Ⅱ.工作原理
溫壓補償旋渦流量計的流通剖面類似文丘利管的型線(圖1) ,在入側安放一組螺旋型導流葉片,當流體進入流量傳感器時,導流片迫使流體產生劇烈的旋渦流量,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,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,不受流體物理性質和密度的影響,檢測元件測得流體二次旋轉進動頻率就能在較寬的流量范圍內獲得良好的線性度,信號徑前置放大器放大、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行積算處理,并在液晶顯示屏上顯示出測量結果(瞬時流量、累計流量及溫度、壓力數(shù)據)
Ⅲ.流量計結構
溫壓補償旋渦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,其電阻值與溫度成對應關系。
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
在選型過程中應把握兩條原則;即:一要保證生產安全,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)、被測介質的設計壓力(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,應先將標流體積流量QN換算為工況體積流量Qv ,再按技術參數(shù)表中的流量范圍選取相應的公稱通徑;
c.當兩種口徑流量計均能覆蓋體積流量量程時,在壓換允許下,應盡量選小口徑;
d.勿使實際小流量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,表內數(shù)據僅供參考,表中數(shù)據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。當介質壓力低于0.1MPa,均可按Z/Zn=1估算。
Ⅴ.流量計外形尺寸及安裝外形尺寸圖
溫壓補償旋渦流量計的外形尺寸如圖3所示,圖中未注尺寸列于表1中,流量計采用法蘭連接方式,法蘭尺寸執(zhí)行GB/T9112~9113-2000標準。
選型與安裝
在選型過程中應把握兩條原則；即：一要保證生產安全，二要保證使用精度。為此必須落實三個選型參數(shù)，即近期和遠期的及常用流量(主要用于選定儀表公稱通徑)、被測介質的設計壓力(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，應先將標況體積流量QN換算為工況體積流量Qv，再按技術參數(shù)表中的流量范圍選取相應的公稱通徑；
c. 當兩種口徑流量計均能覆蓋低和高體積流量時，在壓損允許下，應盡量選小口徑；
d.勿使實際小流量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。
