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        旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的測量原理及結(jié)構(gòu)圖

        發(fā)布時(shí)間:2023-05-03 10:19:31??點(diǎn)擊次數(shù):1766次

        旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是用于精準(zhǔn)測量氣體介質(zhì)流量的一種速度式流量計(jì),具有計(jì)量精度高、重復(fù)性好、測量范圍寬、安裝簡單、維護(hù)方便、使用壽命長、操作使用方便等優(yōu)點(diǎn)。并且儀表考慮到氣體的可壓縮性,體積量與介質(zhì)溫度、壓力的變化將工況流量直接轉(zhuǎn)化為標(biāo)況流量,保證測量的準(zhǔn)確性。


        旋進(jìn)旋渦流量計(jì)適用于石油、化工、航空航天、科研部門、化工產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域中的氣體測量,可用于天然氣、煤氣、丙烷、空氣、氨氣等氣體的測量和計(jì)量,用于用戶之間的貿(mào)易計(jì)量以及工業(yè)生產(chǎn)之間的過程控制。


        結(jié)構(gòu)與工作原理

        1.1 流量計(jì)結(jié)構(gòu)

        旋進(jìn)旋渦流量計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊,主要由殼體、旋渦發(fā)生體、傳感器(溫度、壓力、流量)、整流器和積算儀構(gòu)成。

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        1.旋渦發(fā)生體:用鋁合金制成,具有一定角度的螺旋葉片,它固定在殼體收縮段前部,強(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋渦流。

        ⒉殼體:本身帶有法蘭,并有一定形狀的流體通道,根據(jù)不同的工作壓力,殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。

        ⒊智能流量計(jì)積算儀:由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數(shù)字通道以及微處理單元、液晶驅(qū)動電路和其它輔助電路組成,并配有外輸信號接口。

        4.溫度傳感器:以 Pt100/pt1000 鉑電阻為溫度敏感元件,在一定溫度范圍內(nèi),其電阻值與溫度成對應(yīng)關(guān)系。

        5.壓力傳感器:以壓阻式擴(kuò)散硅橋路為敏感元件,其橋臂電阻在外界壓力作用下會發(fā)生預(yù)期變化,因此在一定激勵(lì)電流作用下,其兩個(gè)輸出端的電位差與外界壓力成正比。

        6.流量傳感器:安裝在靠近殼體擴(kuò)張段的喉部,可檢測出旋渦進(jìn)動的頻率信號。

        7.整流器:固定在殼體出口段,其作用是消除旋渦流,以減小對下游儀表性能的影響。


        1.2 工作原理

        流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型式(如圖 2)。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,開始作二次旋轉(zhuǎn),形成陀螺式的渦流進(jìn)動現(xiàn)象。該進(jìn)動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,檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號經(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,然后再與溫度、壓力等檢測信號一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理,*后在液晶顯示屏上顯示出測量結(jié)果(瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。積算儀原理框圖如圖 3 所示。

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        2.3 流量積算儀工作原理

        流量積算儀由溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理器單元組成,并配有外輸出信號接口,輸出各種信號。流量計(jì)中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償,并動進(jìn)行壓縮因子修正,氣態(tài)方程如下:

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        QN——標(biāo)況下的體積流量(Nm3/h);

        QV——工況下的體積流量(m3/h);

        Pa——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa);

        P ——流量計(jì)取壓孔測量的表壓(KPa);

        PN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力(101.325 KPa);

        TN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度(293.15K);

        T ——被測流體的絕對溫度(K);

        ZN——?dú)怏w在標(biāo)況下的壓縮系數(shù);

        Z ——?dú)怏w在工況下的壓縮系數(shù);

        注:當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)定時(shí)取 ZN/Z=1,對天然氣(ZN/Z)1/2=FZ為超壓縮因子。按中國石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn) SY/T6143-1996 中的公式計(jì)算。

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