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气体涡轮流量计的安装说明
点击次数:5335 发布时间:2012-12-20

 

A气体涡轮流量计的安装说明
一、概述
 气体涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表先进技术优化设计,综合了气体力学、流体力学、电磁学等理论而自行研制的集温度、压力、流量传感器和智能流量积算仪于于一体的新一代高精度、高可靠性的气体精密计量仪表,具有出色的低压和高压计量性能,多种信号输出方式以及对流体扰动低敏感性,广泛适用于天然气、煤制气、液化气、轻烃气体等气体的计量。
该产品经国家防爆产品质检部门按GB3836.2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部:通用要求》,GB38362.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备第4部分:本质安全“i”》标准检验合格,防爆标志为ExdⅡBT6(隔爆型)、ExiaⅡCT6(本安型)。适用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC类T1~T6温度组别爆炸性气体混合物的0(仅本安型)1、2区危险场所。
二、产品特点
   ■采用新型传感器,始动流量低、压力损失小、抗振与抗脉动流性能好,不易腐蚀、可靠性好、使用寿命长。
   ■采用新型微处理器与高性能的集成芯片,运算精度高、整机功能强大,性能优越。
   ■采用先进的微功耗高新技术,整机功耗低。既能用内电池长期供电运行,又可由外电源供电运行。
   ■按流量频率信号,可将仪表系数分八段自动进行线性修正,可根据用户需要提高仪表的计算精度。
   ■采用EEPROM数据存贮技术,具备历史数据的存贮与查询功能,三种历史数据记录方式可供用户选择。
   ■流量计表头可180°旋转,安装使用简单方便。
   ■高度,一般可达±1.5%R、±1.0%R。
   ■重复性好,短期重复性可达0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重复性,在贸易结算中是优先选用的流量计。
   ■可检测被检测气体的温度、压力和流量,能进行流量自动跟踪补偿,并显示标准状态下(Pn=101.325KPa,Tn=293.15K)的气体流量:可实时查询温度、压力、时间、日期等数据。
三、工作原理
1.流量计结构:见http:///zhongkong-Products-349732/ 
2.工作原理
气体流进入流量计时,首先经过独立机芯的前导流体并加速,在流体的作用下,由于涡轮叶片与流体的流向成一定角度,此时涡轮产生转动力矩,在涡轮克服阻力力矩和摩擦力矩后开始转动。当诸力矩达到平衡时,转速稳定,涡轮转动速度与流量成线性关系,通过旋转地发信盘的磁体周期性地改变传感器的磁阻,从而在传感器两端感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号,该信号经前置放大器放大、整形后和压力温度传感器检测到的压力、温度信号同时输给流量积算仪进行处理,直接显示标准体积流量和标准体积总量。
3.流量积算仪工作原理
流量积算仪有温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道以及微处理单元组成,并配有外输接口,输出各种信号。流量计中的微处理器按照气态方程进行温压补偿,并自动进行压缩因子修正,气态方程如下:
       Qn=Zn/Zg.(Pg+Pa)/Pn.Tn/Tg.Qg
 式中:Qn—标准状态下的体积流量(m³/h)
       Qg—未经修正的体积流量(m³/h)
       Pg—l流量计压力检测点处的表压(KPa)
       Pa—当地大气压(KPa)
       Tg—介质的温度(273.15+t)K
       t—被测介质摄氏温度(℃)
       Zn—标准状态下的压缩系数
       Zg—工作状态下的系数
       Tn—标准状态下的温度(293.15K)
       Pn—标准大气压(101.325KPa)
注:对天然气Zn/Zg=(Fz)²,Fz成为超压缩因子,按中国石油天然气总公司的标准SY/T6143-4996中的公式进行计算。 
四、技术参数
1.基本参数

执行标准
封闭式管道中气体流量—气体涡轮流量计(GB/T8940-2003)
 
仪表口径(mm)及连接方式
25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300采用法兰连接
25、32、40、50可采用螺纹连接
精度等级
±1.5%R(±1%R需特制)
量程比
1:10 ;1:20 ;1:30
 
仪表材质
表体:304不锈钢或铸铝
叶轮:防腐ABS或铝合金
转换器:铸铝
 
 
               使用条件
介质温度:-20℃~+80℃
环境温度:-30℃~+60℃
相对湿度:5%~90%
大气压力:86Kpa~106Kpa
 
 
工作电源
外电源:+24VDC±15%,纹波≤±5%,适用于4-20mA输出、脉冲输出、RS485通讯输出等
内电源:1组3.0V10AH锂电池,电池电压在2.0V~3.0V时均
          可正常工作。
          当电压低于2.0时出现欠压指示  
整机耗能
外电源:<1W
内电源:平均功耗≤1W,可连续使用三年以上。
信号输出功能
脉冲信号?、4-20mA电流信号 ?、控制信号?
通讯输出功能
RS485通讯④
实时记录功能⑤
起停记录、日记录、定时间间隔记录
信号接线口
内螺纹M20*1.5或其他
防爆等级
ExdⅡBT6或ExiaⅡCT4
防护等级
IP65
 

 ①脉冲输出方式(由设定选择以下三种之一)
 A.工况脉冲信号,直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出,高电平≥20V,低电平≤1V。
 B.与标准体积流量成正比的频率信号,经光耦隔离放大输出,高电平≥20V,低电平≤1V。
 C.定标脉冲信号,与IC卡阀门控制器配套,高电平幅度≥2.8V,低电平幅度≤0.2V,单位脉冲代表体积量可设定范围:0.01m³~10.00m³.但选择该值时必须注意:定标脉冲信号频率应≤200HZ.
②4-20mA电流信号(采用光隔离电流模块)
 与标准体积流量成正比,4mA对应0m³/h,20mA对应zui大标准体积流量(该值可设定),制式:两线制或三线制。
③控制信号
 A.下限报警信号(LP):光电隔离开集电极(OC):输出,正常状态OC门截止,报警状态OC门导通,zui大负载电流50mA,工作电压+12VDC~+24VDC。
 B.上限报警信号(UP):光电隔离开集电极(OC)输出,正常状态OC截止,报警状态OC门导通,zui大负载电流50mA,工作电压+12VDC~+24VDC。
 C.关阀报警输出(BC端,IC卡控制器用):逻辑门电路输出,正常输出低电平,幅度≤0.2V;报警输出高电平,幅度≥2.8V,负载电阻≥100K?。
 C.电池欠压报警输出(BL,IC卡控制器用);逻辑门电路输出,正常输出低电平,幅度≤0.2V;报警输出高电平,幅度≥2.8V,负载电阻100K?。
④RS485通讯
   采用RS485接口,可直接与上位机或二次仪表联网,远传显示介质的温度、压力和经温度、压力补偿后的标准体积流量和标准体积总量。
⑤实时记录功能
   流量计为了适应数据管理方面的需要,增加了实时数据存贮功能,由设定以下三者之一:
   a.起停记录:zui近的1200次启停时间、总量、净流量记录。出厂默认页。
   b,日记录:zui近920天的日期、零点时间的温度、压力、标准体积和总量记录。
   C,定时间间隔记录:1200条定时时间间隔的日期时间、温度、压力、标准体积和总流量记录。
   通过笔记本电脑可读取上述存贮数据,形成数据报表、曲线图供分析。
电气参数
2.1气体涡轮流量计                       ;                   ;                 表2

符号
参数
测试条件
典型值
VDD
工作电源
 
外电源;+24VDC±15%,纹波≤±5%
VIN
信号输出
 
峰峰值VPP:10~50mV;频率≤2KHZ
IOUT
输出电流
VDD=24VDC
4~20mA,线性度≤2‰,负载电阻<800?
R
绝缘电阻
测试端子与外壳间绝缘电阻
施加电压:50V;
测试端子:A+,B-
>500M?

2.2智能气体涡轮流量计
2.2.1电池供电
   ;                                            &nbsp;                           表3

符号
参数
测试条件
典型值
VDD
工作电源
 
3.6V锂电池
IS
静态电流
无输入
207.38µA
IP
工作电流
输入信号1KHZ
213.53µA
VIN
输入信号
 
峰峰值VPP:10~50mV;频率≤2KHZ
R
绝缘电阻
测试端子与外壳间绝缘电阻
施加电压:50V;
测试端子:电池正端,电池负端
>500M?

 
2.2.2 24V供电                                                       &nbsp;       表4

符号
参数
测试条件
典型值
VDD
工作电源
 
外电源;+24VDC±15%,纹波≤±5%
VIN
信号输出
 
峰峰值VPP:10~50mV;频率≤2KHZ
IOUT
输出电流
VDD=24VDC
4~20mA,线性度≤1.1‰,负载电阻<850?
R
绝缘电阻
测试端子与外壳间绝缘电阻
施加电压:50V;
测试端子:24V+,GND,
5V+,mA+,mA-,FOUT
 
>500M?

2.3低功耗气体涡轮流量计                 &nbsp;             &nbsp;                     表5

符号
参数
测试条件
典型值
VDD
工作电源
 
外电源;+24VDC±15%,纹波≤±5%
3.6V锂电池
IS
静态电流
无输入
446.49µA
IP
工作电流
输入信号1KHZ
1.283mA
VIN
输入信号
 
峰峰值VPP:10~50mV;频率≤2KHZ
RL
输出脉冲负载
VDD=24V DC
线缆阻值<20K?;负载阻值>1K?
RS485
RS485通讯
VDD=24V DC
负载阻值<350?
R
绝缘电阻
测试端子与外电源间绝缘电阻
施加电压:500V;
测试端子:24V+,GND,FOUT,IOUT+,IOUT-,48,485B
 
 
>500M?

3.测量范围及工作压力
              &nbsp;                                    &nbsp;             表6

公称通径
(mm)
标准量程
(m³/h)
扩展量程
(m³/h)
常规耐压等级
(Mpa)
特制高压等级
(Mpa)
安装方式
DN25
S
2.2-25
W
4-40
1.6
2.2,4.0
法兰(螺纹)
DN40
S
5-50
W
6-60
1.6
2.2,4.0
法兰(螺纹)
DN50
S1
6-65
W1
5-70
1.6
 
2.2,4.0
法兰
S2
10-100
W2
8-100
DN65
S
15-200
w
10-200
1.6
2.2,4.0
法兰
DN80
S1
13-250
W
10-160
1.6
 
2.2,4.0
法兰
S2
20-400
法兰
DN100
S1
20-400
W
13-250
1.6
 
2.5
法兰
S2
32-650
法兰
DN125
S
25-700
W
20-800
1.6
2.5
法兰
DN150
S1
32-650
W
80-1600
1.6
 
2.5
法兰
S2
50-1000
法兰
DN200
S1
80-1600
W
50-1000
1.6
 
______
法兰
S2
130-2500
法兰
DN250
S1
1300-2500
W
80-1600
1.6
______
法兰
S2
200-4000
法兰
DN300
S
200-4000
W1
130-2500
1.6
______
法兰
W2
320-6500
1.6

五、仪表分类
1.按仪表功能分类气体涡轮流量计可分为4大类,即:
 ▊气体涡轮流量传感器/变速器
 ▊智能型气体涡轮流量计
 ▊低功耗型气体涡轮流量计
 ▊智能温压补偿型气体涡轮流量计
2.功能说明
 ▊气体涡轮流量传感器/变速器
该类涡轮流量产品本身不具备现场显示功能,仅将工况流量信号远传输出。仪表价格低廉,灵活方便,体积小巧,特别适合与二次表显示仪,PLC、DCS等计算机控制系统配合适用。该类涡轮流量计均为防爆产品,防护等级为;ExdⅡBT6.
按照不同的输出信号,该类产品可分为传感器和变送器
                                                   &nbsp;                        表7

 
传感器
变送器
显示方式
无现场显示
无现场显示
信号输出
三线制工况脉冲,高电平≥8V,低电平≤0.8V
工况4-20mA两线制
供电电源
24VDC外供电
24VDC外供电
防爆等级
ExdⅡBT6
ExdⅡBT6

应用场合:可作为工况流量信号的采集仪表,将流量信号远传至上位机。
▊智能一体化气体涡轮流量计(图参见样本)
一体化智能仪表,采用双排液晶现场显示,具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源的干扰、抗雷击、成本低等明显优点。该类涡轮流量计按照供电方式,是否具备远传信号输出可分为以下5种。表8

类型
电池供电现场显示型
现场显示脉冲输出型
仪表显示
同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量
同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量
信号输出
工况脉冲
供电电源
3V锂电池(连续适用4年以上)
24VDC外供电和3V锂电池
防爆等级
ExdⅡBT6
ExdⅡBT6
类型
现场显示电流输出型
双供电电流输出型
仪表显示
同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量
同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量
信号输出
工况4-20mA
工况4-20mA
供电电源
24VDC外供电
24VDC外供电和3V锂电池
防爆等级
ExdⅡBT6
ExdⅡBT6
类型
现场显示双输出型
 
仪表显示
同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量
 
信号输出
工况4-20mA和工况脉冲
 
供电电源
24VDC外供电
 
防爆等级
ExdⅡBT6
 

应用场合:①在温度、压力相对温定的工况现场,作为工业控制仪表
          ②在温度、压力相对温定的工况现场,用户可根据仪表示值参考气体方程自行运算到标况流量。
n        低功耗型气体涡轮流量计       
一体化型智能仪表,采用双排液晶现场显示,具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、成本低等明显优点。该类涡街流量计按照供电方式,是否具备远传信号输出可分为4种。
                                            ;                                                 表9

类型
电池供电现场显示型
RS486或4-20mA电流输出型
信号显示
同时显示工作状态下的瞬时流量、总积累流量
同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量
信号输出
RS485或4-20Ma
供电电源
3V锂电池(连续适用4年以上)
24VDC外供电
防爆等级
ExdIIBT6
ExdIIBT6
类型
RS485+脉冲输出型
RS485+0-20mA电流输出型
信号输出
同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量
同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量
供电电源
RS485和脉冲
RS485和0-20mA(三线制)
防爆等级
24VDC外供电
24VDC外供电
防爆等级
ExdIIBT6
ExdIIBT6

 应用场合:①在温度、压力相对稳定的工况现场,作为工业控制仪表;
        &nbsp; ②在温度、压力相对稳定的工况现场,用户可根据仪表示值参考气体方程自行运算到标况流量。

 

 
 
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