LUXQ型系列智能旋进旋涡流量计是我公司开发研制的具有国内水平的新型气体流量仪表。该流量计集流量、温度、压力检测功能于一体并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿。
LUXQ型系列智能旋进旋涡流量计可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、城市供气等行业测量各种气体流量是目前油田和城市天然气输配计量和贸易计量的产品。
♦详细介绍
Ⅰ.产品特点
■无机械可动部件,不易腐蚀、稳定可靠、寿命长,长期运行无频特殊维护;
■采用18位电脑芯片,集成度高、体积小、性能好、整机功能强;
■智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传感器于体,采取内置式组合使结构更加紧凑,可直接测量流体的流量、压力和温度,并自动实时跟踪补偿和压缩因子修正;
■采用双检测技术,可有效地提高检测信号强度,并抑制由管线振动引起的干扰;
■采用国内的智能抗震技术,有效的抑制了震动和压力波动造成的干犹信号；
■采用汉字点阵显示屏,显示位数多,读数直观方便,可直接显际工作状态下的体积流量;
■标准状态下的体积流量、总量,以及介质压力、温度等参数;
■采用EEPROM技术,参数设置方便、可保存,并可保存长达一年的历史数据;
■转换器可輸出频率脉冲, 4~20mA模拟信号,并具有RS485接口可直接与微机联网,传输距离可达1.2km ;
■多物理量参数报警输出,可由用户任选其中之一;
Ⅱ.工作原理
流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型线(图1) ,在入侧安放一组螺旋型导流叶片,当流体进入流量传感器时,导流片迫使流体产生剧烈的旋涡流量,当流体进入扩散段时,漩涡流受到回流的作用,开始作二次旋转,形成陀螺式的涡流进动现象,该进动频率与流量大小成正比,不受流体物理性质和密度的影响,检测元件测得流体二次旋转进动频率就能在较宽的流量范围内获得良好的线性度,信号径前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号,然后再与温度,压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理,在液晶显示屏上显示出测量结果(瞬时流量、累计流量及温度、压力数据)
Ⅲ.流量计结构
流量计由以下七个基本部件组成如：（图2）
1.旋涡发生体
用铝合金制成,具有一定角度的螺旋叶片,它固定在壳体收缩段前部,强迫流体产生强烈的旋涡流。
2.壳体
本身带有法兰,并有一定形状的流体通道,根据不同的工作压力,壳体材料可采用铸铝合金或不锈钢。3.智能流量积算仪
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,液晶驱动电路和其他辅助电路组成,并配有外输出信号接口,流量积算仪由温度赫压力检测模拟通道、流量传感通道,以及微处理单元组成并配有外输出信号接口,输出各种信号,流量计中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(m3/h )
QV工况下的体积流量(m3/h )
T被测流体的温度(K)
P流量计取压孔测量的表压( KPa )
PN标准状态下的大气压力( 101.325KPa )
TN标准状态下的温度( 293.15K)
Pa当t大气压力(KPa)
Z气体在工况下的压缩系数
ZN气体在标况下的压缩系数
注:当用钟罩或负压标定时取ZNZ-1 ,对天然气(ZN/Z ) 1/2-FZ为超压缩因子,按中国石油天然气总公司的标准SY/T6143-1996中的公武计算。
4.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。
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.压电传感器
安装在靠近壳体扩张断的喉部,可检测出旋涡进动的频率信号。
7.消旋器
固定在壳体出口段,其作用式消除旋涡流量,以减少对下游仪表性能的影响。
Ⅳ.流量计选型
在选型过程中应把握两条原则;即:一要保证生产安全,二要保证使用精度。为此必须落实三个选型参数,即近期和远期的常用流量(主要用于选定仪表公称通径)、被测介质的设计压力(主要用于选定仪表的公称压力等级)、实际工作压力(主要用于选定仪表压力传感器的压力等级)。
a.当已知被测流量为工况体积流量时,可直接按表中的流量范围选取适配的公称通径;
b.当已知被测流量为标况条件下的体积流量时,应先将标流体积流量QN换算为工况体积流量Qv ,再按技术参数表中的流量范围选取相应的公称通径;
c.当两种口径流量计均能覆盖体积流量时,在压换允许下,应尽量选小口径;
d.勿使实际流量Qmin低于所选公称通径流量计的流量下限;
e.流量范围、公称压力有特殊要求时可协议订货.
f.选型计算公式如下:
式中: T、P.Pa含义同上,Q为体积流量, Qn为标准体积流量, Z/Zn数值列于表2.因计算步长较大,表内数据仅供参考,表中数据按天然气真实相对密度Gr-0.600,氨气和二氧化碳摩尔分数均为0.00计算。当介质压力低于0.1MPa,均可按Z/Zn=1估算。
