BY-LUX系列智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)采用*新微處理技術(shù),具有功能強(qiáng)、流量范圍寬、操作維修簡(jiǎn)單,安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn),主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品*水平。廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金煤炭等行業(yè)各種氣體計(jì)量。
1.1產(chǎn)品主要特點(diǎn) 無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件,不易腐蝕,穩(wěn)定可靠,壽命長(zhǎng),長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)須特殊維護(hù);
采用16位電腦芯片,集成度高,體積小,性能好,整機(jī)功能強(qiáng);
智能型流量計(jì)集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于一體, 采取內(nèi)置式組合,使結(jié)構(gòu)更加緊湊,可直接測(cè)量流體的流量、壓力和溫度,并自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償和壓縮因子修正;
采用雙檢測(cè)技術(shù)可有效地提高檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度,并抑制由管線振動(dòng)引起的干擾;
采用國(guó)內(nèi)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(hào);
采用漢字點(diǎn)陣顯示屏,顯示位數(shù)多,讀數(shù)直觀方便,可直接顯示工作狀態(tài)下的體積流量、標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)達(dá)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(hào),并具有RS485接口,可直接與微機(jī)聯(lián)網(wǎng),傳輸距離可達(dá)1.2km;
多物理量參數(shù)報(bào)警輸出,可由用戶任選其中之量計(jì)表頭可360度旋轉(zhuǎn),安裝使用簡(jiǎn)單方便;
配合本公司的FM型數(shù)據(jù)采集器,可通過(guò)因特網(wǎng)或者電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸
壓力、溫度信號(hào)為傳感器輸入方式,互換性強(qiáng);
整機(jī)功耗低,可用內(nèi)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(jì)可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測(cè)量各種氣體流量,是目前油田和城市天然氣輸配計(jì)量和貿(mào)易計(jì)量的產(chǎn)品。
二、 結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1流量計(jì)結(jié)構(gòu)
流量計(jì)由以下七個(gè)基本部件組成(圖1):
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(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的漩渦流。
⒉ 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。 (圖1)
⒊ 智能流量計(jì)積算儀(原理見圖3)
由溫度、壓力檢測(cè)模擬通道、流量檢測(cè)數(shù)字通道以及微處理單元、液晶驅(qū)動(dòng)電路和其它輔助電路組成,并配有外輸信號(hào)接口。
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(duì)應(yīng)關(guān)系。
5. 壓力傳感器
以壓阻式擴(kuò)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(yù)期變化,因此在一定激勵(lì)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. 壓電晶體傳感器
安裝在靠近殼體擴(kuò)張段的喉部,可檢測(cè)出漩渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號(hào)。
⒎ 消旋器
固定在殼體出口段,其作用是消除旋渦流,以減小對(duì)下游儀表性能的影響。
工作原理
流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線。在入口側(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片,當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時(shí),導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí),旋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(jìn)動(dòng)現(xiàn)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(cè)元件測(cè)得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號(hào)經(jīng)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(hào),然后再與溫度、壓力等檢測(cè)信號(hào)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(cè)量結(jié)果(瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。
2.3流量積算儀工作原理
流量積算儀由溫度和壓力檢測(cè)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(hào)接口,輸出各種信號(hào)。流量計(jì)中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償,并自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正,氣態(tài)方程如下:
………………(2)
式中:
QN ——標(biāo)況下的體積流量(m3/h);
QV ——工況下的體積流量(m3/h;
Pa ——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa);
P ——流量計(jì)取壓孔測(cè)量的表壓(KPa);
PN ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力(101.325 KPa);
TN ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度(293.15K);
T ——被測(cè)流體的溫度(K);
ZN ——?dú)怏w在標(biāo)況下的壓縮系數(shù);
Z ——?dú)怏w在工況下的壓縮系數(shù);
注:當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)定時(shí)取ZN/Z=1,對(duì)天然氣(ZN/Z)1/2=FZ為超壓縮因子。按中國(guó)石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn)SY/T6143-1996中的公式計(jì)算。
三、主要技術(shù)參數(shù)與功能
3.1流量計(jì)規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標(biāo)(見表1)
(表1)
公稱通徑DN(mm) | 類型* | 流量范圍 (m3/ h) | 工作壓力(MPa) | 度等級(jí) | 重復(fù)性 |
15 |
| 0.3-20 | 1.6 2.5 4.0 6.3 10 16 | 1.0 1.5 | 小于基本誤差限值的1/3 |
20 |
| 0.5-25 |
25 |
| 1.0~30 |
32 |
| 2.0~60 |
40 |
| 3.0~70 |
50 | A型 | 3.0~150 |
B型 | 2.5~75 |
80 | A型 | 20~400 |
B型 | 10~200 |
100 | A型 | 40~800 |
B型 | 30~600 |
150 | A型 | 100~1800 |
B型 | 40~900 |
200 |
| 180~3600 | 1.6;2.5;4.0 |
注:1.準(zhǔn)確度:為溫度、壓力修正后的系統(tǒng)精度;
2. A、B用以區(qū)別相同通徑不同流量范圍。
3.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件:P=101.325KPa,T=293.15K
3.3使用條件:
環(huán)境溫度:-30℃~+65℃
相對(duì)濕度:5%~95%
介質(zhì)溫度:-20℃~+80℃
大氣壓力:86KPa~106KPa
3.4電氣性能指標(biāo)
3.4.1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(bào)警輸出、RS-485等;
B.內(nèi)電源:1組3.6V鋰電池(ER26500),當(dāng)電壓低于3.0V時(shí),出現(xiàn)欠壓指示。
3.4.2整機(jī)功耗:
A.外電源:<2W;
B.內(nèi)電源:平均功耗1mW,可連續(xù)使用兩年以上。
3.4.3脈沖輸出方式:
A. 工況脈沖信號(hào),直接將流量傳感器檢測(cè)的工況脈沖信號(hào)經(jīng)光耦隔離放大輸出,高電平≥20V,低電平≤1V;
B. 定標(biāo)脈沖信號(hào),與IC卡閥門控制器配套,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(shè)定范圍:0.001m3~100m3。單選擇該值時(shí)必須注意:定標(biāo)脈 沖信號(hào)頻率應(yīng)≤900Hz。
C. 定標(biāo)脈沖信號(hào),經(jīng)光耦隔離放大輸出,高電平≥20V,低電平≤1V。
3.4.4 RS-485通信(光電隔離),可實(shí)現(xiàn)以下功能:
A.采用RS-485接口,可直接與上位機(jī)或二次表聯(lián)網(wǎng),遠(yuǎn)傳顯示介質(zhì)的溫度、壓力和經(jīng)溫度、壓力補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)體積流量和標(biāo)準(zhǔn)體積總量;
B.由RS-485接口與HW-Ⅰ數(shù)據(jù)采集器配套,可組成電話網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器可帶15臺(tái)流量計(jì);
C.由RS-485接口與HW-Ⅱ數(shù)據(jù)采集器配套,可組成寬帶網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),由INTERNET傳輸數(shù)據(jù),一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器可帶8臺(tái)流量計(jì)。
3.4.5 4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)(光電隔離)
與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比,4mA對(duì)應(yīng)0 m3/h, 20 mA對(duì)應(yīng)*大標(biāo)準(zhǔn)體積流量(該值可在一級(jí)菜單中進(jìn)行設(shè)置),制式:兩線制或三線制,流量計(jì)可根據(jù)所插電流模塊自動(dòng)識(shí)別,并正確輸出。
3.4.6控制信號(hào)輸出:
A.下限報(bào)警信號(hào)(LP):光電隔離,高低電平報(bào)警,報(bào)警電平可設(shè)定,工作電壓+12V~+24V,*大負(fù)載電流50mA;
B.上限報(bào)警信號(hào)(UP):光電隔離,高低電平報(bào)警,報(bào)警電平可設(shè)定,工作電壓+12V~+24V,*大負(fù)載電流50mA;
C.關(guān)閥報(bào)警輸出(BC端,IC卡控制器用):邏輯門電路輸出,正常輸出低電平,幅度≤0.2V;報(bào)警輸出高電平,幅度≥2.8V,負(fù)載電阻≥100kΩ;
D.電池欠壓報(bào)警輸出(BL端,IC卡控制器用):邏輯門電路輸出,正常輸出低電平,幅度≤0.2V;報(bào)警輸出高電平,幅度≥2.8V,負(fù)載電阻≥100kΩ;
3.5實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能
3.5.1流量計(jì)為了適應(yīng)數(shù)據(jù)管理方面的需要,增加了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,由設(shè)定選擇以下三者之一:
A.起停記錄:*近的1200次起停時(shí)間、總量、凈流量記錄。出廠默認(rèn)項(xiàng)。對(duì)應(yīng)通信協(xié)議由公司另外提供);
B.日記錄:*近920天的日期、零點(diǎn)時(shí)刻的溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積流量和總量記錄。
C.定時(shí)間間隔記錄:1200條定時(shí)間間隔的日期時(shí)間、溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積流量和總量記錄。
3.5.2通過(guò)電腦可讀取上述存儲(chǔ)數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線圖供分析。
3.6網(wǎng)絡(luò)通信管理軟件功能
流量計(jì)與數(shù)據(jù)采集器配套,可通過(guò)電話線或?qū)拵ЬW(wǎng)進(jìn)行通信,對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)流量計(jì)的歷史數(shù)據(jù)及參數(shù)進(jìn)行讀取與設(shè)置,同時(shí)通信管理軟件可實(shí)現(xiàn)完善的管理功能。
3.7防爆標(biāo)志:ExdIIBT4;ExiaIICT4
3.8防護(hù)等級(jí):IP65
3.9壓力損失
流量計(jì)實(shí)際壓力損失計(jì)算公式如下:
…………………(1)
式中:
ΔP1-——流量計(jì)實(shí)際壓力損失(KPa);
ρ ——被測(cè)介質(zhì)密度(kg/m3)
ΔP -——介質(zhì)為干空氣時(shí)流量計(jì)的壓力損失(KPa),其特性曲線見下圖
3.10接線口:出線接口為M20×1.5內(nèi)螺紋。
四、選型與安裝
4.1流量計(jì)選型
在選型過(guò)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(shí)三個(gè)選型參數(shù),即近期和遠(yuǎn)期的*大、*小及常用流量(主要用于選定儀表公稱通徑)、被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等級(jí))、實(shí)際工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級(jí))。
a. 當(dāng)已知被測(cè)流量為工況體積流量時(shí),可直接按表中的流量范圍選取適配的公稱通徑;
b. 當(dāng)已知被測(cè)流量為標(biāo)況條件下的體積流量時(shí),應(yīng)先將標(biāo)況體積流量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(dāng)兩種口徑流量計(jì)均能覆蓋*低和*高體積流量時(shí),在壓損允許下,應(yīng)盡量選小口徑;
d.勿使實(shí)際*小流量Qmin低于所選公稱通徑流量計(jì)的流量下限;
e.流量范圍、公稱壓力有特殊要求時(shí)可協(xié)議訂貨。