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旋進旋渦流量計
結構與工作原理
2.1流量計結構
流量計由以下七個基本部件組成
1.旋渦發生體
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，強迫流體產生強烈的漩
渦流。
⒉殼體
本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，
根據不同的工作壓力，殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。
(圖1)
⒊智能流量計積算儀（原理見圖3）
由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數字通道以及微處理單元、液晶驅動電路和其它
輔助電路組成，并配有外輸信號接口。
4.溫度傳感器
以Pt100鉑電阻為溫度敏感元件，在一定溫度范圍內，其電阻值與溫度成對應關系。
5.壓力傳感器
以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件，其橋臂電阻在外界壓力作用下會發生預期變化，因此
在一定激勵電流作用下，其兩個輸出端的電位差與外界壓力成正比。
6.壓電晶體傳感器
安裝在靠近殼體擴張段的喉部，可檢測出漩渦進動的頻率信號。
⒎消旋器
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。
2.2工作原理
流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線（圖 2）。在入口側安放一組螺旋型導流葉片，
當流體進入流量傳感器時，導流葉片迫使流體產生劇烈的旋渦流。當流體進入擴散段時，旋
渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉，形成陀螺式的渦流進動現象。該進動頻率與流量大
小成正比，不受流體物理性質和密度的影響，檢測元件測得流體二次旋轉進動頻率就能在較
寬的流量范圍內獲得良好的線性度。信號經前置放大器放大、濾波、整形轉換為與流速成正
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行積算處理，最后在
液晶顯示屏上顯示出測量結果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數據)。
圖 2
2.3流量積算儀工作原理
圖3
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。流量計中的微處理器按照氣態方程進行溫壓補償，并自動進行壓縮
因子修正，氣態方程如下：
Pa ? P TN
? Z
N
QV ??????(2)
T Z
QN ?
?
PN
式中：
QN ——標況下的體積流量(m3/h)；
QV ——工況下的體積流量(m3/h；
Pa——當地大氣壓力（KPa）；
P——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；
PN ——標準狀態下的大氣壓力（101.325 KPa）；
TN ——標準狀態下的絕對溫度（293.15K）；
T——被測流體的絕對溫度（K）；
ZN ——氣體在標況下的壓縮系數；
Z
—
—氣體在工況下的壓縮系數；
注：當用鐘罩或負壓標定時取 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
標準 SY／T6143－1996中的公式計算。
三、主要技術參數與功能
3.1流量計規格、基本參數和性能指標（見表1）
（表1）
注：1.準確度：為溫度、壓力修正后的系統精度；
2. A、B用以區別相同通徑不同流量范圍。
3.2標準狀態條件：P=101.325KPa，T=293.15K
3.3使用條件：
環境溫度：-30℃～+65℃
相對濕度：5%～95%
介質溫度：-20℃～+80℃
大氣壓力：86KPa～106KPa
3.4電氣性能指標
3.4.1工作電源：
A．外電源：＋24VDC±15%，紋波＜5％，適用于 4～20mA輸出、脈沖輸出、報警輸
出、RS-485等；
B．內電源：1組 3.6V鋰電池（ER26500），當電壓低于 3.0V時，出現欠壓指示。
3.4.2整機功耗：
A．外電源：<2W;
B．內電源：平均功耗 1mW，可連續使用兩年以上。
3.4.3脈沖輸出方式：
A．工況脈沖信號，直接將流量傳感器檢測的工況脈沖信號經光耦隔離放大輸出，高電
平≥20V，低電平≤1V；
B．定標脈沖信號，與 IC卡閥門控制器配套，高電平幅度≥2.8V，低電平幅度≤0.2V，
單位脈沖代表體積量可設定范圍：0.001m3~100m3。單選擇該值時必須注意：定標
脈沖信號頻率應≤900Hz。
C．定標脈沖信號，經光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平≤1V。
3.4.4
RS－485通信（光電隔離），可實現以下功能：
A．采用 RS－485接口，可直接與上位機或二次表聯網，遠傳顯示介質的溫度、壓力和
經溫度、壓力補償后的標準體積流量和標準體積總量；
B．由 RS－485接口與 HW－Ⅰ數據采集器配套，可組成電話網絡通信系統，一臺數據
采集器可帶 15臺流量計；
C．由RS－485接口與 HW－Ⅱ數據采集器配套，可組成寬帶網絡通信系統，由 INTERNET
傳輸數據，一臺數據采集器可帶 8臺流量計。
3.4.5
4～20mA標準電流信號（光電隔離）
與標準體積流量成正比，4mA對應 0 m3/h， 20 mA對應最大標準體積流量（該值可在
一級菜單中進行設置），制式：兩線制或三線制，流量計可根據所插電流模塊自動識別，并
正確輸出。
3.4.6控制信號輸出：
A．下限報警信號（LP）：光電隔離，高低電平報警，報警電平可設定，工作電壓＋
12V~+24V，最大負載電流 50mA；
B．上限報警信號（UP）：光電隔離，高低電平報警，報警電平可設定，工作電壓＋
12V~+24V，最大負載電流 50mA；
C．關閥報警輸出（BC端，IC卡控制器用）：邏輯門電路輸出，正常輸出低電平，幅度
≤0.2V；報警輸出高電平，幅度≥2.8V,負載電阻≥100kΩ；
D．電池欠壓報警輸出（BL端，IC卡控制器用）：邏輯門電路輸出，正常輸出低電平，
幅度≤0.2V；報警輸出高電平，幅度≥2.8V,負載電阻≥100kΩ；
3.5實時數據存儲功能
3.5.1流量計為了適應數據管理方面的需要，增加了實時數據存儲功能，由設定選擇以下三
者之一：
A．起停記錄：最近的1200次起停時間、總量、凈流量記錄。出廠默認項。對應通信協議由
公司另外提供）；
B．日記錄：最近920天的日期、零點時刻的溫度、壓力、標準體積流量和總量記錄。
C．定時間間隔記錄：1200條定時間間隔的日期時間、溫度、壓力、標準體積流量和總量記
錄。
3.5.2通過電腦可讀取上述存儲數據，形成數據報表、曲線圖供分析。
3.6網絡通信管理軟件功能
流量計與數據采集器配套，可通過電話線或寬帶網進行通信，對網絡中的每臺流量計的
歷史數據及參數進行讀取與設置，同時通信管理軟件可實現完善的管理功能。
3.7防爆標志：ExdIIBT4;ExiaIICT4
3.8防護等級：IP65
3.9壓力損失
電話： 傳真： 聯系人：翟亞清 手機： 地址：江陰市申港街道鎮澄路1298號 網址：a8518.com
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