气体腰轮流量计

一、气体腰轮流量计概述

气体腰轮流量计是一种高精度、高可靠性、宽范围度的气体监测和计量仪表。

智能气体腰轮流量计是在腰轮流量计基础上集成流量、温度、压力传感器和智能化仪表的新型流量计。

智能气体腰轮流量计气体是测量天燃气、城市煤气、丙烷、氮气、工业惰性气体等非腐蚀性气体的的理想仪表。

气体腰轮流量计产品的主要特点

• 宽量程：

根据不同规格，zui高范围度可达到1:216

• 低始动流量：

根据不同规格，zui低始动流量可达到0.04m3/h。

• 高精度、高重复性：

长期精度不受介质的影响，长期运行，精度稳定。

• 压力损失小：

根据不同规格，压力损失为0.08kPa-0.58kPa。

• 高集成度，低功耗

采用先进的微机技术与高性能的集成芯片，整机功能强大，性能优越.

• 结构紧凑：

压力传感器、温度传感器、流量传感器全部内置，使结构更加紧凑。

• 数字压力温度传感器

数字温度传感器和数字压力传感器配置，单独校准与检定，更换、维护和使用方便。

• 分段修正

按流量频率信号，可将仪表系数分六段自动进行线性修正，提高仪表的宽范围精度.

• 完整数据存储功能，

采用E2PROM数据存储芯片，保存用户参数、厂家参数，及时的数据保存功能，可防止突然掉电时数据丢失，在停电状态下，内部参数可长久性保存。

• 基本输出完整。

智能流量计带有基表脉冲输出、工况或标况脉冲信号输出，和标定脉冲输出。RS485接口输出，也可根据用户需要输出4～20mA标准模拟信号。

• 数据追溯管理

实时数据库，通过RS-485通讯接口，可查询分析。

• GPRS实时管理系统

本系列中,B型表具有GPRS传输功能，可在线、定时长、定点实现传输功能，极其容易组建GPRS无线网络系统

二、气体腰轮流量计结构与工作原理

2.1、智能腰轮流量计由5个部分组成（见图1）

1）  气体腰轮流量计2）流量传感器 3）压力传感器 4）温度传感器 5）智能流量积算仪

                                 图1 智能腰轮流量计组成示意图

2.2、智能气体腰轮流量计的工作原理（见图2）

智能气体腰轮流量计，主要由壳体、共轭转子和智能流量积算仪等部件构成。装于计量室内的一对共轭转子在流通气体的出入口压差（P入＞P出）作用下，通过精密加工的调校齿轮使转子保持正确的相对位置。转子间、转子与壳体、转子与墙板间保持zui佳工作间隙，实现了连续的无接触密封。转子每转动一周，则输出四倍计量室有效容积的气体。其计量过程和工作原理如图1所示（图中仅表示了四分之一周期）。

                                                     图2 气体腰轮流量计工作原理

三、气体腰轮流量计主要技术参数与功能

3.1  产品执行标

    本流量计执行JB/T 7385-1994 《气体腰轮流量计》和JJG633-2005《气体容积式流量计检定规程》的计量技术规范与标准， 符合国家标准GB3836.1-2010 《爆炸性环境 第1部分：设备通用要求》和GB3836.4-2010 《爆炸性环境 第4部分：由本质安全“i”保护的设备 》标准

3.2  精度等级

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

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

未特殊注明产品，按照1.5级精度出厂，其余精度，订货时，需要特殊说明定制。

3.3 流量计量计规格、基本参数和性能指标（见表1）

 （表1）

 3.4 使用条件

3.4.1 标准状态条件：P=101.325 kPa   T= 293.15K

3.4.2 使用条件：

a.环境温度：－25℃～+80℃            b.介质温度：－20℃～+60℃

c.相对湿度：5%～95%                  d.大气压力：86KPa～106Kpa

3.5电气性能指标

3.5.1工作电源：a.内电源：1节3.6VDC锂电池，电池电压在3.1V～3.6V时均可正常工作。

当电压低于3.1V时，应更换电池。

b.外电源：±24VDC±15%，纹波≤±5%，适用于4～20mA输出，脉冲输出，RS-485等；

3.5.2整机功耗：外电源，﹤1W

                       内电源，平均功耗≤1m W，可连续工作五年以上。

3.5.3 工况脉冲输出方式

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。该脉冲主要用于对仪表的标定。

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，输出幅度0～3V，输出脉冲宽度500ms。该脉冲主要用于城市燃气计量的IC卡控制装置或其它设备。该信号1m3输出1个脉冲。

3.5.4 电流输出

4～20mA标准模拟电流输出功能

与标准体积流量成正比，4mA对应0 Nm3/h，20mA对应zui大标准体积流量（该值可设定）。

输出形式为：二线制或三线制

3.5.5  RS485通信

通过内装的RS485标准接口能与个人计算机和PLC等主机连接，进行串行通信。可显示介质压力、温度、瞬时流量、累计标准流量、电池电压等。

3.5.6  GPRS通信

通过内装的GPRS系统，进行串行通信。可实现远程抄表系统

显示介质压力、温度、瞬时流量、累计标准流量、电池电压等。

3.5.7 阀门控制输出：

      可选择阀门控制型，直接控制阀门，实现独立控制和远程控制           

四、气体腰轮流量计选型与安装

4.1流量计选型

用户应根据管线输气量，介质可能达到的温度和压力范围，估算出管线的zui高和zui低体积流量，正确选择流量计规格。当两种口径流量计均能覆盖zui低和zui高体积流量时，在压损允许下，应选小口径。

选型计算按照公式（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含义同上，Qg为体积流量，Qn为标准体积流量，Zn/Zg数值列于表2。因计算步长较大，表内数据仅供参考，表中数据按天然气真实密度Gr=0.600,氮气和二氧化碳摩尔分数均为0.00计算。当介质压力低于0.1 Mpa，均可按Zn/Zg=1.00估算。

4.2选型实例：

已知某一供气管线实际工作压力为0.5MPa～0.6MPa（表压），介质温度范围为-10℃～+40℃，供气峰值量为400～500Nm3/h。当地大气压为101.3kPa，要求确定流量计的口径。

分析：由于前面表1中给出的流量范围为实际工作状态下的流量范围，因此需先将标况流量换算成工况流量，再选择合适的口径。

计算：当介质压力zui低、温度zui高时（估算选型可不考虑天然气压缩因子的影响），此时当处于供气峰期时具有zui大体积流量，所以有：

同理，当介质压力zui高、温度zui低时，此时当处于供气谷期时具有zui小体积流量，所以有：

即工作状态下介质的流量范围为227.2～933.7m3/h。由表1查得，需选取LLQ-1000A 

4.3流量计外型尺寸及安装（见图3-54和表3）

图3     LLQ-10、LLQ-16、LLQ-20螺纹连接安装尺寸图

图4 LLQ-650、LLQ-1000、LLQ-1600、LLQ-3000法兰联接安装尺寸图

4.3.1流量计安装尺寸（见表3）

                                                                               （表3）

注：两法兰端面间H为流量计在管道中的安装长度尺寸

  4.3.2流量计的安装

a.用户安装使用前，应详细阅读此说明，以保证流量计正确安装，合理使用，以免影响正常运行和计量精度。

b.选用流量计前应根据所计量气体的压力、流量、温度及工艺流程所要求的进出口方位，正确选用适当的型号、规格（计算方法见“流量换算”）。

c.安装流量计前应将进出口封装物去掉，必须防止颗粒状杂质掉入计量室内，如计量室表面涂有防锈油，可用汽油或煤油冲洗干净，并严格**管道内杂质。流量计上游应安装过滤器或过滤网，以防止锈渣、焊渣及其它杂质进入计量室。

d.流量计安装时，无论进出口为垂直或水平位置，都应尽量保持转子轴线水平。

e.当气体压力波动范围较大时，为保证计量精度，流量计上游应安装调压器。

f.为防止新安装管道中的锈渣、焊渣及其它杂质进入流量计内，用户应先将过渡管安装在流量计的安装位置上，通气一段时间，确保无大颗粒杂质后，再换上流量计。安装流量计时，应确保流量计中心与管线中心对齐，无错位、并使流量计不受外力影响（包括轴向与切向）。如管道配焊，应安过度管，不可直接与流量计焊接。

4.4     根据腰轮流量计的结构特点、推荐垂直安装流量计且气体流向为上进下出。

在特殊情况下可采取下进上出或左进右出，但订货时需特殊说明，流量计出厂时标准产品为上进下出。安装流量计时应设置前后阀门和旁通管路，以保证维修保养时，不必停气。图6、图7、图8分别为A、

B、C（进出口方位分别为上进下出、下进上出、左进右出）三种流量计安装管路典型系统图，以供用户参考。

     图6上进下出立面图（推荐）      图7下进上出立面图（不推荐）    图8左进右出平面图

五、气体腰轮流量计安装示意图

六、气体腰轮流量计选型

七、气体腰轮流量计现场实物安装图