測量氣體專用流量計
江蘇奧科儀表有限公司
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概述
AK-LUX型旋進旋渦流量計采用微處理技術，具有功能強、流量范圍寬、操作維修簡單、安裝使用方便等優(yōu)點，主要技術指標達到國外同類產品水平。廣泛應用于石油、化工、電力、冶金煤炭等行業(yè)各種氣體計量。
工作原理
當沿著軸向的流體進入流量計入口時，旋葉強迫流體進行旋轉運動，于是在旋渦發(fā)生體中心產生漩渦流，旋渦流在文丘里管中旋進，到達收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速。當旋渦流突然進入擴散段后，因回流的作用強迫進行旋進式二次旋轉。如果儀表內部具有優(yōu)化的幾何結構，那么在較寬量程范圍內，旋渦的頻率就與流量成正比，并未線性。該頻率是由壓電傳感器檢測到的微弱電信號經前置放大器放大、濾波、整形后轉成與流速成正比的脈沖信號，最后送往流量積算儀進行運算與處理。
產品特點
1、無機械可動部件，耐腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；
2.智能型流量計集流量探頭、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；
3、采用16位電腦芯片，集成度高，體積小，性能好，整機功能強；
4、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；
5、采用國內先進的智能抗震技術，有效的抑制了震動和壓力波動造成的干擾信號；
6、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)；
7、采用EEPROM技術，參數(shù)設置方便，可長久保存，并可保存最長達一年的歷史數(shù)據(jù)；
8、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，傳輸距離可達1.2km；
9、整機功耗低，可用內電池供電，也可外接電源；
10、配合本公司的FM型數(shù)據(jù)采集器，可通過因特網或者網絡進行遠程數(shù)據(jù)傳輸壓力、溫度信號為變送器輸入方式，互換性強；
流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線。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獲得良好的線性度。信號經前置放大器放大、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，最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))。
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)下的絕對溫度（293.15K）；
T ——被測流體的絕對溫度（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。
注：準確度：為溫度、壓力修正后的系統(tǒng)精度；
標準狀態(tài)條件：P=101.325KPa，T=293.15K
環(huán)境溫度：-30℃～+65℃
相對濕度：5%～95%
介質溫度：-20℃～+80℃
大氣壓力：86KPa～106KPa
四、選型與安裝
4.1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)，即近期和遠期的最大、最小及常用流量(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最低和zui高體積流量時，在壓損允許下，應盡量選小口徑；
d.勿使實際最小流量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。
選型計算公式如下：
式中：T、P、Pa含義同上，Q為體積流量，Qn為標準體積流量，Z/Zn數(shù)值列于表2.因計算步長較大，表內數(shù)據(jù)僅供參考，表中數(shù)據(jù)按天然氣真實相對密度Gr=0.600，氮氣和二氧化碳摩爾分數(shù)均為0.00計算。當介質壓力低于0.1MPa，均可按Z/Zn＝1估算。
旋進旋渦流量計的廣泛應用
