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渦輪流量計的常見氣體種類及相關(guān)應(yīng)用使用

2019年04月24日 13:12:37人氣:1993來源:無錫嘉航測控儀表有限公司

  一、氣體渦輪流量計概述
 
  氣體渦輪流量計是一種速度式儀表,它具有精度高,重復(fù)性好,無零點漂移,高量程比,結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)動部件少,耐高壓,測量范圍寬,體積小,重量輕,壓力損失小,維修方便等優(yōu)點,渦輪流量計擁有高質(zhì)量軸承、特別設(shè)計的導(dǎo)流片,因此極大降低了磨損,對峰值不敏感,甚者惡劣的條件下也可以給出可靠的測量變量。在石油,化工,冶金,城市燃?xì)夤芫W(wǎng)等行業(yè)中具有廣泛的使用價值。
 
  氣體渦輪流量計壓力損失小,葉片能防腐,可以測量粘稠和腐蝕性的介質(zhì)。渦輪流量計如與帶特殊功能的二次儀表配套,還可以進(jìn)行定量控制,超量報警等。
 
  二、氣體渦輪流量計特點
 
  氣體渦輪式流量計*的特點使測量安裝簡單、方便,靈活,在線式測量及標(biāo)定巡檢式測量已廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、環(huán)保、食品等部門及水利建設(shè)等領(lǐng)域。
 
  1、氣體渦輪流量計能夠檢測介質(zhì)的溫度與壓力,井隨之進(jìn)行自動補(bǔ)償和壓縮因子自動修正。它還可直接檢測氣體的標(biāo)準(zhǔn)體積或飽和蒸汽的質(zhì)量流量。
 
  2、氣體渦輪流量計采用*的微機(jī)技術(shù)與高性能的集成芯片,利用*的微功耗高新技術(shù),整機(jī)功耗低。該流量計既可憑內(nèi)電池長期供電運(yùn)行,又可由外電源供電運(yùn)行。
 
  3、氣體渦輪流量計采用LCD顯示,清晰直觀,讀數(shù)方便。帶有脈沖信號輸出,也可根據(jù)用戶需要輸出4~20MA的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號。
 
  4、采用RS485接口與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)。每臺上位機(jī)可帶64臺流量計,且只須兩根通訊線。安裝費(fèi)用低,便于用戶集中管理。
 
  三、氣體渦輪流量計應(yīng)用原理
 
  氣體渦輪流量計的基本原理當(dāng)沿著軸向流動的流體進(jìn)入流量傳感器入時,葉片強(qiáng)迫流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,于是在旋渦蔓生體中心產(chǎn)生旋渦流。旋渦流在文丘利管中旋進(jìn),到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速。 當(dāng)沿著軸向流動的流體進(jìn)入流量傳感器入時。當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后,因回流的作用強(qiáng)迫進(jìn)行旋進(jìn)式二次旋轉(zhuǎn)。此時,旋渦流的旋轉(zhuǎn)頻率與介質(zhì)流速成正比,并為線性。壓電傳感器檢測的微弱電荷信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形后變成頻率與流速成正比的脈沖信號,后送積算儀進(jìn)行計數(shù)處理。
 
  對于機(jī)械計數(shù)器式的渦輪流量計,通過傳動機(jī)構(gòu)帶動計數(shù)器旋轉(zhuǎn)計數(shù)。對采用電子式流量積算儀的流量計,通過旋轉(zhuǎn)的發(fā)訊盤或信號傳感器以及放大電路輸出代表渦輪旋轉(zhuǎn)速度的脈沖信號,該脈沖信號的頻率與流體體積流量成正比。即 f=KQ
 
  式中:K是渦輪流量計的儀表系數(shù),其含義為單位體積流體通過流量計時輸出的脈沖數(shù)(1/L或1/m3),在流量計的使用范圍內(nèi),它應(yīng)該是個常數(shù)。
 
  流量積算儀由溫度和壓力檢測模擬通道以及微處理單元組成,并配有外輸信號接口,輸出各種信號。流量計中的微處理器可根據(jù)檢測到的介質(zhì)溫度值查得介質(zhì)密度和壓力,完成介質(zhì)的體積流量和質(zhì)量流量的檢測。流量計中的微處理器可按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償,并自動進(jìn)行壓縮因子修正。
 
  四、氣體渦輪流量計類型
 
  1、基本型氣體渦輪流量計
 
  傳感器本身不具備現(xiàn)場顯示功能,僅將流量信號遠(yuǎn)傳輸出。流量信號可分為脈沖信號或電流信號(4-20mA);儀表價格低廉,集成度高,體積小巧,特別適用于與二次顯示儀、PLC、DCS等計算機(jī)控制系統(tǒng)配合使用。
 
  2、智能一體化氣體渦輪流量計
 
  一體化氣體渦輪流量計,采用*的超低功耗單片微機(jī)技術(shù)研制的渦輪流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表,采用雙排液晶現(xiàn)場顯示,具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點。儀表具備儀表系數(shù)三點修正,智能補(bǔ)償儀表系數(shù)非線性,并可進(jìn)行現(xiàn)場修正。高清晰液晶顯示器同時顯示瞬時流量(4位有效數(shù)字)及累積流量(8位有效數(shù)字,帶清零功能)。所有有效數(shù)據(jù)掉電后保持10年不丟。
 
  3、智能氣體渦輪流量計
 
  采用*的超低功耗單片微機(jī)技術(shù)研制的渦輪流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表,通過微處理單元對由溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道采集的信號按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償,自動進(jìn)行壓縮因子修正,在液晶顯示器將全部數(shù)據(jù)(瞬時流量、日累積流量、總累積流量、溫度、壓力、時間、日期、電池電量)直觀的顯示出來,并可輸出工況、標(biāo)況脈沖信號、4-20mA、RS485、IC卡信號等多種通訊信號。儀表采用內(nèi)置鋰電池和外供24VDC雙供電方式,當(dāng)用戶不需要任何信號輸出功能時可不用對儀表24VDC外供電,儀表自動切換到內(nèi)置鋰電池供電,電池電量可連續(xù)工作3年以上。該類渦輪流量計為防爆產(chǎn)品。
 
  4、智能氣體渦輪流量計
 
  綜合了氣體力學(xué)、流體力學(xué)、電磁學(xué)等理論而自行研制開發(fā)的新一代高精度、高可靠性的氣體精密計量儀表,具有出色的低壓和高壓計量性能,多種信號輸出方式以及對流體擾動的低敏感性,廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣等氣體的計量。該類渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現(xiàn)場顯示功能,僅將流量信號以脈沖信號的方式遠(yuǎn)傳輸出。儀表價格低廉,集成度高,體積小巧,特別適用于與二次顯示儀、PLC、DCS等計算機(jī)控制系統(tǒng)配合使用。
 
  五、氣體渦輪流量計的不足
 
  由于氣體渦輪流量計難以長期保持校準(zhǔn)特性,需要定期檢定。對于貿(mào)易儲運(yùn)和高準(zhǔn)確度測量的要求,需要經(jīng)常對流量計進(jìn)行在線實流檢定以保持其特性。同時氣體密度對儀表特性有較大影響。氣體流量計易受密度影響,由于密度與溫度、壓力關(guān)系密切,在現(xiàn)場溫度、壓力波動是難免的,要根據(jù)它們對準(zhǔn)確度影響的程度采取補(bǔ)償措施,才能保持較高的計量準(zhǔn)確度。保持渦輪流量計度的同時,需要對現(xiàn)場溫度、壓力做到精度校準(zhǔn),并適時做好補(bǔ)償,從而確保天然氣管道貿(mào)易計量的準(zhǔn)確性。
 
  流量計受流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流的影響較大,傳感器上下游側(cè)需設(shè)置較長的直管段,如安裝空間有限制,可加裝流動調(diào)整器(整流器)以縮短直管段長度。不適于脈動流和混相流的測量。對被測氣體的清潔度要求較高,若氣質(zhì)較臟,可安裝過濾器,但亦帶來壓損增大、維護(hù)量增加等副作用。
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