印染蒸汽流量计

印染蒸汽流量计

江苏奥科仪表有限公司

：   李

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蒸汽流量计产品应用：涡街流量计广泛适用于石油、化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体（氧气、氮气、氢气、天然气、煤气等） 、水和液体（如：水、汽油、酒精、苯类等）的计量和控制.

一、产品概述

当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街"。理论分析和实验已证明,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。

旋 涡交错分离,在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力,设在柱体内部（或后面）的检测探头受到这种微小的脉动压力的作用,使埋设在探头内的压电晶体 元件受到交变应力而产生交变电荷信号。该信号经放大器上的电荷变换、放大，滤波限幅和触发整形处理后，输出频率与旋涡分离频率相同的方波电压脉冲信号。该 信号再送到就地显示仪，传感器输出的每一个脉冲将代表一定体积的被测流体。一段时间内的输出总脉冲数,将代表这段时间内流过传感器的流体总体积。传感器输出的电压脉冲信号送到连于一体的就地显示仪。就地显示仪采用微功耗CPU，测量涡街传感器输出的频率信号，根据设定的密度，涡街流量系数进行流量运算，现场液晶显示瞬时流量和累计流量。

    蒸汽流量计是奥科仪表根据文丘利结构和流体振动原理.采用*的微功耗处理器和频谱分析的方法采集数据的检测技术，经过公司团队多年的技术和结构改进，成功开发出的智能机电一体化抗振型新型甲烷流量计。

    它具有流量的温压自动补偿和压缩因子修正、显示及输出控制功能.有着稳定可靠，测量准确度高.量程范围宽，特别是解决了抗振动、改善低流速计量和缩短安装前后直管段的关键性问题。可广泛应用于各行业的天燃气、压缩空气和一般气体的体积流量计量。

二、功能特点

    1、采用探头检测技术，可有效地提高检测信号;

    2、具有软件频谱分析功能，提高了仪表抗干扰和抗震的能力;

    3、流量计安装前后直管段距离要求短，无需过滤器;

    4、智能一体化的设计.汉字点阵显示及多种输出功能:

      不带温度、压力传感器.显示工况体积流量;可手动设置温度、压力值进行非实时的温压补偿.显示标况体积流量。

      集流量、压力、温度传感器于一体.带温度、压力传感器.温压实时补偿.显示标准状态下的体积流量。

    5、采用双电源供电，内置3.6V锂电池供电.当外置+24VDC供电时.内部电源自动切换;

    6、采用EEPROM技术，断电后数据能*保存;

    7、安装操作方便.无可动部件.使用稳定可靠。

三、结构与工作原理

1、流量计结构如图1、图2所示:

(1)壳体

  本身带有法兰，并有一定形状的流体通道，壳体材料为不锈钢与合金铝(可选)。

(2)检测体(探头)

(3)旋涡发生体

(4)智能流量计积算仪

  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。

(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)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。

四、工作原理

当介质以一定速度流过三角柱体时.在三角柱体两侧后面产生一个文替排列的旋涡带.称之为“卡门旋涡"，由于旋涡发生体两侧交替产生旋涡，于是在发生体两侧产生压力脉动.从而使检测体产生交变应力，封装在检测探头体内的压电元件在交变应力的作用下.产生与旋涡同频率的文变电荷信号，经前臂敖大器放大.送至智能流量积算仪进行智能化处理，实现流体瞬时流量、累积流量的显示及流量数据与微机系统之问的通讯和控制。

五、积算仪工作原理

  流量积算仪由温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道以及微处理器单元组成.并配有外输出信号接口.输出各种信号。

  流量计中的微处理器按照气态方程进行温压补偿.并自动进行压缩因子修正，气态方程如下:

式中

QN—标况下的体积流量(Nm3/h);

OV—工况下的体积流量(m3/h;

Pa—当地大气压力(KPa);

P—流量计取压孔测量的表压(KPa);

PN—标准状态下的大气压力(101.325 Kpa)

TN—标准状态下的温度(293.15K);

T—被测流体的温度(K);

ZN—气体在标况下的压缩系数;

Z—气体在工况下的压缩系数;

六、技术参数

1、测量介质:天然气、煤气、压缩空气及其它气体

2、准确度:±1.0%;±1.5%重复性:≤准确度的1/3

3、公称通径(mm):20、25、32、40、50、65、80、1 00、125、150、200、250、300

4、工作额定压力:1.6Mpa(注:其它压力等级，需定做)

5、环境温度:-20℃~+60℃

6、介质温度:-20℃~+80℃

7、相对湿度:5%~95%

8、大气压力: 86KPa~106KPa

9、壳体材料:不锈钢(304#)、合金铝(可选)

10、防爆标志:ExdmIIBT4

12、安装形式:法兰式

13、结构形式:一体式

14、工作状况下流量范围见表1:

15、工作电源:

    (1)外电源:+24VDC±15%，纹波<5%，适用于(4~20)mA输出、脉中输出、报警输出、RS-485等;

    (2)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。

16、整机功耗:

    (1)外电源:<2W;

    (2)内电源:平均功耗1mw，可连续使用两年以上。

17、输出信号:

    (1)脉冲输出方式:

        a.工况膨中信号.直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光祸隔离放大输出。高电平≥20V.低电平≤1V。

        b.定脉冲信号.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:

          0.001m3~1OOm3。单选择该值时必须注意:定标肺中信号频率应≤1000Hz。

        c.定标膨中信号.经光祸隔离放大输出.高电平≥20V，低电平≤1V。

    (2)RS-485通信(光电隔离)，可实现以下功能:

        采用RS-485接口(modbus协议).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。

    (3)(4-20)mA标准电流信号(光电隔离)《二线制/三线制):

        与标准体积流量成正比，4mA对应0 mVh .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。

    (4)控制信号输出:

        a.下限报警信号(LP):光电隔离.高低电耳讨及警.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5OmA;

    (5)HART通讯协议

18.实时数据存储功能

    (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;

        a.日记录:zui近5年的每日总量记录。

        b.月纪录:zui近5年的每个月总量记录。

        c.5年的年记录。

(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。

七、产品的正确选型

    流量计的选型是仪表应用中非常重要的工作，据有关数据表明，仪表在实际应用中有2/3的故障是错误的选型和错误的安装而造成的，请注意以下几点:

1、详细了解流量计被测介质及相关工艺参数

  ①被测介质名称、成分，状态。

  ②大流量、正常工作流量和小流量。

  ③确定流量计的压力等级。

  ④高温度、低温度。

  ⑤是否具有腐蚀性或磨损性。

  ⑥是否有防护及防爆要求。

2、流量计适用于工业和商业环境范围内的气体测量、监测和控制。

八、如何正确选择口径

1、当已知被测流量为工况体积流量时，您可直接按表中的流量范围选取适配的公称通径;当已知被测流量为标况条件下的体积流量时.应先将标况体积流量QN换算为工况体积流量Ov，再按技术参数表(1)中的流量范围选取相应的公称通径;举例:某供气管线实际工作压力范围表0.8MPa-1.2MPa，介质温度范围为-10℃~+40℃.供气峰值为标准体积流量5000Nm3/h，供气谷值为标准体积流量896Nm/h，天然气之真实相对密度Gr=0.591.氮气摩尔百分含量为Mn=1.6%，二氧化碳摩尔百分含量为Mc=0.8%，当地大气压力为1013KPa.要求确定流量计之口径。

当介质压力为0.8MPa.温度为40℃，天然气的压缩因子影响小.此时当处于供气峰期时，具有大体积流量;而当介质压力为1.2Mpa，温度为-10℃.压缩因子影响大。此时当处于供气谷期时，具有小体积流量。

当Gr=0.591，Mn=16%.Mc=0.8%，表压P=0.8Mpa.温度T=40℃，按(1)公式，可求得Zn/Z=1.0127，故zui高体积流量为

  再由表1查得流量计口径100mm

2.当两种口径流量计均能覆盖zui可氏和zui高体积流量时，在压损允许下.应尽量选小口径;从产品价格上考虑.选择较小口径的流量计，还可以相对减少投资。

仪表压力损失:

图4是仪表用于测量空气时(温度20℃.压力101.3kPa，ρ=1.205kg/m2)流量与压力损失关系曲线。损失

当测量其它介质时。压力可按下式计算:

式中: ρ:被测介质工况密度(kg/m)

      △P1:被测介质压力损失(kPa)

      △P:图4查得的压力损失(kPa)

3、若所选择的流至计的内径与现工艺管道的内径不符.应进行缩管或扩管.但要求异径管中心锥角不大于15°，且越小越好。

4、若管道进行缩管，应考虑由于缩管引起的压力损失是否影响工艺流程。

九、如何选择附加功能

    流量计已带瞬时流量、累积流量显示、标准输出信号为脉二中输出，防护等级IP65、不防爆等基本功能，可根据实际情况加选其他附加功能:

1、流量计需选用RS-485通讯功能(modbus协议)

2、可选配输出(4~20)mA电流信号(三线制/二线制)

3、可选配HART通讯协议

4、可选择防爆等级ExdmIIBT4

5、其他压力等级请协商定做

十、流量计安装和注意事项

1、正确地选择安装点和正确安装流量计都是非常重要环节，若在安装环节失误，轻者影响测量准确度，重者会影响流量计的使用寿命，甚至会损坏流量计。

涡街流量计：

本公司是国内重点测控工程成套单位,主营蒸汽流量计、气体流量计、电磁流量计、压力变送器等相关系列产品,公司拥有一批*从事自动化控制研究的设计、研制、安装调试的专业高科技人才，为各行各业提供了满意的成套系统。