旋進(jìn)旋渦流量計說(shuō)明書(shū)

一、產(chǎn)品特點(diǎn)、用途和適用范圍

很高興您購買(mǎi)本款智能旋進(jìn)旋渦流量計，該流量計是我公司通過(guò)多年實(shí)踐和學(xué)習國外先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)研制的具有**水平的新型氣體流量?jì)x表。該流量計可集流量、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(dòng)補償，并且具有較強的抗震動(dòng)和抗干擾能力，高精度和高重復性,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)

1.無(wú)機械可動(dòng)部件，不易腐蝕，穩定可靠，壽命長(cháng)，長(cháng)期運行無(wú)須特殊維護；

2.采用 16 位計算機芯片，集成度高，體積小，性能好，整機功能強；

3.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, 采取內置式組合,使結構更加緊湊，可直接測量流體的流量、壓力和溫度，并自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤補償和壓縮因子修正；

4.采用雙探頭檢測技術(shù)及新型傳感器處理技術(shù)、合理的安裝方式，大大地提高信號強度，使傳感器能準確地檢測出信號，并抑制由管線(xiàn)振動(dòng)引起的干擾；

5.采用國內**的智能抗震技術(shù)，有效的抑制了震動(dòng)和壓力波動(dòng)造成的干擾信號；

6.采用漢字點(diǎn)陣顯示屏，顯示位數多，讀數直觀(guān)方便，可直接顯示工作狀態(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；

7.轉換器可輸出頻率脈沖、4～20mA 模擬信號，并具有 RS485 接口，可直接與計算機聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達 1.2km；

8.多物理量參數報警輸出，可由用戶(hù)任選其中之一；

9.壓力、溫度信號為傳感器輸入方式，互換性強；

10.整機功耗低，可用內置電池供電，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易計量的*選產(chǎn)品。

 

二、結構與工作原理

2.1 流量計結構

旋進(jìn)旋渦流量計結構緊湊，主要由殼體、旋渦發(fā)生體、傳感器（溫度、壓力、流量）、整流器和積算儀構成。

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。

⒉殼體：本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，根據不同的工作壓力，殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。

⒊智能流量計積算儀：由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數字通道以及微處理單元、液晶驅動(dòng)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/pt1000 鉑電阻為溫度敏感元件，在一定溫度范圍內，其電阻值與溫度成對應關(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(huì )發(fā)生預期變化，因此在一定激勵電流作用下，其兩個(gè)輸出端的電位差與外界壓力成正比。

6.流量傳感器：安裝在靠近殼體擴張段的喉部，可檢測出旋渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號。

7.整流器：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(lèi)似文丘利管的型式（如圖 2）。在入口側安放一組螺旋型導流葉片，當流體進(jìn)入流量傳感器時(shí)，導流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當流體進(jìn)入擴散段時(shí)，旋渦流受到回流的作用，開(kāi)始作二次旋轉，形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現象。該進(jìn)動(dòng)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進(jìn)動(dòng)頻率就能在較寬的流量范圍內獲得良好的線(xiàn)性度。信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉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果(瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數據)。積算儀原理框圖如圖 3 所示。

2.3 流量積算儀工作原理

流量積算儀由溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理器單元組成，并配有外輸出信號接口，輸出各種信號。流量計中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補償，并動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

QN——標況下的體積流量(Nm3/h)；

QV——工況下的體積流量(m3/h)；

Pa——當地大氣壓力（KPa）；

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（101.325 KPa）；

TN——標準狀態(tài)下的絕對溫度（293.15K）；

T ——被測流體的絕對溫度（K）；

ZN——氣體在標況下的壓縮系數；

Z ——氣體在工況下的壓縮系數；

注：當用鐘罩或負壓標定時(shí)取 ZN/Z=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 中的公式計算。

 

三、技術(shù)性能及選型指南

3.1 執行標準

JJG198-1994《速度式流量計》計量檢定規程

3.2 精準度等級

在規定的流量范圍內和工作條件下流量計的精確度等級為 1.0 級和 1.5 級。

3.3 流量計參數

注：準確度：為溫度、壓力修正后的系統精度

3.4 標準狀態(tài)條件

P=101.325KPa，T=293.15K

3.5 使用環(huán)境條件

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

3.6 工作電源及信號輸出

3.6.1 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．內電源：1 組 3.6V 鋰電池（ER26500），當電壓低于 3.0V 時(shí)，出現欠壓指示。

3.6.2 整機功耗

A．外電源：<2W;

B．內電源：平均功耗 1mW，可連續使用兩年以上。

3.6.3 脈沖輸出方式

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；

定標脈沖信號，與 IC 卡閥門(mén)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定范圍：0.001m3~100m3。單選擇該值時(shí)必須注意：定標脈沖信號頻率應≤1000Hz。

定標脈沖信號，經(jīng)光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平≤1V。

3.6.4 RS-485 通信（光電隔離），可實(shí)現以下功能：

A．采用 RS-485 接口，可直接與上位機或二次表聯(lián)網(wǎng)，遠傳顯示介質(zhì)的溫度、壓力和經(jīng)溫度、壓力補償后的標準體積流量和標準體積總量；

B．由 RS-485 接口與 HW-Ⅰ數據采集器配套，可組成電話(huà)網(wǎng)絡(luò )通信系統，一臺數據采集器可帶 15 臺流量計；

C．由 RS-485 接口與 HW-Ⅱ數據采集器配套，可組成寬帶網(wǎng)絡(luò )通信系統，由 INTERNET 傳輸數據，一臺數據采集器可帶 8 臺流量計。

3.6.5 4～20mA 標準電流信號（光電隔離）

與標準體積流量成正比，4mA 對應 0 m3/h， 20 mA 對應*大標準體積流量（該值可在一級菜單中進(jìn)行設置），制式：兩線(xiàn)制或三線(xiàn)制，流量計可根據所插電流模塊自動(dòng)識別，并正確輸出。

3.6.6 控制信號輸出

A.下限報警信號（LP）：光電隔離，高低電平報警，報警電平可設定，工作電壓＋12V~+24V，*大負載電流 50mA； 

B.上限報警信號（UP）：光電隔離，高低電平報警，報警電平可設定，工作電壓＋12V~+24V，*大負載電流 50mA； 

C.關(guān)閥報警輸出（BC 端，IC 卡控制器用）：邏輯門(mén)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,負載電阻≥100kΩ； 

D.電池欠壓報警輸出（BL 端，IC 卡控制器用）：邏輯門(mén)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,負載電阻≥100kΩ；

3.7 現場(chǎng)顯示功能

A.積算儀顯示面板上實(shí)時(shí)顯示工況（或標況）下的溫度、壓力、瞬時(shí)流量、累計流量；

B.報警功能：流量上下限、溫度上下限、壓力上下限報警，報警方式：字符閃爍。

3.8 防爆型式與等級

隔爆型：其防爆標志為 ExdIIBT4、ExdIICT4-T6(不含乙炔）；

本安型：其防爆標志為 ExiaIICT4

3.9 防護等級

IP65

3.10 壓力損失

流量計實(shí)際壓力損失計算公式如下：

式中：

ΔP1--流量計實(shí)際壓力損失（KPa）；

ρ--被測介質(zhì)密度(kg/m3);

ΔP--介質(zhì)為干空氣時(shí)流量計的壓力損失（KPa）。其特性曲線(xiàn)見(jiàn)圖 4

3.11 電器接口

內螺紋 M20*1.5

3.12 選型指南

3.12.1 選型條件

用戶(hù)訂貨時(shí)應根據管道公稱(chēng)壓力、*高工作壓力、工作溫度、流量范圍、環(huán)境條件等選擇合適的流量計型號和規格。

3.12.2 合理選型

A、用戶(hù)提供的被測流量為工況流量時(shí)，可直接依據表 2 選取相應通徑的流量計；

B、用戶(hù)提供的被測流量為標況流量時(shí)，應將標況流量換算為工況流量，選取相應通徑的流量計。

換算公式：

 

四、儀表外形尺寸及安裝

4.1 流量計外形尺寸

流量計的外形尺寸見(jiàn)圖 5，圖中未注尺寸列于表 2 中，流量計采用法蘭連接方式。法蘭尺寸執行 GB/T9112～9113-2000 標準。

注：以上數據僅供參考，具體以實(shí)物為準，如有技術(shù)升級，暫不另行通知

4.2 流量計安裝

4.2.1 流量計的安裝

1.流量計安裝時(shí)，嚴禁在其進(jìn)出口法蘭處直接進(jìn)行電焊，以免燒壞流量計內部零件。

2.對于新安裝或檢修后的管道務(wù)必進(jìn)行清掃，去除管道中的雜物后方能安裝流量計。

3.流量計應安裝在便于維修、無(wú)強電磁場(chǎng)干擾、無(wú)強烈機械振動(dòng)以及熱輻射影響的場(chǎng)所；

4.流量計不宜用在流量頻繁中斷和有強烈脈動(dòng)流或壓力脈動(dòng)的場(chǎng)合；

5.流量計室外安裝時(shí)，上部應有遮蓋物，以防雨水浸入和烈日曝曬影響流量計使用壽命；

6.流量計可任意角度安裝，流體的流向應與流量計上標識的流向一致；

7.在管道施工中，應考慮安裝伸縮管或波紋管，以免對流量計造成嚴重的拉伸或斷裂；

8.流量計應與管道同軸安裝，并防止密封片和黃油進(jìn)入管道內腔；

9.采用外電源時(shí)，流量計必須有可靠接地，不得與強電系統共用地線(xiàn)，在管道安裝或檢修時(shí)，不得把電焊系統的地線(xiàn)與流量計搭接。

10.為了不影響流體正常輸送和便于維護，要求按圖 6 所示安裝旁通管道，并保證前≥3DN、 后≥1DN 的直管段；

4.2.2 直管段要求

根據旋進(jìn)旋渦流量計的工作原理和流量計對上、下游直管段要求，對各種上游阻力件，建議采用如圖 7 所列的前后直管段長(cháng)度，且保持直管段內壁光滑平直。

4.2.3 安裝注意事項

1.傳感器按流向標志可在垂直、水平或任意傾斜位置上安裝；

2.當管線(xiàn)較長(cháng)或距離振動(dòng)源較近時(shí)，應在流量計的上、下游安裝支撐，以消除管線(xiàn)振動(dòng)的影響；

3.傳感器的安裝地點(diǎn)應有足夠的空間，以便于流量計的檢查和維修，并應滿(mǎn)足流量計的環(huán)境要求；

4.應避免外界強磁場(chǎng)的干擾；

5.在室外安裝使用時(shí)，應有遮蓋物，避免烈日曝曬與雨水浸蝕，影響儀表使用壽命；

6.管線(xiàn)試壓時(shí)，應注意智能型流量計所配置壓力傳感器的壓力測量范圍,以免過(guò)壓損壞壓力傳感器；

7.應注意安裝應力的影響，安裝流量計上游和下游管道應同軸，否則會(huì )產(chǎn)生剪切應力。安裝流量計的位置應考慮密封墊片的厚度，或在下游安裝一個(gè)彈性伸縮節；

8.安裝流量計之前應先清除管道中的焊渣等雜物；

9.投入運行時(shí)，應緩慢開(kāi)啟流量計上、下游閥門(mén)，以免瞬間氣流過(guò)急而沖壞起旋器；

10.當流量計需要有信號遠傳時(shí)，應嚴格按“工作電源”要求接入外電源（8～24）VDC，嚴禁在信號輸出口直接接入 220VAC 或 380VAC 電源；

11.用戶(hù)不得自行更改防爆系統的接線(xiàn)方式和任意擰動(dòng)各個(gè)輸出引線(xiàn)接頭；

12.流量計運行時(shí)，不允許隨意打開(kāi)后蓋改動(dòng)儀表參數，否則影響流量計的正常工作；

13.定時(shí)檢查流量計法蘭處的泄漏情況。

4.2.4 內置電池的使用及更換

1.電池電量顯示

當電池顯示僅剩一格時(shí)，要求用戶(hù)在一個(gè)月內更換電池；只顯示電池外形符號時(shí)，則電池電量已耗盡，必須立即更換電池。

2.電池的更換方法

打開(kāi)智能流量積算儀的后蓋，松開(kāi)電池蓋板上的三顆螺釘，拔下電池插座，取出電池，換好新電池后重新安裝。

4.2.5 防爆場(chǎng)所安裝要求

1.流量計應有可靠的接地，防爆接地不應與強電系統的保護接地共用；

2.現場(chǎng)測試電源時(shí)，不允許使用交流電源接地；

3.在任何情況下，用戶(hù)不得自行更改防爆電路、元器件和防爆型式；

4.必須先切斷外接電源再打開(kāi)轉換器蓋子。

 

五、常見(jiàn)故障

 

六、包裝、運輸及貯存

6.1 包裝

流量計應裝入牢固的木箱內（中、小口徑流量計有泡沫保護時(shí)可裝在紙箱內），不應在箱內自由竄動(dòng)，搬運時(shí)應小心輕放。

6.2 運輸

流量計運輸貯存條件應符合 GB/T 9329-1999《儀器儀表運輸貯存基本環(huán)境條件及試驗方法》要求

6.3 貯存

流量計的貯存應符合以下條件：

1.防雨防潮

2.不受機械振動(dòng)或沖擊

3.溫度范圍：5℃～40℃

4.相對濕度：不大于 90%

5.環(huán)境不含腐蝕性氣體