氣體腰輪流量計(jì)

一、氣體腰輪流量計(jì)概述

氣體腰輪流量計(jì)是一種高精度、高可靠性、寬范圍度的氣體監(jiān)測(cè)和計(jì)量?jī)x表。

智能氣體腰輪流量計(jì)是在腰輪流量計(jì)基礎(chǔ)上集成流量、溫度、壓力傳感器和智能化儀表的新型流量計(jì)。

智能氣體腰輪流量計(jì)氣體是測(cè)量天燃?xì)狻⒊鞘忻簹?、丙烷、氮?dú)?、工業(yè)惰性氣體等非腐蝕性氣體的的理想儀表。

氣體腰輪流量計(jì)產(chǎn)品的主要特點(diǎn)

• 寬量程：

根據(jù)不同規(guī)格，zui高范圍度可達(dá)到1:216

• 低始動(dòng)流量：

根據(jù)不同規(guī)格，zui低始動(dòng)流量可達(dá)到0.04m3/h。

• 高精度、高重復(fù)性：

長(zhǎng)期精度不受介質(zhì)的影響，長(zhǎng)期運(yùn)行，精度穩(wěn)定。

• 壓力損失?。?/span>

根據(jù)不同規(guī)格，壓力損失為0.08kPa-0.58kPa。

• 高集成度，低功耗

采用*的微機(jī)技術(shù)與高性能的集成芯片，整機(jī)功能強(qiáng)大，性能*.

• 結(jié)構(gòu)緊湊：

壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器全部?jī)?nèi)置，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。

• 數(shù)字壓力溫度傳感器

數(shù)字溫度傳感器和數(shù)字壓力傳感器配置，單獨(dú)校準(zhǔn)與檢定，更換、維護(hù)和使用方便。

• 分段修正

按流量頻率信號(hào)，可將儀表系數(shù)分六段自動(dòng)進(jìn)行線性修正，提高儀表的寬范圍精度.

• 完整數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，

采用E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片，保存用戶參數(shù)、廠家參數(shù)，及時(shí)的數(shù)據(jù)保存功能，可防止突然掉電時(shí)數(shù)據(jù)丟失，在停電狀態(tài)下，內(nèi)部參數(shù)可長(zhǎng)久性保存。

• 基本輸出完整。

智能流量計(jì)帶有基表脈沖輸出、工況或標(biāo)況脈沖信號(hào)輸出，和標(biāo)定脈沖輸出。RS485接口輸出，也可根據(jù)用戶需要輸出4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)。

• 數(shù)據(jù)追溯管理

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)RS-485通訊接口，可查詢分析。

• GPRS實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)

本系列中,B型表具有GPRS傳輸功能，可在線、定時(shí)長(zhǎng)、定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)傳輸功能，極其容易組建GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

二、氣體腰輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1、智能腰輪流量計(jì)由5個(gè)部分組成（見(jiàn)圖1）

1）  氣體腰輪流量計(jì)2）流量傳感器 3）壓力傳感器 4）溫度傳感器 5）智能流量積算儀

圖1 智能腰輪流量計(jì)組成示意圖

2.2、智能氣體腰輪流量計(jì)的工作原理（見(jiàn)圖2）

智能氣體腰輪流量計(jì)，主要由殼體、共軛轉(zhuǎn)子和智能流量積算儀等部件構(gòu)成。裝于計(jì)量室內(nèi)的一對(duì)共軛轉(zhuǎn)子在流通氣體的出入口壓差（P入＞P出）作用下，通過(guò)精密加工的調(diào)校齒輪使轉(zhuǎn)子保持正確的相對(duì)位置。轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與殼體、轉(zhuǎn)子與墻板間保持工作間隙，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的無(wú)接觸密封。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則輸出四倍計(jì)量室有效容積的氣體。其計(jì)量過(guò)程和工作原理如圖1所示（圖中僅表示了四分之一周期）。

                                                     圖2 氣體腰輪流量計(jì)工作原理

三、氣體腰輪流量計(jì)主要技術(shù)參數(shù)與功能

3.1  產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)

    本流量計(jì)執(zhí)行JB/T 7385-1994 《氣體腰輪流量計(jì)》和JJG633-2005《氣體容積式流量計(jì)檢定規(guī)程》的計(jì)量技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)， 符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1-2010 《爆炸性環(huán)境 第1部分：設(shè)備通用要求》和GB3836.4-2010 《爆炸性環(huán)境 第4部分：由本質(zhì)安全“i”保護(hù)的設(shè)備 》標(biāo)準(zhǔn)

3.2  精度等級(jí)

1.0級(jí)：Qmax-0.2Qmax  ±1.0%  0.2 Qmax-Qmin ±2.0%

1.5級(jí)：Qmax-0.2Qmax  ±1.5%  0.2 Qmax-Qmin ±3.0%

未特殊注明產(chǎn)品，按照1.5級(jí)精度出廠，其余精度，訂貨時(shí)，需要特殊說(shuō)明定制。

3.3 流量計(jì)量計(jì)規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標(biāo)（見(jiàn)表1）

 （表1）

 3.4 使用條件

3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件：P=101.325 kPa   T= 293.15K

3.4.2 使用條件：

a.環(huán)境溫度：－25℃～+80℃            b.介質(zhì)溫度：－20℃～+60℃

c.相對(duì)濕度：5%～95%                  d.大氣壓力：86KPa～106Kpa

3.5電氣性能指標(biāo)

3.5.1工作電源：a.內(nèi)電源：1節(jié)3.6VDC鋰電池，電池電壓在3.1V～3.6V時(shí)均可正常工作。

當(dāng)電壓低于3.1V時(shí)，應(yīng)更換電池。

b.外電源：±24VDC±15%，紋波≤±5%，適用于4～20mA輸出，脈沖輸出，RS-485等；

3.5.2整機(jī)功耗：外電源，﹤1W

                       內(nèi)電源，平均功耗≤1m W，可連續(xù)工作五年以上。

3.5.3 工況脈沖輸出方式

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。該脈沖主要用于對(duì)儀表的標(biāo)定。

b. 與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比的頻率信號(hào)，經(jīng)光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平 ≤ 1V。

c. 定標(biāo)脈沖信號(hào)，輸出幅度0～3V，輸出脈沖寬度500ms。該脈沖主要用于城市燃?xì)庥?jì)量的IC卡控制裝置或其它設(shè)備。該信號(hào)1m3輸出1個(gè)脈沖。

3.5.4 電流輸出

4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬電流輸出功能

與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比，4mA對(duì)應(yīng)0 Nm3/h，20mA對(duì)應(yīng)zui大標(biāo)準(zhǔn)體積流量（該值可設(shè)定）。

輸出形式為：二線制或三線制

3.5.5  RS485通信

通過(guò)內(nèi)裝的RS485標(biāo)準(zhǔn)接口能與個(gè)人計(jì)算機(jī)和PLC等主機(jī)連接，進(jìn)行串行通信?？娠@示介質(zhì)壓力、溫度、瞬時(shí)流量、累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)流量、電池電壓等。

3.5.6  GPRS通信

通過(guò)內(nèi)裝的GPRS系統(tǒng)，進(jìn)行串行通信。可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)

顯示介質(zhì)壓力、溫度、瞬時(shí)流量、累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)流量、電池電壓等。

3.5.7 閥門(mén)控制輸出：

      可選擇閥門(mén)控制型，直接控制閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制和遠(yuǎn)程控制                                                   

四、氣體腰輪流量計(jì)選型與安裝

4.1流量計(jì)選型

用戶應(yīng)根據(jù)管線輸氣量，介質(zhì)可能達(dá)到的溫度和壓力范圍，估算出管線的zui高和zui低體積流量，正確選擇流量計(jì)規(guī)格。當(dāng)兩種口徑流量計(jì)均能覆蓋zui低和zui高體積流量時(shí)，在壓損允許下，應(yīng)選小口徑。

選型計(jì)算按照公式（1）

Qg=Zg/Zn*Pn/(Pg+Pa)*Tg/Tn*Qn=101.325/(Pg+Pa)*(1/ Zn/Zg)*( Tg/293.15)Qn

式中：Tg、Pg、Pa含義同上，Qg為體積流量，Qn為標(biāo)準(zhǔn)體積流量，Zn/Zg數(shù)值列于表2。因計(jì)算步長(zhǎng)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(shí)密度Gr=0.600,氮?dú)夂投趸寄柗謹(jǐn)?shù)均為0.00計(jì)算。當(dāng)介質(zhì)壓力低于0.1 Mpa，均可按Zn/Zg=1.00估算。

4.2選型實(shí)例：

已知某一供氣管線實(shí)際工作壓力為0.5MPa～0.6MPa（表壓），介質(zhì)溫度范圍為-10℃～+40℃，供氣峰值量為400～500Nm3/h。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3kPa，要求確定流量計(jì)的口徑。

分析：由于前面表1中給出的流量范圍為實(shí)際工作狀態(tài)下的流量范圍，因此需先將標(biāo)況流量換算成工況流量，再選擇合適的口徑。

計(jì)算：當(dāng)介質(zhì)壓力zui低、溫度zui高時(shí)（估算選型可不考慮天然氣壓縮因子的影響），此時(shí)當(dāng)處于供氣峰期時(shí)具有zui大體積流量，所以有：

同理，當(dāng)介質(zhì)壓力zui高、溫度zui低時(shí)，此時(shí)當(dāng)處于供氣谷期時(shí)具有zui小體積流量，所以有：

即工作狀態(tài)下介質(zhì)的流量范圍為227.2～933.7m3/h。由表1查得，需選取LLQ-1000A 

4.3流量計(jì)外型尺寸及安裝（見(jiàn)圖3-54和表3）

圖3     LLQ-10、LLQ-16、LLQ-20螺紋連接安裝尺寸圖

圖4 LLQ-650、LLQ-1000、LLQ-1600、LLQ-3000法蘭聯(lián)接安裝尺寸圖

4.3.1流量計(jì)安裝尺寸（見(jiàn)表3）

                                                                               （表3）

注：兩法蘭端面間H為流量計(jì)在管道中的安裝長(zhǎng)度尺寸

  4.3.2流量計(jì)的安裝

a.用戶安裝使用前，應(yīng)詳細(xì)閱讀此說(shuō)明，以保證流量計(jì)正確安裝，合理使用，以免影響正常運(yùn)行和計(jì)量精度。

b.選用流量計(jì)前應(yīng)根據(jù)所計(jì)量氣體的壓力、流量、溫度及工藝流程所要求的進(jìn)出口方位，正確選用適當(dāng)?shù)男吞?hào)、規(guī)格（計(jì)算方法見(jiàn)“流量換算”）。

c.安裝流量計(jì)前應(yīng)將進(jìn)出口封裝物去掉，必須防止顆粒狀雜質(zhì)掉入計(jì)量室內(nèi)，如計(jì)量室表面涂有防銹油，可用汽油或煤油沖洗干凈，并嚴(yán)格**管道內(nèi)雜質(zhì)。流量計(jì)上游應(yīng)安裝過(guò)濾器或過(guò)濾網(wǎng)，以防止銹渣、焊渣及其它雜質(zhì)進(jìn)入計(jì)量室。

d.流量計(jì)安裝時(shí)，無(wú)論進(jìn)出口為垂直或水平位置，都應(yīng)盡量保持轉(zhuǎn)子軸線水平。

e.當(dāng)氣體壓力波動(dòng)范圍較大時(shí)，為保證計(jì)量精度，流量計(jì)上游應(yīng)安裝調(diào)壓器。

f.為防止新安裝管道中的銹渣、焊渣及其它雜質(zhì)進(jìn)入流量計(jì)內(nèi)，用戶應(yīng)先將過(guò)渡管安裝在流量計(jì)的安裝位置上，通氣一段時(shí)間，確保無(wú)大顆粒雜質(zhì)后，再換上流量計(jì)。安裝流量計(jì)時(shí)，應(yīng)確保流量計(jì)中心與管線中心對(duì)齊，無(wú)錯(cuò)位、并使流量計(jì)不受外力影響（包括軸向與切向）。如管道配焊，應(yīng)安過(guò)度管，不可直接與流量計(jì)焊接。

4.4     根據(jù)腰輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、推薦垂直安裝流量計(jì)且氣體流向?yàn)樯线M(jìn)下出。

在特殊情況下可采取下進(jìn)上出或左進(jìn)右出，但訂貨時(shí)需特殊說(shuō)明，流量計(jì)出廠時(shí)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品為上進(jìn)下出。安裝流量計(jì)時(shí)應(yīng)設(shè)置前后閥門(mén)和旁通管路，以保證維修保養(yǎng)時(shí)，不必停氣。圖6、圖7、圖8分別為A、

B、C（進(jìn)出口方位分別為上進(jìn)下出、下進(jìn)上出、左進(jìn)右出）三種流量計(jì)安裝管路典型系統(tǒng)圖，以供用戶參考。

     圖6上進(jìn)下出立面圖（推薦）      圖7下進(jìn)上出立面圖（不推薦）    圖8左進(jìn)右出平面圖

五、氣體腰輪流量計(jì)安裝示意圖

六、氣體腰輪流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物安裝圖