高精度天然气流量计

一、高精度天然气流量计简介：

气体涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,气体涡轮流量计具有结构简单，计量精度高，使用寿命长，操作简单，容易检修等特点。涡轮流量计广泛用于冶金、化工、石油、城建、环保、食品等领域，气体涡轮流量计特别适用于天然气、煤制气、液化气、轻烃气等气体的计量。 

二、高精度天然气流量计工作原理：

感器内的涡轮在流体作用下产生旋转，使信号检测器的磁场产生变化，因此在信号检测器的线圈中感应出交变电压，在经过放大器放大、滤波、整形输出方波信号。此信号电压的频率与叶轮的转速成正比，即与流体的流量（流速）成正比。 

三、高精度天然气流量计的仪表类型：

A、现场显示型

高精度天然气流量计是采用先进单片微机技术设计的新型流量计显示仪表，与脉冲信号输出的流量传感器（如涡轮、旋涡）配套。可显示瞬时流量和累计总量。累计流量：八位数字，小数点后面3位有效数字。瞬时流量：六位数字，可显示出每升的变化。显示精度：±1个显示单位。信号输出：脉冲输出：1~3000Hz外供+12~+24VDC电源 电流输出：4~20mA外供+24VDC电源（两线制）内置2节3V锂电池并联供电。当电压低于2.7V时出现欠压指示，隔爆型。小信号切除功能。

B、脉冲输出型

工作电压：+12VDC或+24VDC两种（客户定货前必须选定一种供电电源）。信号传输距离：小于250米。输出信号：方波信号幅值：+12VDC供电幅值大约为10V+24VDC供电幅值大约为20V安装：放大器和涡轮流量传感器连接为M16×1.5螺纹，涡轮流量传感器安装完后，把放大器拧到涡轮流量传感器上，用手拧到感觉放大器到底后再把锁紧螺母带紧。接线：脉冲输出型放大器对外引线为三根，红线、白线和。红线接正电源，白线为脉冲输出和其它显示仪或设备连接，接地。 

C、4～20mA输出型

工作电压：外供电+24VDC（两线制）输出信号：4~20mA或1-5V、4mA对应涡轮流量传感器零流量，20mA对用涡轮流量传感器*大流量，流量范围见涡轮流量传感器铭牌。信号传输距离：小于250米。安装：涡轮流量传感器安装完后，把放大器拧到涡轮流量传感器接头处（m16×1.5螺纹），用手拧到感觉放大器已经到底后把锁紧螺母带紧。接线：4~20mA输出型放大器对外引线为红线和白线。红线为电源线，白线为信号线。

D、分体远传显示型

工作电压：外电源供电220VAC信号传输距离：小于250米显示仪瞬时四位：累计总量九位显示显示仪尺寸：横式：160mm×80mm竖式：80mm×160mm显示仪带4~20mA输出并能与计算机连接.

四、高精度天然气流量计特点：

1.高精度天然气流量计压力损失小，叶轮具有防腐功能；

2.采用先进的超低功耗单片微机技术，整机功能强、功耗低、性能优越。

3.高精度天然气流量计具有非线性精度补偿功能的智能流量显示器。修正公式精度优于±0.02%

4.仪表系数可由按键在线设置，并可显示在LCD屏上，LCD屏直观清晰，可靠性强

5.高精度天然气流量计采用EEPROM对累积流量、仪表系数掉电保护，保护时间大于10年

6.高精度天然气流量计采用高性能MCU中央处理器，完成数据采集处理显示输出、累积流量瞬时流量同

7.屏显示方便的人机界面实现， 以标准485形式进行数据传输。

8.采用全硬质合金（碳化钨）屏蔽式悬臂梁结构轴承，集转动轴承与压力轴承于一体，大大提高了轴承寿命，并可在有少量泥沙与污物的介质中工作。

9.高精度天然气流量计采用1Cr18Ni9Ti全不锈钢结构，（涡轮采用2Cr13）防腐性能好。

10.容易维修，有自整流的结构，小型轻巧，结构简单，可在短时间内将其组合拆开，

11.高精度天然气流量计内部清洗简单。

12.有较强抗磁干扰和振动能力、性能可靠、寿命长

13.下限流速低,测量范围宽，

14.现场显示型液晶屏显示清晰直观，功耗低，3V锂电池供电可连续运行5年以上，

15.高精度天然气流量计耐腐蚀，适用于酸碱溶液

五、高精度天然气流量计技术参数：

公称口径：　管道式：DN4～DN200 

插入式：DN100～DN2000 

精度等级：管道式：±0.5级，±1.0级 

插入式：±1.5级、±2.5级 

高精度的可达0.2级 

环境温度：-20℃～50℃ 

介质温度：测量液体：-20℃～120℃  测量气体：-20℃～80℃ 

大气压力：86KPa～106KPa 

公称压力：1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa 

防爆等级：ExdIIBT4 

连接方式：螺纹连接、法兰夹装、法兰连接、插入式等 

直管段要求：气体：上游直管段应≥10DN，下游直管段应≥5DN 

液体：上游直管段应≥20DN，下游直管段应≥5DN 

插入式：上游直管段应≥20DS，下游直管段应≥7DS（DS为管道实测内径） 

显示方式：（1）远传显示： 脉冲输出、电流输出（配显示仪表） 

（2）现场显示：8位LCD显示累积流量，单位（m3） 

4位LCD显示瞬时流量，单位（m3/h）、电池电量、频率、流速 

（3）温度压力补偿型： 

A、显示标准瞬时流量及标准累计流量 

B、显示当前压力、温度、电池电压 

输出功能： 

（1）脉冲输出，p-p值由供电电源确定 

（2）4～20mA两线制电流输出 

（3）单位体积脉冲输出及传感器原始脉冲输出 

（4）带有RS485通迅接口 

供电电源： 

（1）DC5～24V 

（2）标准型3V锂电池安装于仪表内部可连续使用八年以上 

（3）温压补偿型3V锂电池安装于仪表内部可连续使用四年以上 

传输距离：　传感器至显示仪距离可达500m

    在蒸汽流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。

设旋涡的发生频率为f，被测介质平均流速为，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：

f=SrU1/d=SrU/md 式中U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；

Sr--斯特劳哈尔数；

m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比

管道内体积流量qv为

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　 

式中 K--流量计的仪表系数，脉冲数/m3（P/m3）。

K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在ReD=2×104～7×106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。

斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线式中qVn，qV--分别为标准状态下（0oC或20oC，101.325kPa）和工况下的体积流量，m3/h； 

Pn，P--分别为标准状态下和工况下的**压力，Pa；

Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；

Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。 

由上式可见，VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。

   便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。

    为提高的耐高温及抗振动性能，我公司新近开发出了HNLUG改进型涡街流量传感器，因其独特的结构和选材使该传感器可在高温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣工况下使用。

在实际应用中，往往*大流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，*小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的*佳工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器，具有整流、提高流速及改变流速分���多重作用，其结构尺寸小，仅为工艺管内径的1/3，与涡街流量计作成一体，不仅不需要另外附加一段直管段，还可以降低对工艺管直管段的要求，安装非常方便。

    为了使用方便，电池供电的就地显示型采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示天然气流量计量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。

◆测量介质：气体、液体、蒸气

◆口径规格法兰卡装式口径选择 25,32,50,80,100

◆法兰连接式口径选择 100,150,200

◆流量测量范围正常测量流速范围雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s; 液体0.5～7m/s

◆测量精度 1.0级 1.5级

◆被测介质温度:常温–25℃～100℃

◆高温–25℃～150℃ -25℃～250℃

◆输出信号脉冲电压输出信号高电平8～10V 低电平0.7～1.3V

◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m

◆脉冲电流远传信号 4～20 mA,传输距离为1000m

◆仪表使用环境温度:-25℃～+55℃湿度:5～90% RH50℃

◆材质不锈钢, 铝合金

◆电源 DC24V或锂电池3.6V

◆防爆等级本安型iaIIbT3-T6

◆防护等级 IP65