便携式煤气流量计

    一、概述
    便携式煤气流量计是孔板流量计最理想的替代产品.涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种具有国际先进水平的新型流量计，由于它具有其它流量计不可兼得的优点，自七十年代以来得到了迅速发展，据有关资料显示，现在日本、欧美等发达国家使用涡街流量计的比例大幅度上升，已广泛应用于各个领域，将在未来流量仪表中占主导地位。便携式煤气流量计适用测量过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体、水和液体的质量流量和体积流量。便携式煤气流量计是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。便携式煤气流量计采用电子式力传感器是该产品真正实现高精度、高稳定性的关键所在，其测量精度及长期稳定性是老型机械式力传感器的靶式流量计所无法比拟的。此流量计既具有传统孔板、靶式、涡街等流量计无可动部件的特点，同时又具有与容积式流量计相媲美的测量准确度，加之其特有的抗干扰、抗杂质性能，除能替代常规流体流量测量外，尤其在高粘度、易堵卡、高温、高压、强腐蚀等流量计量困难的工况中具有很好的应用价值，目前已广泛应用于钢铁、石油、天然气、电力、造纸、化工、能源、食品、环保等各个领域的流量测量。
    便携式煤气流量计传感器是通过差压来测量流量的装置，是在皮托管流速测量原理的基础上发展起来的。可测量液体、气体以及蒸汽等流体的流量。由于没有活动部件，几乎无压力损失，安装维修方便，运行成本极低，备受用户青睐。传感器是由检测杆、取压口和导杆组成，它横穿管道内部与管轴垂直，在测杆的迎流面上设有多个测压孔测量总压平均值，在其背、侧流面有测量静压测压孔，分别由总压导压管和静压导压管引出，根据总压与静压的差压值，计算流经管道的流量。也可以用流量管壁静压代替传感器背流面的静压。便携式煤气流量计变送器是由传感器、引压附件和差压变送器、压力变送器、流量积算仪等配套组成的流量计。便携式煤气流量计传感器配上我公司生产的差压变送器、压力变送器、温度变送器以及流量积算仪即可组成各种类型的便携式煤气流量计。也可采用任何厂家生产的差压变送器、压力变送器、温度变送器以及流量积算仪组成各种类型的便携式煤气流量计。
    二、便携式煤气流量计工作原理
    便携式煤气流量计是基于皮托管测速原理发展起来的，它是通过管道的平均流速及管道的有效截面积的乘积来确定流量。
    一般管道中的流速分布是不均匀的。如果是充分发展的流体，其速度分布为指数规律。为了准确计量，将整个圆截面分面多个单元面积相等的多个半圆及多个半环。传感器的检测杆是由一根中空的金属管组成，迎流面钻多对总压孔，它们分别处于各单元面积的中央，分别反应了各单元面积内的流速大小。由于各总压孔是相通的，传至检测杆中的各点总压值平均后，由总压引出管引至高压接头，送到传感器的正压室。当传感器正确安装在有足够长的直管段的工艺管道上时，流量截面上应没有旋涡，整个截面的静压可认为是常数，在传感器的背面或侧面设有检测孔，代表了整个截面的静压。经静压引出管由低压接头引至传感器的负压室。正、负压室压差的平方与流量截面的平均流速成正比，丛而获得差压与流量成正比的关系。在此关系的基处上，可由伯努利方程和连续性方程推导得到均速管流量计的流量计算公式：
    Qv=α·ε·(π／4)·D2·(2?P／ρ1)0.5
    Qm=α·ε·(π／4)·D2·(2?P·ρ1)0.5
    其中：Qv： 体积流量 Qm： 质量流量
    α：传感器结构系数
    △P：差压值ε：流体膨胀系数
    ρ：流体工况下的密度 ε：流体膨胀系数
    对于不可压缩性流体ε=1，对于可压缩性体ε＜1，若式中D、△P、ρ1都使用SI单位，则QV的单位为M3∕S，Qm的单位为㎏∕S。
    传感器的流量系数α和可膨涨性系数ε，由标准装置上标定得知，并在出厂时在合格证书上注明。
    三、便携式煤气流量计主要技术参数 
     1.公称通径：25mm～300mm; 
     2.精确度等级：±1%R 、±1.5%R 、±0.2%FS(4～20mA); 
     3.被测介质：天然气、煤制气、空气等； 
     4.环境温度：-20℃～+50℃； 
     5.被测介质温度：-20℃～+80℃； 
     6.公称压力：1.6MPa 、2.5MPa 、4.0MPa 、20MPa； 
     7.防爆标志：ExibⅡBT4 、ExdⅡBT6; 
     8.输出信号：电压脉冲 、4～20mA二线制； 
     9.通信接口：选用RS-485通信接口。 
     10.供电电源：传感器：+5V～+24VDC(外接) 
                  变送器：+24VDC(外接)，流量计：3.0V锂电池(内置) 
    四、便携式煤气流量计主要特点
  1、无机械可动部件，不易腐蚀，稳定可靠，寿命长，长期运行无须特殊维护；
  2、采用16位电脑芯片，集成度高，体积小，性能好，整机功能强；
  3、智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传感器于一体, 采取内置式组合,使结构更加紧凑，可直接测量流体的流量、压力和温度，并自动实时跟踪补偿和压缩因子修正；
  4、采用双检测技术可有效地提高检测信号强度，并抑制由管线振动引起的干扰；
  5、采用国内领先的智能抗震技术，有效的抑制了震动和压力波动造成的干扰信号；
  6、采用汉字点阵显示屏，显示位数多，读数直观方便，可直接显示工作状态下的体积流量、标准状态下的体积流量、总量，以及介质压力、温度等参数；
  7、采用EEPROM技术，参数设置方便，可永久保存，并可保存最长达一年的历史数据；
  8、转换器可输出频率脉冲、4～20mA模拟信号，并具有RS485接口，可直接与微机联网，传输距离可达1.2km；
  9、多物理量参数报警输出，可由用户任选其中之一；
  10、流量计表头可360度旋转，安装使用简单方便；
  11、配合本公司的FM型数据采集器，可通过因特网或者电话网络进行远程数据传输
  12、压力、温度信号为传感器输入方式，互换性强；
  13、整机功耗低，可用内电池供电，也可外接电源。
    五、便携式煤气流量计选型
    便携式煤气流量计选型时，需考虑的几点因素  在对煤气流量计进行设计选型时应考虑很多因素，如流体特性、仪表性能、安装要求、环境条件、经济因素等。
    1、流体特性主要指燃气的压力、温度、密度、黏度、压缩性等，由于气体的体积随着温度、压力而变化，应考虑是否要补偿修正；
    2、便携式煤气流量计性能是指仪表的精度、重复性、线性度、量程比、压力损失、起始流量、输出信号及响应时间等。选流量计时应对上述指标进行仔细分析比较，选择能满足测量要求的仪表； 
    3、安装条件是指燃气流向、管道走向、上下游直管道长度、管径、空间位置及管件等，这些都会影响燃气流量计的准确运行、维护保养和使用寿命；
    4、经济因素是指购置费、安装费、维护费、校验费及备品备件等，其又受便携式煤气流量计的性能、可靠性、寿命等影响。
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