通用自動氣體渦輪流量計,具有防爆及防護功能,防爆標志為ExdⅡBT6、ExiaⅡCT6,防護等級為IP65;
適用于天然氣、干煤氣、壓縮空氣等的測量,廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計量、控制系統(tǒng)。
特點
1、具有防腐功能,可測量具有腐蝕性的氣體流量。
2、采用低功耗單片微機技術(shù),整機功能強大、使用功耗低、性能可靠。
3、具有非線性精度補償功能的智能流量顯示表頭,修正公式精度優(yōu)于±0.02%。
4、儀表系數(shù)可由按鍵在線設(shè)置,并可顯示在LCD屏上,LCD屏直觀清晰,可靠性強。
5、采用EEPROM對累積流量、儀表系數(shù)掉電保護,保護時間大于10年。
6、采用高性能MCU中央處理器,完成數(shù)據(jù)采集處理顯示輸出、累積流量瞬時流量。
7、屏顯示方便的人機界面實現(xiàn),以標準485形式進行數(shù)據(jù)傳輸。
8、采用全硬質(zhì)合金(碳化鎢)屏蔽式懸臂梁結(jié)構(gòu)軸承,集轉(zhuǎn)動軸承與壓力軸承于一體,大大提高了軸承壽命,并可在有少量泥沙與污物的介質(zhì)中工作。
9、采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結(jié)構(gòu),(渦輪采用2Cr13)防腐性能好。
10、容易維修,有自整流的結(jié)構(gòu),小型輕巧,結(jié)構(gòu)簡單,可在短時間內(nèi)將其組合拆開,內(nèi)部清洗簡單。
11、有較強抗磁干擾和振動能力、性能可靠、壽命長
12、下限流速低,測量范圍寬,功耗低,3V鋰電池供電可連續(xù)運行5年以上。
原理
傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗裝置校驗得出,它完全不問傳感器內(nèi)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(zhuǎn)換系數(shù),它便于實際應(yīng)用。
但要注意,此轉(zhuǎn)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。
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
渦輪流量計公式3
式中J:葉輪的慣性矩;
dw/dt:葉輪的旋轉(zhuǎn)加速度;
M1:流體的驅(qū)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(zhuǎn)時,渦輪流量計0,則M1=M2+M3+M4。論分析與實驗驗證可得
渦輪流量計公式4
式中n:葉輪轉(zhuǎn)速;
qv:體積流量;
A:與流體物性(密度、粘度等),葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)(葉片傾角、葉輪直徑、流道截面積等)有關(guān)的系數(shù);
B:與葉片頂隙,流體流速分布有關(guān)的系數(shù);
C:與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。
為保證氣體渦輪流量計長期正常工作,必須經(jīng)常檢查渦輪流量計的運行狀況,作好維護工作,發(fā)現(xiàn)問題及時排除。
氣體渦輪流量計維護方法:
1、渦輪流量計投運前要先進行儀表系數(shù)的設(shè)定,仔細檢查,確定流量計接線無誤、接地良好后方可送電。
2、定期對流量計進行清洗、檢查和復(fù)校。設(shè)有潤滑油或清洗液注入口的流量計,應(yīng)按說明書的要求定期注入潤滑油或清洗液,以維護葉輪良好運行。
3、監(jiān)查顯示儀表狀況,評估顯示儀表讀數(shù),有異常要及時檢查。
4、保持過濾器暢通。過濾器被雜質(zhì)堵塞,可以從其入口、出口處壓力表讀數(shù)差的增大來判斷出,出現(xiàn)堵塞及時排除,否則,會嚴重降低流量。
5、對于大流量貿(mào)易結(jié)算計量,為保證流量計的精確度,流量計必須經(jīng)常校驗?,F(xiàn)場應(yīng)配備在線校驗設(shè)備,或配備可移動式校驗裝置,雖然一次性投資較大,但從長遠經(jīng)濟利益考慮是值得的。
故障排除辦法:
1、氣體渦輪流量計傳感器或配套的顯示儀表沒有輸出信號;故障原因:接線不對葉輪卡死不轉(zhuǎn)檢測線圈斷路或短路前置放大器不良前置放大器沒有電源或電源電壓太低顯示儀表本身有故障;排除方法:檢查接線是否正確檢查管道內(nèi)是否有雜物檢修放大器檢修放大器檢修放大器或提高電源電壓規(guī)定要求,檢修顯示。
2、流量為零仍有信號輸出;故障原因:外界強電磁場干擾管道震動引起葉輪來回擺動管道震動引起磁鋼與線圈之間有相對運排除方法:檢查屏蔽線接地是否良好或排除干擾消除管道震動消除管道震動。
3、指示流量與實際流量不符。故障原因:第二故障原因引起前置放大器不良空氣或蒸氣混入管道出口壓力過低軸承磨損葉輪附著雜質(zhì)、贓物配管不良顯示儀表故障。排除方法:消除管道震動檢修放大器安裝空氣分離器增加壓力更換軸承清洗管道重新配管檢修顯示儀表。
氣體渦輪流量計流量傳感器是采用先進的超低功耗單片微機技術(shù)研制的渦輪流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表,采用雙排液晶現(xiàn)場顯示,具有機構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、整機功能強、功耗低、性能優(yōu)越,壓力損失小,葉輪具有防腐功能;有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。
1、精確度等級:
一般來說,選用渦輪流量計主要是看中其高精確度,但是流量計準確度愈高,對現(xiàn)場使用條件的變化就愈敏感,所以,對儀表精確度的選擇要慎重,應(yīng)從經(jīng)濟角度考慮。對于大口徑輸氣管線的貿(mào)易結(jié)算儀表,在儀表上多投入是合算的,而對于輸送量不大的場合選用中等精度水平的即可。
2、流量范圍:
同上所述
3、氣體的密度:
對氣體渦輪流量計,流體物性的影響主要是氣體密度,它對儀表系數(shù)的影響較大,且主要在低流量區(qū)域。若氣體密度變化頻繁,要對流量計的流量系數(shù)采取修正措施。
4、壓力損失:
盡量選用壓力損失小的渦輪流量計。因為流體通過渦輪流量計的壓力損失愈小,則流體由輸入到輸出管道所消耗的能量就愈少,即所需的總動力將減少,由此可大大節(jié)約能源,降低輸送成本,提高利用率。
有人曾經(jīng)做過試驗,影響壓損的主要組件是渦輪流量計的前導(dǎo)流器,選用半橢球體的前導(dǎo)流器與選擇錐體的前導(dǎo)流器相比,前者渦輪流量計的壓損可大幅度降低。
5、結(jié)構(gòu)型式:
(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)宜選用反推式渦輪流量計。因為反推式結(jié)構(gòu)在一定流量范圍內(nèi)可使葉輪處于浮游狀態(tài),軸向不存在接觸點,無端面摩擦和磨損,可延長軸承的使用壽命。
(2)按管道連接方式選型,流量計有水平和垂直安裝兩種方式,水平安裝與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接;小口徑和高壓管道選用螺紋連接;夾裝連接只適用于低小管徑;垂直安裝只有螺紋連接。
(3)按環(huán)境條件選型,考慮溫度、濕度的影響。天然氣計量要選擇本安型防爆渦輪流量計。
6、軸承:
渦輪流量計的軸承一般有碳化鎢、聚四氟乙烯、碳石墨三類材質(zhì)。天然氣計量儀表軸承應(yīng)選用碳化鎢材料。
以上是選型時要考慮的主要方面。由于渦輪流量計類型規(guī)格繁多,特別是不同的制造廠產(chǎn)品質(zhì)量有差別,選型時應(yīng)盡量搜集制造廠及產(chǎn)品的有關(guān)技術(shù)標準等資料,進行反復(fù)調(diào)查比較后再決定取舍。