智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)
HPLUX系列智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)采用微處理技術(shù),具有功能強(qiáng)、流量范圍寬、操作維修簡單,安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn),主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品*水平。廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金煤炭等行業(yè)各種氣體計(jì)量。
一、HPLUX系列主要特點(diǎn):
1．內(nèi)置式壓力、溫度、流量傳感器，安全性能高,結(jié)
構(gòu)緊湊，外形美觀。
2．就地顯示溫度、壓力、瞬時(shí)流量和累積流量。
3．采用新型信號(hào)處理放大器和*的濾波技術(shù)，有效地剔除了壓力波動(dòng)和管道振動(dòng)所產(chǎn)生的干擾信號(hào)，大大提高了流量計(jì)的抗*力，使小流量具有出色的穩(wěn)定性。
4．*時(shí)間顯示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之功能，無論什么情況，都能保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,可*性保存。
5．整機(jī)功耗極低,能憑內(nèi)電池長期供電運(yùn)行,是理想的無需外電源就地顯示儀表。
6．防盜功能可靠，具有密碼保護(hù),防止參數(shù)改動(dòng)。
二、結(jié)構(gòu)與工作原理
1流量計(jì)結(jié)構(gòu)（見圖1）
2流量計(jì)工作原理（見圖2）
當(dāng)流體通過螺旋形導(dǎo)流葉片組成的旋渦發(fā)生體后，流體被迫繞旋渦發(fā)生體中心劇烈地旋轉(zhuǎn)，形成旋渦流。旋渦流加速，沿流動(dòng)方向經(jīng)縮徑段，流動(dòng)強(qiáng)度增強(qiáng)。當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后，在導(dǎo)流體回流的作用下，該旋渦產(chǎn)生二次旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即旋渦進(jìn)動(dòng)。二次旋渦進(jìn)動(dòng)的頻率與流量成正比。當(dāng)流量計(jì)設(shè)計(jì)得當(dāng)時(shí)，在很寬的流量范圍內(nèi)，旋渦的頻率與流量成線性關(guān)系。該頻率由壓電傳感器檢測(cè)，由流量積算儀進(jìn)行運(yùn)算和處理。
3流量積算儀工作原理（見圖3）
流量積算儀的原理框圖如3所示。CPU接收來自前置放大器的脈沖信號(hào)和經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器得到的壓力、溫度信號(hào)、經(jīng)過運(yùn)算zui終得到溫度、壓力、瞬時(shí)流量和累積流量值，并存貯在EEPROM中。同時(shí)，在LCD上顯示上述數(shù)據(jù)。流量顯示既可以顯示標(biāo)況流量，也可顯示工況流量，這由內(nèi)部設(shè)定的參數(shù)決定。當(dāng)內(nèi)部供電電池電壓低于2.5V時(shí)，在LCD上會(huì)出現(xiàn)閃爍的電池符號(hào)，以提醒及時(shí)更換電池。儀表上有三個(gè)功能鍵，<SET>鍵、<SHT>鍵和<INC>鍵可對(duì)內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。積算儀與用戶設(shè)備可通過以下三種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：脈沖放大輸出、4～20mA輸出和RS485通訊。
三、主要技術(shù)參數(shù)
1流量計(jì)規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標(biāo)（見表1）
注：a.表中所列的流量范圍為產(chǎn)品出廠時(shí)檢定的流量范圍（常溫、常壓下介質(zhì)為空氣P=1.205Kg/m3）；
b.隨著壓力的增大，流量范圍也隨之?dāng)U大。
2.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)情況；P=101.325kPa，T=293.15K
3.使用條件：
環(huán)境溫度：-30~+60℃
介質(zhì)溫度：-20~+80℃
相對(duì)溫度：5%~95%
大氣壓力：86kPa~106kPa
4.電氣性能指標(biāo)
工作電源：外電源：+24VDC
內(nèi)電源：3.6V鋰電池
整機(jī)耗能：外電源，<1W
內(nèi)電源，<0.3mW，鋰電池可用二年以上。
輸出方式：頻率信號(hào)
4~20mA電流信號(hào):對(duì)應(yīng)流量0~Qmax,20mA對(duì)應(yīng)流量可由用戶自己設(shè)定。
RS485通訊：可傳輸溫度、壓力、瞬時(shí)流量和累積流量參數(shù)。
5.防爆標(biāo)志：Exd Ⅱ BT4
6.防護(hù)等級(jí)：IP65
四、外形尺寸及安裝
1流量計(jì)外形尺寸（見圖4）
2流量計(jì)安裝尺寸
3流量計(jì)的安裝
1）流量計(jì)應(yīng)根據(jù)流向標(biāo)志安裝。
2）流量計(jì)可水平、垂直或任意角度傾斜安裝。
3）上下游直管段要求見（圖5）
4）被測(cè)介質(zhì)內(nèi)除含有較大顆粒或較長纖維性雜質(zhì)外，一般無需安裝過濾器。
5）流量計(jì)周圍不應(yīng)有強(qiáng)外磁場(chǎng)干擾及強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)。
6）流量計(jì)必須可靠接地。
五、流量計(jì)的選型
1.用戶在選型時(shí)，應(yīng)根據(jù)管道公稱壓力、介質(zhì)zui高壓力、介質(zhì)溫度、介質(zhì)組分情況，流量范圍及信號(hào)輸出要求合理選擇流量計(jì)的型號(hào)規(guī)格。
2.為使流量計(jì)的使用性能*，流量計(jì)的使用范圍在zui大流量的20%～80%范圍內(nèi)比較合適。
3.流量計(jì)出廠是的標(biāo)準(zhǔn)輸出配置是：具有工況脈沖信號(hào)輸出（三線制）、標(biāo)準(zhǔn)流量信號(hào)輸出或RS485通訊輸出。若要求有其他輸出功能，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說明。
4.選型實(shí)例
已知某一供氣管線的實(shí)際工作壓力為（表壓）0.8MPa～1.2MPa，介質(zhì)溫度范圍為-5℃～+40℃，供氣量為3000～10000Nm/h（標(biāo)況流量），在不考慮天然氣組分的情況下，要求確定流量計(jì)的規(guī)格型號(hào)。
分析：說明書表1中給出的流量范圍為工況流量范圍而本例中給出的流量范圍是標(biāo)況流量范圍。因此。必須根據(jù)氣態(tài)方程先將標(biāo)況流量換算廠工作流量，然后在選擇合適的口徑。氣態(tài)方程式如下：
Qvn= Qv ··· = Qv·C*·F
式中：Qvn ——標(biāo)況下的體積流量（m3/h）；
QV——工況下的體積流量（m3/h）；
Pn ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力（101.325 KPa）；
P ——工作狀態(tài)下的壓力（Pg+Pa）KPa；
Pg——流量計(jì)檢測(cè)點(diǎn)處的表壓力（KPa）；
Pa ——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?span>KPa）；
C* ——換算系數(shù)（查附錄A）
Tn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度293.15K（20℃）；
T ——被測(cè)流體的溫度（273.15+t）K；
Zn ——氣體在標(biāo)況下的壓縮系數(shù)；
Z ——氣體在工況下的壓縮系數(shù)；
Fz= :氣體壓縮因子，按中國石油天然氣中公司SY/T6143-1996標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算（查附錄B）
附錄B中的數(shù)據(jù)僅供參考，其數(shù)據(jù)按天然氣的真實(shí)相對(duì)密度Gr=0.600氨氣和二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)均為0.00計(jì)算所得，當(dāng)介質(zhì)壓力低于0.5MPa時(shí)，均可按Zb/Z=1.00估算。
計(jì)算：1.當(dāng)介質(zhì)壓力zui低（0.8MPa）、溫度zui高（+40℃）時(shí)處于（供氣峰期），應(yīng)具有zui大標(biāo)況體積流量（選型時(shí)可暫時(shí)不考慮Fz的影響，當(dāng)?shù)卮髿馊海?01.325 KPa）
Qmax=Qvn·· =10000×× = 1200.87 m3/h
或用公式
Qmax= ==1200.5 m3/h
（式中:C為換算系數(shù)，查附錄A表3）
2.介質(zhì)壓力zui高（1.2MPa）溫度zui低（-5℃）時(shí)處于（供氣谷期），應(yīng)具有zui小體積流量，即：
Qmin= 3000× × =213.51 m3/h
Qmin= ==214.3 m3/h
選型：從以上計(jì)算結(jié)果得知，要選擇的流量計(jì)其工況流量范圍為214～1200 m3/h；由表1查得，HPLUX-150型流量計(jì)（150～2250 m3/h）滿足此要求。
六、產(chǎn)品選型
1.用戶訂購本產(chǎn)品時(shí)要注意根據(jù)管道公稱直徑、流量范圍、公稱壓力、介質(zhì)zui大壓力、介質(zhì)溫度范圍、環(huán)境條件選擇合適的規(guī)格，在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的須注明防爆等級(jí)要求。
2.流量計(jì)一般為基本型，帶工況脈沖輸出和RS485通訊接口，若需要其它附件輸出功能，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)注明。
3.配套產(chǎn)品:可配套XMJA-8000型流量計(jì)積算儀通過RS485接口實(shí)現(xiàn)異地（距離≤100m）顯示。
4.用戶在選型時(shí)，請(qǐng)按照下列格式，詳細(xì)正確的填寫。
表3
附錄A
按氣態(tài)方程計(jì)算的換算系數(shù)C* 值
表4
注：1.表中數(shù)值以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.325KPa計(jì)算
2.壓力為表壓力
3.僅供參考
附錄B
氣體壓縮因子Fz值
表5
僅供參考
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