大口径天然气流量表

大口径天然气流量表

一、概 述

智能旋进旋涡流量计是我公司开发研制的具有国内*水平的新型气体流 量仪表。该流量计集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、 压缩因子自动补偿，是石油、化工、电力、冶金等行业用于气体计量的理想仪表。

1.1 产品主要特点

 无机械可动部件，不易腐蚀，稳定可靠，寿命长，*运行无须特殊维护；

 采用 16 位电脑芯片，集成度高，体积小，性能好，整机功能强；

 智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传感器于一体, 采取内 置式组合,使结构更加紧凑，可直接测量流体的流量、压力和温度，并自 动实时跟踪补偿和压缩因子修正；

 采用双检测技术可有效地提高检测信号强度，并抑制由管线振动引起的 干扰；

 采用国内*的智能抗震技术，有效的抑制了震动和压力波动造成的干 扰信号；

 采用汉字点阵显示屏，显示位数多，读数直观方便，可直接显示工作状 态下的体积流量、标准状态下的体积流量、总量，以及介质压力、温度 等参数；

 采用 EEPROM 技术，参数设置方便，可*保存，并可保存长达一年 的历史数据；

 转换器可输出频率脉冲、4～20mA 模拟信号，并具有 RS485 接口，可直 接与微机联网，传输距离可达 1.2km；

 多物理量参数报警输出，可由用户任选其中之1；

 流量计表头可 360 度旋转，安装使用简单方便；

 配合本公司的 DS 型数据采集器，可通过因特网或者网络进行远程数 据传输

 压力、温度信号为传感器输入方式，互换性强；

 整机功耗低，可用内电池供电，也可外接电源。

1.2 主要用途

智能旋进旋涡流量计可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、城市供气等行 业测量各种气体流量，是目前油田和城市天然气输配计量和贸易计量的产品。

二、 结构与工作原理

2.1 流量计结构

流量计由以下七个基本部件组成（图 1） 1.旋涡发生体

用铝合金制成，具有一定角度的螺旋叶 片，它固定在壳体收缩段前部，强迫流体产 生强烈的漩涡流。

⒉ 壳体

本身带有法兰，并有一定形状的流体通 道，根据不同的工作压力，壳体材料可采用 铸铝合金或不锈钢。

⒊ 智能流量计积算仪（原理见图 3）

(图 1)

由温度、压力检测模拟通道、流量检测数字通道以及 微处理单元、液晶驱动 电路和其它辅助电路组成，并配有外输信号接口。

4. 温度传感器

以 Pt100 铂电阻为温度敏感元件，在一定温度范围内，其电阻值与温度成对应 关系。

5. 压力传感器 以压阻式扩散硅桥路为敏感元件，其桥臂电阻在外界压力作用下会发生预期变

化，因此在一定激励电流作用下，其两个输出端的电位差与外界压力成正比。 6. 压电晶体传感器

安装在靠近壳体扩张段的喉部，可检测出漩涡进动的频率信号。

⒎ 消旋器

固定在壳体出口段，其作用是消除旋涡流，以减小对下游仪表性能的影响。

2.2 工作原理

流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型线（图 2）。在入口侧安放一组螺旋 型导流叶片，当流体进入流量传感器时，导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流。 当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的 涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比，不受流体物理性质和密度的影响， 检测元件测得流体二次旋转进动频率就能在较宽的流量范围内获得良好的线性 度。信号经前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号，然后 再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理，后在液晶显示 屏上显示出测量结果(瞬时流量、累积流量及温度、压力数据)。

三、主要技术参数与功能

3.1 流量计规格、基本参数和性能指标（见表 1）

注：1.准确度：为温度、压力修正后的系统精度；

3.2  标准状态条件：P=101.325KPa，T=293.15K

3.3 使用条件：

环境温度：-30℃～+65℃ 相对湿度：5%～95% 介质温度：-20℃～+80℃ 大气压力：86KPa～106KPa

3.4 电气性能指标

3.4.1 工作电源：

A．外电源：＋24VDC±15%，纹波＜5％，

适用于 4～20mA 输出、脉冲输出、报警输出、RS-485 等；

B．内电源：1 组 3.6V 锂电池（ER26500），当电压低于 3.0V 时，出现欠压指示。

3.4.2 整机功耗：

A．外电源：<2W;

B．内电源：平均功耗  1mW，可连续使用两年以上。 3.4.3 脉冲输出方式：

A．   工况脉冲信号，直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出，高电 平≥20V，低电平≤1V；

B． 定标脉冲信号，与 IC 卡阀门控制器配套，高电平幅度≥2.8V，低电平幅度≤0.2V， 单位脉冲代表体积量可设定范围：0.001m3~100m3。单选择该值时必须注意：定标脉 冲信号频率应≤1000Hz。

C．定标脉冲信号，经光耦隔离放大输出，高电平≥20V，低电平≤1V。

3.4.4 RS－485    通信（光电隔离），可实现以下功能：

A．采用  RS－485    接口，可直接与上位机或二次表联网，远传显示介质的温度、压力和经 温度、压力补偿后的标准体积流量和标准体积总量；

B．由 RS－485 接口与 HW－Ⅰ数据采集器配套，可组成网络通信系统，一台数据采 集器可带 15 台流量计；

C．由 RS－485 接口与 HW－Ⅱ数据采集器配套，可组成宽带网络通信系统，由 INTERNET

传输数据，一台数据采集器可带 8 台流量计。

3.4.5 4～20mA 标准电流信号（光电隔离）

与标准体积流量成正比，4mA 对应 0 m3/h， 20 mA 对应大标准体积流量（该值可在 一级菜单中进行设置），制式：两线制或三线制，流量计可根据所插电流模块自动识别，并 正确输出。

3.4.6 控制信号输出：

A．下限报警信号（LP）：光电隔离，高低电平报警，报警电平可设定，工作电压＋ 12V~+24V，大负载电流 50mA；

B．上限报警信号（UP）：光电隔离，高低电平报警，报警电平可设定，工作电压＋ 12V~+24V，大负载电流 50mA；

C．关阀报警输出（BC    端，IC    卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度

≤0.2V；报警输出高电平，幅度≥2.8V,负载电阻≥100kΩ；

D．电池欠压报警输出（BL    端，IC    卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平， 幅度≤0.2V；报警输出高电平，幅度≥2.8V,负载电阻≥100kΩ；

3.5 实时数据存储功能

3.5.1 流量计为了适应数据管理方面的需要，增加了实时数据存储功能，由设定选择以下三 者之一：

A．日记录：近 5 年的日期、零点时刻的标准体积流量和总量记录。

B．月纪录：近 5 年的每个月的标准体积流量和总量记录。

C．定时间间隔记录：1200 条定时间间隔的日期时间、温度、压力、标准体积流量和总 量记录。

3.5.2   通过电脑可读取上述存储数据，形成数据报表、曲线图供分析。

3.6 网络通信管理软件功能 流量计与数据采集器配套，可通过线或宽带网进行通信，对网络中的每台流量计的

历史数据及参数进行读取与设置，同时通信管理软件可实现完善的管理功能。

3.7 防爆标志：ExdIIBT4;ExiaIICT4

3.8 防护等级：IP65

3.9 压力损失 流量计实际压力损失计