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气体涡轮流量计
2022-10-5
来源:华德林
点击数:  2504        作者:华德林
  • 机械介绍

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    气体涡轮流量计主要用于工业管道中空气,氮气,氧气,氢气,沼气,天然气,蒸汽等介质流体的流量测量,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。气体涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。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。[2]

    气体涡街流量计输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。气体涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力,无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量,配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量,是节流式流量计的理想替代产品。

    气体涡街流量计为提高气体的耐高温及抗振动性能,我公司新近开发出了SYLUG改进型涡街流量传感器,因其独特的结构和选材使该传感器可在高温(350℃)、强振动(≤1g)的恶劣工况下使用。在实际应用中,往往最大流量远低于仪表的上限值,随着负荷的变化,最小流量又往往会低于仪表的下限值,仪表并非工作在它的最佳工作段,为了解决这一问题,通常采用在测量处缩径提高测量处的流速,并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量,但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流,使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器,具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用,其结构尺寸小,仅为工艺管内径的1/3,与涡街流量计作成一体,不仅不需要另外附加一段直管段,还可以降低对工艺管直管段的要求,安装非常方便。

    气体涡街流量计为了使用方便,电池供电的就地显示型气体涡街流量计采用微功耗高新技术,采用锂电池供电可不间断运行一年以上,节省了电缆和显示仪表的采购安装费用,可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器,用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力,从而显示气体的标况体积流量。

    气体涡轮流量计      SKLWGQ型气体涡轮流量计是一种精密流量测量仪表,与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量和总量。气体涡轮流量计广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。配备有卫生接头的气体涡轮流量计可以应用于制药行业。

    一体化气体涡轮流量计结构为防爆设计,可以显示流量总量,瞬时流量和流量满度百分比。电池采用长效锂电池,单功能积算表电池使用寿命可达5年以上,多功能显示表电池使用寿命也可达到12个月以上。

    一体化表头可以显示的流量单位众多,有立方米,加仑,升,标准立方米,标准升等,可以设定固定压力、温度参数对气体进行补偿,对压力和温度参数变化不大的场合,可使用该仪表进行固定补偿积算。[2]

    2仪表分类

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    [2] 按仪表功能分类可分为3大类1、气体涡轮流量传感器/变送器

    该类涡轮流量产品本身不具备现场显示功能,仅将流量信号远传输出。流量信号可分为脉冲信

    迅尔仪表旋进旋涡流量计

    2、智能一体化气体涡轮流量计号或电流信号(4-20mA);仪表价格低廉,集成度高,体积小巧,特别适用于与二次显示仪、PLC、DCS等计算机控制系统配合使用。该类涡轮流量计均为防爆产品,防爆等级为:ExdIIBT6.。 应用场合:可作为工况流量信号的采集仪表,将流量信号远传至上位机

    一体化智能仪表,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、成本低等明显优点。

    应用场合:

    1.在温度、压力相对稳定的工况现场,作为工业控制仪表

    2.在温度、压力相对稳定的工况现场,用户可根据仪表示值气体方程自行运算到标况流量

    3、智能温压补偿一体化气体涡轮流量计

    HLWQ-D型气体涡轮量计内置温度、压力传感器和智能流量积算仪,通过微处理单元对实时采集的流量、温度、压力信号按照气 态方程进行温度压力补偿,自动进行压缩因子修正,然后将标准状态下的体积流量直观的显示出来

    应用场合:精确计量或贸易结算

    新型仪表

    气体涡轮流量计的关系动态:[3]

    (1)LWQ-C 在LWQ-B(现场显示型)基础上加装4-20mADC电流输入;

    (2)LWQ-D 温度压力弥补型:在LWQ-B(现场表示型)加装温度、压力传感器,对不合情况流量进行主动补偿

    修下运算。可同时查问温度、压力、电池电量等数值。可输入高频、低频电压脉冲旌旗灯号以及4-20mADC两线制电注信号。

    (3)LWQ-A (4-20)mA规范仿照信号线性对应于(0~Qmax)m3/h规范体积流量,两线制;

    (4)LWQ-B 具备多点精度修改,同时闪现瞬时流量和累计流量双排液晶显现,门径下列:

    Q XXX 四位霎时流量,单位(m3/h)XXXXXXXX 八累计流量,单元(m3)注:累计流量自00.000000初阶计数,主动扩大浮现精度,最大记至999999.99。累计流量值可清零,仪表 系数 、累计流量值掉电十年不丢。

    涡轮替量计:一体化新型积算智能仪表

    一、概述:LWGY系列智能一体化涡轮流量计是采取子弟的超低功耗单片微机技艺研制的涡轮替量传感器与展示积算一体化的新型智能仪表,采纳双排液晶现场显现,具有机构结合、读数直观清楚、牢靠性高、不受外界电源骚动扰攘侵犯、抗雷击、利润初等显明益处。仪表具备仪表系数三点批改,智能补偿仪表系数非线性,并可进行现场修改。高清楚液晶显露器同时体现瞬间流量(4位有用数字)及积攒流量(8位无效数字,带清零依顺)。一切有效数据掉电后坚持10年不丢。该类涡轮流量计均为防爆打造品,防爆等级为:ExdIIBT6.该类涡轮流量计根据供电方式、可否具备远传信号输出可分为LWGY-□B型和LWGY-□C型。

    LWGY-□B型:供电电源采用3.2V10AH锂电池(可接连运行4年以上);无信号输入服从。LWGY-□C型:供电电源采用24VDC外供电,输出4-20mA标准两线制电流旌旗灯号,并可根据差距的现场重要,可增多RS485或HART通讯。

    3产品特点

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    [4]压力损失小,叶轮具有防腐功能; 采用先进的超低功耗单片微机技术,整机功能强、功耗低、性能优越。

    具有非线性精度补偿功能的智能流量显示器。修正公式精度优于±0.02%

    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

    采用EEPROM对累积流量、仪表系数掉电保护,保护时间大于10年

    采用高性能MCU中央处理器,完成数据采集处理显示输出、累积流量瞬时流量同

    屏显示方便的人机界面实现, 以标准485形式进行数据传输。

    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。

    采用1Cr18Ni9Ti全不锈钢结构,(涡轮采用2Cr13)防腐性能好。

    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。

    有较强抗磁干扰和振动能力、性能可靠、寿命长下限流速低,测量范围宽,现场显示型液晶屏显示清晰直观,功耗低,3V锂电池供电可连续运行5年以上,耐腐蚀,适用于酸碱溶液。[2]

    [5]优质合金涡轮,具有更高的稳流和耐腐蚀作用

    进口优质专用轴承,使用寿命长

    计量室与通气室隔绝,保证了仪表的安全性

    流量范围宽(Qmax/Qmin≥20:1),重复性好,精度高(可达1.0级),压力损失小,始动流量低,可达0.6m3/h

    仪表具有防爆及防护功能,防爆标志为ExdⅡBT6、ExiaⅡCT6, 防护等级为IP65

    智能化仪表系数多点非线性修正

    系统低功耗工作,一节3.2V10AH锂电池可连续使用3年以上

    仪表系数、累计流量值掉电十年不丢

    4使用维护

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    气体涡轮流量计在新增的管路上安装时,我们要正确的清扫管路,并去除所有的铁屑等杂质,并且它在进行所有流体降压实验和清扫管路操作的过程中,为了避免测量部件的损坏,我们要正确的拆下该流量计和机芯。在安装的过程中我们要换面的加压和启动,其目的是为了避免由于快速的打开阀门产生的冲击会损坏流量计的叶轮,且其在计量的过程中不适宜频繁中断或者有强烈脉动流动的场合中。

    气体涡轮流量计在日常的维护和检查中我们要不定期的对它进行润滑油加注,我们要特别的注意润滑油加注的数量和品种,必要的时候可以和生产厂家进行联系;除此之外,其在使用的过程中,我们要为了防止流动异常或者供气中断,我们需要监视过滤器两端的差压,并且要定期的对污物进行排除和滤芯的清洗工作,对于该流量计[6]的检测周期要根据不同介质的状况而定,没有一个具体的时间来确定,具体要根据实际的运行情况来确定他的检定周期。

    5测量装置

    编辑


    现有的微小流量测量装置,主要依据液体流量标准装置的工作原理而设计。通常,液体流量标准装置是流量仪表标定时使用的标准设备,对于微小流量测量,它的测量精度高,投资较小。对于工程实践中涉及的微小流量和类似微小流量的测量问题(如不规则加工件配合缝隙、微小流体器件流量测量和微小管径的测量等),为使测量结果具有可比性,均规定被测试件前后压差为一恒值,如果被测试件的过流断面面积等参数不变,则被测试件即处于定常流场中。上述测量过程中,通常采用液体流量标准装置的设计原理来设计微小流量测量装置,对于这种流量测量装置,传统做法是采用由稳压源(如高位水箱、水塔)、量杯(计量容器)、换向器计时器等构成的静、动态体积法,或由电子秤(称量设备)、换向器和计时器等构成的静、动态质量法进行测量。[7]

    整流装置

    气体涡轮流量计整流装置主要结构构件性能方面主要依据ISO9951进行考核,某些参数(耐久性,电气连接,计数器)参照了PREN12261的标准。


    装置原理

    现有的微小流量测量装置,主要依据液体流量标准装置的工作原理而设计。通常,液体流量标准装置是流量仪表标定时使用的标准设备,对于微小流量测量,它的测量精度高,投资较小。对于工程实践中涉及的微小流量和类似微小流量的测量问题(如不规则加工件配合缝隙、微小流体器件流量测量和微小管径的测量等),为使测量结果具有可比性,均规定被测试件前后压差为一恒值,如果被测试件的过流断面面积等参数不变,则被测试件即处于定常流场中。上述测量过程中,通常采用液体流量标准装置的设计原理来设计微小流量测量装置,对于这种流量测量装置,传统做法是采用由稳压源(如高位水箱、水塔)、量杯(计量容器)、换向器和计时器等构成的静、动态体积法,或由电子秤(称量设备)、换向器和计时器等构成的静、动态质量法进行测量。[8]

    6微气检测

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    涡轮流量计和其它流量计所不同的是可以检测微小气体流量,并且在精密的半导体、细胞培养发酵以及气体的泄露检测中有着广泛的应用,由于气体流量计的种类繁多,故而它的测量原理也会各不相同,计量精度的差别也会比较的大。此时我们基于它的单片机控制技术,利用相应的差压原理对气体介质来进行计量,从而能够快速、精密的计量和控制小流量的气体计量。涡轮流量计所检测气体通过标准孔板中的节流元件,产生相应的压力差的时候,我们可以用它的高精度压差传感器来检测,转换为毫伏级的弱电压信号,流量信号经过相应的运算放大器放大,可以传送到转换器中从而得到数字化的压差量,此时更具该压差量便可以计算出它的介质体积流量,在流量计的气路中接入电磁阀构成流量控制器。可以有效的控制气体流量。

    7圆柱气体

    编辑

    柱体断面轮廓是圆、圆柱具有较高的常数,但圆柱需要采取边界层控制措施才能在圆管内形成稳定涡街。采用了抽吸作用边界层控制技术,采用横向流检测方法,采用置于横流孔中的热丝,通过恒温电路检测横向脉动频率。圆柱直径与管道直径,一般不具有固定比值,即采用同一柱体用于不同管道方法。由于采用小柱宽比,压力损失小,便于制成插入式大口径的流量测量,圆柱形状简单,复制性好。但是边界层控制技术的要求使结构复杂化了,同时由于圆柱体用于不同的管道,使得管内流速分布的变化影响着气体涡轮流量计的精度,使流量计采用热丝检测较多。[9]

    8故障排除

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    传感器的故障一般可归纳为三点:

    第一、传感器或配套的显示仪表没有输出信号;

    第二、流量为零仍有信号输出;

    第三、指示流量与实际流量不符。

    故障一

    没有信号输

    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 检修显示仪

    故障二

    流量为零时有输出信号

    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

    故障三

    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



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