氣體腰輪流量計

一、氣體腰輪流量計概述

氣體腰輪流量計是一種高精度、高可靠性、寬范圍度的氣體監測和計量儀表。

智能氣體腰輪流量計是在腰輪流量計基礎上集成流量、溫度、壓力傳感器和智能化儀表的新型流量計。

智能氣體腰輪流量計氣體是測量天燃氣、城市煤氣、丙烷、氮氣、工業惰性氣體等非腐蝕性氣體的的理想儀表。

 

氣體腰輪流量計產品的主要特點

• 寬量程：

根據不同規格，zui高范圍度可達到1:216

• 低始動流量：

根據不同規格，zui低始動流量可達到0.04m3/h。

• 高精度、高重復性：

長期精度不受介質的影響，長期運行，精度穩定。

• 壓力損失?。?/span>

根據不同規格，壓力損失為0.08kPa-0.58kPa。

• 高集成度，低功耗

采用先進的微機技術與高性能的集成芯片，整機功能強大，性能優越.

• 結構緊湊：

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。

• 數字壓力溫度傳感器

數字溫度傳感器和數字壓力傳感器配置，單獨校準與檢定，更換、維護和使用方便。

• 分段修正

按流量頻率信號，可將儀表系數分六段自動進行線性修正，提高儀表的寬范圍精度.

• 完整數據存儲功能，

采用E2PROM數據存儲芯片，保存用戶參數、廠家參數，及時的數據保存功能，可防止突然掉電時數據丟失，在停電狀態下，內部參數可長久性保存。

• 基本輸出完整。

智能流量計帶有基表脈沖輸出、工況或標況脈沖信號輸出，和標定脈沖輸出。RS485接口輸出，也可根據用戶需要輸出4～20mA標準模擬信號。

• 數據追溯管理

實時數據庫，通過RS-485通訊接口，可查詢分析。

• GPRS實時管理系統

本系列中,B型表具有GPRS傳輸功能，可在線、定時長、定點實現傳輸功能，極其容易組建GPRS無線網絡系統

 

二、氣體腰輪流量計結構與工作原理

2.1、智能腰輪流量計由5個部分組成（見圖1）

1）  氣體腰輪流量計2）流量傳感器 3）壓力傳感器 4）溫度傳感器 5）智能流量積算儀

圖1 智能腰輪流量計組成示意圖

 

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zui佳工作間隙，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。其計量過程和工作原理如圖1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、氣體腰輪流量計主要技術參數與功能

3.1  產品執行標

    本流量計執行JB/T 7385-1994 《氣體腰輪流量計》和JJG633-2005《氣體容積式流量計檢定規程》的計量技術規范與標準， 符合國家標準GB3836.1-2010 《爆炸性環境 第1部分：設備通用要求》和GB3836.4-2010 《爆炸性環境 第4部分：由本質安全“i”保護的設備 》標準

3.2  精度等級

1.0級：Qmax-0.2Qmax  ±1.0%  0.2 Qmax-Qmin ±2.0%

1.5級：Qmax-0.2Qmax  ±1.5%  0.2 Qmax-Qmin ±3.0%

未特殊注明產品，按照1.5級精度出廠，其余精度，訂貨時，需要特殊說明定制。

3.3 流量計量計規格、基本參數和性能指標（見表1）

 （表1）

 

型規格號	公稱 通徑 DN   （mm）	量程比	流量 范圍 （m3/h ）	始動 流量 m3/h	Qmax時 壓力損失 kPa	yi	儀表系數	zui大 工作     壓力     MPa	公稱     壓力     MPa	材質
LLQ-10	25	12:1	0.5-10	0.04	0.10			<0.6	1.6	鋁合金
LLQ-16	25	20:1	0.8-16	0.04	0.10		7633.37
LLQ-25	40	25:1	1-25	0.07	0.10		4694.65	<1.2    <2.0	1.6   2.5
LLQ-40	40	40:1	1-40	0.07	0.14		3892.31
LLQ-60	50	65:1	1-65	0.1	0.10		1584.24
LLQ-85	50	70:1	1.1-85	0.1	0.14		1584.24
LLQ-100	80	70:1	1.5-100	0.1	0.11		987.581
LLQ-150	80	120:1	1.2-150	0.12	0.15		730.785
LLQ-200	80	70:1	3-200	0.15	0.18		479.837
LLQ-250	100	80:1	3-250	0.11	0.18		306.804	<1.2	1.6
LLQ-300	100	120:1	2.5-300	0.11	0.13		306.804
LLQ-450	100	110:1	4-450	0.1	0.20		231.350x2
LLQ-500	100	125:1	4-500	0.1	0.20
LLQ-650	150	80:1	8-650	0.65	0.35		86.7083			鋁、鑄鐵
LLQ-1000	150	90:1	11-1000	0.76	0.45		61.8990			鋁、鑄鐵
LLQ-1600	200	64:1	25-1600	1.2	0.50		50.2425			鋁、

 

 3.4 使用條件

3.4.1 標準狀態條件：P=101.325 kPa   T= 293.15K

3.4.2 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

3.5電氣性能指標

3.5.1工作電源：a.內電源：1節3.6VDC鋰電池，電池電壓在3.1V～3.6V時均可正常工作。

當電壓低于3.1V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；

3.5.2整機功耗：外電源，﹤1W

                       內電源，平均功耗≤1m W，可連續工作五年以上。

3.5.3 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1m3輸出1個脈沖。

3.5.4 電流輸出

4～20mA標準模擬電流輸出功能

與標準體積流量成正比，4mA對應0 Nm3/h，20mA對應zui大標準體積流量（該值可設定）。

輸出形式為：二線制或三線制

3.5.5  RS485通信

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、電池電壓等。

3.5.6  GPRS通信

通過內裝的GPRS系統，進行串行通信?？蓪崿F遠程抄表系統

顯示介質壓力、溫度、瞬時流量、累計標準流量、電池電壓等。

3.5.7 閥門控制輸出：

      可選擇閥門控制型，直接控制閥門，實現獨立控制和遠程控制                                                   

四、氣體腰輪流量計選型與安裝

4.1流量計選型

用戶應根據管線輸氣量，介質可能達到的溫度和壓力范圍，估算出管線的zui高和zui低體積流量，正確選擇流量計規格。當兩種口徑流量計均能覆蓋zui低和zui高體積流量時，在壓損允許下，應選小口徑。

選型計算按照公式（1）

Qg=Zg/Zn*Pn/(Pg+Pa)*Tg/Tn*Qn=101.325/(Pg+Pa)*(1/ Zn/Zg)*( Tg/293.15)Qn

式中：Tg、Pg、Pa含義同上，Qg為體積流量，Qn為標準體積流量，Zn/Zg數值列于表2。因計算步長較大，表內數據僅供參考，表中數據按天然氣真實密度Gr=0.600,氮氣和二氧化碳摩爾分數均為0.00計算。當介質壓力低于0.1 Mpa，均可按Zn/Zg=1.00估算。

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400～500Nm3/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zui低、溫度zui高時（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zui大體積流量，所以有：

 

同理，當介質壓力zui高、溫度zui低時，此時當處于供氣谷期時具有zui小體積流量，所以有：

 

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LLQ-1000A 

4.3流量計外型尺寸及安裝（見圖3-54和表3）