加油站柴油流量計—江蘇天罡儀表有限公司

銷售部： 邵剛【】

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我公司生產的柴油流量計，計量精度高等有點，被廣泛用在油罐車和油船上,。
一,、加油站柴油流量計概述：
   渦輪流量計是吸取了國內外流量儀表*技術，經(jīng)過優(yōu)化設計,，綜合了氣體動力學,、流體力學,、電磁學等理論而自行研制開發(fā)的集溫度,、壓力,、流量傳感器和智能流量積算儀于一體的新一代高精度、高可靠性的氣體精密計量儀表，具有出色的低壓和高壓計量性能,，多種信號輸出方式以及對流體擾動低敏感性,，廣泛適用于天然氣、煤制氣,、液化氣、輕烴氣體等氣體的計量,。 
渦輪流量計經(jīng)國家防爆產品質檢部門按GB3836.2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第1部：通用要求》,，GB38362.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第2部分：隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第4部分：本質安全“i”》標準檢驗合格，防爆標志為ExdⅡBT6(隔爆型),、EiaⅡCT6（本安型）,。適用于含有ⅡA、ⅡB,、ⅡC類T1～T6溫度組別爆炸性氣體混合物的0（僅本安型）1,、2區(qū)危險場所。
高精度 0.2%, 0.5%, 1%精度可選
耐磨 硬質合金軸和軸承,，適用于有沙粒等雜質的介質
耐腐蝕 適用于海水,，氨水，醋酸等有腐蝕性的介質
多種輸出 脈沖,，4～20mADC
電源范圍寬 5～24VDC
防爆 Ex dⅡBT4
現(xiàn)場累計/瞬時顯示
系列化 通徑 2,4,6,10,15,25,40,50,80,100,150,200,250,300mm

技術參數(shù)

渦輪流量計

使用：

■使用時，應保持被測液體清潔,，不含纖維和顆粒等雜質,。

■傳感器在開始使用時，應先將傳感器內緩慢的充滿液體,，然后再開啟出口閥門（閥門應安裝在流量計后端）,，嚴禁傳感器處于無液體狀態(tài)時受到高速流體的沖擊。

■傳感器的維護周期一般為半年,。檢修清洗時,，請注意勿損傷測量腔內的零件，特別是葉輪,。裝配時請看好導向件及葉輪的位置關系,。

■傳感器不用時，應清洗內部液體,，吹干后且在傳感器兩端加上防護套,，防止塵垢進入，然后置于干燥處保存,。（此項非常重要）

■配用的過濾器應定期清洗,，不用時應清洗內部的液體，同傳感器一樣,，加防塵套,，置于干燥處保存。

■傳感器的傳輸電纜可架空或埋地敷設（埋地時應套上鐵管,。）

■在傳感器安裝前,，先與顯示儀表或示波器接好連線,，通電源,，用口吹或手撥葉輪,，使其快速旋轉觀察有無顯示，當有顯示時再安裝傳感器,。若無顯示,，應檢查有關各部分，排除故障   

渦輪流量計工作原理

圖1所示為渦輪流量傳感器結構簡圖,，由圖可見,，當被測流體流過傳感器時，在流體作用下,，葉輪受力旋轉,，其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值,。檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化,，產生周期性的感應電勢，即電脈沖信號,，經(jīng)放大器放大后,，送至顯示儀表顯示。

渦輪流量計的流量方程可分為兩種：實用流量方程和理論流量方程,。

（1）       實用流量方程

q_v=f/K               公式1

q_m=qvρ              公式2

式中   q_v, q_m ……分別為體積流量,，m³/s，質量流量,，kg/s;

           f ……流量計輸出信號的頻率,，Hz;

           K ……流量計的儀表系數(shù)，P/m³,。

   流量計的系數(shù)與流量（或管道雷諾數(shù)）的關系曲線如圖2所示,。由圖可見，儀表系數(shù)可分為二段,，即線性段和非線性段,。線性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關,。在非線性段,，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大,。當流量低于傳感器流量下*,，儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關系,。當流量超過流量上*要注意防止空穴現(xiàn)象,。結構相似的TUF特性曲線的形狀是相似的,，它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。

    圖2  渦輪流量計特性曲線

    傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗裝置校驗得出,，它*不問傳感器內部流體機理,，把傳感器作為一個黑匣子，根據(jù)輸入（流量）和輸出（頻率脈沖信號）確定其轉換系數(shù),，它便于實際應用,。但要注意，此轉換系數(shù)（儀表系數(shù)）是有條件的,，其校驗條件是參考條件,，如果使用時偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化，變化的情況視傳感器類型,，管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定,。

（2）       理論流量方程

根據(jù)動量矩定理可以列出葉輪的運動方程

               公式3

式中     J：     葉輪的慣性矩；

     dw/dt：     葉輪的旋轉加速度,；

M₁：   流體的驅動力拒,；

M₂：   粘性阻力矩；

M₃：   軸承摩擦阻力矩,；

M₄：   磁阻力矩,。

當葉輪以恒速旋轉時， 0,，則M₁=M₂+M₃+M₄,。論分析與實驗驗證可得

               公式4

式中   n：   葉輪轉速；

qv：   體積流量,；

A：   與流體物性（密度,、粘度等），葉輪結構參數(shù)（葉片傾角,、葉輪直徑,、

流道截面積等）有關的系數(shù)；

B：   與葉片頂隙,，流體流速分布有關的系數(shù),；

C：   與摩擦力矩有關的系數(shù)。

   國內外學者提出許多理論流量方程,，它們適用于各種傳感器結構及流體工作條件,。至今渦輪儀表特性的水動力學特性仍舊不很清楚，它與流體物性及流動特性有復雜的關系,。比如當流場有旋渦和非對稱速度分布時水動力學特性就非常復雜,。不能用理論式推導儀表系數(shù)，儀表系數(shù)仍需由實流校驗確定。但是理論流量方程有巨大的實用意義,，它可用于指導傳感器結構參數(shù)設計及現(xiàn)場使用條件變化時儀表系數(shù)變化規(guī)律的預測和估算,。
渦輪流量計使用時應該注意哪些方面：
1 每一路的使用
1.1 安裝就位后，應確保所有的切屑和殘渣均已清除,，系統(tǒng)已經(jīng)吹洗,、試壓、氣流進入并升壓至流量計入口閥.
1.2 打開渦輪流量計上游旁通小球閥
1.3 緩慢打開XT-LWG渦輪流量計上游旁通小截止閥,，氣體緩慢充入直到渦輪流量計下游電動強制密封球閥前,。
注意：壓力劇烈震蕩或過快的高速加壓會損壞渦輪流量計。為了保護氣體渦輪流量計,，加到渦輪流量計上的壓力升高不能超過35kPa/s。如現(xiàn)場不能測量壓力變化,，則監(jiān)視渦輪流量計流量不能超限,。
1.4 關閉旁通小球閥和截止閥。
1.5 轉動手輪打開入口強制密封閥,。
1.6 緩慢打開渦輪流量計下游電動強制密封球閥(至少持續(xù)1分鐘),，使用電動執(zhí)行機構上的手動開關，一定要小心,，不要使渦輪流量計超速運轉.
1.7 按1.2-1.6 步驟操作,，整個系統(tǒng)充壓完畢，天然氣開始被計量,。
2 在線比對氣體渦輪流量計(工作路和主路進行比對)
2.1 確保主路的入口和出口閥門是關閉的,。
2.2 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
2.3 關閉工作路出口電動強制密封球閥,，緩慢打開比對管路的強制密封球閥,，緩慢打開主路出口電動強制密封球閥（是同時做三項工作）。
2.4 氣體依次通過工作路和主路,。兩臺渦輪流量計可以互相比對,，來檢查是否有大的偏差。
2.5 當比對結束后,，關閉比對管路上和主路上的兩個強制密封球閥,，打開工作管路的出口球閥（是同時做三項工作）。
2.6 這時工作路重新投入工作,。
3 用移動標定車在線標定氣體XT-LWG渦輪流量計
3.1 確保兩個標定口之間的電動強制密封球閥處于關閉的狀態(tài),。
3.2 打開標定口法蘭盲板上的小球閥，確保法蘭盲板內部無壓力,。然后取下法蘭盲板,。
3.3 將移動標定車和標定口連接好。
3.4 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
3.5 關閉工作路出口電動強制密封球閥,，緩慢打開比對管路的強制密封球閥,，緩慢打開主路上兩個標定強制密封球閥（是同時做這四項工作）。
3.6 這時,，氣體依次流過橇座內的兩臺氣體渦輪流量計和移動標定車,。 3.7 完成在線標定后，關閉標定口的兩個球閥,，緩慢打開比對管路的強制密封球閥,，緩慢打開工作路出口電動強制密封球閥（是同時做這四項工作）。
3.8 將法蘭盲板裝回,，不要忘了關閉法蘭盲板上的小球閥,。 3.9 這時工作路重新投入工作。      

渦輪流量計技術性能

對于粘度較高的液壓油,，機油,，小口徑規(guī)格可以采用實流標定。

渦輪流量計的特點

從前面的討論中可知,，渦輪流量計是一種有很多優(yōu)點的流量儀表．歸納起來,，它有如下特點．
（1）準確度高
渦輪流量計的準確度在（0．5－0. 1）％左右．在線性流量范圍內，即使流量發(fā)生變化,，累積流量準確度也不會降低．并且在短時間內,，渦輪流量計的再現(xiàn)性可達0．05％．
（2）量程比寬
渦輪流量計的量程比可達8—10．在同樣口徑下，渦輪流量計的zui大流量值大于很多其它流量計．
（3）適應性強
渦輪流量計可以做成封閉結構,，其轉速信號是非接觸測量,，所以容易實現(xiàn)耐高壓設計。                               

如果流量計的渦輪和軸承選擇耐高溫,、熱膨脹系數(shù)小的材料,，就可以在較寬的溫度范圍內使用．這時，應注意對它的儀表系數(shù)進行修正（主要是其流通截面的變化）：

 K＝K₀[1－（  _R＋2  _H）（t－to）]                     （3－23）

式中  K,，K₀——使用時和校驗時的儀表系數(shù),；

t，t₀——使用時和校驗時的流體溫度,；

 _R,，  _H分別為渦輪和機殼的材料膨脹系數(shù)．

（4）數(shù)字信號輸出

渦輪流量計輸出為與流量成正比的脈沖數(shù)字信號．它具有在傳輸過程中準確度不降低、易于累積,、易于送入計算機系統(tǒng)的優(yōu)點．  

 安裝

傳感器的安裝方式根據(jù)規(guī)格不同,，采用螺紋或法蘭連接，安裝方式見圖一,、圖二,、圖三，安裝尺寸見表二。

1.過濾器 2.前直管段 3.葉輪 4.前置放大器 5.殼體 6.后直管段

整表結構圖

1. 壓緊圈 2.螺栓4×14 3.墊圈 4.密封墊圈 5.鋼絲1Cr18Ni9Ti-0.8×2.5 6.過濾網(wǎng) 7.座

過濾器結構圖

圖一 LWG—4～10傳感器結構及安裝尺寸示意圖

1． 殼體 2．前導向件 3．葉輪 4．后導向件 5．前置放大器

圖二 LWG—15～40傳感器結構及安裝尺寸示意圖

1． 球軸承 2．前導向件 3．漲圈 4．殼體 5．前置放大器 6．葉輪 7．軸承 8．軸

圖三 LWG—50～200傳感器結構及安裝尺寸示意圖

圖四 傳感器與顯示儀表接線示意圖

表二

傳感器可水平,、垂直安裝,，垂直安裝時流體方向必須向上。液體應充滿管道,，不得有氣泡,。安裝時，液體流動方向應與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向*,。傳感器上游端至少應有20倍公稱通徑長度的直管段,，下游端應不少于5倍公稱通徑的直管段，其內壁應光滑清潔,，無凹痕,、積垢和起皮等缺陷。傳感器的管道軸心應與相鄰管道軸心對準,，連接密封用的墊圈不得深入管道內腔,。

傳感器應遠離外界電場、磁場,，必要時應采取有效的屏蔽措施，以避免外來干擾,。

為了檢修時不致影響液體的正常輸送,，建議在傳感器的安裝處，安裝旁通管道,。

傳感器露天安裝時,，請做好放大器及插頭的防水處理。傳感器與顯示儀表的接線如圖四所示,。

當流體中含有雜質時,，應加裝過濾器，過濾器網(wǎng)目根據(jù)流量雜質情況而定,，一般為20～60目,。當流體中混有游離氣體時，應加裝消氣器,。整個管道系統(tǒng)都應良好密封,。

用戶應充分了解被測介質的腐蝕情況，嚴防傳感器受腐蝕,。

安裝尺寸

傳感器安裝方式根據(jù)規(guī)格不同,，采用螺紋或法蘭連接，安裝方式見圖4,、圖5,、圖6安裝尺寸見表四。

1、安裝尺寸（表四）

儀表類型 

A 現(xiàn)場顯示型
本智能流量計是采用*單片微機技術設計的新型流量計顯示儀表,，與脈沖信號輸出的流量傳感器（如渦輪,、旋渦）配套?？娠@示瞬時流量和累計總量,。累計流量：八位數(shù)字，小數(shù)點后面3位有效數(shù)字,。瞬時流量：六位數(shù)字,，可顯示出每升的變化。顯示精度：±1個顯示單位,。信號輸出：脈沖輸出：1~3000Hz外供+12~+24VDC電源 電流輸出：4~20mA外供+24VDC電源（兩線制）內置2節(jié)3V鋰電池并聯(lián)供電,。當電壓低于2.7V時出現(xiàn)欠壓指示，隔爆型,。小信號切除功能,。 

B 脈沖輸出型
工作電壓：+12VDC或+24VDC兩種（客戶定貨前必須選定一種供電電源）。信號傳輸距離：小于250米,。輸出信號：方波信號幅值：+12VDC供電幅值大約為10V+24VDC供電幅值大約為20V安裝：放大器和渦輪流量傳感器連接為M16×1.5螺紋,，渦輪流量傳感器安裝完后，把放大器擰到渦輪流量傳感器上,，用手擰到感覺放大器到底后再把鎖緊螺母帶緊,。接線：脈沖輸出型放大器對外引線為三根，紅線,、白線和屏蔽,。紅線接正電源，白線為脈沖輸出和其它顯示儀或設備連接,，屏蔽接地,。 


C 4～20mA輸出型
工作電壓：外供電+24VDC（兩線制）輸出信號：4~20mA或1-5V、4mA對應渦輪流量傳感器零流量,，20mA對用渦輪流量傳感器zui大流量,，流量范圍見渦輪流量傳感器銘牌。信號傳輸距離：小于250米,。安裝：渦輪流量傳感器安裝完后,，把放大器擰到渦輪流量傳感器接頭處（m16×1.5螺紋），用手擰到感覺放大器已經(jīng)到底后把鎖緊螺母帶緊,。接線：4~20mA輸出型放大器對外引線為紅線和白線,。紅線為電源線，白線為信號線,。 

D 分體遠傳顯示型
工作電壓：外電源供電220VAC信號傳輸距離：小于250米顯示儀瞬時四位：累計總量九位顯示顯示儀尺寸：橫式：160mm×80mm豎式：80mm×160mm顯示儀帶4~20mA輸出并能與計算機連接. 繼電器輸出可實現(xiàn)上下限報警,、批量控制,、定量控制等。

流量計的選型(可直接,，翔騰儀表技術為您選型)
用戶在選型時,，應根據(jù)管道公稱壓力、介質zui高壓力,、介質溫度,、介質組分情況、流量范圍及信號輸出要

求合理選擇流量計的型號規(guī)格,。

為使流量計的使用性能*,，流量計的使用流量范圍應在(20%～80%)Qmax范圍內比較合適。

流量計出廠時的信號輸出方式：工況脈沖信號輸出(三線制),、標準流量信號(IC卡)輸出或RS-485通訊輸出,。若要求有其它輸出功能，請在訂貨時說明,。

選型實例

已知某一供氣管線的實際工作壓力為(表壓)0.8MPa～1.2MPa,，介質溫度范圍為-5℃～+40℃，供氣量為3000～8000Nm3/h(標況流量),，在不考慮天然氣組分的情況下,，要求確定流量計的規(guī)格型號。

分析：說明中給出的流量范圍為工況流量范圍,而本例中給出的流量范圍是標況流量范圍,，因此,，必須根據(jù)氣態(tài)方程先將標況流量換算成工況流量，然后再選擇合適的口徑,。

氣態(tài)方程式如下：

式中：Qb —— 標況流量，m3/h;

Q —— 工況流量,，m3/h;

C* —— 換算系數(shù);(查表a,，表中數(shù)據(jù)僅供選型換算時參考)　　

—— 氣體壓縮因子，按中國石油天然氣總公司SY/T 6143-1996標準計算,。

表中的數(shù)據(jù)僅供參考,，其數(shù)據(jù)按天然氣的真實相對密度Gr=0.600，氮氣和二氧化碳摩爾分數(shù)均為0.00計算所得,，當介質壓力低于0.5MPa時,，均可按Zb/Zg=1.00估算。

計算：① 當介質壓力zui低(0.8MPa),、溫度zui高(+40℃)時(處于供氣峰期),，應具有zui大標況體積流量(選型時可暫不考慮FZ的影響，當?shù)卮髿鈮喝?01.325kPa)：

即

或用下列公式進行估算 (式中,， C*為換算系數(shù),，查附錄表a)：

② 介質壓力zui高(1.2MPa),、溫度zui低(-5℃)時(處于供氣低谷)，應具有zui小標況體積流量：

即

或用下列公式進行估算：

選型：從以上估算結果得知,，要選擇的流量計其工況流量范圍為(213.5～965.472 )m3/h,由表1查得,，應選流量計型號為XT-LWG-150。