天然氣流量計
江蘇奧科儀表有限公司
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天然氣流量計應用領域：
適用于天然氣、氮氣、壓縮空氣等中低流速潔凈氣體；不適用液體或高溫蒸汽及濕氣。
概述
氣體渦輪流量計是一種精密流量測量儀表，與相應的流量積算儀表配套可用于測量液體的流量和總量。氣體渦輪流量計廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領域的計量、控制系統(tǒng)。配備有衛(wèi)生接頭的氣體渦輪流量計可以應用于制藥行業(yè)。
一體化氣體渦輪流量計結構為防爆設計，可以顯示流量總量，瞬時流量和流量滿度百分比。電池采用長效鋰電池，單功能積算表電池使用壽命可達5年以上，多功能顯示表電池使用壽命也可達到12個月以上。
一體化表頭可以顯示的流量單位眾多，有立方米，加侖，升，標準立方米，標準升等，可以設定固定壓力、溫度參數(shù)對氣體進行補償，對壓力和溫度參數(shù)變化不大的場合，可使用該儀表進行固定補償積算。
天然氣流量計產(chǎn)品介紹
氣體渦街流量計輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這時流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。氣體渦街流量計便是依據(jù)卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力，無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量，配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量，是節(jié)流式流量計的理想替代產(chǎn)品。
氣體渦輪流量計為提高氣體的耐高溫及抗振動性能，因其獨特的結構和選材使該傳感器可在高溫（350℃）、強振動（≤1g）的惡劣工況下使用。在實際應用中，往往zui大流量遠低于儀表的上限值，隨著負荷的變化，zui小流量又往往會低于儀表的下限值，儀表并非工作在它的zui佳工作段，為了解決這一問題，通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速，并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量，但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流，使加工、安裝都不方便。
氣體渦輪流量計為了使用方便，電池供電的就地顯示型氣體渦街流量計采用微功耗高新技術，采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上，節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用，可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器，可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力，從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器，用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力，從而顯示氣體的標況體積流量。 氣體渦輪流量計主要用于工業(yè)管道中空氣,氮氣,氧氣,氫氣,沼氣,天然氣,蒸汽等介質流體的流量測量,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。氣體渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。
天然氣流量計電氣特性
1、 顯示方式：
（1）WKWL-A 遠傳顯示：脈沖輸出（配顯示儀表）；
（2）WKWL-B 現(xiàn)場顯示：7位LCD顯示累積流量，單位（m3）7位LCD顯示瞬時流量，單位（m3/h）（帶漢字顯示符）
（3）WKWL-C 溫度壓力補償型：
a、顯示標準瞬時流量及標準累計流量；
b、顯示工況瞬時流量及工況累計流量；
c、顯示當前壓力、溫度、電池電壓；
d、顯示日期和時鐘。
2、輸出功能：
（1）脈沖輸出，p-p值由供電電源確定；
（2）4~20mA兩線制電流輸出；
（3）單位體積脈沖輸出及傳感器原始脈沖輸出；
（4）帶有RS485半雙工通訊接口、RS232半雙工通訊接口。
3、供電電源：
（1）WKWL-A；DC5~24V；
（2）WKWL-B：3V鋰電池安裝于儀表內(nèi)部可連續(xù)使用八年以上；
（3）WKWL-C：3V鋰電池安裝于儀表內(nèi)部可連續(xù)使用四年以上；
天然氣流量計工作原理：
一體式渦輪流量計（天然氣流量計）的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比”。變送器流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。如圖一所示,流通本體內(nèi)插入有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質流動方向垂直,底面迎向流體。
當被測介質流過柱體時,在柱體兩側交替產(chǎn)生旋渦,旋渦不斷產(chǎn)生和分離,在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦輪”。理論分析和實驗已證明,旋渦分離的頻率與柱側介質流速成正比。
旋渦交錯分離,在柱體兩側及柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動的壓力,設在柱體內(nèi)部（或后面）的檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用,使埋設在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應力而產(chǎn)生交變電荷信號。該信號經(jīng)放大器上的電荷變換、放大，濾波限幅和觸發(fā)整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的方波電壓脈沖信號。該信號再送到就地顯示儀，傳感器輸出的每一個脈沖將代表一定體積的被測流體。一段時間內(nèi)的輸出總脈沖數(shù),將代表這段時間內(nèi)流過傳感器的流體總體積。
傳感器輸出的電壓脈沖信號送到連于一體的就地顯示儀。就地顯示儀采用zui新微功耗CPU，測量渦街傳感器輸出的頻率信號，根據(jù)設定的密度，渦街流量系數(shù)進行流量運算，現(xiàn)場液晶顯示瞬時流量和累計流量。
天然氣流量計產(chǎn)品優(yōu)勢：
2.不受溫度、壓力的影響，同時不易堵，不易卡，不易結垢，耐高溫、高壓。
2.安全防爆，適用于惡劣環(huán)境。
2.無可動部件、無空洞縫隙設計，產(chǎn)品無磨損、耐臟污，無需機械維修，使用壽命長。
2.采用微功耗高新技術，電池供電的現(xiàn)場顯示型流量計，可不斷電運行兩年以上。
2.穩(wěn)壓補償一體化設計。
2.電流輸出均為電隔離型，具有良好的共模干擾抑制能力。
2.同時顯示流量值與累計流量值，不必輪流切換。
2.采用抗振探頭，有效消除外界振動影響。
2.電路采用表面貼裝工藝，結構緊湊，可靠性高。
2.采用分體式信號轉換器，電纜zui長10米。
2.量程比寬達20:1。
2.整體結構設計合理，動態(tài)測量范圍寬，壓力損失小。
2.分體式渦街流量計采用不銹鋼材質，可適用于腐蝕性介質的測量。
2.現(xiàn)場液晶顯示，脈沖、4-20mA輸出或485通訊，可與工業(yè)自動化系統(tǒng)連接。
天然氣流量計技術參數(shù)：
測量介質：氣體、液體、蒸氣
口徑規(guī)格法蘭卡裝式口徑選擇25,32,50,80,100
法蘭連接式口徑選擇100,150,200
流量測量范圍正常測量流速范圍雷諾數(shù)1.5×104～4×106；氣體5～50m/s; 液體0.5～7m/s
正常測量流量范圍液體、氣體流量測量范圍見表2；蒸氣流量范圍見表3
測量精度1.0級1.5級
被測介質溫度:常溫–25℃～100℃
高溫–25℃～150℃-25℃～250℃
輸出信號脈沖電壓輸出信號高電平8～10V 低電平0.7～1.3V
脈沖占空比約50%,傳輸距離為100m
脈沖電流遠傳信號4～20 mA,傳輸距離為1000m
儀表使用環(huán)境溫度:-25℃～+55℃濕度:5～90% RH50℃
材質不銹鋼, 鋁合金
電源DC24V或鋰電池3.6V
防爆等級本安型iaIIbT3-T6
防護等級IP65
天然氣流量計測量范圍及工作壓力
公稱通徑
（mm） | 型號 | 標準量程
（m3/h） | 擴展量程
（m3/h） | 耐壓等級
（MPa） | 安裝方式 |
| DN25 | WKWL25□ |
| —— | W3 | 0.5-4 | 4.0 | 法蘭（螺紋） |
| —— | W4 | 0.7-7 | 4.0 |
| —— | W5 | 1.5-15 | 4.0 |
| S1 | 3-30
| W1 | 1.5-30 | 4.0 |
| S2 | 4-40
| W2 | 2-40 | 4.0 |
| DN40 | WKWL-40□ | S1 | 5-50 | W1 | 2.5-50 | 4.0 | 法蘭（螺紋） |
| S2 | 8-80 | W2 | 4-80 | 4.0 |
| DN50 | WKWL-50□ | S1 | 10-100 | W1 | 5-100 | 4.0 | 法蘭 |
| S2 | 15-150 | W2 | 8-150 | 4.0 | 法蘭 |
| DN65 | WKWL-65□ | S | 15-200 | W | 10-200 | 1.6 | 法蘭 |
| DN80 | WKWL-80□ | S | 15-300 | W1 | 10-300 | 1.6 | 法蘭 |
| W2 | 15-350 | 1.6 | 法蘭 |
| DN100 | WKWL-100□ | S | 20-400 | W1 | 15-400 | 1.6 | 法蘭 |
| W2 | 20-500 | 1.6 | 法蘭 |
| DN125 | WKWL-125□ | S | 20-800 | W1 | 18-800 | 1.6 | 法蘭 |
| W2 | 20-900 | 1.6 | 法蘭 |
| DN150 | WKWL-150□ | S | 50-1000 | W1 | 25-1000 | 1.6 | 法蘭 |
| W2 | 50-1200 | 1.6 | 法蘭 |
| DN200 | WKWL-200□ | S | 150-2000 | W | 80-2500 | 1.6 | 法蘭 |
| DN250 | WKWL-250□ | S | 200-3000 | W | 150-3500 | 1.6 | 法蘭 |
| DN300 | WKWL-300□ | S | 250-4000 | W | 200-4000 | 1.6 | 法蘭 |
注1：表2中“標準量程”中標示的測量范圍為通用測量范圍；（即適用于：WKWL1501-N/A/B/C/D）
注2：表2中“擴展量程”中標示得測量范圍僅限用于“智能一體化天然氣流量表”或“智能溫壓補償一體化天然氣流量表” （即適用于：WKWL1501-B/C/D）
優(yōu)勢及工作原理
天然氣流量計的使用過程中，氣體流經(jīng)過流量計推動渦輪葉片旋轉。葉輪的轉數(shù)與通過渦輪流量計的氣體體積成正比。流量計入口處安裝有一個特殊設計的導流架，隨著流速的增加,對進入流量計的氣流進行加速。導流架的設計可消除任何潛在流體擾動，如渦流或不對稱流。對渦輪葉片的推動力也同時增加。確保了流量計在允許的誤差范圍內(nèi)高精度計量，即使在小流量的狀況下也可以準確計量。作用在渦輪葉片上的氣流是軸向的，渦輪裝置在主傳動軸上，傳動軸配有高強度的球軸承。氣體通過渦輪葉片后，渦輪葉片的旋轉經(jīng)齒輪組減速后。入口通道內(nèi)壓力得到回復，通道設計可確保流態(tài)的zui優(yōu)化。
1、氣體渦輪流量計精度高，壓力損失小，始動流量低，對溫度壓力和流量進行自動跟蹤補償，電池供電，可輸出多種信號，選用進口軸承，壽命長，安裝維修方便。智能型速度式流量儀表是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力補償，具有準確度高、重復性好、測量范圍寬、安裝使用方便等優(yōu)點。
2、氣體渦輪流量計是一種測量封閉管道中氣體介質流量的速度式儀表。適用于燃氣及其他工業(yè)領域中的氣體量精確測量。由于其體積小、精度高、重復性好。它吸取了國外同類產(chǎn)品的先進結構，經(jīng)過優(yōu)化設計，綜合了氣體力學、流體力學、電磁學等理論。采用先進的傳動結構而自行開發(fā)的新產(chǎn)品。
3、氣體渦輪流量計是集流量、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?shù)男乱淮髁坑嫞鞘?、化工、電力、冶金、工業(yè)鍋爐等工業(yè)行業(yè)的燃氣計量和城市天然氣、燃氣調(diào)壓站及燃氣貿(mào)易計量的理想儀表。它具有壓力損失小、準確度高、始動流量低、抗振與抗脈動流性能好、量程比寬等特點。
