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氣體渦輪流量計的優(yōu)勢特點(diǎn)都有哪些 氣體渦輪流量計是如何工作的

時間:2020-07-05    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
【導(dǎo)讀】天然氣作為一種能源和化工原料其計量越來越被人們重視。 歐美等工業(yè)化水平較高的發(fā)達(dá)國家,對天然氣計量技術(shù)的研究起步較早,投入的資金及科技力量較大,尤其是



    天然氣作為一種能源和化工原料其計量越來越被人們重視。


    歐美等工業(yè)化水平較高的發(fā)達(dá)國家,對天然氣計量技術(shù)的研究起步較早,投入的資金及科技力量較大,尤其是對貿(mào)易天然氣的計量十分重視。


    從流量計選型上,歐洲主要使用渦輪、羅茨流量計,如在荷蘭渦輪、羅茨流量計的使用約占全國的80%;


    在加拿大渦輪流量計的使用約占全國的90%,在美國羅茨流量計約占80%、然而在中國渦輪跟羅茨約占總量的98%。


    氣體渦輪流量計(測天然氣專用流量計)適合用在餐飲、賓館、工業(yè)、民業(yè)等行業(yè)的燃?xì)馍虡I(yè)結(jié)算、輸配管網(wǎng)燃?xì)庥嬃?、燃?xì)庹{(diào)壓站計量、也可用作丙烷、氮?dú)?、工業(yè)惰性氣體等各種無腐蝕性氣體標(biāo)準(zhǔn)貿(mào)易結(jié)算流量計。


    氣體渦輪流量計是一種測量封閉管道中氣體介質(zhì)流量的速度式儀表、適用于天然氣及其他工業(yè)領(lǐng)域中的氣體量測量。


    由于其體積小、精度高、重復(fù)性好、特別適用于貿(mào)易結(jié)算計量。


    在它的計數(shù)器上顯示的是現(xiàn)場管道當(dāng)中的、工作溫度和工作壓力下流過的氣體的體積量,即未修正流量,單位m3。


    也可以顯示成標(biāo)準(zhǔn)氣壓下的流量(20℃,101.325kpa)的體積量(Nm3)。


    優(yōu)點(diǎn):


    1、氣體渦輪流量計精度高,壓力損失小,始動流量低,對溫度壓力和流量進(jìn)行自動跟蹤補(bǔ)償,電池供電,可輸出多種信號,選用進(jìn)口軸承,壽命長,安裝方便。


    智能型速度式流量儀表是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償,具有準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好、測量范圍寬、安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)。


    2、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。


    3、采用微功耗高新技術(shù),整機(jī)功耗低。既能用內(nèi)置3.6V電池長期供電運(yùn)行,又可由外電源24V供電運(yùn)行。


    4、采用新型傳感器,抗振與抗脈動流性能好,不易腐蝕、可靠性好、使用壽命長。


    5、按流量頻率信號,可將儀表系數(shù)分八段自動進(jìn)行線性修正,可根據(jù)用戶需要提高儀表的計算精度。


    6、采用EEPROM數(shù)據(jù)存貯技術(shù),具備歷史數(shù)據(jù)的存貯與查詢功能,三種歷史數(shù)據(jù)記錄方式可供用戶選擇。


    7、流量計表頭可180°旋轉(zhuǎn),安裝使用簡單方便。


    8、高精度計量,一般可達(dá)±1.5%、±1.0%。


    9、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)算中是優(yōu)先選用的流量計。


    10、可檢測被檢測氣體的溫度、壓力和流量,能進(jìn)行流量自動跟蹤補(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)時查詢溫度、壓力、時間、日期等數(shù)據(jù)。


    氣體渦輪流量表技術(shù)參數(shù):


    管道式:DN20~DN300


    精度等級:  管道式:±1.5級,±1.0級


    環(huán)境溫度:  -20℃~80℃


    大氣壓力:  86KPa~106KPa(0.86KG-1.06KG)


    公稱壓力:  1.6Mpa、2.5Mpa、6.4Mpa、25Mpa


    防爆等級:  ExdIIBT6


    連接方式:法蘭連接


    顯示方式:


    (1)遠(yuǎn)傳顯示:脈沖輸出、電流輸出(配顯示儀表)


    (2)現(xiàn)場顯示:8位LCD顯示累積流量,單位(m3)


    4位LCD顯示瞬時流量,單位(m3/h)、電池電量、頻率、流速


    (3)溫度壓力補(bǔ)償型:


    A、顯示標(biāo)準(zhǔn)瞬時流量及標(biāo)準(zhǔn)累計流量


    B、顯示當(dāng)前壓力、溫度、電池電壓


    輸出功能:


    (1)脈沖輸出,p-p值由供電電源確定


    (2)4~20mA兩線制電流輸出


    (3)單位體積脈沖輸出及傳感器原始脈沖輸出


    (4)帶有RS485通迅接口


    工作原理:


    氣體渦輪流量計采用葉輪探頭進(jìn)行測量。它先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速,再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號。


    這種流量計用于檢測瞬時流量和總的累計流量,其輸出信號為頻率,易于數(shù)字化。


    圖中感應(yīng)線圈和*磁鐵一起固定在殼體上。當(dāng)鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過磁鐵時,磁路的磁阻發(fā)生變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)信號。


    信號經(jīng)放大器放大和整形,送到計數(shù)器或頻率計,顯示總的積算流量。同時將脈沖頻率經(jīng)過頻率-電壓轉(zhuǎn)換以指示瞬時流量。


    葉輪的轉(zhuǎn)速正比于流量,葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)正比于流過的總量。渦輪流量計的輸出是頻率調(diào)制式信號,不僅提高了檢測電路的抗干擾性,而且簡化了流量檢測系統(tǒng)。


    它的量程比可達(dá)10:1,精度在±0.2%以內(nèi)。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時間常數(shù)可達(dá)0.01秒。





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    通用自動氣體渦輪流量計,具有防爆及防護(hù)功能,防爆標(biāo)志為ExdⅡBT6、ExiaⅡCT6,防護(hù)等級為IP65;


    適用于天然氣、干煤氣、壓縮空氣等的測量,廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計量、控制系統(tǒng)。


    特點(diǎn)


    1、具有防腐功能,可測量具有腐蝕性的氣體流量。


    2、采用低功耗單片微機(jī)技術(shù),整機(jī)功能強(qiáng)大、使用功耗低、性能可靠。


    3、具有非線性精度補(bǔ)償功能的智能流量顯示表頭,修正公式精度優(yōu)于±0.02%。


    4、儀表系數(shù)可由按鍵在線設(shè)置,并可顯示在LCD屏上,LCD屏直觀清晰,可靠性強(qiáng)。


    5、采用EEPROM對累積流量、儀表系數(shù)掉電保護(hù),保護(hù)時間大于10年。


    6、采用高性能MCU中央處理器,完成數(shù)據(jù)采集處理顯示輸出、累積流量瞬時流量。


    7、屏顯示方便的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn),以標(biāo)準(zhǔn)485形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。


    8、采用全硬質(zhì)合金(碳化鎢)屏蔽式懸臂梁結(jié)構(gòu)軸承,集轉(zhuǎn)動軸承與壓力軸承于一體,大大提高了軸承壽命,并可在有少量泥沙與污物的介質(zhì)中工作。


    9、采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結(jié)構(gòu),(渦輪采用2Cr13)防腐性能好。


    10、容易維修,有自整流的結(jié)構(gòu),小型輕巧,結(jié)構(gòu)簡單,可在短時間內(nèi)將其組合拆開,內(nèi)部清洗簡單。


    11、有較強(qiáng)抗磁干擾和振動能力、性能可靠、壽命長


    12、下限流速低,測量范圍寬,功耗低,3V鋰電池供電可連續(xù)運(yùn)行5年以上。

 


    原理


    傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗裝置校驗得出,它完全不問傳感器內(nèi)部流體機(jī)理,把傳感器作為一個黑匣子,根據(jù)輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號)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,其校驗條件是參考條件,如果使用時偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化,變化的情況視傳感器類型,管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。


    理論流量方程


    根據(jù)動量矩定理可以列出葉輪的運(yùn)動方程


    渦輪流量計公式3


    式中J:葉輪的慣性矩;


    dw/dt:葉輪的旋轉(zhuǎn)加速度;


    M1:流體的驅(qū)動力拒;


    M2:粘性阻力矩;


    M3:軸承摩擦阻力矩;


    M4:磁阻力矩。


    當(dāng)葉輪以恒速旋轉(zhuǎn)時,渦輪流量計0,則M1=M2+M3+M4。論分析與實(shí)驗驗證可得


    渦輪流量計公式4


    式中n:葉輪轉(zhuǎn)速;


    qv:體積流量;


    A:與流體物性(密度、粘度等),葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)(葉片傾角、葉輪直徑、流道截面積等)有關(guān)的系數(shù);


    B:與葉片頂隙,流體流速分布有關(guān)的系數(shù);


    C:與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。





  氣體渦街流量計具有準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好、量程比寬、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、脈沖量輸出、便于和計算機(jī)配套、安裝維修方便、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),特別適用于貿(mào)易計量及對氣體流量進(jìn)行量值傳遞。

  使用過程中為了為保證流量計長期正常工作,必須經(jīng)常檢查流量計的運(yùn)行狀況,作好維護(hù)工作,發(fā)現(xiàn)問題及時排除。

  1、氣體渦輪流量計投運(yùn)前要先進(jìn)行儀表系數(shù)的設(shè)定,仔細(xì)檢查,確定流量計接線無誤、接地良好后方可送電。

  2、保持過濾器暢通。過濾器被雜質(zhì)堵塞,可以從其入口、出口處壓力表讀數(shù)差的增大來判斷出,出現(xiàn)堵塞及時排除,否則,會嚴(yán)重降低流量。

  3、對于大流量貿(mào)易結(jié)算計量,為保證流量計的度,流量計必須經(jīng)常校驗?,F(xiàn)場應(yīng)配備在線校驗設(shè)備,或配備可移動式校驗裝置,雖然一次性投資較大,但從長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)利益考慮是值得的。

  4、氣體渦輪流量計需定期進(jìn)行清洗、檢查和調(diào)校。設(shè)有潤滑油或清洗液注入口的流量計,應(yīng)按說明書的要求定期注入潤滑油或清洗液,以維護(hù)葉輪良好運(yùn)行。

 

 



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