氣體腰輪流量計

一、氣體腰輪流量計概述

氣體腰輪流量計是一種高精度、高可靠性、寬范圍度的氣體監(jiān)測和計量儀表。

智能氣體腰輪流量計是在腰輪流量計基礎(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。

智能氣體腰輪流量計氣體是測量天燃?xì)?、城市煤氣、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

• 低始動流量：

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

• 高精度、高重復(fù)性：

長期精度不受介質(zhì)的影響，長期運(yùn)行，精度穩(wěn)定。

• 壓力損失小：

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、流量傳感器全部內(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，可將儀表系數(shù)分六段自動進(jìn)行線性修正，提高儀表的寬范圍精度.

• 完整數(shù)據(jù)存儲功能，

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

• 基本輸出完整。

智能流量計帶有基表脈沖輸出、工況或標(biāo)況脈沖信號輸出，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。

• 數(shù)據(jù)追溯管理

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

• GPRS實(shí)時管理系統(tǒng)

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

二、氣體腰輪流量計結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1、智能腰輪流量計由5個部分組成（見圖1）

1）  氣體腰輪流量計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 智能腰輪流量計組成示意圖

2.2、智能氣體腰輪流量計的工作原理（見圖2）

智能氣體腰輪流量計，主要由殼體、共軛轉(zhuǎn)子和智能流量積算儀等部件構(gòu)成。裝于計量室內(nèi)的一對共軛轉(zhuǎn)子在流通氣體的出入口壓差（P入＞P出）作用下，通過精密加工的調(diào)校齒輪使轉(zhuǎn)子保持正確的相對位置。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)的無接觸密封。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一周，則輸出四倍計量室有效容積的氣體。其計量過程和工作原理如圖1所示（圖中僅表示了四分之一周期）。

                                                     圖2 氣體腰輪流量計工作原理

三、氣體腰輪流量計主要技術(shù)參數(shù)與功能

3.1  產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)

    本流量計執(zhí)行JB/T 7385-1994 《氣體腰輪流量計》和JJG633-2005《氣體容積式流量計檢定規(guī)程》的計量技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)， 符合國家標(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

1.0級：Qmax-0.2Qmax  ±1.0%  0.2 Qmax-Qmin ±2.0%

1.5級：Qmax-0.2Qmax  ±1.5%  0.2 Qmax-Qmin ±3.0%

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

3.3 流量計量計規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標(biāo)（見表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時均可正常工作。

當(dāng)電壓低于3.1V時，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, 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。該脈沖主要用于對儀表的標(biāo)定。

b. 與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比的頻率信號，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，輸出幅度0～3V，輸出脈沖寬度500ms。該脈沖主要用于城市燃?xì)庥嬃康腎C卡控制裝置或其它設(shè)備。該信號1m3輸出1個脈沖。

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對應(yīng)0 Nm3/h，20mA對應(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

通過內(nèi)裝的RS485標(biāo)準(zhǔn)接口能與個人計算機(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、瞬時流量、累計標(biāo)準(zhǔn)流量、電池電壓等。

3.5.6  GPRS通信

通過內(nèi)裝的GPRS系統(tǒng)，進(jìn)行串行通信?？蓪?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)

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

3.5.7 閥門控制輸出：

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

四、氣體腰輪流量計選型與安裝

4.1流量計選型

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，正確選擇流量計規(guī)格。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)選小口徑。

選型計算按照公式（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(shí)密度Gr=0.600,氮?dú)夂投趸寄柗謹(jǐn)?shù)均為0.00計算。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。

計算：當(dāng)介質(zhì)壓力zui低、溫度zui高時（估算選型可不考慮天然氣壓縮因子的影響），此時當(dāng)處于供氣峰期時具有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，此時當(dāng)處于供氣谷期時具有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流量計外型尺寸及安裝（見圖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流量計安裝尺寸（見表3）

                                                                               （表3）

注：兩法蘭端面間H為流量計在管道中的安裝長度尺寸

  4.3.2流量計的安裝

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

b.選用流量計前應(yīng)根據(jù)所計量氣體的壓力、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)男吞枴⒁?guī)格（計算方法見“流量換算”）。

c.安裝流量計前應(yīng)將進(jìn)出口封裝物去掉，必須防止顆粒狀雜質(zhì)掉入計量室內(nèi)，如計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)。流量計上游應(yīng)安裝過濾器或過濾網(wǎng)，以防止銹渣、焊渣及其它雜質(zhì)進(jìn)入計量室。

d.流量計安裝時，無論進(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)氣體壓力波動范圍較大時，為保證計量精度，流量計上游應(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)入流量計內(nèi)，用戶應(yīng)先將過渡管安裝在流量計的安裝位置上，通氣一段時間，確保無大顆粒雜質(zhì)后，再換上流量計。安裝流量計時，應(yīng)確保流量計中心與管線中心對齊，無錯位、并使流量計不受外力影響（包括軸向與切向）。如管道配焊，應(yīng)安過度管，不可直接與流量計焊接。

4.4     根據(jù)腰輪流量計的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、推薦垂直安裝流量計且氣體流向為上進(jìn)下出。

在特殊情況下可采取下進(jìn)上出或左進(jìn)右出，但訂貨時需特殊說明，流量計出廠時標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品為上進(jìn)下出。安裝流量計時應(yīng)設(shè)置前后閥門和旁通管路，以保證維修保養(yǎng)時，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、氣體腰輪流量計安裝示意圖

六、氣體腰輪流量計現(xiàn)場實(shí)物安裝圖