LUXQ型系列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。
LUXQ型系列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。
?詳細介紹
Ⅰ.產(chǎn)品特點
■無機械可動部件,不易腐蝕、穩(wěn)定可靠、壽命長,長期運行無頻特殊維護;
■采用18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猶信號；
■采用漢字點陣顯示屏,顯示位數(shù)多,讀數(shù)直觀方便,可直接顯際工作狀態(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一;
Ⅱ.工作原理
流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線(圖1) ,在入側(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)流片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流量,當流體進入擴散段時,漩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,信號徑前置放大器放大、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,在液晶顯示屏上顯示出測量結(jié)果(瞬時流量、累計流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))
Ⅲ.流量計結(jié)構(gòu)
流量計由以下七個基本部件組成如：（圖2）
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)生強烈的旋渦流。
2.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。3.智能流量積算儀
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)動電路和其他輔助電路組成,并配有外輸出信號接口,流量積算儀由溫度赫壓力檢測模擬通道、流量傳感通道,以及微處理單元組成并配有外輸出信號接口,輸出各種信號,流量計中微處理器按照氣態(tài)方程進行溫壓補償,并自動進行壓縮因子修正,氣態(tài)方程如下:
式中:
QN標況下的體積流量(m3/h )
QV工況下的體積流量(m3/h )
T被測流體的溫度(K)
P流量計取壓孔測量的表壓( KPa )
PN標準狀態(tài)下的大氣壓力( 101.325KPa )
TN標準狀態(tài)下的溫度( 293.15K)
Pa當t大氣壓力(KPa)
Z氣體在工況下的壓縮系數(shù)
ZN氣體在標況下的壓縮系數(shù)
注:當用鐘罩或負壓標定時取ZNZ-1 ,對天然氣(ZN/Z ) 1/2-FZ為超壓縮因子,按中國石油天然氣總公司的標準SY/T6143-1996中的公武計算。
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.壓電傳感器
安裝在靠近殼體擴張斷的喉部,可檢測出旋渦進動的頻率信號。
7.消旋器
固定在殼體出口段,其作用式消除旋渦流量,以減少對下游儀表性能的影響。
Ⅳ.流量計選型
在選型過程中應(yīng)把握兩條原則;即:一要保證生產(chǎn)安全,二要保證使用精度。為此必須落實三個選型參數(shù),即近期和遠期的常用流量(主要用于選定儀表公稱通徑)、被測介質(zhì)的設(shè)計壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等級)、實際工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級)。
a.當已知被測流量為工況體積流量時,可直接按表中的流量范圍選取適配的公稱通徑;
b.當已知被測流量為標況條件下的體積流量時,應(yīng)先將標流體積流量QN換算為工況體積流量Qv ,再按技術(shù)參數(shù)表中的流量范圍選取相應(yīng)的公稱通徑;
c.當兩種口徑流量計均能覆蓋體積流量時,在壓換允許下,應(yīng)盡量選小口徑;
d.勿使實際流量Qmin低于所選公稱通徑流量計的流量下限;
e.流量范圍、公稱壓力有特殊要求時可協(xié)議訂貨.
f.選型計算公式如下:
式中: T、P.Pa含義同上,Q為體積流量, Qn為標準體積流量, Z/Zn數(shù)值列于表2.因計算步長較大,表內(nèi)數(shù)據(jù)僅供參考,表中數(shù)據(jù)按天然氣真實相對密度Gr-0.600,氨氣和二氧化碳摩爾分數(shù)均為0.00計算。當介質(zhì)壓力低于0.1MPa,均可按Z/Zn=1估算。
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