智能氣體腰輪(羅茨)流量計 | 智能氣體腰輪流量計是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進行溫度、壓力自動 補償的新一代流量計. | 一、概述 智能氣體腰輪流量計是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進行溫度、壓力自動 補償的新一代流量計,氣體是一種可壓縮流體,其體積值與溫度和壓力密切相關,為了貿易 雙方統一標準,必需將實際體積轉換成基準條件下的標準體積 (101.325 kPa 20 ℃)。為了 實現這一目的,智能氣體腰輪流量計,能對氣體的體積進行精確修正。是石油、化工、電力、 冶金等行業用于氣體計量的理想儀表。 產品的主要特點: l 集高精度、溫度、壓力、流量傳感器和智能體積修正于一體,可檢測被測氣體的溫度、壓力和流量 , 并進行流量自動跟蹤補償和壓縮因子修正運算。 l 采用的微機技術與高性能的集成芯片,整機功能強大,性能。 l 電路采用表面安裝工藝,結構緊湊、抗干擾能力強、可靠性高。 l 壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器全部內置,使結構更加緊湊。 l 采用的微功耗,整機功耗低,即能憑內置電池長期供電運行,又可由外電源供電運行 。 l 按流量頻率信號,可將儀表系數分段自動進行線性修正,從而提高了儀表的使用精度 。 l 具有故障自診斷和報警功能,可靠度高,采用 LCD 顯示,清晰直觀,讀數方便。 l 流量計帶有脈沖信號輸出,也可根據用戶需要輸出 4 ~20mA 標準模擬信號。 l 儀表自帶實時數據庫,通過 RS -485 通訊接口和本廠的專用 MODEM 配套,可組成電話抄表網絡,便于 數據的集中采集和實時管理。 l 采用的微功耗技術,整機功耗低,使用內置電池可運行五年以上。 l 就地顯示流量值,并帶多種信號輸出功能可滿足不同現場及系統的需求。 l 采用 E2PROM 數據存儲芯片,保存用戶參數、廠家參數及一定的歷史記錄。 l 采用高對比度的三行液晶顯示器,可顯示日期、標準累積流量、標準瞬時流量、介質溫度、壓力值和 電池電壓。 l 具有實時數據存儲功能,可防止更換電池或突然斷電時數據丟失,在停電狀態下,內部參數可性 保存。 二、 結構與工作原理 2.1 流量計由 5 個部分組成(見圖 1) 1、智能流量積算儀 2、流量傳感器 3、壓力傳感器 4、溫度傳感器 5、氣體腰輪流量計 圖 1 流量計結構原理圖 2.2 智能氣體腰輪流量計的工作原理(見圖 2 ) 智能氣體腰輪流量計,主要由殼體、共軛轉子和智能流量積算儀等部件構成。裝于計量室內的一對共 軛轉子在流通氣體的出入口壓差( P 入>P 出)作用下,通過精密加工的調校齒輪使轉子保持正確的相對位 置。轉子間、轉子與殼體、轉子與墻板間保持工作間隙,實現了連續的無接觸密封。轉子每轉動一周, 則輸出四倍計量室有效容積的氣體,轉子的轉數通過磁性密封聯軸裝置及減速機構 ,傳遞到智能流量積算 儀,從而顯示輸出氣體的累計體積量。其計量過程和工作原理如圖 2 所示(圖中僅表示了四分之一周期)。 圖2氣體腰輪流量計工作原理 三、主要技術參數與功能 3.1 流量計規格、基本參數和性能指標(見表 1) 型規格號 | 公稱通徑 DN(mm ) | 流量上限 m 3/h | 始動流量 m 3/h | QMAX時壓力損失pa | 公稱壓力MPa | 精確度% | 范圍度 | 材質 | JLQ-20 | 25 | 20 | 0.06 | 100 | 1.0 | 1.0 1.5 | 20:1 | 鋁合金 | JLQ-30 | 40 | 30 | 0.06 | 100 | 30 :1 | JLQ-40 | 40 | 40 | 0.06 | 1 40 | 40:1 | JLQ-60 | 50 | 6 0 | 0.07 | 100 | 60 :1 | JLQ-85 | 50 | 85 | 0.07 | 1 40 | 70 :1 | JLQ-100 | 80 | 100 | 0.07 | 1 10 | 70 :1 | JLQ-140 | 80 | 1 4 0 | 0.07 | 150 | 120:1 | JLQ-200 | 80 | 200 | 0.1 | 180 | 100:1 | JLQ-250 | 100 | 2 5 0 | 0.12 | 180 | 110:1 | JLQ-300 | 100 | 300 | 0.15 | 130 | 110 :1 | JLQ-450 | 100 | 450 | 0.15 | 200 | 11 0 :1 | JLQ-650 | 150 | 650 | 0.6 | 35 0 | 80 :1 | 鋁 | JLQ-1000 | 150 | 1000 | 1 | 450 | 80:1 | 鋁 | JLQ-1600 | 200 | 1600 | 1.2 | 50 0 | 80 :1 | 鋁 | ※公稱壓力大于1.0Mpa的需定做,材質一般為碳鋼或不銹鋼。 3.2 標準狀態條件:P=101.325 kPa T= 293.15K 3.3 使用條件:a. 環境溫度:-25 ℃~+80℃ b. 介質溫度:-20 ℃~+60℃ c. 相對濕度:5% ~95% d. 大氣壓力:86KPa~106Kpa 3.4 電氣性能指標: 3.4.1 工作電源: a. 內電源:1 節 3VDC 鋰電池,電池電壓在 2.0V~3.0V 時均可正常工作。 當電壓低于 2.5V 時,應更換電池。 b. 外電源:±24VDC±15%,紋波≤±5% ,適用于 4~20mA 輸出,脈沖輸出,RS-485 等。 3.4.2 整機功耗:外電源,≤1W 。 內電源,平均功耗≤1 mW ,可連續工作五年以上。 3.4.3 工況脈沖輸出方式 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 。該脈沖主要用于對儀表的標定。 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,輸出幅度 0 ~3V ,輸出脈沖寬度 500ms。該脈沖主要用于城市燃氣計量的 IC 卡 控制裝置或其它設備。該信號 1m 3 輸出 1 個脈沖。 3.4.4(4~20 )mA 標準模擬電流輸出功能 與標準體積流量成正比,4mA 對應 0 m 3/h ,20mA 對應標準體積流量(該值可設定)。 3.4.5 RS485 通信(采用光電隔離 RS485 通信模塊) 本積算儀通過內裝的 RS485 標準接口能與個人計算機和 PLC 等主機連接,進行串行通信??娠@示介 質壓力、溫度、瞬時流量、累計標準流量、電池電壓。 四、選型與安裝 .1 流量計選型 在介質壓力較高場所,為了提高計量的準確性,需要智能氣體腰輪流量計將工況流量轉換為標況流量 。 標準狀態(一個標準大氣壓,攝氏 20 ℃)下的體積流量,可按下式進行換算: Q標= × ×Q 其中:Q標 -- 標準狀態下的體積流量(Nm ³ /h ) Q工 -- 當時實際工作狀況下的體積流量(m ³/h ) P -- 當時管道中氣體的實際壓力,若計量過程中壓力有波動,則為管道中氣體實際平均 壓力(Pa ) P= P工 +B P工 -- 當時壓力計讀出的氣體平均表壓(Pa ) B -- 當時當地的大氣壓力(Pa ) T -- 當時管道中氣體的實際溫度( K )若計量過程中溫度有波動,則為管道中氣體實際 平均壓力 T=t+273.15K t -- 當時溫度計讀出的氣體平均攝氏溫度(℃) 4.2 選型實例: 已知某一供氣管線實際工作壓力為 0.5MPa~0.6MPa(表壓),介質溫度范圍為-10℃~+40℃,供氣峰 值量為 400~500Nm 3/h 。當地大氣壓為 101.3kPa,要求確定流量計的口徑。 分析:由于前面表 1 中給出的流量范圍為實際工作狀態下的流量范圍 ,因此需先將標況流量換算成工 況流量,再選擇合適的口徑。 計算:當介質壓力、溫度時(估算選型可不考慮天然氣壓縮因子的影響 ),此時當處于供氣 峰期時具有體積流量,所以有: Q | = Q ⋅ | P0 | ⋅ | T | = 9500× | | 101.325 | × | 273. 15 + 40 | = 933. 7 m 3 / h | | | | 101. 3 + 1000 | | | max | 0 | P T | 293. 15 | | | | | 0 | | | | | | | | 同理,當介質壓力、溫度時,此時當處于供氣谷期時具有最小體積流量,所以有: Q min | = 4000× | 101.325 | × | 273.15 + ( − 10) | = 227.2 m 3 / h | | | | | | 101.3 + 1500 | 293.15 | | | 即工作狀態下介質的流量范圍為 227.2~933.7m3/h 。由表 1 查得,需選取 JLQ-1000 流量計。 |