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智能气体涡轮流量计的原理特点介绍 气体涡轮流量计工作原理

时间:2020-05-15    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

    通用自动气体涡轮流量计,具有防爆及防护功能,防爆标志为ExdⅡBT6、ExiaⅡCT6,防护等级为IP65;

    适用于天然气、干煤气、压缩空气等的测量,广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。

    特点

    1、具有防腐功能,可测量具有腐蚀性的气体流量。

    2、采用低功耗单片微机技术,整机功能强大、使用功耗低、性能可靠。

    3、具有非线性精度补偿功能的智能流量显示表头,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、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、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。

    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、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,内部清洗简单。

    11、有较强抗磁干扰和振动能力、性能可靠、寿命长

    12、下限流速低,测量范围宽,功耗低,3V锂电池供电可连续运行5年以上。

 

    原理

    传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出,它完全不问传感器内部流体机理,把传感器作为一个黑匣子,根据输入(流量)和输出(频率脉冲信号)确定其转换系数,它便于实际应用。

    但要注意,此转换系数(仪表系数)是有条件的,其校验条件是参考条件,如果使用时偏离此条件系数将发生变化,变化的情况视传感器类型,管道安装条件和流体物性参数的情况而定。

    理论流量方程

    根据动量矩定理可以列出叶轮的运动方程

    涡轮流量计公式3

    式中J:叶轮的惯性矩;

    dw/dt:叶轮的旋转加速度;

    M1:流体的驱动力拒;

    M2:粘性阻力矩;

    M3:轴承摩擦阻力矩;

    M4:磁阻力矩。

    当叶轮以恒速旋转时,涡轮流量计0,则M1=M2+M3+M4。论分析与实验验证可得

    涡轮流量计公式4

    式中n:叶轮转速;

    qv:体积流量;

    A:与流体物性(密度、粘度等),叶轮结构参数(叶片倾角、叶轮直径、流道截面积等)有关的系数;

    B:与叶片顶隙,流体流速分布有关的系数;

    C:与摩擦力矩有关的系数。

气体涡轮流量计维护方法

  为保证气体涡轮流量计长期正常工作,必须经常检查涡轮流量计的运行状况,作好维护工作,发现问题及时排除。

  气体涡轮流量计维护方法:

  1、涡轮流量计投运前要先进行仪表系数的设定,仔细检查,确定流量计接线无误、接地良好后方可送电。

  2、定期对流量计进行清洗、检查和复校。设有润滑油或清洗液注入口的流量计,应按说明书的要求定期注入润滑油或清洗液,以维护叶轮良好运行。

  3、监查显示仪表状况,评估显示仪表读数,有异常要及时检查。

  4、保持过滤器畅通。过滤器被杂质堵塞,可以从其入口、出口处压力表读数差的增大来判断出,出现堵塞及时排除,否则,会严重降低流量。

  5、对于大流量贸易结算计量,为保证流量计的精确度,流量计必须经常校验。现场应配备在线校验设备,或配备可移动式校验装置,虽然一次性投资较大,但从长远经济利益考虑是值得的。

  故障排除办法:

  1、气体涡轮流量计传感器或配套的显示仪表没有输出信号;故障原因:接线不对叶轮卡死不转检测线圈断路或短路前置放大器不良前置放大器没有电源或电源电压太低显示仪表本身有故障;排除方法:检查接线是否正确检查管道内是否有杂物检修放大器检修放大器检修放大器或提高电源电压规定要求,检修显示。

  2、流量为零仍有信号输出;故障原因:外界强电磁场干扰管道震动引起叶轮来回摆动管道震动引起磁钢与线圈之间有相对运排除方法:检查屏蔽线接地是否良好或排除干扰消除管道震动消除管道震动。

  3、指示流量与实际流量不符。故障原因:第二故障原因引起前置放大器不良空气或蒸气混入管道出口压力过低轴承磨损叶轮附着杂质、赃物配管不良显示仪表故障。排除方法:消除管道震动检修放大器安装空气分离器增加压力更换轴承清洗管道重新配管检修显示仪表。

标签: 气体涡轮流量计
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购买气体涡轮流量计需要注意的方面

  气体涡轮流量计流量传感器是采用先进的超低功耗单片微机技术研制的涡轮流量传感器与显示积算一体化的新型智能仪表,采用双排液晶现场显示,具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、整机功能强、功耗低、性能优越,压力损失小,叶轮具有防腐功能;有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。

  1、精确度等级:

  一般来说,选用涡轮流量计主要是看中其高精确度,但是流量计准确度愈高,对现场使用条件的变化就愈敏感,所以,对仪表精确度的选择要慎重,应从经济角度考虑。对于大口径输气管线的贸易结算仪表,在仪表上多投入是合算的,而对于输送量不大的场合选用中等精度水平的即可。

  2、流量范围:

  同上所述

  3、气体的密度:

  对气体涡轮流量计,流体物性的影响主要是气体密度,它对仪表系数的影响较大,且主要在低流量区域。若气体密度变化频繁,要对流量计的流量系数采取修正措施。

  4、压力损失:

  尽量选用压力损失小的涡轮流量计。因为流体通过涡轮流量计的压力损失愈小,则流体由输入到输出管道所消耗的能量就愈少,即所需的总动力将减少,由此可大大节约能源,降低输送成本,提高利用率。

  有人曾经做过试验,影响压损的主要组件是涡轮流量计的前导流器,选用半椭球体的前导流器与选择锥体的前导流器相比,前者涡轮流量计的压损可大幅度降低。

  5、结构型式:

  (1)内部结构宜选用反推式涡轮流量计。因为反推式结构在一定流量范围内可使叶轮处于浮游状态,轴向不存在接触点,无端面摩擦和磨损,可延长轴承的使用寿命。

  (2)按管道连接方式选型,流量计有水平和垂直安装两种方式,水平安装与管道连接方式有法兰连接、螺纹连接和夹装连接。中等口径选用法兰连接;小口径和高压管道选用螺纹连接;夹装连接只适用于低小管径;垂直安装只有螺纹连接。

  (3)按环境条件选型,考虑温度、湿度的影响。天然气计量要选择本安型防爆涡轮流量计。

  6、轴承:

  涡轮流量计的轴承一般有碳化钨、聚四氟乙烯、碳石墨三类材质。天然气计量仪表轴承应选用碳化钨材料。

  以上是选型时要考虑的主要方面。由于涡轮流量计类型规格繁多,特别是不同的制造厂产品质量有差别,选型时应尽量搜集制造厂及产品的有关技术标准等资料,进行反复调查比较后再决定取舍。

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