鍋爐天然氣計量流量計新聞報道

鍋爐天然氣計量流量計新聞報道-江蘇天罡儀表有限公司

一、概述

智能旋進(jìn)旋渦流量計是在原旋進(jìn)旋渦流量計基礎(chǔ)上，結(jié)合新一代微處理器和數(shù)字處理技術(shù)，對技術(shù)性能及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大改進(jìn)，大大提高了儀表的抗*力，并增加了以時間為標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存貯功能，因而性能優(yōu)良，計量可靠穩(wěn)定，總體技術(shù)處于國內(nèi)水平。適應(yīng)于單相氣體(包括壓縮氣體)標(biāo)準(zhǔn)體積總量的計量，是石油、化工、冶金及城市燃?xì)夤芫W(wǎng)等行業(yè)氣體計量的理想儀表。流量計基型由旋進(jìn)漩渦流量傳感器和附件(二次儀表)兩部分組成。流量計執(zhí)行JJG198-94《速度式流量計》檢定規(guī)程和Q/ZCY 13-2009《智能旋進(jìn)漩渦流量計》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，符合GB3836.1-2000和GB3836.4-2000標(biāo)準(zhǔn)。

二、特點

★集高精度溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體，可檢測被 測介質(zhì)的溫度、壓力和流量，并進(jìn)行流量自動跟蹤補償和壓縮因子修正運算;

★采用新型傳感檢測電路，對被測信號進(jìn)行判別、處理，有效地剔除了因 壓力波動和管道振動所產(chǎn)生的干擾信號，提高了儀表的抗*力，使計量更為準(zhǔn)確可靠;

★電路采用表面貼裝工藝、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高;

★采用微功耗*，憑內(nèi)、外電源均可工作，整機功耗低;

★采用高性能微處理器和現(xiàn)代濾波技術(shù)，軟件功能強大，性能*;

★采用浮點運算和五段儀表系數(shù)自動修正，并具有故障自診斷和報警功能;

★具有實時數(shù)據(jù)貯存功能，可防止換電池和突然掉電時數(shù)據(jù)丟失:在停電 狀態(tài)下，內(nèi)部參數(shù)可*保存;

★就地顯示溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)累積流量和標(biāo)準(zhǔn)體積量，并帶有多種信號輸出:

★無機械可動部件、穩(wěn)定性好、不易腐蝕、無需機械維修;

★流量計的體積修正儀可自由轉(zhuǎn)動約340°，在各種安裝條件下方便讀數(shù);

★前后直管段要求低，前≥3DN，后≥1DN;

★儀表具有防爆功能，可用于相應(yīng)的爆炸性危險場所，即:0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)含有IIA-IIC類，T1-T4組爆炸性氣體混合物環(huán)境.

三、鍋爐天然氣計量流量計新聞報道技術(shù)性能指標(biāo)

3.1旋進(jìn)旋渦流量計規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標(biāo)見表1

3.2流量計的壓力損失

不同狀態(tài)下，對于不同介質(zhì)，流量計的壓力損失可按以下公式計

△P=△P。ρ/1.205

式中:△P—流量計的實際壓力損失(kPa);

 △Po—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下介質(zhì)為干空氣時的壓力損失(kPa) ;

ρ—實際狀態(tài)下介質(zhì)的密度((kg/m3)，按下式計算:

ρ=ρ。(p/p。)

式中:ρ。—介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度;

P。—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325kPa);  Pa—當(dāng)?shù)卮髿鈮?kPa);

P=Pa+Pg工作壓力(絕壓)(kPa); Pg—流量計壓力檢測點的表壓力(kPa)。

3.3 電氣性能指標(biāo)

a.Z型體積修正儀電氣性能

3.3.1工作電源:

◆內(nèi)電源:3.6VDC鋰電池(2節(jié)1#)，屏幕實時顯示電池容量百分比(趨勢值)以提示用戶更換電池(電池型號ER34615)。

◆外電源:(8~24) VDC，紋波≤50 mV，當(dāng)接入外電源時，內(nèi)電源自動切換，整機由外電源供電工作，外電源采用DC-DC管理模式。(使用本安功能時需加裝安全柵)

3.3.2整機功耗

◆內(nèi)電源:平均功耗≤1.5mW, 2節(jié)1#鋰電池可連續(xù)使用6年以上，處于休眠狀態(tài)時，功耗≤1.0mW。

◆外電源:整機功耗≤1W。

3.3.3輸入信號

◆流量信號:(0~5)kHz脈沖信號，Vpp≥2.5V。

◆溫度信號:由溫度傳感器輸出的阻值信號。

◆壓力信號:由壓力傳感器輸出的mV級電壓信號。

3.3.4輸出功能:

◆工況脈沖信號輸出(三線制):脈沖信號輸出幅值高電平≥(V外-2)V，低電平≤O.5V,驅(qū)動能力≥20mA。

傳輸距離≤50m，由外電源供電工作。信號格式可設(shè):

①關(guān)斷脈沖輸出。

②直接將流量傳感器檢測的工況脈沖信號放大輸出。

③將流量傳感器檢測的工況脈沖信號經(jīng)線性化修正處理后放大輸出。

④輸出與標(biāo)準(zhǔn)瞬時流量成正比的頻率信號，滿量程頻率值同標(biāo)準(zhǔn)流量上下限FH, FL對應(yīng)，滿量程頻率值為10kHz。

◆(4~20) mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號:采用電隔離標(biāo)準(zhǔn)電流模塊。

  (4~20) mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號線性對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)體積流量，量程范圍由標(biāo)況流量上下限FH, FL設(shè)定，F(xiàn)L值對應(yīng)4mA,FH值對應(yīng)20mA。傳輸距離≤200m，接線方式為兩線制或三線制，供電電壓應(yīng)為24VDC。

◆標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號輸

以脈沖信號串方式輸出，CMOS電平或OC門輸出可選。當(dāng)CMOS電平輸出時常態(tài)為低電平;OC門輸出時常態(tài)為斷開狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出格式可設(shè)，1個脈沖代表的體積量由輸出脈沖當(dāng)量設(shè)定，分別為0.1m3, 1m3, 10m3;電平寬度由輸出脈沖寬度設(shè)定，分別為5ms, 50ms, 1000ms，適于IC卡控制器配套使用。

◆報警信號輸出:輸出方式CMOS電平輸出或OC門輸出可選.當(dāng)CMOS電平輸出時常態(tài)為低電平，報警時為高電平;當(dāng)OC門輸出時常態(tài)為斷開狀態(tài)，報替時為導(dǎo)通狀態(tài)。

①電池欠壓報警輸出:當(dāng)電池電壓低于3.2V時，BAT_AL2端輸出報警信號;當(dāng)電池電壓低于3.1V時，BAT_AL1端輸出報警信號。

②工況流量上下限報警輸出:當(dāng)工況流量大于報警流量上限EAH值時，VM_AH端輸出報警信號;當(dāng)工況流量小于報警流量下限EAL值時，VM_AL端輸出報警信號。

◆實時數(shù)據(jù)庫:為滿足數(shù)據(jù)管理的需要，儀表具有實時數(shù)據(jù)存儲功能，包括:

①zui近500次流量啟停時間和對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)累積流量值;

②zui近100個月內(nèi)某一時刻的累積流量值;

③zui近700次的狀態(tài)記錄數(shù)(包括:時間、溫度、壓力、瞬時流量、工況累積流量、標(biāo)準(zhǔn)累積流量等)，記錄間隔時間可設(shè)，范圍為(1min~9999min)。

◆RS-485接口信號:采用MODBUS協(xié)議RTU模式，半雙工方式，波特率為1200-19200可選，詳見MODBUS通訊協(xié)議說明。RS-485通訊可實現(xiàn)以下功能:

①直接與上位機聯(lián)網(wǎng)，可遠(yuǎn)傳被測介質(zhì)的溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積流量及總量、工況體積總量，儀表有關(guān)參數(shù)、故障代碼、運行狀態(tài)及實時數(shù)據(jù)等。

②與信號采集儀配套使用，可通過GPRS/CDMA, Internet及網(wǎng)絡(luò)組成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng).通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對網(wǎng)絡(luò)中的任何一臺流量計的歷史數(shù)據(jù)、故障狀態(tài)進(jìn)行讀取，并能遠(yuǎn)程設(shè)置各種流量計的相關(guān)參數(shù)。一臺信號采集儀可帶1-16臺流量計。

③與PLC、RTU配套可組成SCADA系統(tǒng)或DCS系統(tǒng)。

b.w型體積修正儀電氣性能指標(biāo)

3.3.1工作電源:

◆內(nèi)電源:3.6VDC鋰電池，當(dāng)電池電壓低于3.1V時，LCD屏上的電池符號閃爍顯示欠壓，以提示用戶應(yīng)在一個月之內(nèi)更換電池。(電池型號ER26500)

◆外電源:(8~24) VDC，紋波≤50mV，當(dāng)接入外電源時，內(nèi)電源自動斷開，整機由外電源供電工作，帶4~2OmA時供電電壓應(yīng)為24V(使用本安功能時需加裝安全柵)。

3.3.2整機功耗:

◆內(nèi)電源:平均功耗≤0.4mW，一節(jié)2# 3.6VDC鏗電池可連續(xù)工作五年以上。

◆外電源:整機功耗≤0.5W。

3.3.3輸入信號:

◆流量信號:(0-5) kHz脈沖信號，Vpp≥2.5V。

◆溫度信號:由溫度傳感器輸出的阻值信號。

3. 3.4輸出信號:

◆工況脈沖信號(三線制):直接將流量傳感器檢測到的流量信號放大輸出，zui大幅值約為(V外-2)V,(V外為6VDC~24VDC外電源)，傳輸距離≤50m，由外電源供電。

◆標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號:以脈沖信號串方式輸出(OC門輸出，外加電壓≤6VDC)。其常態(tài)為導(dǎo)通狀態(tài)，傳輸距離≤20m,適用與IC卡系統(tǒng)配套使用。(出廠默認(rèn)為方式3)

方式1:脈寬為5ms，一個脈沖對應(yīng)于0.1m3標(biāo)準(zhǔn)體積量。

方式2:脈寬為1s，一個脈沖對應(yīng)于1m3標(biāo)準(zhǔn)體積量。

方式3:脈寬為50ms，一個脈沖對應(yīng)于1m3標(biāo)準(zhǔn)體積量。

◆低電壓檢測信號輸出:OC門輸出，其常態(tài)為斷開狀態(tài)。當(dāng)電源電池電壓

◆(4-20) mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號:(4~20) mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號線性對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)體積流量，量程范圍由標(biāo)況流量上下限FH, FL設(shè)定，F(xiàn)L值對應(yīng)4mA, FH值對應(yīng)20mA.傳輸距離≤200m，接線方式為兩線制.

◆RS-485接口信號:采用自定義的通信協(xié)議，RS-485通信可實現(xiàn)以下功能:

①直接與上位機聯(lián)網(wǎng)，可遠(yuǎn)傳被測介質(zhì)的溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積流量及總量、工況體積總量，儀表有關(guān)參數(shù)、故障代碼、運行狀態(tài)及實時數(shù)據(jù)等。

②與信號采集儀配套使用，可通過GPRS /CDMA, Internet及網(wǎng)絡(luò)組成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對網(wǎng)絡(luò)中的任何一臺流量計的歷史數(shù)據(jù)、故障狀態(tài)進(jìn)行讀取，并能遠(yuǎn)程設(shè)置各種流量計的相關(guān)參數(shù)。一臺號采集儀可帶1-16臺流量計。

③與PLC, RTU配套可組成SCADA系統(tǒng)或DCS系統(tǒng)。

3.3.5 防爆標(biāo)志:ExialICT4

3.3.6 防護(hù)等級:IP65

四、結(jié)構(gòu)與工作原理

4.1流量計結(jié)構(gòu)：

流量計結(jié)構(gòu)如(圖1)所示，由以下二大部件組成：

4.1.1附件 a.Z型體積修正儀 b.W型體積修正儀

4.1.2旋進(jìn)旋渦流量傳感器B: B1旋渦發(fā)生體 B2壓電傳感器 B3導(dǎo)流體 B4外殼

4.2流量計工作原理

當(dāng)沿著軸向的流體進(jìn)入流量傳感器入口時，在漩渦發(fā)生體(B1)的作用下，被強制圍繞中心線旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生漩渦流，漩渦流在文丘利管中旋進(jìn)，到達(dá)收縮段突然節(jié)流后，使漩渦流加速，當(dāng)通過擴散段時，漩渦中心沿一錐形螺旋線進(jìn)動。此時，漩渦中心通過檢測點的進(jìn)動頻率與流體的流速成正比。由壓電傳感器(B2)檢測到的漩渦流進(jìn)動頻率信號經(jīng)前置電路放大、濾波、整形處理，剔除外來干擾信號后，轉(zhuǎn)換成與流體流速成正比的脈沖信號，并同壓力傳感器和溫度傳感器檢測到的溫度、壓力信號一起送入附件進(jìn)行運算處理。

4.3工作原理

a.Z型體積修正儀工作原理

Z型體積修正儀在賈型體積修正儀的基礎(chǔ)上新增了溫度信號通道、壓力信號通道及壓縮因子修正，其工作原理框圖見圖2。從各傳感器送來的多路信號經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后由微處理器按照氣態(tài)方程帶入公式運算，實現(xiàn)就地顯示和多種信號遠(yuǎn)傳。

氣態(tài)方程可寫為：

式中:Vo—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量(Nm3)；

V—工作狀態(tài)下的體積量(m3);

P=Pa+Pg—流量計壓力檢測點處的壓力，由壓力傳感器檢測或機內(nèi)定值設(shè)定(kPa)；

Pa—當(dāng)?shù)卮髿鈮?kPa):

Pg—流量計壓力檢測點的表壓力(kPa);

P。—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101. 325kPa)；

To—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度((293.15K，可根據(jù)要求取值為273.15K);

T—被測介質(zhì)的溫度(273.15+t) K;

t—被測介質(zhì)的溫度，由溫度傳感器檢測或機內(nèi)定值設(shè)定(℃);

Fz=Zn/Zg—氣體壓縮因子，對于天然氣的壓縮因子，按中國石油天然氣總公司SY/T 6143-2004標(biāo)準(zhǔn)或AGA報告中有關(guān)公式計算(注:用鐘罩和負(fù)壓裝置檢定時.取Zn=Zg，即Fz=1);

Zn—為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù);

Zg—為工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)。

b.W型體積修正儀工作原理

  W型體積修正儀由流量檢測數(shù)字通道、微處理器單元、液晶驅(qū)動電路和其它輔助電路組成，并配有輸出信號接口，其工作原理見圖3。流量信號經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后由微處理器按照氣態(tài)方程代入公式運算，實現(xiàn)就地顯示和多種信號遠(yuǎn)傳。

氣態(tài)方程可寫為:

Vo—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量(Nm3);

V—工作狀態(tài)下的體積量(m3);

Ps—機內(nèi)壓力設(shè)置值(kPa):

Po—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力(101.325kPa);

To—溫度293.15K(也可根據(jù)用戶要求取值為273.15K):

T—被測介質(zhì)的溫度((273.15+t) K或機內(nèi)設(shè)定值;

t—機內(nèi)溫度設(shè)定值(℃)。

五、外形尺寸及安裝

5.1 外形尺寸

流量計外形尺寸如圖4所示，流量計采用法蘭連接方式，法蘭符合GB/T9113-2000《整體鋼制管法蘭》的規(guī)定。

5.2流量計的安裝

★流量計的安裝須按GB3836.15-2000標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

★流量計周圍不得有強外磁場干擾和強烈的機械振動，安裝前應(yīng)根據(jù)其使用要求審核使用環(huán)境條件，以便正常使用。

★流量計在室外安裝時，上部應(yīng)有遮蓋物，以防雨水浸入和烈日曝曬而影響流量計的使用壽命.

★流量計可任意角度安裝，流體的流向應(yīng)同流量計上標(biāo)明的流向一致，且在流量計的上、下游應(yīng)分別保證有3DN和ON的直管段長度。

★為不影響流體正常輸送，可按圖5所示安裝旁通管道，在正常使用時必須鎖閉旁通管道閥門。

★必要時應(yīng)在流量計上游處(3DN以上)安裝過濾器(本廠可配套)，以濾除介質(zhì)中的顆粒雜物。

★在管道施工時，應(yīng)考慮安裝伸縮管或波紋管，并根據(jù)流量計的實際尺寸合理鋪設(shè)上、下游管道，以免對流量計產(chǎn)生嚴(yán)重的拉伸或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。

★流量計應(yīng)與管道同軸安裝，并防止密封墊片和黃油進(jìn)入管道內(nèi)腔。

★流量計必須按可靠接地，但不得與強電系統(tǒng)共用地線:在管道安裝或檢修時，不得把電焊系統(tǒng)的地線流量計搭接。

★在使用過程中，用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的連接方式和任意改動各引線接口.引入電纜的外徑為φ8mm~φ8.5mm，同時冗余引入孔應(yīng)用堵塞進(jìn)行封堵，必要時應(yīng)嚴(yán)格按照GB3836.1, GB3836.2, GB3836.4的有 關(guān)要求進(jìn)行操作。安全柵到流量計之間允許分布電容和分布電感分別為0. 2μF和0.3mH。

 警告:

▲當(dāng)流量計需要有信號遠(yuǎn)傳時，應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)“電氣性能指標(biāo)”接入外電源(≤24VDC)，嚴(yán)禁在信號輸出口處直接接入220VAC或380VAC電源。

▲安裝流量計時，嚴(yán)禁在流量計出入口法蘭處直接進(jìn)行電焊，以免燒壞流量計內(nèi)部零件。

▲對于新安裝或檢修后的管道務(wù)必進(jìn)行吹掃，去除管道中的雜物后方能安裝流量計。

▲管道安裝完畢后進(jìn)行密封試壓時，應(yīng)注意流量計壓力傳感器所能承受的zui高壓力，以免損壞流量計壓力傳感器。