旋進旋渦天然氣流量計
1.氣體渦輪流量計：
精度高，測量簡單。但是，因為有葉輪，使得流量計上下端有壓差的存在，葉輪一直承受的壓力，對葉輪的軸承的要求很高。這也是為什么2-3年，渦輪流量計要更換的原因。其價格比較適中。被大量使用在城市燃氣站等地方。這種流量測量方式，其設計比較復雜，故價格也比較高。使用范圍也僅是在天然氣輸送管道比較多?；径际谴笮推髽I(yè)在使用。測量精度高。2.氣體羅茨流量計：始動流量小，量程比寬，適用于計量負荷變動大的氣體流量。且計量精確度不受壓力和流量變化的影響，性能穩(wěn)定，壽命長。一般使用在大型餐廳、星級酒店等民用場所。其價格在三種流量計中最為便宜。
3.旋進旋渦流量計：測量天然氣不容易堵塞，維護簡單方便，價格較氣體渦輪流量計，氣體羅茨流量計性價比高，但是對于小流量和工作壓力小的場合不太合適
一、產(chǎn)品特點、用途和適用范圍
很高興您購買本款智能旋進旋渦流量計，該流量計是我公司通過多年實踐和學習國外先進技術開發(fā)研制的具有領先水平的新型氣體流量儀表。該流量計可集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償，并且具有較強的抗震動和抗干擾能力，高精度和高重復性,是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計量的理想儀表。
1.1產(chǎn)品主要特點
1.無機械可動部件，不易腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；
2.采用16位計算機芯片，集成度高，體積小，性能好，整機功能強；
3.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(nèi)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；
4.采用雙探頭檢測技術及新型傳感器處理技術、合理的安裝方式，大大地提高信號強度，使傳感器能準確地檢測出信號，并抑制由管線振動引起的干擾；
5.采用國內(nèi)領先的智能抗震技術，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.轉換器可輸出頻率脈沖、4～20mA模擬信號，并具有RS485接口，可直接與計算機聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達1.2km；
8.多物理量參數(shù)報警輸出，可由用戶任選其中之一；
9.壓力、溫度信號為傳感器輸入方式，互換性強；
10.整機功耗低，可用內(nèi)置電池供電，也可外接電源。
1.2主要用途
智能旋進旋渦流量計可廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測量各種氣體流量，是目前油田和城市天然氣輸配計量和貿(mào)易計量的首選產(chǎn)品。
二、結構與工作原理
2.1流量計結構
旋進旋渦流量計結構緊湊，主要由殼體、旋渦發(fā)生體、傳感器（溫度、壓力、流量）、整流器和積算儀構成。
1.旋渦發(fā)生體 2.殼體 3.智能流量積算儀 4.溫度傳感器 5.壓力傳感器 6.流量傳感器 7.整流器 8.電氣接口：M20*1.5
1.旋渦發(fā)生體：用鋁合金制成，具有一定角度的螺旋葉片，它固定在殼體收縮段前部，強迫流體產(chǎn)生強烈的旋渦流。
⒉殼體：本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，根據(jù)不同的工作壓力，殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。
⒊智能流量計積算儀：由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數(shù)字通道以及微處理單元、液晶驅動電路和其它輔助電路組成，并配有外輸信號接口。
4.溫度傳感器：以Pt100/pt1000鉑電阻為溫度敏感元件，在一定溫度范圍內(nèi)，其電阻值與溫度成對應關系。
5.壓力傳感器：以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件，其橋臂電阻在外界壓力作用下會發(fā)生預期變化，因此在一定激勵電流作用下，其兩個輸出端的電位差與外界壓力成正比。
6.流量傳感器：安裝在靠近殼體擴張段的喉部，可檢測出旋渦進動的頻率信號。
7.整流器：固定在殼體出口段，其作用是消除旋渦流，以減小對下游儀表性能的影響。
2.2工作原理
流量傳感器的流通剖面類似文丘里管的型式（如圖2）。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(chǎn)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(nèi)獲得良好的線性度。信號經(jīng)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))。積算儀原理框圖如圖3所示。
2.3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，并動進行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：
……………… (1) 式中：
QN——標況下的體積流量(Nm3/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。
三、技術性能及選型指南
3.1執(zhí)行標準
JJG198-1994《速度式流量計》計量檢定規(guī)程
3.2精準度等級
在規(guī)定的流量范圍內(nèi)和工作條件下流量計的精確度等級為1.0級和1.5級。
3.3流量計參數(shù)
表1 流量計參數(shù)
| 公稱通徑DN（mm） | 流量范圍（m3/h） | 公稱壓力（MPa） | 壓力損失（kPa） |
準確度 等級 |
重復性 | 殼體材料 |
| 15 | 1～7 |
1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0 25.0 |
△P=ρ/1.205×ＰN |
1.0 1.5 |
小于基本誤差限絕對值的1/3 |
鑄造鋁合金殼體 304不銹鋼殼體 |
| 20 | 1～18 | |||||
| 25 | 2～30 | |||||
| 32 | 4.5～60 | |||||
| 40 | 6～80 | |||||
| 50 | 10～150 | |||||
| 65 | 18～220 | |||||
| 80 | 28～400 | |||||
| 100 | 50～800 | |||||
| 125 | 80～1000 | |||||
| 150 | 150～2200 | |||||
| 200 | 360～3600 |
注：準確度：為溫度、壓力修正后的系統(tǒng)精度
3.4標準狀態(tài)條件
P=101.325KPa，T=293.15K
3.5使用環(huán)境條件
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
3.6工作電源及信號輸出
3.6.1工作電源
A．外電源：＋24VDC±15%，紋波＜5％，適用于4～20mA輸出、脈沖輸出、報警輸出、RS-485等；
B．內(nèi)電源：1組3.6V鋰電池（ER26500），當電壓低于3.0V時，出現(xiàn)欠壓指示。
3.6.2整機功耗
A．外電源：<2W;
B．內(nèi)電源：平均功耗1mW，可連續(xù)使用一年以上。
3.6.3脈沖輸出方式
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；
定標脈沖信號，與IC卡閥門控制器配套，高電平幅度≥2.8V，低電平幅度≤0.2V， 單位脈沖代表體積量可設定范圍：0.001m3~100m3。單選擇該值時必須注意：定標脈沖信號頻率應≤1000Hz。
定標脈沖信號，經(jīng)光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平≤1V。
3.6.4 RS–485通信（光電隔離），可實現(xiàn)以下功能：
A．采用RS-485接口，可直接與上位機或二次表聯(lián)網(wǎng)，遠傳顯示介質的溫度、壓力和經(jīng)溫度、壓力補償后的標準體積流量和標準體積總量；
B．由RS-485接口與HW-Ⅰ數(shù)據(jù)采集器配套，可組成電話網(wǎng)絡通信系統(tǒng)，一臺數(shù)據(jù)采集器可帶15臺流量計；
C．由RS-485接口與HW-Ⅱ數(shù)據(jù)采集器配套，可組成寬帶網(wǎng)絡通信系統(tǒng)，由INTERNET傳輸數(shù)據(jù)，一臺數(shù)據(jù)采集器可帶8臺流量計。
3.6.5 4～20mA標準電流信號（光電隔離）
與標準體積流量成正比，4mA對應0 m3/h， 20 mA對應最大標準體積流量（該值可在一級菜單中進行設置），制式：兩線制或三線制，流量計可根據(jù)所插電流模塊自動識別，并正確輸出。
3.6.6控制信號輸出
A.下限報警信號（LP）：光電隔離，高低電平報警，報警電平可設定，工作電壓＋12V~+24V，最大負載電流50mA；
B.上限報警信號（UP）：光電隔離，高低電平報警，報警電平可設定，工作電壓＋12V~+24V，最大負載電流50mA；
C.關閥報警輸出（BC端，IC卡控制器用）：邏輯門電路輸出，正常輸出低電平，幅度≤0.2V；報警輸出高電平，幅度≥2.8V,負載電阻≥100kΩ；
D.電池欠壓報警輸出（BL端，IC卡控制器用）：邏輯門電路輸出，正常輸出低電平，幅度≤0.2V；報警輸出高電平，幅度≥2.8V,負載電阻≥100kΩ；
3.7現(xiàn)場顯示功能
A.積算儀顯示面板上實時顯示工況（或標況）下的溫度、壓力、瞬時流量、累計流量；
B.報警功能：流量上下限、溫度上下限、壓力上下限報警，報警方式：字符閃爍。
3.8防爆型式與等級
隔爆型：其防爆標志為ExdIIBT4、ExdIICT4-T6(不含乙炔）；
本安型：其防爆標志為ExiaIICT4
3.9防護等級
IP65
3.10壓力損失
流量計實際壓力損失計算公式如下：
式中：
ΔP1 流量計實際壓力損失（KPa）；
ρ 被測介質密度(kg/m3);
ΔP 介質為干空氣時流量計的壓力損失（KPa）。其特性曲線見圖4
3.11電器接口
內(nèi)螺紋 M20*1.5
3.12選型指南
3.12.1 選型條件
用戶訂貨時應根據(jù)管道公稱壓力、最高工作壓力、工作溫度、流量范圍、環(huán)境條件等選擇合適的流量計型號和規(guī)格。
3.12.2合理選型
A、用戶提供的被測流量為工況流量時，可直接依據(jù)表2選取相應通徑的流量計；
B、用戶提供的被測流量為標況流量時，應將標況流量換算為工況流量，選取相應通徑的流量計。
換算公式：
四、儀表外形尺寸及安裝
4.1流量計外形尺寸
流量計的外形尺寸見圖5，圖中未注尺寸列于表2中，流量計采用法蘭連接方式。
法蘭尺寸執(zhí)行GB/T9119-2010法蘭標準。
表2 外形尺寸表
| 公稱通徑（DN） | 壓力等級（MPa） | L | H | D | K | N-d |
| 15 | 4.0 | 162 | 320 | 95 | 65 | 4-φ12 |
| 20 | 4.0 | 162 | 325 | 105 | 75 | 4-φ14 |
| 25 | 4.0 | 182 | 335 | 115 | 85 | 4-φ14 |
| 32 | 4.0 | 200 | 350 | 140 | 100 | 4-φ18 |
| 40 | 4.0 | 234 | 360 | 150 | 110 | 4-φ18 |
| 50 | 4.0 | 234 | 365 | 165 | 125 | 4-φ18 |
| 65 | 1.6 | 286 | 390 | 185 | 145 | 8-φ18 |
| 80 | 1.6 | 330 | 405 | 200 | 160 | 8-φ18 |
| 100 | 1.6 | 410 | 425 | 220 | 180 | 8-φ18 |
| 125 | 1.6 | 516 | 450 | 250 | 210 | 8-φ18 |
| 150 | 1.6 | 585 | 470 | 285 | 240 | 8-φ22 |
| 200 | 1.6 | 690 | 525 | 340 | 295 | 12-φ22 |
單位：mm
注：以上數(shù)據(jù)僅供參考，具體以實物為準，如有技術升級，暫不另行通知
4.2流量計安裝
4.2.1流量計的安裝
1.流量計安裝時，嚴禁在其進出口法蘭處直接進行電焊，以免燒壞流量計內(nèi)部零件。
2.對于新安裝或檢修后的管道務必進行清掃，去除管道中的雜物后方能安裝流量計。
3.流量計應安裝在便于維修、無強電磁場干擾、無強烈機械振動以及熱輻射影響的場所；
4.流量計不宜用在流量頻繁中斷和有強烈脈動流或壓力脈動的場合；
5.流量計室外安裝時，上部應有遮蓋物，以防雨水浸入和烈日曝曬影響流量計使用壽命；
6.流量計可任意角度安裝，流體的流向應與流量計上標識的流向一致；
7.在管道施工中，應考慮安裝伸縮管或波紋管，以免對流量計造成嚴重的拉伸或斷裂；
8.流量計應與管道同軸安裝，并防止密封片和黃油進入管道內(nèi)腔；
9.采用外電源時，流量計必須有可靠接地，不得與強電系統(tǒng)共用地線，在管道安裝或檢修時，不得把電焊系統(tǒng)的地線與流量計搭接。
10.為了不影響流體正常輸送和便于維護，要求按圖6所示安裝旁通管道，并保證前≥3DN、后≥1DN的直管段；
4.2.2直管段要求
根據(jù)旋進旋渦流量計的工作原理和流量計對上、下游直管段要求，對各種上游阻力件，
建議采用如圖7所列的前后直管段長度，且保持直管段內(nèi)壁光滑平直。
| 說 明 | 圖 示 |
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保證其上游側的直管段長度至少為3D，其下游側的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅰ。 （D：旋進旋渦流量計的公稱通徑） |
 |
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彎管： 對于彎管，要保證其上游側的直管段長度至少為3D，其下游側的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅱ。 |
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縮管： 對于縮管，要保證其上游側的直管段長度至少為3D，其下游側的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅲ。 |
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擴管： 對于擴管，要保證其上游側的直管段長度至少為3D，其下游側的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅳ。 |
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閥門： 如果上游側有閥門，那么要保證其上游側的直管段長度至少為5D，其下游側的直管段長度至少為2D。示意圖見Ⅴ。 |
4.2.3安裝注意事項
1.傳感器按流向標志可在垂直、水平或任意傾斜位置上安裝；
2.當管線較長或距離振動源較近時，應在流量計的上、下游安裝支撐，以消除管線振動的影響；
3.傳感器的安裝地點應有足夠的空間，以便于流量計的檢查和維修，并應滿足流量計的環(huán)境要求；
4.應避免外界強磁場的干擾；
5.在室外安裝使用時，應有遮蓋物，避免烈日曝曬與雨水浸蝕，影響儀表使用壽命；
6.管線試壓時，應注意智能型流量計所配置壓力傳感器的壓力測量范圍,以免過壓損壞壓力傳感器；
7.應注意安裝應力的影響，安裝流量計上游和下游管道應同軸，否則會產(chǎn)生剪切應力。安裝流量計的位置應考慮密封墊片的厚度，或在下游安裝一個彈性伸縮節(jié)；
8.安裝流量計之前應先清除管道中的焊渣等雜物；
9.投入運行時，應緩慢開啟流量計上、下游閥門，以免瞬間氣流過急而沖壞起旋器；
10.當流量計需要有信號遠傳時，應嚴格按“工作電源”要求接入外電源（8～24）VDC，嚴禁在信號輸出口直接接入220VAC或380VAC電源；
11.用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的接線方式和任意擰動各個輸出引線接頭；
12.流量計運行時，不允許隨意打開后蓋改動儀表參數(shù)，否則影響流量計的正常工作；
13.定時檢查流量計法蘭處的泄漏情況。
4.2.4內(nèi)置電池的使用及更換
1.電池電量顯示
當電池顯示僅剩一格時，要求用戶在一個月內(nèi)更換電池；只顯示電池外形符號時，則電池電量已耗盡，必須立即更換電池。
2.電池的更換方法
打開智能流量積算儀的后蓋，松開電池蓋板上的三顆螺釘，拔下電池插座，取出電池，換好新電池后重新安裝。
4.2.5防爆場所安裝要求
1.流量計應有可靠的接地，防爆接地不應與強電系統(tǒng)的保護接地共用；
2.現(xiàn)場測試電源時，不允許使用交流電源接地；
3.在任何情況下，用戶不得自行更改防爆電路、元器件和防爆型式；
4.必須先切斷外接電源再打開轉換器蓋子。
五、常見故障
| 故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 排除方法 |
| 接通電源后無輸出信號 |
1.管道無介質流動或流量低于始動流量； 2.電源與輸出線連接不正確； 3.前置放大器損壞（積算儀不計數(shù)，瞬時值為“0”）； 4.驅動放大器電路損壞（積算儀顯數(shù)正常）。 |
1.提高介質流量或者換用更小通徑的流量計，使其滿足流量范圍的要求； 2.正確接線； 3.更換前置放大器； 4.更換驅動放大器中損壞的元器件。 |
| 無流量時流量計有信號輸出 |
1.流量計接地不良及強電和其它地線接線受干擾； 2.放大器靈敏度過高或產(chǎn)生自激； 3.供電電源不穩(wěn)，濾波不良及其它電氣干擾。 |
1.正確接好地線，排除干擾； 2.更換前置放大器； 3.修理、更換供電電源，排除干擾。 |
| 瞬時流量示值顯示不穩(wěn)定 |
1.介質流量不穩(wěn)； 2.放大器靈敏度過高或過低，有多計、漏計脈沖現(xiàn)象； 3.殼體內(nèi)有雜物； 4.接地不良； 5.流量低于下限值； 6.后部密封圈伸入管道，形成擾動。 |
1.待流量穩(wěn)定后再測； 2.更換前置放大器； 3.排除臟物； 4.檢查接地線路，使之正常 |
| 累積流量示值和實際累積量不符 |
1.流量計儀表系數(shù)輸入不正確； 2.用戶正常流量低于或高于選用流量計的正常流量范圍； |
1.重新標定后輸入正確儀表系數(shù)； 2.調整管道流量使其正常或選用合適規(guī)格的流量計； 3.重新標定。 |
| 顯示不正常 | 轉換器按鍵接觸不良或按鍵鎖死。 | 更換顯示板。 |
|
換新電池后 出現(xiàn)死機 |
上電復位電路不正?；蛘袷庪娐凡黄鹫?/span> | 重裝電池（需放電5秒后重裝） |
六、包裝、運輸及貯存
6.1包裝
流量計應裝入牢固的木箱內(nèi)（中、小口徑流量計有泡沫保護時可裝在紙箱內(nèi)），不應在
箱內(nèi)自由竄動，搬運時應小心輕放。
6.2運輸
流量計運輸貯存條件應符合 GB/T 9329-1999《儀器儀表運輸貯存基本環(huán)境條件及試驗方法》要求
6.3貯存
流量計的貯存應符合以下條件：
1.防雨防潮
2.不受機械振動或沖擊
3.溫度范圍：5℃～40℃
4.相對濕度：不大于 90%
5.環(huán)境不含腐蝕性氣體