詳細(xì)介紹

BY-LUX系列智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計采用微處理技術(shù),具有功能強,、流量范圍寬,、操作維修簡單,安裝使用方便等優(yōu)點,主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品*水平。廣泛應(yīng)用于石油,、化工,、電力、冶金煤炭等行業(yè)各種氣體計量,。

1.1產(chǎn)品主要特點

       無機械可動部件,，不易腐蝕，穩(wěn)定可靠,，壽命長,，*運行無須特殊維護(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,、溫度傳感器于一體, 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擾信號；

       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zui長達(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,，并具有RS485接口，可直接與微機聯(lián)網(wǎng),，傳輸距離可達(dá)1.2km,；
        多物理量參數(shù)報警輸出，可由用戶任選其中之一,；

       流量計表頭可360度旋轉(zhuǎn),，安裝使用簡單方便；

       配合本公司的FM型數(shù)據(jù)采集器,，可通過因特網(wǎng)或者網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸
        壓力,、溫度信號為傳感器輸入方式,，互換性強；
        整機功耗低,，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,。

二、 結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1流量計結(jié)構(gòu)

流量計由以下七個基本部件組成（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，強迫流體產(chǎn)生強烈的漩渦流,。

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 智能流量計積算儀（原理見圖3）                   

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)動電路和其它輔助電路組成，并配有外輸信號接口,。               

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. 壓電晶體傳感器

安裝在靠近殼體擴張段的喉部，可檢測出漩渦進(jìn)動的頻率信號,。

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,，導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流,。當(dāng)流體進(jìn)入擴散段時，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)動現(xiàn)象。該進(jìn)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(jìn)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，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,，zui后在液晶顯示屏上顯示出測量結(jié)果(瞬時流量、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,，并自動進(jìn)行壓縮因子修正,，氣態(tài)方程如下：

………………(2)

式中：

Q_N               ——標(biāo)況下的體積流量(m³/h)；

Q_V ——工況下的體積流量(m³/h,；

Pa ——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa）,；

P ——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；

P_N  ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力（101.325 KPa）,；

T_N ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度（293.15K）,；

T ——被測流體的溫度（K）；

Z_N  ——氣體在標(biāo)況下的壓縮系數(shù),；

Z   ——氣體在工況下的壓縮系數(shù),；

注：當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)定時取Z_N/Z=1，對天然氣(Z_N/Z)^1/2=F_Z為超壓縮因子,。按中國石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn)SY／T6143－1996中的公式計算,。

三、主要技術(shù)參數(shù)與功能

3.1流量計規(guī)格,、基本參數(shù)和性能指標(biāo)（見表1）

（表1）

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,，出現(xiàn)欠壓指示,。  

3.4.2整機功耗：

       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,，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,；

B．  定標(biāo)脈沖信號，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,。單選擇該值時必須注意：定標(biāo)脈 沖信號頻率應(yīng)≤900Hz,。

C． 定標(biāo)脈沖信號，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）,，可實現(xiàn)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(yuǎn)傳顯示介質(zhì)的溫度,、壓力和經(jīng)溫度,、壓力補償后的標(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,，可組成網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),，一臺數(shù)據(jù)采集器可帶15臺流量計；

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)，一臺數(shù)據(jù)采集器可帶8臺流量計。

3.4.5  4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號（光電隔離）

       與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比,，4mA對應(yīng)0 m³/h， 20 mA對應(yīng)zui大標(biāo)準(zhǔn)體積流量（該值可在一級菜單中進(jìn)行設(shè)置）,，制式：兩線制或三線制,，流量計可根據(jù)所插電流模塊自動識別，并正確輸出,。

3.4.6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(shè)定,，工作電壓＋12V~+24V,，zui大負(fù)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(shè)定，工作電壓＋12V~+24V,，zui大負(fù)載電流50mA,；

C．關(guān)閥報警輸出（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；報警輸出高電平,，幅度≥2.8V,負(fù)載電阻≥100kΩ,；

D．電池欠壓報警輸出（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；報警輸出高電平,，幅度≥2.8V,負(fù)載電阻≥100kΩ,；

3.5實時數(shù)據(jù)存儲功能

3.5.1流量計為了適應(yīng)數(shù)據(jù)管理方面的需要，增加了實時數(shù)據(jù)存儲功能,，由設(shè)定選擇以下三者之一：

A．起停記錄：zui近的1200次起停時間,、總量、凈流量記錄,。出廠默認(rèn)項,。對應(yīng)通信協(xié)議由公司另外提供）；

B．日記錄：zui近920天的日期,、零點時刻的溫度,、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積流量和總量記錄。

C．定時間間隔記錄：1200條定時間間隔的日期時間,、溫度,、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積流量和總量記錄,。

3.5.2通過電腦可讀取上述存儲數(shù)據(jù),，形成數(shù)據(jù)報表、曲線圖供分析,。

3.6網(wǎng)絡(luò)通信管理軟件功能

    流量計與數(shù)據(jù)采集器配套,，可通過線或?qū)拵ЬW(wǎng)進(jìn)行通信，對網(wǎng)絡(luò)中的每臺流量計的歷史數(shù)據(jù)及參數(shù)進(jìn)行讀取與設(shè)置,，同時通信管理軟件可實現(xiàn)完善的管理功能,。

3.7防爆標(biāo)志：ExdIIBT4;ExiaIICT4

3.8防護(hù)等級：IP65

3.9壓力損失

流量計實際壓力損失計算公式如下：

…………………(1)

 式中：

ΔP₁­——流量計實際壓力損失（KPa）；

ρ  ——被測介質(zhì)密度（kg/m³）

ΔP ­——介質(zhì)為干空氣時流量計的壓力損失(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(yuǎn)期的zui大,、zui小及常用流量(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(dāng)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(dāng)已知被測流量為標(biāo)況條件下的體積流量時,，應(yīng)先將標(biāo)況體積流量Q_N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)兩種口徑流量計均能覆蓋zui低和zui高體積流量時,，在壓損允許下,，應(yīng)盡量選小口徑；

d.勿使實際zui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。

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(biāo)準(zhǔn)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,，氮氣和二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)均為0.00計算,。當(dāng)介質(zhì)壓力低于0.1MPa，均可按Z/Zn＝1估算,。