旋進旋渦氣體流量計

一、概述

旋進旋渦流量計是采用*的微處理技術(shù),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(shù)指標達到國外同類產(chǎn)品的*水平的新型氣體流量儀表。

由于旋進旋渦流量計的*性，使得其在發(fā)展過程中必須不斷的適應(yīng)機械制造水平的發(fā)展，所以旋進旋渦流量計根據(jù)其測量對象的不同，分為“智能型旋進旋渦流量計"和“蒸汽型旋進旋渦流量計"。

智能旋進旋渦氣體流量計采用*的微處理技術(shù)，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(shù)指標達到國外同類產(chǎn)品的*水平?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、煤炭等行業(yè)各種氣體的計量。蒸汽型旋進旋渦流量計采用*的雙探頭旋進式流量傳感器技術(shù)，抗*力強，*度高、無機械轉(zhuǎn)動部件，不易腐蝕，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高、穩(wěn)定性好，維修量小。

二、工作原理

旋進旋渦流量計是當流體通過由螺旋形葉片組成的旋渦發(fā)生器后，流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉(zhuǎn)，形成旋渦。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(zhuǎn)，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(zhì)和密度的影響。檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)進動頻率，就知道了流量。而且能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。流量計算式為：K=f/q

式中：K ——流量儀表系數(shù)l/m3

f——旋渦頻率 Hz

q——體積流量m3/s

流量計的儀表系數(shù)在一定的結(jié)構(gòu)參數(shù)和規(guī)定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)與流體的溫度、壓力、組分和物性（密度、粘度）無關(guān)。

三、應(yīng)用場合

旋進旋渦流量計是集流量、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，是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計量的理想儀表?？捎糜诟鞣N氣體煤氣、空氣、氫氣、天然氣、氮氣、液化石油氣、過氧化氫、煙道氣、甲烷、丁烷、燃氣、沼氣、二氧化碳、氮氣、乙炔、氧氣、壓縮空氣、氬氣、甲苯、苯、二甲苯、硫化氫、二氧化硫、氨氣等。

四、旋進旋渦流量計由以下七個基本部件組成（圖1）：

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。

2、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。

3、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(qū)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(yīng)關(guān)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(yù)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、壓電晶體傳感器

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、消旋器

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。

五、流量計由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成

1、傳感器包括旋渦發(fā)生器、檢測元件、整流器和殼體。旋渦發(fā)生器由特定螺旋形葉片組成，它固定在殼體收縮段前端，強迫流體產(chǎn)生強烈的旋渦流。檢測元件安裝在靠近擴張管的喉部，用熱敏、壓電、應(yīng)變、電容或光纖等檢測元件可測出旋渦進動的頻率信號。整流器固定在流量計表體出口，其作用是消除旋渦流，以減小下游流態(tài)對儀表測量的影響。殼體設(shè)計成一定形狀的流道，使旋渦形成，固定和保護安裝在內(nèi)部的零部件，并通過法蘭與管道相連接。

2、轉(zhuǎn)換顯示儀由壓電傳感器檢測到的微弱電壓信號經(jīng)過放大、濾波、整形后，變成頻率與流量成正比的脈沖信號，然后由顯示儀計數(shù)顯示。顯示儀配有外輸接口，輸出各種信號。對測量的氣體介質(zhì)可進行溫度和壓力的補償，轉(zhuǎn)換為標準狀況下的體積流量，并顯示。

3、結(jié)構(gòu)構(gòu)成： 結(jié)構(gòu)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、支架和轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。

六、主要特點

1、內(nèi)置式壓力、溫度、流量傳感器，安全性能高,結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀；

2、就地顯示溫度、壓力、瞬時流量和累積流量；

3、采用新型信號處理放大器和*的濾波技術(shù)，有效地剔除了壓力波動和管道振動所產(chǎn)生的干擾信號，大大提高了流量計的抗*力，使小流量具有出色的穩(wěn)定性；

4、*時間顯示及實時數(shù)據(jù)存儲之功能，無論什么情況，都能保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不會丟失,可*性保存；

5、整機功耗極低,能憑內(nèi)電池*供電運行,是理想的無需外電源就地顯示儀表；

6、防盜功能可靠，具有密碼保護,防止參數(shù)改動；

7、表頭可180度隨意旋轉(zhuǎn)，安裝方便。

七、技術(shù)參數(shù)

1、流量計規(guī)格、基本參數(shù)：

注：a.表中所列的流量范圍為產(chǎn)品出廠時檢定的流量范圍（常溫、常壓下介質(zhì)為空氣P=1.205Kg/m3）；b.隨著壓力的增大，流量范圍也隨之擴大。

2、標準狀態(tài)情況：P=101.325kPa，T=293.15K；

3、使用條件：a、環(huán)境溫度：-30~+60℃；

b、介質(zhì)溫度：-20~+80℃；

c、相對溫度：5%~95%；

d、大氣壓力：86kPa~106kPa；

4、電氣性能指標：a、工作電源：外電源：+24VDC；

b、內(nèi)電源：3.6V鋰電池；

c、整機耗能：外電源，<1W內(nèi)電源，<0.3mW，鋰電池可用二年以上；

d、輸出方式：頻率信號；

e、4~20mA電流信號：對應(yīng)流量0~Qmax,20mA對應(yīng)流量可由用戶自己設(shè)定；

f、RS485通訊：可傳輸溫度、壓力、瞬時流量和累積流量參數(shù)；

5、防爆標志：Exd Ⅱ BT4；

6、防護等級：IP65。

八、故障現(xiàn)象及解決辦法

1、流量計表頭顯示溫度、壓力正常，無瞬時流量顯示

原因(1)：流量計選型過大，選型過大會造成流量計無流量顯示。解決辦法：一是調(diào)低流量計下限截止頻率(這樣流量計可以使用，但會造成流量計精度降低)。二是更換小規(guī)格流量計。

原因(2)：前置放大器無電流輸入。解決辦法：流量計無電源供電，進行流量計24V外部電源或電池供電。

原因(3)：前置放大器無頻率輸出?？筛鼡Q前置放大器。

原因(4)：主板損壞。可更換流量計主板。

2、流量計表頭溫度、瞬時流量有顯示，壓力與實際工作壓力指示不符

現(xiàn)象(1)：若壓力示值為“80"或流量計“壓力上限"(上限在流量計選型參考表內(nèi)可查到)。原因：一是外接一新壓力傳感器，看表頭是否顯示當?shù)卮髿鈮?，若顯示當?shù)卮髿鈮?，則原傳感器損壞?？筛鼡Q壓力傳感器。二是外接一半新壓力傳感器，若表頭顯示仍為“80"，則證明流量計主板壞。可更換流量計主板。

現(xiàn)象(2)：壓力示值基本為一定值(現(xiàn)場工作壓力變化較大，流量計表頭顯示壓力無變化或變化較小)。原因：一是壓力傳感器取壓孔堵塞。可清理取壓孔。二是壓力傳感器線性校準曲線變壞?？筛鼡Q或重新標定壓力傳感器。

3、表頭顯示瞬時流量、壓力正常，溫度顯示與工作現(xiàn)場溫度不符

現(xiàn)象(1)：溫度示值為“-75C"或超過“100℃"。原因：溫度傳感器損壞。可更換傳感器。

現(xiàn)象(2)：溫度示值超過或低于現(xiàn)場實際溫度，更換傳感器后，仍為該現(xiàn)象。原因：溫壓電路損壞?？筛鼡Q溫壓電路。

4、流量計表頭無顯示

原因(1)：流量計無24V電源或電池供電。對流量計進行24V供電或更換流量計電池。

原因(2)：流量計液晶板損壞。更換流量計液晶板。

原因(3)：流量計主板損壞。更換流量計主板。

原因(4)：電源接線有誤或斷線。查找并重新接線。

九、安裝注要求：

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(yīng)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(yīng)有足夠的空間，以便于流量計的檢查和維修，并應(yīng)滿足流量計的環(huán)境要求；

4、應(yīng)避免外界強磁場的干擾；

5、在室外安裝使用時，應(yīng)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(yīng)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(yīng)注意安裝應(yīng)力的影響，安裝流量計上游和下游管道應(yīng)同軸，否則會產(chǎn)生剪切應(yīng)力。安裝流量計的位置應(yīng)考慮密封墊片的厚度，或在下游側(cè)安裝一個彈性伸縮節(jié)。

8、安裝流量計之前應(yīng)先清除管道中的焊渣等雜物。

9、投入運行時，應(yīng)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(yīng)嚴格按“電氣性能指標"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。

十、注意事項：

為了更好地使用本產(chǎn)品，應(yīng)注意以下幾點：

1、 正確選型：選型過程中應(yīng)當把握兩條基本原則，一要保證生產(chǎn)安全，二要保證使用精度。要做到這一點，就必須落實三個選型參數(shù)，即近期和遠期的zui大、zui小及常用瞬時流量（主要用于選定儀表的大小規(guī)格），被測介質(zhì)的設(shè)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）。

2、 用前標校：為了確保儀表在今后的工作過程中其測量結(jié)果的可靠與準確，應(yīng)在正式安裝前將其送往具有這方面檢定能力及資質(zhì)的部門，進行一次全流量范圍的系統(tǒng)檢定。

3、 注意安裝：雖然該種儀表對工藝安裝及使用環(huán)境沒有太多的特殊要求，但任何一類流量測量儀表都有這樣一些共性，即盡可能避免振動及高溫環(huán)境，遠離流態(tài)干擾元件（如壓縮機、分離器、調(diào)壓閥、大小頭及匯管、彎頭等），保持儀表前后直管段內(nèi)壁光滑平直，保證被測介質(zhì)為潔凈的單相流體等。

4、 后期管理：為了保證儀表*工作的準確性、可靠性（避免意外停運和數(shù)據(jù)丟失），應(yīng)定期進行系統(tǒng)標校（每1～2年），抄錄表頭數(shù)據(jù)（每天或每周），更換介質(zhì)參數(shù)（每月或每季）以及不定期查看電池狀況，檢查儀表系數(shù)及鉛封等。

5、 內(nèi)部維護：氣質(zhì)臟污或其它原因，需要對儀表的測量腔體及其構(gòu)件進行定期檢查或清洗。有一點必須特別注意：對于同規(guī)格的旋進旋渦流量計，其旋渦發(fā)生體、導(dǎo)流體等核心組件并不能互換。否則，須重新標定儀表計量系數(shù)并對其配帶的溫度及壓力傳感器進行系統(tǒng)校正。