爆等級(jí)
|
Exd Ⅱ BT6或Exia Ⅱ CT4
|
防護(hù)等級(jí)
|
IP65
|
渦輪流量計(jì)測(cè)量范圍及工作壓力
公稱通徑(mm)
|
型號(hào)
|
標(biāo)準(zhǔn)量程(m³∕h)
|
擴(kuò)展量程(m³∕h)
|
常規(guī)耐壓等級(jí)(MPa)
|
特制耐壓等級(jí)(MPa)
|
安裝方式
|
DN25
|
GY-25□
|
S
|
2.5-25
|
W
|
4-40
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭(螺紋)
|
DN40
|
GY-40□
|
S
|
5-50
|
W
|
6-60
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭(螺紋)
|
DN50
|
GY-50□
|
S1
|
6-65
|
W1
|
5-70
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭
|
S2
|
10-100
|
W2
|
8-100
|
DN65
|
GY-65□
|
S
|
15-200
|
W
|
10-200
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭
|
DN80
|
GY-80□
|
S1
|
13-250
|
W
|
10-160
|
1.6
|
2.5-4.0
|
法蘭
|
S2
|
20-400
|
DN100
|
GY-100□
|
S1
|
20-400
|
W
|
13-250
|
1.6
|
2.5
|
法蘭
|
S2
|
32-650
|
DN125
|
GY-125□
|
S
|
25-700
|
W
|
20-800
|
1.6
|
2.5
|
法蘭
|
DN150
|
GY-150□
|
S1
|
32-650
|
W
|
80-1600
|
1.6
|
2.5
|
法蘭
|
S2
|
50-1000
|
DN200
|
GY-200□
|
S1
|
80-1600
|
W
|
50-1000
|
1.6
|
-
|
法蘭
|
S2
|
130-2500
|
DN250
|
GY-250□
|
S1
|
130-2500
|
W
|
80-1600
|
1.6
|
-
|
法蘭
|
S2
|
200-4000
|
DN300
|
GY-300□
|
S
|
200-4000
|
W1
|
130-2500
|
1.6
|
-
|
法蘭
|
W2
|
320-6500
|
渦輪流量計(jì)儀表選型
用戶在選型時(shí),應(yīng)根據(jù)管道公稱壓力、介質(zhì) 高壓力、介質(zhì)溫度、介質(zhì)組分情況、 流量范圍及信號(hào)輸出要求合理選擇流量計(jì)的型號(hào)規(guī)格。
為使流量計(jì)的使用性能 佳,流量計(jì)的使用流量范圍應(yīng)在(20%~80%)Qmax范圍內(nèi)比較合適。
流量計(jì)出廠時(shí)的信號(hào)輸出方式:工況脈沖信號(hào)輸出(三線制)、標(biāo)準(zhǔn)流量信號(hào)(IC卡)輸出或RS-485通訊輸出。若要求有其他輸出功能,請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說(shuō)明。
渦輪流量計(jì)典型應(yīng)用:天然氣、氮?dú)?、壓縮空氣等中低流速氣體
液體渦輪流量計(jì)概述:
WD-GY系列渦輪流量計(jì)是吸取了國(guó)內(nèi)外流量?jī)x表先進(jìn)技術(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、精度高、重復(fù)性好、反應(yīng)靈敏,安裝維護(hù)使用方便等特點(diǎn)的新一代渦輪流量計(jì),廣泛用于測(cè)量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉A12O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì),工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度小于5*10﹣²*³㎡∕s的液體,對(duì)于運(yùn)動(dòng)粘度大于5*10﹣²*³㎡∕s的液體,可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以進(jìn)行定量控制、超量報(bào)警等,是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。
渦輪流量計(jì)工作原理
當(dāng)被測(cè)流體流過(guò)傳感器時(shí),在流體作用下,葉輪受力旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比,葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測(cè)線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化,產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì),即電脈沖信號(hào),經(jīng)放大器放大后,送至顯示儀表顯示。
渦輪流量計(jì)的流量方程可分為兩種:實(shí)用方程和理論流量方程。
流量計(jì)的系數(shù)與流量(或管道雷諾數(shù))的關(guān)系曲線如下圖所示。由圖可見(jiàn),儀表系數(shù)可分為兩段,即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二,其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線性段,特性受軸承摩擦力,流體粘性阻力影響較大。當(dāng)流體低于傳感器流量下限時(shí),儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當(dāng)流量超過(guò)流量上限時(shí)要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF特性曲線的形狀是相似的,它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗(yàn)裝置校驗(yàn)得出,它完全不問(wèn)傳感器內(nèi)部流體機(jī)理,把傳感器作為一個(gè)黑匣子,根據(jù)輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號(hào))確定其轉(zhuǎn)換系數(shù),它便于實(shí)際應(yīng)用。但要注意,此轉(zhuǎn)換系數(shù)(儀表系數(shù))是有條件的,其校驗(yàn)條件是參考條件,如果使用時(shí)偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化,變化的情況視傳感器類(lèi)型,管道安裝條件和流體特性參數(shù)的情況而定。
渦輪流量計(jì)理論流量方程
根據(jù)動(dòng)量矩定理可以列出葉輪的運(yùn)動(dòng)方程
國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出許多理論流量方程,他們適用于各種傳感器結(jié)構(gòu)及流體工作條件,至今渦輪儀表特性的水動(dòng)力學(xué)特性仍舊不很清楚,它與流體特性及流動(dòng)特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有漩渦和非對(duì)稱速度分布時(shí)水動(dòng)力學(xué)特性就非常復(fù)雜。不能用理論式推導(dǎo)儀表系數(shù),儀表系數(shù)仍需由實(shí)流校驗(yàn)確定。但是理論流量方程有巨大的實(shí)用意義,它可用于指導(dǎo)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)使用條件變化時(shí)儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測(cè)和估算。
渦輪流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
♦高精確度,一般可達(dá)±1%R、±0.5%R,高精度型可達(dá)±0.2%R;
♦重復(fù)性好,短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性,如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得到極高的精確度,在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì);
♦輸出脈沖頻率信號(hào),適用于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接,無(wú)零點(diǎn)漂移,抗干擾能力強(qiáng);
♦可獲得很高的頻率信號(hào)(3~4kHz),信號(hào)分辨率強(qiáng);
♦范圍度寬,大中口徑可達(dá)1:20,小口徑為1:10;
♦結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護(hù)方便,流通能力大;
♦適用高壓測(cè)量,儀表表體上不必開(kāi)孔,易制成高壓型儀表;
♦專用型傳感器類(lèi)型多,可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類(lèi)專用型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型;
♦可制成插入型,適用于大口徑測(cè)量,壓力損失小, 低,可不斷流取出,安裝維護(hù)方便。
渦輪流量計(jì)主要技術(shù)參數(shù)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
|
渦輪流量傳感器(JB∕T9246-1999)
|
儀表口徑(mm)及連接方式
|
4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接
(15、20、25、32、40)50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接
|
精度等級(jí)
|
±1%R、±0.5%R、±0.2%R(需特制)
|
量程比
|
1:10;1:15;1:20
|
傳感器材質(zhì)
|
304不銹鋼、316(L)不銹鋼等
|
使用條件
|
介質(zhì)溫度:-20℃~120℃ 環(huán)境溫度:-20℃~60℃
相對(duì)濕度:5%~90% 大氣壓力:86KPa~106KPa
|
信號(hào)輸出功能
|
脈沖信號(hào)、4~20mA信號(hào)
|
通訊輸出功能
|
RS485通訊、HART協(xié)議等
|
工作原理
|
-
外電源:+24VDC±15%,波紋≤±5%,適用于4-20mA輸出、脈沖輸出、RS485等
-
內(nèi)電源:1組3.0V10AH鋰電池,電池電壓在2.0V~3.0V時(shí)均可正常工作。
|
信號(hào)線接口
|
基本型:豪斯曼接頭或自帶三芯線纜;防爆型:內(nèi)螺紋 M20*1.5
|
防爆等級(jí)
|
ExiaⅡCT4或ExdⅡBT6
|
防護(hù)等級(jí)
|
IP65或更高(可定制)
|
渦輪流量計(jì)測(cè)量范圍及工作壓力
儀表口徑(mm)
|
正常流量范圍(m³∕h)
|
擴(kuò)展流量范圍(m³∕h)
|
常規(guī)連接方式
與耐壓等級(jí)
|
特制耐壓等級(jí)(MPa)(法蘭夾裝)
|
DN4
|
0.04~0.25
|
0.04~0.4
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
10、16、25
|
DN6
|
0.1~0.6
|
0.06~0.6
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
10、16、25
|
DN10
|
0.2~1.2
|
0.15~1.5
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
10、16、25
|
DN15
|
0.6~6
|
0.4~8
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
DN20
|
0.8~8
|
0.45~9
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
DN25
|
1~10
|
0.5~10
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
DN32
|
1.5~15
|
0.8~15
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
DN40
|
2~20
|
1~20
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
DN50
|
4~40
|
2~40
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
DN65
|
7~70
|
4~70
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
DN80
|
10~100
|
5~100
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
DN100
|
20~200
|
10~200
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16、25
|
DN125
|
25~250
|
13~250
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16
|
DN150
|
30~300
|
15~300
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16
|
DN200
|
80~800
|
40~800
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16
|
渦輪流量計(jì)典型應(yīng)用:水、柴油、甲醇等無(wú)雜質(zhì)無(wú)強(qiáng)烈腐蝕性液體。
|