一,、概述：力盛公司高精度燃氣流量計集流量、溫度,、壓力檢測功能于一體,，并能進行溫度、壓力,、壓縮因子自動補償,，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

l 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,；

l 采用16位電腦芯片，集成度高,，體積小,，性能好，整機功能強；

l 高精度燃氣流量計集流量探頭,、微處理器,、壓力、溫度傳感器于一體, 采取內(nèi)置式組合,使結構更加緊湊,，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,；

l 采用雙檢測技術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；

l 采用智能抗震技術,，有效的抑制了震動和壓力波動造成的干擾信號,；

l 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、標準狀態(tài)下的體積流量,、總量,，以及介質壓力、溫度等參數(shù),；

l 采用EEPROM技術,，參數(shù)設置方便，可*保存,，并可保存zui長達一年的歷史數(shù)據(jù),；

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

l 多物理量參數(shù)報警輸出,，可由用戶任選其中之一；

l 高精度燃氣流量計表頭可360度旋轉,，安裝使用簡單方便,；

l 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)絡進行遠程數(shù)據(jù)傳輸

l 壓力,、溫度信號為傳感器輸入方式,，互換性強；

l 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

高精度燃氣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(mào)易計量的*產(chǎn)品,。

二、 結構與工作原理

2.1流量計結構

高精度燃氣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,。

2.2工作原理

流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線（圖2）。在入口側安放一組螺旋型導流葉片,，當流體進入流量傳感器時,，導流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當流體進入擴散段時,，旋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(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,，zui后在液晶顯示屏上顯示出測量結果(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)方程進行溫壓補償,，并自動進行壓縮因子修正,，氣態(tài)方程如下：

  ………………(2)

式中：

QN ——標況下的體積流量(m3/h)；

QV ——工況下的體積流量(m3/h,；

Pa ——當?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa）,；

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)下的溫度（293.15K）,；

T  ——被測流體的溫度（K）；

ZN ——氣體在標況下的壓縮系數(shù),；

Z  ——氣體在工況下的壓縮系數(shù),；

注：當用鐘罩或負壓標定時取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、主要技術參數(shù)與功能

3.1高精度燃氣流量計規(guī)格,、基本參數(shù)和性能指標（見表1）

（表1）

注：1.準確度：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標準狀態(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%

介質溫度：-20℃～+80℃

大氣壓力：86KPa～106
3.4電氣性能指標

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定范圍：0.001m3~100m3,。單選擇該值時必須注意：定標脈 沖信號頻率應≤900Hz。

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

3.4.4  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),，遠傳顯示介質的溫度,、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(shù)據(jù)采集器配套,，可組成網(wǎng)絡通信系統(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zui大標準體積流量（該值可在一級菜單中進行設置）,，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，報警電平可設定,，工作電壓＋12V~+24V,，zui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,，zui大負載電流50mA,；

C．關閥報警輸出（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,。出廠默認項,。對應通信協(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、標準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,、標準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,，可通過線或寬帶網(wǎng)進行通信，對網(wǎng)絡中的每臺流量計的歷史數(shù)據(jù)及參數(shù)進行讀取與設置,，同時通信管理軟件可實現(xiàn)完善的管理功能,。

3.7防爆標志：ExdIIBT4;ExiaIICT4

3.8防護等級：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  ——被測介質密度（kg/m3）

ΔP ——介質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高精度燃氣流量計選型

在選型過程中應把握兩條原則；即：一要保證生產(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zui低和zui高體積流量時,，在壓損允許下，應盡量選小口徑,；

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,。