一、旋進旋渦流量計產(chǎn)品特點、用途和適用范圍

很高興您購買本款智能旋進旋渦流量計，該流量計是我公司通過多年實踐和學習國外先進技術開發(fā)研制的具有**水平的新型氣體流量儀表。該流量計可集流量、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，并且具有較強的抗震動和抗干擾能力，高精度和高重復性,是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計量的理想儀表。

1.1 產(chǎn)品主要特點

1.無機械可動部件，不易腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；

2.采用 16 位計算機芯片，集成度高，體積小，性能好，整機功能強；

3.智能型流量計集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于一體, 采取內置式組合,使結構更加緊湊，可直接測量流體的流量、壓力和溫度，并自動實時跟蹤補償和壓縮因子修正；

4.采用雙探頭檢測技術及新型傳感器處理技術、合理的安裝方式，大大地提高信號強度，使傳感器能準確地檢測出信號，并抑制由管線振動引起的干擾；

5.采用國內**的智能抗震技術，有效的抑制了震動和壓力波動造成的干擾信號；

6.采用漢字點陣顯示屏，顯示位數(shù)多，讀數(shù)直觀方便，可直接顯示工作狀態(tài)下的體積流量、標準狀態(tài)下的體積流量、總量，以及介質壓力、溫度等參數(shù)；

7.轉換器可輸出頻率脈沖、4～20mA 模擬信號，并具有 RS485 接口，可直接與計算機聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達 1.2km；

8.多物理量參數(shù)報警輸出，可由用戶任選其中之一；

9.壓力、溫度信號為傳感器輸入方式，互換性強；

10.整機功耗低，可用內置電池供電，也可外接電源。

 

1.2 主要用途

智能旋進旋渦流量計可廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測量各種氣體流量，是目前油田和城市天然氣輸配計量和貿易計量的*選產(chǎn)品。

 

二、旋進旋渦流量計結構與工作原理

2.1 流量計結構

旋進旋渦流量計結構緊湊，主要由殼體、旋渦發(fā)生體、傳感器（溫度、壓力、流量）、整流器和積算儀構成。

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。

⒉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。

⒊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，其電阻值與溫度成對應關系。

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.流量傳感器：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.整流器：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。

 

2.2 工作原理

流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型式（如圖 2）。在入口側安放一組螺旋型導流葉片，當流體進入流量傳感器時，導流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。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，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，不受流體物理性質和密度的影響，檢測元件測得流體二次旋轉進動頻率就能在較寬的流量范圍內獲得良好的線性度。信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉換為與流速成正比的脈沖信號，然后再與溫度、壓力等檢測信號一起被送往微處理器進行積算處理，*后在液晶顯示屏上顯示出測量結果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。積算儀原理框圖如圖 3 所示。

2.3 流量積算儀工作原理

流量積算儀由溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理器單元組成，并配有外輸出信號接口，輸出各種信號。流量計中的微處理器按照氣態(tài)方程進行溫壓補償，并動進行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

QN——標況下的體積流量(Nm3/h)；

QV——工況下的體積流量(m3/h)；

Pa——當?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa）；

P ——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；

PN——標準狀態(tài)下的大氣壓力（101.325 KPa）；

TN——標準狀態(tài)下的絕對溫度（293.15K）；

T ——被測流體的絕對溫度（K）；

ZN——氣體在標況下的壓縮系數(shù)；

Z ——氣體在工況下的壓縮系數(shù)；

注：當用鐘罩或負壓標定時取 ZN/Z=1，對天然氣(ZN/Z)1/2=FZ為超壓縮因子。按中國石油天然氣總公司的標準 SY／T6143－1996 中的公式計算。

 

一、錐形流量計介紹

1、綜述

錐形流量計是一種新型的可精確測量各種雷諾數(shù)的高精度流量計，可滿足各種介質的應用條件要求其操作原理同其它各種類型的差壓原理相同，都是基于密封管道中的能量守恒定理，錐形流量計由于具有****的設計結構，因而性能更優(yōu)。

錐形流量計是在管道中心處懸掛一錐形節(jié)流件，錐形件阻礙介質的流動，重塑流速曲線，在錐形性的下游可立即形成低壓區(qū)，管道上游的正壓同經(jīng)節(jié)流件節(jié)流后的下游的負壓之間有一差壓，將正、負壓用取壓口取出，正壓口位于管道的上游，負壓口位于椎體的末端，通過測量兩者之間差壓，根據(jù)伯努利方程即可計算出管道中的流量，椎體位于管線中心，可對所測介質的流速曲線進行優(yōu)化，因此測量精度高，對儀表上、下游的直管段要求低。

錐形流量計可測量各種工況（溫度和壓力）條件下的氣相、混合氣相、液相、多相液體、氣液兩相（濕氣、液相質量比≤5%）、粉末、高粘度、高流速、臟污、含有固體懸浮顆粒的液相、溶液振動、電磁干擾等介質的流量。流體的條件可從深低溫到超臨界狀態(tài)。工作溫度*高850℃，*大壓力42.0MPa。若用特殊結構材質，溫度壓力還可以更高?？蓽y量*高雷諾數(shù)500萬，*低雷諾數(shù)8000甚至更低。產(chǎn)生滿刻度差壓信號從*低小于0.1千帕到*高幾十千帕。

法蘭取壓型錐形流量計（VF），采用實心椎體截流體，并在管壁用法蘭取壓，配上遠傳差壓變送器，可有效防止取壓口的堵塞，適合于含有固體顆粒粉塵介質、高粘度液體及臟污介質。

2、工作原理

錐形流量計是一種差壓型的流量儀表。以差壓原理設計的流量儀表已經(jīng)有了一百多年的應用歷史了，差壓型流量計是基于密封管道中的能量轉換原理，也就是說對于穩(wěn)定流體，管道壓力與管道中的介質流速的平方根成反比：速度增加壓力會下降，當介質接近椎體時，其壓力為P1，在介質通過椎體的節(jié)流區(qū)時，速度會增加壓力會降低為P2，如圖1所示，P1和P2都通過錐形流量計的取壓口引到后接差壓變送器上，流速發(fā)生變化時，錐形流量計的兩個取壓口之間的差壓值會增大或縮小。當流速相同時，若節(jié)流面積大，則產(chǎn)生的差壓值也大，β值等于錐體的節(jié)流面積除以管道內徑的截面積（可換算成兩者之間的直徑比）。

 

3、主要計算公式：

錐體的外形是通過多年的連續(xù)試驗、評估和改進后得出的，是此類流量計的*佳外形。能在不同的工況中使用。我們可以借助管道流速曲線來理解錐形流量計的性能。如果介質通過一個很長的管道，而且在管道中沒有受到任何阻礙和干擾，那它的流速分布將很均勻?？拷鼙诘牧魉賻缀鯙榱?，而管道中心的流速將達到*大。（如圖2）當我們將錐體懸掛在管線中心時，錐體將直接同流體的高速區(qū)接角，迫使高速區(qū)的流體同近管壁低速區(qū)的流體混合從而使流速均勻化，這樣測出流體的流速更加準確。

在現(xiàn)實工況中，流速是很難分布均勻的，很多情況都會造成流體分布的不均勻。管道上的任何變化都可能對流體造成影響：如彎頭、閥門、縮徑、擴徑、泵、三通等等。而錐形流量計利用錐體對流速分布曲線進行重新塑造（如圖3），經(jīng)過錐體“整流”后的流體分布趨于均勻，可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高的測量精度。這樣使得錐形流量計的應用范圍更加寬闊。

上游干擾造成流速曲線不規(guī)格