氣體渦輪流量計概述
氣體渦輪流量計是廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣等氣體的計量。
該產品經國家防爆產品質檢部門GB3836.2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第一部：通用要求》，GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第2部分：隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第4部分：本質安全型“i”》標準檢驗合格，防爆標志為Exd Ⅱ BT6（隔爆型）、Exia Ⅱ CT6（本安型）。適用于含有ⅡA、Ⅱ8、ⅡC類T1~T6溫度組別爆炸性氣體混合物的0（僅本安型）1、2區(qū)危險場所。
渦輪流量計產品特點
◆采用新型傳感器，始動流量計，壓力損失小，抗震與抗脈動流性能好，不易腐蝕，可靠性好，使用壽命長。
◆采用新型微處理器與高性能的集成芯片，運算精度高，整機功能強大，性能優(yōu)越。
◆采用先進的微功耗高新技術，整機功耗低。既能用內電池長期供電運行，又可由外電源供電運行。
◆按流量頻率信號，可將儀表系數分八段自動進行線性修正，可根據用戶需要提高儀表的計算精度。
◆采用EEPROM數據存儲技術，具備歷史數據的存儲與查詢功能，三種歷史數據記錄方式可供用戶選擇。
◆流量計表頭可180°旋轉，安裝使用簡單方便。
◆高精確度，一般可達±1.5%R，±1.0%R。
◆重復性好，短期重復性可達0.05%~0.2%正是由于具有良好的重復性，在貿易結算中優(yōu)先選用的流量計。
◆可檢測被測氣體的溫度、壓力和流量，能進行流量自動跟蹤補償，并顯示標準狀態(tài)下（Pn=101.325KPa,Tn=293.15K）的氣體流量；可實時查詢溫度、壓力、時間、日期等數據。
渦輪流量計工作原理
當氣流進入流量計時，首先經過獨立機芯的前導流體并加速，在流體的作用下，由于渦輪葉片與流體流向成一定角度，此時渦輪產生轉動力矩，在渦輪克服阻力力矩和摩擦力矩后開始轉動。當阻力力矩達到平衡時，轉速穩(wěn)定，渦輪轉動速度與流量成線性關系，通過旋轉的發(fā)信盤上的磁體周期性地改變傳感器磁阻，從而在傳感器兩端感應出流體體積流量成正比的脈沖信號。該信號經前置放大器放大、整形后和壓力溫度傳感器檢測到的壓力、溫度信號同時輸給流量積算儀進行處理，直接顯示標準體積流量和標準體積總量。
流量計算儀工作原理
流量計算儀有溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理單元組成，并配有外輸出接口，輸出各種信號。流量計中的微處理器按照氣態(tài)方程進行溫壓補償，并自動進行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：
Qn=Zn∕Zg•(Pg+Pa)∕Pn•Tn∕Tg•Qg
式中：Qn-標準狀態(tài)下的體積流量（m³∕h）
Qg-未經修正的體積流量（m³∕h）
Pg-流量計壓力檢測點處的表壓（KPa）
Tg-介質的絕對溫度（273.15+t）k
t-被測介質攝氏溫度（℃）
Zn-標準狀態(tài)下的壓縮系數
Tn-標準狀態(tài)下的絕對溫度（293.15k）
Pn-標準大氣壓（101.325KPa）
渦輪流量計技術參數
|
執(zhí)行標準
|
封閉式管道中氣體流量的測量-氣體渦輪流量計（GB∕T8940-2003）
|
|
儀表口徑（mm）及連接方式
|
25、40、50、65、80、100、125、150、200、250、250、300采用法蘭連接
25、40、50可采用螺紋連接
|
|
精度等級
|
±1.5%R（±1%R需特制）
|
|
量程比
|
1:10；1:20；1:30
|
|
儀表材質
|
表體：304不銹鋼或者鑄鋁
葉輪：防腐ABS或優(yōu)質鋁合金
轉換器：鑄鋁
|
|
使用條件
|
介質溫度：-20℃~80℃
環(huán)境溫度：-30℃~60℃
相對濕度：5%~90%
大氣壓力：86KPa~106KPa
|
|
工作電源
|
-
外電源：+24VDC±15%，波紋≤±5%，適用于4-20mA輸出、脈沖輸出、RS485等
-
內電源：1組3.0V10AH鋰電池，電池電壓在2.0V~3.0V時均可正常工作。
當電壓低于2.0時出現欠壓指示
|
|
整機功耗
|
-
外電源：＜1W
-
內電源：平均功耗≤1W，可連續(xù)使用三年以上。
|
|
信號輸出功能
|
脈沖信號①、4-20mA電流信號②、控制信號③
|
|
通訊輸出功能
|
RS485通訊④
|
|
實時記錄功能⑤
|
起停記錄、日記錄、定時間間隔記錄
|
|
信號線接口
|
內螺紋M20*1.5或其他
|
|
防爆等級
|
Exd Ⅱ BT6或Exia Ⅱ CT4
|
|
防護等級
|
IP65
|
渦輪流量計測量范圍及工作壓力
|
公稱通徑（mm）
|
型號
|
標準量程（m³∕h）
|
擴展量程（m³∕h）
|
常規(guī)耐壓等級（MPa）
|
特制耐壓等級（MPa）
|
安裝方式
|
|
DN25
|
GY-25□
|
S
|
2.5-25
|
W
|
4-40
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭（螺紋）
|
|
DN40
|
GY-40□
|
S
|
5-50
|
W
|
6-60
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭（螺紋）
|
|
DN50
|
GY-50□
|
S1
|
6-65
|
W1
|
5-70
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭
|
|
S2
|
10-100
|
W2
|
8-100
|
|
DN65
|
GY-65□
|
S
|
15-200
|
W
|
10-200
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭
|
|
DN80
|
GY-80□
|
S1
|
13-250
|
W
|
10-160
|
1.6
|
2.5-4.0
|
法蘭
|
|
S2
|
20-400
|
|
DN100
|
GY-100□
|
S1
|
20-400
|
W
|
13-250
|
1.6
|
2.5
|
法蘭
|
|
S2
|
32-650
|
|
DN125
|
GY-125□
|
S
|
25-700
|
W
|
20-800
|
1.6
|
2.5
|
法蘭
|
|
DN150
|
GY-150□
|
S1
|
32-650
|
W
|
80-1600
|
1.6
|
2.5
|
法蘭
|
|
S2
|
50-1000
|
|
DN200
|
GY-200□
|
S1
|
80-1600
|
W
|
50-1000
|
1.6
|
-
|
法蘭
|
|
S2
|
130-2500
|
|
DN250
|
GY-250□
|
S1
|
130-2500
|
W
|
80-1600
|
1.6
|
-
|
法蘭
|
|
S2
|
200-4000
|
|
DN300
|
GY-300□
|
S
|
200-4000
|
W1
|
130-2500
|
1.6
|
-
|
法蘭
|
|
W2
|
320-6500
|
渦輪流量計儀表選型
用戶在選型時，應根據管道公稱壓力、介質 高壓力、介質溫度、介質組分情況、 流量范圍及信號輸出要求合理選擇流量計的型號規(guī)格。
為使流量計的使用性能 佳，流量計的使用流量范圍應在（20%~80%）Qmax范圍內比較合適。
流量計出廠時的信號輸出方式：工況脈沖信號輸出（三線制）、標準流量信號（IC卡）輸出或RS-485通訊輸出。若要求有其他輸出功能，請在訂貨時說明。
渦輪流量計典型應用：天然氣、氮氣、壓縮空氣等中低流速氣體
液體渦輪流量計概述：
WD-GY系列渦輪流量計是吸取了國內外流量儀表先進技術經過優(yōu)化設計，具有結構簡單、輕巧、精度高、重復性好、反應靈敏，安裝維護使用方便等特點的新一代渦輪流量計，廣泛用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉A12O3、硬質合金不起腐蝕作用，且無纖維、顆粒等雜質，工作溫度下運動粘度小于5*10﹣²*³㎡∕s的液體，對于運動粘度大于5*10﹣²*³㎡∕s的液體，可對流量計進行實液標定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以進行定量控制、超量報警等，是流量計量和節(jié)能的理想儀表。
渦輪流量計工作原理
當被測流體流過傳感器時，在流體作用下，葉輪受力旋轉，其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產生周期性的感應電勢，即電脈沖信號，經放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
渦輪流量計的流量方程可分為兩種：實用方程和理論流量方程。
流量計的系數與流量（或管道雷諾數）的關系曲線如下圖所示。由圖可見，儀表系數可分為兩段，即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關。在非線性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當流體低于傳感器流量下限時，儀表系數隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關系。當流量超過流量上限時要注意防止空穴現象。結構相似的TUF特性曲線的形狀是相似的，它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
傳感器的儀表系數由流量校驗裝置校驗得出，它完全不問傳感器內部流體機理，把傳感器作為一個黑匣子，根據輸入（流量）和輸出（頻率脈沖信號）確定其轉換系數，它便于實際應用。但要注意，此轉換系數（儀表系數）是有條件的，其校驗條件是參考條件，如果使用時偏離此條件系數將發(fā)生變化，變化的情況視傳感器類型，管道安裝條件和流體特性參數的情況而定。
渦輪流量計理論流量方程
根據動量矩定理可以列出葉輪的運動方程
國內外學者提出許多理論流量方程，他們適用于各種傳感器結構及流體工作條件，至今渦輪儀表特性的水動力學特性仍舊不很清楚，它與流體特性及流動特性有復雜的關系。比如當現場有漩渦和非對稱速度分布時水動力學特性就非常復雜。不能用理論式推導儀表系數，儀表系數仍需由實流校驗確定。但是理論流量方程有巨大的實用意義，它可用于指導傳感器結構參數設計及現場使用條件變化時儀表系數變化規(guī)律的預測和估算。
渦輪流量計產品特點
♦高精確度，一般可達±1%R、±0.5%R，高精度型可達±0.2%R；
♦重復性好，短期重復性可達0.05%~0.2%，正是由于具有良好的重復性，如經常校準或在線校準可得到極高的精確度，在貿易結算中是優(yōu)先選用的流量計；
♦輸出脈沖頻率信號，適用于總量計量及與計算機連接，無零點漂移，抗干擾能力強；
♦可獲得很高的頻率信號（3~4kHz），信號分辨率強；
♦范圍度寬，大中口徑可達1:20，小口徑為1:10；
♦結構緊湊輕巧，安裝維護方便，流通能力大；
♦適用高壓測量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表；
♦專用型傳感器類型多，可根據用戶特殊需要設計為各類專用型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型；
♦可制成插入型，適用于大口徑測量，壓力損失小， 低，可不斷流取出，安裝維護方便。
渦輪流量計主要技術參數
|
執(zhí)行標準
|
渦輪流量傳感器（JB∕T9246-1999）
|
|
儀表口徑（mm）及連接方式
|
4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接
（15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接
|
|
精度等級
|
±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制）
|
|
量程比
|
1:10；1:15;1:20
|
|
傳感器材質
|
304不銹鋼、316（L）不銹鋼等
|
|
使用條件
|
介質溫度：-20℃~120℃ 環(huán)境溫度：-20℃~60℃
相對濕度：5%~90% 大氣壓力：86KPa~106KPa
|
|
信號輸出功能
|
脈沖信號、4~20mA信號
|
|
通訊輸出功能
|
RS485通訊、HART協議等
|
|
工作原理
|
-
外電源：+24VDC±15%，波紋≤±5%，適用于4-20mA輸出、脈沖輸出、RS485等
-
內電源：1組3.0V10AH鋰電池，電池電壓在2.0V~3.0V時均可正常工作。
|
|
信號線接口
|
基本型：豪斯曼接頭或自帶三芯線纜；防爆型：內螺紋 M20*1.5
|
|
防爆等級
|
ExiaⅡCT4或ExdⅡBT6
|
|
防護等級
|
IP65或更高（可定制）
|
渦輪流量計測量范圍及工作壓力
|
儀表口徑（mm）
|
正常流量范圍（m³∕h）
|
擴展流量范圍（m³∕h）
|
常規(guī)連接方式
與耐壓等級
|
特制耐壓等級（MPa）（法蘭夾裝）
|
|
DN4
|
0.04~0.25
|
0.04~0.4
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
10、16、25
|
|
DN6
|
0.1~0.6
|
0.06~0.6
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
10、16、25
|
|
DN10
|
0.2~1.2
|
0.15~1.5
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
10、16、25
|
|
DN15
|
0.6~6
|
0.4~8
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN20
|
0.8~8
|
0.45~9
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN25
|
1~10
|
0.5~10
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN32
|
1.5~15
|
0.8~15
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN40
|
2~20
|
1~20
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN50
|
4~40
|
2~40
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
DN65
|
7~70
|
4~70
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
DN80
|
10~100
|
5~100
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
DN100
|
20~200
|
10~200
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16、25
|
|
DN125
|
25~250
|
13~250
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16
|
|
DN150
|
30~300
|
15~300
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16
|
|
DN200
|
80~800
|
40~800
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16
|
渦輪流量計典型應用：水、柴油、甲醇等無雜質無強烈腐蝕性液體。
|
