氣體渦輪流量計的安裝說明

時間：2012/12/20閱讀：5878

A氣體渦輪流量計的安裝說明

一、概述

氣體渦輪流量計是吸取了國內外流量儀表*技術優化設計，綜合了氣體力學、流體力學、電磁學等理論而自行研制的集溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于于一體的新一代高精度、高可靠性的氣體精密計量儀表，具有出色的低壓和高壓計量性能，多種信號輸出方式以及對流體擾動低敏感性，廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣體等氣體的計量。

該產品經國家防爆產品質檢部門按GB3836.2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第1部：通用要求》，GB38362.2-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第2部分：隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第4部分：本質安全“i”》標準檢驗合格，防爆標志為ExdⅡBT6（隔爆型）、ExiaⅡCT6（本安型）。適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC類T1~T6溫度組別爆炸性氣體混合物的0（僅本安型）1、2區危險場所。

二、產品特點

■采用新型傳感器，始動流量低、壓力損失小、抗振與抗脈動流性能好，不易腐蝕、可靠性好、使用壽命長。

■采用新型微處理器與高性能的集成芯片，運算精度高、整機功能強大，性能*。

■采用*的微功耗，整機功耗低。既能用內電池長期供電運行，又可由外電源供電運行。

■按流量頻率信號，可將儀表系數分八段自動進行線性修正，可根據用戶需要提高儀表的計算精度。

■采用EEPROM數據存貯技術，具備歷史數據的存貯與查詢功能，三種歷史數據記錄方式可供用戶選擇。

■流量計表頭可180°旋轉，安裝使用簡單方便。

■高度，一般可達±1.5%R、±1.0%R。

■重復性好，短期重復性可達0.05%~0.2%，正是由于具有良好的重復性，在貿易結算中是優先選用的流量計。

■可檢測被檢測氣體的溫度、壓力和流量，能進行流量自動跟蹤補償，并顯示標準狀態下（Pn=101.325KPa,Tn=293.15K）的氣體流量：可實時查詢溫度、壓力、時間、日期等數據。

三、工作原理

1.流量計結構：見http:///zhongkong-Products-349732/

2.工作原理

當氣體流進入流量計時，首先經過獨立機芯的前導流體并加速，在流體的作用下，由于渦輪葉片與流體的流向成一定角度，此時渦輪產生轉動力矩，在渦輪克服阻力力矩和摩擦力矩后開始轉動。當諸力矩達到平衡時，轉速穩定，渦輪轉動速度與流量成線性關系，通過旋轉地發信盤的磁體周期性地改變傳感器的磁阻，從而在傳感器兩端感應出與流體體積流量成正比的脈沖信號，該信號經前置放大器放大、整形后和壓力溫度傳感器檢測到的壓力、溫度信號同時輸給流量積算儀進行處理，直接顯示標準體積流量和標準體積總量。

3.流量積算儀工作原理

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

Qn=Zn/Zg.（Pg+Pa）/Pn.Tn/Tg.Qg

式中：Qn—標準狀態下的體積流量（m³/h）

Qg—未經修正的體積流量（m³/h）

Pg—l流量計壓力檢測點處的表壓（KPa）

Pa—當地大氣壓（KPa）

Tg—介質的溫度（273.15+t）K

t—被測介質攝氏溫度（℃）

Zn—標準狀態下的壓縮系數

Zg—工作狀態下的系數

Tn—標準狀態下的溫度（293.15K）

Pn—標準大氣壓（101.325KPa）

注：對天然氣Zn/Zg=（Fz）²,Fz成為超壓縮因子，按中國石油天然氣總公司的標準SY/T6143-4996中的公式進行計算。

四、技術參數

1.基本參數

執行標準	封閉式管道中氣體流量—氣體渦輪流量計（GB/T8940-2003）
儀表口徑（mm）及連接方式	25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300采用法蘭連接 25、32、40、50可采用螺紋連接
精度等級	±1.5%R（±1%R需特制）
量程比	1:10 ；1:20 ；1:30
儀表材質	表體：304不銹鋼或鑄鋁葉輪：防腐ABS或鋁合金轉換器：鑄鋁
使用條件	介質溫度：-20℃~+80℃ 環境溫度：-30℃~+60℃ 相對濕度：5%~90% 大氣壓力：86Kpa~106Kpa
工作電源	外電源：+24VDC±15%，紋波≤±5%，適用于4-20mA輸出、脈沖輸出、RS485通訊輸出等內電源：1組3.0V10AH鋰電池，電池電壓在2.0V~3.0V時均可正常工作。當電壓低于2.0時出現欠壓指示
整機耗能	外電源：<1W 內電源:平均功耗≤1W,可連續使用三年以上。
信號輸出功能	脈沖信號?、4-20mA電流信號 ?、控制信號?
通訊輸出功能	RS485通訊④
實時記錄功能⑤	起停記錄、日記錄、定時間間隔記錄
信號接線口	內螺紋M20*1.5或其他
防爆等級	ExdⅡBT6或ExiaⅡCT4
防護等級	IP65

①脈沖輸出方式（由設定選擇以下三種之一）

A.工況脈沖信號，直接將流量傳感器檢測的工況脈沖信號經光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平≤1V。

B.與標準體積流量成正比的頻率信號，經光耦隔離放大輸出，高電平≥20V,低電平≤1V。

C.定標脈沖信號，與IC卡閥門控制器配套，高電平幅度≥2.8V，低電平幅度≤0.2V，單位脈沖代表體積量可設定范圍：0.01m³~10.00m³.但選擇該值時必須注意：定標脈沖信號頻率應≤200HZ.

②4-20mA電流信號（采用光隔離電流模塊）

與標準體積流量成正比，4mA對應0m³/h,20mA對應zui大標準體積流量（該值可設定），制式：兩線制或三線制。

③控制信號

A.下限報警信號（LP）：光電隔離開集電極（OC）:輸出，正常狀態OC門截止，報警狀態OC門導通，zui大負載電流50mA，工作電壓+12VDC~+24VDC。

B.上限報警信號（UP）：光電隔離開集電極（OC）輸出，正常狀態OC截止，報警狀態OC門導通，zui大負載電流50mA,工作電壓+12VDC~+24VDC。

C.關閥報警輸出（BC端，IC卡控制器用）：邏輯門電路輸出，正常輸出低電平，幅度≤0.2V;報警輸出高電平，幅度≥2.8V，負載電阻≥100K?。

C.電池欠壓報警輸出（BL,IC卡控制器用）；邏輯門電路輸出，正常輸出低電平，幅度≤0.2V；報警輸出高電平，幅度≥2.8V，負載電阻100K?。

④RS485通訊

采用RS485接口，可直接與上位機或二次儀表聯網，遠傳顯示介質的溫度、壓力和經溫度、壓力補償后的標準體積流量和標準體積總量。

⑤實時記錄功能

流量計為了適應數據管理方面的需要，增加了實時數據存貯功能，由設定以下三者之一：

a.起停記錄：zui近的1200次啟停時間、總量、凈流量記錄。出廠默認頁。

b，日記錄：zui近920天的日期、零點時間的溫度、壓力、標準體積和總量記錄。

C，定時間間隔記錄：1200條定時時間間隔的日期時間、溫度、壓力、標準體積和總流量記錄。

通過筆記本電腦可讀取上述存貯數據，形成數據報表、曲線圖供分析。

電氣參數

2.1氣體渦輪流量計表2

符號	參數	測試條件	典型值
V_DD	工作電源		外電源;+24VDC±15%,紋波≤±5%
V_IN	信號輸出		峰峰值VPP:10~50mV；頻率≤2KHZ
I_OUT	輸出電流	VDD=24VDC	4~20mA，線性度≤2‰，負載電阻<800?
R	絕緣電阻	測試端子與外殼間絕緣電阻施加電壓：50V; 測試端子：A+,B-	>500M?

2.2智能氣體渦輪流量計

2.2.1電池供電

表3

符號	參數	測試條件	典型值
VDD	工作電源		3.6V鋰電池
IS	靜態電流	無輸入	207.38µA
IP	工作電流	輸入信號1KHZ	213.53µA
VIN	輸入信號		峰峰值VPP:10~50mV；頻率≤2KHZ
R	絕緣電阻	測試端子與外殼間絕緣電阻施加電壓：50V; 測試端子：電池正端，電池負端	>500M?

2.2.2 24V供電表4

符號	參數	測試條件	典型值
VDD	工作電源		外電源;+24VDC±15%,紋波≤±5%
VIN	信號輸出		峰峰值VPP:10~50mV；頻率≤2KHZ
IOUT	輸出電流	VDD=24VDC	4~20mA，線性度≤1.1‰，負載電阻<850?
R	絕緣電阻	測試端子與外殼間絕緣電阻施加電壓：50V; 測試端子：24V+，GND, 5V+，mA+,mA-,FOUT	>500M?

2.3低功耗氣體渦輪流量計表5

符號	參數	測試條件	典型值
VDD	工作電源		外電源;+24VDC±15%,紋波≤±5%
VDD	工作電源		3.6V鋰電池
IS	靜態電流	無輸入	446.49µA
IP	工作電流	輸入信號1KHZ	1.283mA
VIN	輸入信號		峰峰值VPP:10~50mV；頻率≤2KHZ
RL	輸出脈沖負載	VDD=24V DC	線纜阻值<20K?;負載阻值>1K?
RS485	RS485通訊	VDD=24V DC	負載阻值<350?
R	絕緣電阻	測試端子與外電源間絕緣電阻施加電壓：500V; 測試端子：24V+,GND,FOUT,IOUT+,IOUT-,48,485B	>500M?

3.測量范圍及工作壓力

表6

公稱通徑（mm）	標準量程（m³/h）		擴展量程（m³/h）		常規耐壓等級（Mpa）	特制高壓等級（Mpa）	安裝方式
DN25	S	2.2-25	W	4-40	1.6	2.2,4.0	法蘭（螺紋）
DN40	S	5-50	W	6-60	1.6	2.2,4.0	法蘭（螺紋）
DN50	S1	6-65	W1	5-70	1.6	2.2,4.0	法蘭
	S2	10-100	W2	8-100
DN65	S	15-200	w	10-200	1.6	2.2,4.0	法蘭
DN80	S1	13-250	W	10-160	1.6	2.2,4.0	法蘭
	S2	20-400					法蘭
DN100	S1	20-400	W	13-250	1.6	2.5	法蘭
	S2	32-650					法蘭
DN125	S	25-700	W	20-800	1.6	2.5	法蘭
DN150	S1	32-650	W	80-1600	1.6	2.5	法蘭
	S2	50-1000					法蘭
DN200	S1	80-1600	W	50-1000	1.6	______	法蘭
	S2	130-2500					法蘭
DN250	S1	1300-2500	W	80-1600	1.6	______	法蘭
	S2	200-4000					法蘭
DN300	S	200-4000	W1	130-2500	1.6	______	法蘭
			W2	320-6500	1.6

五、儀表分類

1.按儀表功能分類氣體渦輪流量計可分為4大類，即：

▊氣體渦輪流量傳感器/變速器

▊智能型氣體渦輪流量計

▊低功耗型氣體渦輪流量計

▊智能溫壓補償型氣體渦輪流量計

2.功能說明

▊氣體渦輪流量傳感器/變速器

該類渦輪流量產品本身不具備現場顯示功能，僅將工況流量信號遠傳輸出。儀表價格低廉，靈活方便，體積小巧，特別適合與二次表顯示儀，PLC、DCS等計算機控制系統配合適用。該類渦輪流量計均為防爆產品，防護等級為;ExdⅡBT6.

按照不同的輸出信號，該類產品可分為傳感器和變送器

表7

	傳感器	變送器
顯示方式	無現場顯示	無現場顯示
信號輸出	三線制工況脈沖，高電平≥8V，低電平≤0.8V	工況4-20mA兩線制
供電電源	24VDC外供電	24VDC外供電
防爆等級	ExdⅡBT6	ExdⅡBT6

應用場合：可作為工況流量信號的采集儀表，將流量信號遠傳至上位機。

▊智能一體化氣體渦輪流量計（圖參見樣本）

一體化智能儀表，采用雙排液晶現場顯示，具有機構緊湊、讀數直觀清晰、可靠性高、不受外界電源的干擾、抗雷擊、成本低等明顯優點。該類渦輪流量計按照供電方式，是否具備遠傳信號輸出可分為以下5種。表8

類型	電池供電現場顯示型	現場顯示脈沖輸出型
儀表顯示	同時顯示工作狀態下的瞬時流量、總累計流量	同時顯示工作狀態下的瞬時流量、總累計流量
信號輸出	無	工況脈沖
供電電源	3V鋰電池（連續適用4年以上）	24VDC外供電和3V鋰電池
防爆等級	ExdⅡBT6	ExdⅡBT6
類型	現場顯示電流輸出型	雙供電電流輸出型
儀表顯示	同時顯示工作狀態下的瞬時流量、總累計流量	同時顯示工作狀態下的瞬時流量、總累計流量
信號輸出	工況4-20mA	工況4-20mA
供電電源	24VDC外供電	24VDC外供電和3V鋰電池
防爆等級	ExdⅡBT6	ExdⅡBT6
類型	現場顯示雙輸出型
儀表顯示	同時顯示工作狀態下的瞬時流量、總累計流量
信號輸出	工況4-20mA和工況脈沖
供電電源	24VDC外供電
防爆等級	ExdⅡBT6

應用場合：①在溫度、壓力相對溫定的工況現場，作為工業控制儀表

②在溫度、壓力相對溫定的工況現場，用戶可根據儀表示值參考氣體方程自行運算到標況流量。

n 低功耗型氣體渦輪流量計

一體化型智能儀表，采用雙排液晶現場顯示，具有機構緊湊、讀數直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優點。該類渦街流量計按照供電方式，是否具備遠傳信號輸出可分為4種。

表表9

類型	電池供電現場顯示型	RS486或4-20mA電流輸出型
信號顯示	同時顯示工作狀態下的瞬時流量、總積累流量	同時顯示工作狀態下的瞬時流量、總累計流量
信號輸出	無	RS485或4-20Ma
供電電源	3V鋰電池（連續適用4年以上）	24VDC外供電
防爆等級	ExdIIBT6	ExdIIBT6
類型	RS485+脈沖輸出型	RS485+0-20mA電流輸出型
信號輸出	同時顯示工作狀態下的瞬時流量、總累計流量	同時顯示工作狀態下的瞬時流量、總累計流量
供電電源	RS485和脈沖	RS485和0-20mA（三線制）
防爆等級	24VDC外供電	24VDC外供電
防爆等級	ExdIIBT6	ExdIIBT6

應用場合：①在溫度、壓力相對穩定的工況現場，作為工業控制儀表；

②在溫度、壓力相對穩定的工況現場，用戶可根據儀表示值參考氣體方程自行運算到標況流量。

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