自然氣流量計量及儀表選型
b)微機流量計量裝置
微機流量計量裝置由孔板(或其它一次流量儀表和渦輪、漩渦等)、差壓和壓力變送器(或渦輪、漩渦變送器等)、溫度變送器和工控式微處理器及其相應配套設施,將孔板的差壓、壓力、溫度信號由變送器轉換成模擬量4~20mA,經過A/D轉換器傳送到已事先輸進并嚴格按(6)式(或其它流量儀表變送器相應的計算公式)程序設計軟件的微處理器內,廣州市駿凱電子科技有限公司從而通過顯示器獲得氣體的流量;它可實現(xiàn)管道運行數(shù)據實時采樣(每二秒一次或幾秒一次),比人工每小時采樣精確很多,并可安裝多套計量管線和多種流量儀表的信號,同時記錄、運算和顯示。其原理圖如圖1所示。本文引用地址:http://2s4d.com/article/201701/335898.htm
可接收來自孔板經壓力、差壓、溫度變送器產生的4~20mA(或1~5V)模擬量信號(以及來自渦輪、漩渦等流量計的脈沖信號,頻率量范圍為0~5000Hz幅值12V)??稍O計出顯示瞬時流量、時和日月累計流量、差壓和壓力、溫度及其上下限、密度、報警、記錄參數(shù)更改的內容、時間以及壓力、差壓、流量曲線等多項功能。
3膜式煤氣表和腰輪流量計
此兩種儀表屬于容積式流量儀表。其特點具有丈量正確度高,量程比寬,被測氣體的密度和粘度的變化對儀表示值和正確度影響小,對儀表前后直管段要求不高,但儀表傳動機構復雜,制造要求高,關鍵件易磨損。腰輪流量計需定期清洗和添加、更換潤滑油。
膜式煤氣表工作原理:在儀表進出口的壓差作用下,氣體通過滑閥和分配室,使兩個計量室的隔膜形成交替進排氣的往復運動;廣州市駿凱電子科技有限公司各自往復進排氣一次巡回體積為一額定值即一回轉體積量(V1);與此同時連接于隔膜主軸上的傳動轉換機構,將隔膜一回轉的次數(shù)連續(xù)輸進到計數(shù)機構,進行流量累計,從而顯示出氣體流出的總量。如圖2所示。
腰輪流量計又稱羅茨或轉動流量計,當氣體由進口流進,在進出口壓差作用下,處于圖3a位置時,腰輪A上的合成力矩不平衡,故腰輪A不能轉動。而腰輪B上的合成力矩不平衡,故腰輪B按順時針方向轉動,同時把計量室內的氣體排向出口,與此同時腰輪B轉軸上的驅動齒輪帶動了腰輪A轉軸上的驅動齒輪,使腰輪A按逆時針方向轉動,逐漸由圖3b位置到達圖3c位置,同樣通過兩腰輪上所受力矩和轉動過程則形成圖3d位置,兩腰輪如此主從交替轉動,腰輪旋轉一周就有四個如圖中陰影部分容積的氣體排出,通過腰輪的轉數(shù)和齒輪減速系統(tǒng),輸進到指示機械從而顯示出氣體的總流量。如圖3所示。
膜式煤氣表大量用于居民用氣,腰輪流量計常用于中壓用戶。兩種儀表一般未帶溫度壓力補償裝置,故需采取如前“計量標準”中所述三種修正方式之一進行補償修正。當采用電子修正積算器時,需加裝溫度、壓力、示值傳感器,一是可在儀表出廠前預留信號管(壓力、溫度)和示值傳感器;另外可在儀表現(xiàn)場自然氣輸配管線上引出壓力、溫度信號管并配相應傳感器和示值傳感器。
兩種儀表可通過加裝示值傳感器實現(xiàn)數(shù)據遠傳,從而實現(xiàn)微機數(shù)據集中治理。
4氣體渦輪流量計、卡門渦街流量計和旋進漩渦流量計
三種儀表均屬速度式流量計。氣體渦輪流量計特點是結構緊湊、正確度高、重復性好、量程比較寬、反應迅速、壓損小,但安裝使用(表前需安過濾器和整流器)和軸承耐磨性的要求較高;漩渦流量計是儀表內部無活動機件、壽命長、正確度高、量程比寬,但流速分布情況和脈動流、振動對丈量有不同程度影響。
氣體渦輪流量計工作原理:當被氣體流經渦輪體時,氣體推動帶有螺旋形導磁葉片的葉輪旋轉,當由鐵磁材料制成的葉片旋經固定在殼體上的磁感應或信號檢出器中的磁鋼時,引起磁路中磁阻的周期性變化,并在感應線圈內產生近似正弦波的電脈沖信號,廣州市駿凱電子科技有限公司在渦輪儀表規(guī)定的流量范圍內,脈沖信號的頻率f(Hz)與流速即流量成正比,將此脈沖信號經過積算顯示部分運算、處理可顯示出流量,如圖4所示。
卡門渦街流量計工作原理:在流體管道內插進一根非線型的柱狀物(圓柱或三角柱),當氣體流經并達到一定雷諾數(shù)范圍內,柱狀物的下游即產生兩列不對稱而有規(guī)律的交替漩渦,漩渦的頻率f(Hz)與流速即流量成正比,通過檢出器、放大和轉換器,可獲得流體的流量。如圖5所示。
旋進漩渦流量計工作原理:當氣體沿著軸向進進流量計進口,螺旋錐體強迫流體旋轉,形成漩渦流經文丘利管旋進、節(jié)流、加速,在中心軸線處形成高速旋轉的渦核,到了擴散器,因壓力的變化產生回流,使渦核轉折偏離軸線,形成錐旋線進動。若儀表有關的幾何外形和尺寸設計公道,檢測點的螺旋漩渦進動頻率f(Hz)與流速即流量在很寬的流量范圍內成正比,經過放大整形成電脈沖信號,傳輸至顯示部分,即可運算出流體的流量。如圖6所示。
三種代表的工況流量公式:
式中,K儀---儀表系數(shù),它與儀表設計的具體外形、尺寸、檢出點、生產工藝等多種因素有關,并需經檢測標定。 日本新寶SHIMPO| 日本愛宕ATAGO| 京都電子KEM| 美能達MINOLTA| 福祿克FLUKE| 日本理音RION| 美國TPI
結合(1)式和(10)式,三種儀表同樣可采用如前所述的三種修正方式之一進行修正,從而獲得標態(tài)下的流量。
除采用上述修正方式外,也可將(1)式、(10)式綜合融進智能一體化設計,使儀表直接顯示出標態(tài)下的流量,例如:智能旋進旋渦流量計,其結構圖見圖6,其流量積算原理圖見圖7;氣體渦輪流量計和卡門渦街流量計均可按此結構形式和原理進行一體化設計。
評論