氣體流量計(jì)的選型

空氣是我們常見(jiàn)的氣體，因此空氣流量計(jì)也是常用的流量計(jì)之一，比如美國(guó)威盾VTON品牌，單單進(jìn)口氣體渦輪流量計(jì)，一年的使用量就達(dá)到幾十萬(wàn)臺(tái)，所以，進(jìn)口氣體流量計(jì)的選型就顯得很重要；那么氣體流量計(jì)主要有哪些分類產(chǎn)品，具體區(qū)別和選型如何，本文結(jié)合美國(guó)威盾VTON品牌的進(jìn)口流量計(jì)來(lái)分析。

　　一、進(jìn)口氣體渦街流量計(jì)

　　1.類別：渦街流量計(jì)

　　進(jìn)口氣體渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出，容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較*、理想的測(cè)量?jī)x器。

　　2.具體參數(shù)

　　公稱口徑：DN15～DN2000可選用插入式：

　　可測(cè)介質(zhì)溫度：-40℃～280℃，-40℃～350℃

　　公稱壓力：≦1.6Mpa ≦2.5Mpa ≦4Mpa

　　精度等級(jí)：液體0.5級(jí)、氣體、蒸汽1.0級(jí)，插入式2.5級(jí)

　　流速范圍：液體0.6-6m/s,氣體：5-60m/s蒸汽：5-70m/s

　　現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示：3.6V1號(hào)1節(jié)鋰電池供電，使用壽命大于2年

　　材質(zhì)：304不銹鋼，其他材質(zhì)協(xié)議訂貨

　　量程比：10:1

　　雷諾數(shù)：正常2×103~7*10 擴(kuò)展1*10~7*10

　　防爆等級(jí)：本質(zhì)安全型：EX(ia)ⅡCT2-T5 隔爆型：ExdⅡBT2-T5

　　防護(hù)等級(jí)：IP65、IP68

　　供電電源：脈沖型12VDC～ +24VDC 電流型 12VDC～+24VDC 4-20mA

　　電池供電3.6V

　　環(huán)境溫度：-40℃~+55℃(非防爆場(chǎng)所) -25℃~+55℃(防爆場(chǎng)所)

　　相對(duì)濕度：≤90%

　　大氣壓力：86~106kPa

　　3.主要特點(diǎn)

　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，無(wú)可動(dòng)部件，可靠性高，作用維護(hù)方便。

　　檢測(cè)元件不與介質(zhì)接觸，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。

　　機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性好、穩(wěn)定高。

　　輸出與流量成正比的脈沖喜好或模瓜信號(hào)，無(wú)零點(diǎn)漂移，精度高，方便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

　　流量特性不受流體壓力、溫度、粘度、密度、成分的影響。

　　4.原理

　　美國(guó)威盾VTON品牌的進(jìn)口氣體渦街流量計(jì)是利用卡門(mén)渦街原理進(jìn)行流量測(cè)量的。在測(cè)量管中垂直插入一個(gè)柱狀物時(shí)，流體通過(guò)柱狀物兩側(cè)就自然交替地產(chǎn)生有規(guī)則的漩渦，這種漩渦列被稱為卡門(mén)渦街。在d/D=0.281時(shí)，釋放的漩渦。(D為管道直徑。)卡門(mén)渦街的釋放頻率與流體的流動(dòng)可用下式表示：F=st?v/d 式中：

　　F————————卡門(mén)渦街的釋放頻率

　　St————————系數(shù)

　　V—————————流速

　　d—————————柱狀物寬度

　　斯特羅哈系數(shù)是渦街流量計(jì)的重要系數(shù)，在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，斯特羅哈數(shù)接近常數(shù)。如下圖所示，在曲線的St=0.17平直部分，漩渦釋放頻率與流速成正比，檢出頻率f就可求得流速v，由v求出體積流量。

　　二、熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)

　　1.類別：熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)

　　熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散原理而設(shè)計(jì)的，該儀表采用恒溫差法對(duì)氣體進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。具有體積小、數(shù)字化程度高、安裝方便，測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

　　2.參數(shù)

　　管徑范圍：DN80-DN6000mm(插入式)。DN15-DN2000mm(管段式)。

　　流速范圍：01.Nm/s—100Nm/s(標(biāo)況條件20℃,101.33Kpa)。

　　精 準(zhǔn) 度：±1%。

　　介質(zhì)溫度：-40~200℃。

　　工作壓力：2.5Mpa(插入式),4.0Mpa(管段式)。

　　供電電源：一體式轉(zhuǎn)換器AC220V或者DC24V 1A，分體式轉(zhuǎn)換器AC220V。

　　相應(yīng)速度：一秒。

　　信號(hào)輸出：4-20mA RS-485。

　　顯示內(nèi)容：瞬時(shí)流量，質(zhì)量流量，標(biāo)況體積流量，累計(jì)流量，累計(jì)運(yùn)行

　　時(shí)間，北京時(shí)間。

　　防護(hù)等級(jí)：IP68。

　　防爆等級(jí)：ExdⅡCT4。

　　3.特點(diǎn)

　　真正的質(zhì)量流量計(jì)，對(duì)氣體流量測(cè)量無(wú)需溫度和壓力補(bǔ)償，測(cè)量方便準(zhǔn)確?？傻玫綒怏w的質(zhì)量流量或者標(biāo)準(zhǔn)體積流量。

　　寬量程比，可測(cè)量流速高至100Nm/s低至0.1Nm/s的氣體，可以用于氣體檢漏。

　　抗震性能好使用壽命長(zhǎng)。傳感器無(wú)活動(dòng)部件和壓力傳感部件，不受震動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響。

　　安裝維修簡(jiǎn)便。在現(xiàn)場(chǎng)條件允許的情況下，可以實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)安裝和維護(hù)。(需要特殊定制)

　　數(shù)字化設(shè)計(jì)。整體數(shù)字化電路測(cè)量，測(cè)量準(zhǔn)確、維修方便。

　　采用RS-485通訊，或HART通訊，可以實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化、集成化。

　　原理

　　熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是根據(jù)很溫差原理來(lái)工作的，感器部分由兩個(gè)基準(zhǔn)級(jí)鉑電阻溫度傳感器組成，儀表工作時(shí)，一個(gè)傳感器不間斷地測(cè)量介質(zhì)溫度T1;另一個(gè)傳感器自加熱到高于介質(zhì)溫度T2，它用于感測(cè)流體流速，稱為速度傳感器。該溫度ΔT=T2-T1，T2>T1，當(dāng)有流體流過(guò)時(shí)，由于氣體分子碰撞傳感器并將T2的熱量帶走，使T2的溫度下降，若要使ΔT保持不變，就要提高T2的供電電流，氣體流動(dòng)速度熱快，帶走的熱量也就越多，氣體流速和增加的熱量存在固定的函數(shù)關(guān)系，這就是恒溫差原理。

　　三、進(jìn)口氣體渦輪流量計(jì)

　　1.類別：氣體渦輪流量計(jì)

　　美國(guó)威盾VTON進(jìn)口氣體渦輪流量計(jì)是吸取了國(guó)內(nèi)外流量?jī)x表*技術(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，綜合了氣體力學(xué)、流體力學(xué)、電磁學(xué)等理論而自行研制開(kāi)發(fā)的集溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體的新一代高精度、高可靠性的氣體精密計(jì)量?jī)x表，具有出色的低壓和高壓計(jì)量性能，多種信號(hào)輸出方式以及對(duì)流體擾動(dòng)的低敏感性，廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣等氣體的計(jì)量。

　　2.參數(shù)

　　公稱口徑：　管道式：DN4～DN200，插入式：DN100～DN2000

　　精度等級(jí)：　管道式：±0.5級(jí)，±1.0級(jí)，插入式：±1.5級(jí)、±2.5級(jí)

　　環(huán)境溫度：　-20℃～50℃

　　介質(zhì)溫度：　測(cè)量液體：-20℃～120℃

　　測(cè)量氣體：-20℃～80℃

　　大氣壓力：　86KPa～106KPa

　　公稱壓力：　1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa

　　防爆等級(jí)：　ExdIIBT4

　　連接方式：　螺紋連接、法蘭夾裝、法蘭連接、插入式等

　　傳輸距離：　傳感器至顯示儀距離可達(dá)500m

　　3.特點(diǎn)

　　優(yōu)質(zhì)合金渦輪，具有更高的穩(wěn)流和耐腐蝕作用;

　　進(jìn)口優(yōu)質(zhì)專用軸承，使用壽命長(zhǎng);

　　計(jì)量室與通氣室隔絕，保證了儀表的安全性;

　　可檢測(cè)被測(cè)氣體的溫度、壓力和流量，能進(jìn)行流量自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償，并顯

　　示標(biāo)準(zhǔn)狀(Pb=101.325KPa,Tb=293.15K)的氣體體積累積量;可實(shí)時(shí)查詢溫度壓力數(shù)值;

　　流量范圍寬(Qmax/Qmin≥20:1)，重復(fù)性好，精度高(可達(dá)1.0級(jí))，壓力損失小，始動(dòng)流量低，可達(dá)0.6m3/h;

　　智能化儀表系數(shù)多點(diǎn)非線性修正;

　　內(nèi)置式壓力、溫度傳感器，安全性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀;

　　儀表具有防爆及防護(hù)功能，防爆標(biāo)志為ExdⅡBT4、ExiaⅡCT4，防護(hù)等級(jí)為IP65;

　　系統(tǒng)低功耗工作，一節(jié)3.2V10AH鋰電池可連續(xù)使用3年以上;

　　儀表系數(shù)、累計(jì)流量值掉電十年不丟。

　　4. 進(jìn)口氣體渦輪流量計(jì)原理

　　當(dāng)流體流入流量計(jì)時(shí)，在進(jìn)氣口專用一體化整流器的作用下得到整流并加速，由于渦輪葉片與流體流向成一定角度，此時(shí)渦輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，在克服摩擦力矩和流體阻力矩后，渦輪開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。在一定的流量范圍內(nèi)，渦輪旋轉(zhuǎn)的角速度與流體體積流量成正比。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，利用磁敏傳感器從同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)輪上感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大、濾波、整形后與溫度、壓力傳感器信號(hào)一起進(jìn)入智能流量積算儀的微處理單元進(jìn)行運(yùn)算處理，并把氣體的體積流量和總量直接顯示于LCD屏上。

　　四、進(jìn)口旋進(jìn)旋渦流量計(jì)

　　1.類別：旋進(jìn)旋渦流量計(jì)

　　旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是我公司開(kāi)發(fā)研制的具有國(guó)內(nèi)水平的新型氣體流量?jī)x表?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測(cè)量各種氣體流量，是目前油田和城市天然氣輸配計(jì)量和貿(mào)易計(jì)量的產(chǎn)品。

　　2.參數(shù)

　　口徑：DN25-DN200

　　流量范圍：2.5m3/h

　　環(huán)境溫度：-30℃～+55℃

　　相對(duì)濕度：5%～95%

　　大氣壓力：86KPa～106KPa

　　介質(zhì)溫度范圍：-20℃～+70℃

　　公稱壓力:1.6、2.5、4.0、6.3MPa

　　防爆標(biāo)志:隔爆型，防爆標(biāo)志為ExdⅡBT4和ExdⅡCT4～T6(不含乙炔)。

　　出線接口:M20×1.5內(nèi)螺紋。

　　3.特點(diǎn)：

　　無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件，耐腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長(zhǎng)，長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)須特殊維護(hù);

　　采用16位電腦芯片，集成度高，體積小，性能好，整機(jī)功能強(qiáng);

　　智能型流量計(jì)集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于一體, 采取

　　內(nèi)置式組合,使結(jié)構(gòu)更加緊湊，可直接測(cè)量流體的流量、壓力和溫度，并自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償和壓縮因子修正;

　　采用雙檢測(cè)技術(shù)可有效地提高檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度，并抑制由管線振動(dòng)引起的干擾;

　　采用國(guó)內(nèi)的智能抗震技術(shù)，有效的抑制了震動(dòng)和壓力波動(dòng)造成的干擾信號(hào);

　　采用漢字點(diǎn)陣顯示屏，顯示位數(shù)多，讀數(shù)直觀方便，可直接顯示工作狀態(tài)下的體積流量、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量、總量，以及介質(zhì)壓力、溫度等參數(shù);

　　采用EEPROM技術(shù)，參數(shù)設(shè)置方便，可保存，并可保存最長(zhǎng)達(dá)一年的歷史數(shù)據(jù);

　　轉(zhuǎn)換器可輸出頻率脈沖、4～20mA模擬信號(hào)，并具有RS485接口，可直接與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達(dá)1.2km;

　　整機(jī)功耗低，可用內(nèi)電池供電，也可外接電源。

　　4.原理

　　流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線。在入口側(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片，當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時(shí)，導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí)，旋渦流受到回流的作用，開(kāi)始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響，檢測(cè)元件測(cè)得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉(zhuǎn)換為與流速成正比的脈沖信號(hào)，然后再與溫度、壓力等檢測(cè)信號(hào)一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理，最后在液晶顯示屏上顯示出測(cè)量結(jié)果(瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。

　　五、金屬管浮子流量計(jì)

　　1.類別：金屬管浮子流量計(jì)

　　VNLZ系列金屬管浮子流量計(jì)是基于浮子位置測(cè)量的一種變面積流量?jī)x表。采用全金屬結(jié)構(gòu)，具有體積小、壓損小、量程比大(10~20：1)、安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于各行業(yè)復(fù)雜、惡劣環(huán)境下、對(duì)小流量、低流速、各種苛刻介質(zhì)條件的流量測(cè)量與過(guò)程控制。

　　2.參數(shù)

　　測(cè)量范圍 水 (20℃) 6～150000 l/h，空氣(0.1013MPa 20℃) 0.05～4000 m3/h

　　量 程 比 10:1(特殊型20：1)

　　精度等級(jí) 2.5 1.5 (特殊型1.0)

　　工作壓力 DN15～DN50 PN4.0MPa (特殊型25MPa)DN80～DN100 PN1.6MPa (特殊型16MPa)

　　夾套壓力等級(jí)：1.6MPa

　　介質(zhì)溫度 標(biāo)準(zhǔn)型 -80℃～+220℃高溫型 300℃襯PTFE型 ≤85℃

　　環(huán)境溫度 -40℃～+120℃(電遠(yuǎn)傳型≤65℃)

　　介質(zhì)粘度 DN15： ≤5mPa.s， ≤30mPa.s ，DN25： ≤250mPa.s ，DN50～DN150：≤300mPa.s

　　液晶顯示 瞬時(shí)流量顯示數(shù)值范圍:0～9999.99，累積流量顯示數(shù)值范圍:0～999999.90

　　輸 出 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào):二線制4～20mA

　　報(bào)警信號(hào):集電極開(kāi)路,MAX100Ma@30VDC內(nèi)部阻抗100

　　供 電 標(biāo)準(zhǔn)型:24VDC±20%，交流型:220VAC(85～265VAC)，電池型:3.6@5.2AH鋰電池

　　連接方式 標(biāo)準(zhǔn)型：HG20592法蘭，特殊型：用戶提供法蘭標(biāo)準(zhǔn)，螺紋連

　　接型：DIN11851或用戶

　　電氣接口 M20×1.5、PG11、1/2”NPT

　　整體高度 標(biāo)準(zhǔn)型:250mm(其他安裝方式例外)

　　防護(hù)等級(jí) IP65

　　防爆標(biāo)志 本安型：ExiaIICT4

　　隔爆型：ExdIIBT4

　　3.特點(diǎn)

　　大屏幕液晶顯示器,可以同時(shí)顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量

　　上排可切換顯示:瞬時(shí)流量,環(huán)路電流,累計(jì)小信號(hào)切除量,當(dāng)前環(huán)境溫度,指針轉(zhuǎn)動(dòng)角度等信息.此時(shí)不影響下排累計(jì)量的顯示

　　液晶可顯示第二種工況狀態(tài)下的瞬時(shí)流量, 訂貨時(shí),累計(jì)量可選擇種工況狀態(tài)下的累計(jì)量還是第二種工況狀態(tài)下的累計(jì)量

　　雙排液晶顯示器功耗為微安級(jí),均滿足本安防爆要求.

　　精度:<0.5%,溫飄:<0.2%/10℃

　　完善的掉電保護(hù)功能,掉電時(shí),可保存當(dāng)前累計(jì)流量,(累計(jì)量采樣周期為 0.3S),

　　變送器可輸出:三線制,0-10mA信號(hào),并且與是否帶液晶顯示功能無(wú)關(guān),

　　支持電池供電功能,使用型號(hào)的可充電池,根據(jù)環(huán)境溫度不同,一次充電可正常工作3-4個(gè)月

　　4.原理

　　流量的測(cè)量是由指示器內(nèi)的變送器通過(guò)耦合磁鋼感受浮子位置的變化來(lái)完成流量的指示和信號(hào)的遠(yuǎn)傳輸出的。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)自下而上流經(jīng)測(cè)量管時(shí)，浮子受重力、浮力及流體流速對(duì)浮子垂直向上的推動(dòng)力三者平衡時(shí)，浮子即相對(duì)靜止在某個(gè)位置，這個(gè)位置隨浮子與錐管的環(huán)面積、流體流速而變化，浮子的位置即對(duì)應(yīng)被測(cè)介質(zhì)流量的大小。

用戶可以根據(jù)以上的原理特征來(lái)選擇合適工況的進(jìn)口氣體流量計(jì)。