智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)

一、儀表概述： 
智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是采用*的微處理技術(shù),具有功能強(qiáng),流量范圍寬,操作維修簡單,安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn),主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品的*水平的新型氣體流量儀表。
二、測量原理： 
智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是當(dāng)流體通過由螺旋形葉片組成的旋渦發(fā)生器后，流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉(zhuǎn)，形成旋渦。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，就知道了流量。而且能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。流量計(jì)算式為：K=f/q
式中：K ——流量儀表系數(shù)l/m&sup3
f——旋渦頻率 Hz
q——體積流量m³/s
流量計(jì)的儀表系數(shù)在一定的結(jié)構(gòu)參數(shù)和規(guī)定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)與流體的溫度、壓力、組分和物性（密度、粘度）無關(guān)。
三、適用場合：
廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測量各種氣體流量，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。
四、流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成。
1、傳感器包括旋渦發(fā)生器、檢測元件、整流器和殼體。
旋渦發(fā)生器由特定螺旋形葉片組成，它固定在殼體收縮段前端，強(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋渦流。
檢測元件安裝在靠近擴(kuò)張管的喉部，用熱敏、壓電、應(yīng)變、電容或光纖等檢測元件可測出旋渦進(jìn)動的頻率信號。
整流器固定在流量計(jì)表體出口，其作用是消除旋渦流，以減小下游流態(tài)對儀表測量的影響。
殼體設(shè)計(jì)成一定形狀的流道，使旋渦形成，固定和保護(hù)安裝在內(nèi)部的零部件，并通過法蘭與管道相連接。
2、轉(zhuǎn)換顯示儀
由壓電傳感器檢測到的微弱電壓信號經(jīng)過放大、濾波、整形后，變成頻率與流量成正比的脈沖信號，然后由顯示儀計(jì)數(shù)顯示。顯示儀配有外輸接口，輸出各種信號。對測量的氣體介質(zhì)可進(jìn)行溫度和壓力的補(bǔ)償，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量，并顯示。
3、結(jié)構(gòu)構(gòu)成： 
ZW-LUX系列結(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、支架和轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。 
五、性能特點(diǎn)：
1．內(nèi)置式壓力、溫度、流量傳感器，安全性能高,結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。
2．就地顯示溫度、壓力、瞬時(shí)流量和累積流量。
3．采用新型信號處理放大器和*的濾波技術(shù)，有效地剔除了壓力波動和管道振動所產(chǎn)生的干擾信號，大大提高了流量計(jì)的抗*力，使小流量具有出色的穩(wěn)定性。
4． *時(shí)間顯示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲之功能，無論什么情況，都能保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不會丟失,可*性保存。
5．整機(jī)功耗極低,能憑內(nèi)電池*供電運(yùn)行,是理想的無需外電源就地顯示儀表。
6．防盜功能可靠，具有密碼保護(hù),防止參數(shù)改動。
7．表頭可180度隨意旋轉(zhuǎn)，安裝方便。

六、結(jié)構(gòu)：
智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)由以下七個(gè)基本部件組成（圖1） 

1、旋渦發(fā)生體 2、殼體 3、智能流量計(jì)積算儀 4、溫度傳感器 5、壓力傳感器 6、壓電晶體傳感器 7、消旋器

七、工作原理：
    智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)的流量傳感器的流通剖面類似于文丘里管的型線（圖2）。在入口側(cè)安放一組螺旋形導(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)入到擴(kuò)散段時(shí)，旋渦流受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)獲得較好的線性度。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，zui后在液晶顯示屏上顯示測量結(jié)果（瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力等數(shù)據(jù)）。 

八、主要特點(diǎn):
1．內(nèi)置式壓力、溫度、流量傳感器，安全性能高,結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。
2．就地顯示溫度、壓力、瞬時(shí)流量和累積流量。
3．采用新型信號處理放大器和*的濾波技術(shù)，有效地剔除了壓力波動和管道振動所產(chǎn)生的干擾信號，大大提高了流量計(jì)的抗*力，使小流量具有出色的穩(wěn)定性。
4．*時(shí)間顯示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲之功能，無論什么情況，都能保證內(nèi)部數(shù)據(jù)不會丟失,可*性保存。
5．整機(jī)功耗極低,能憑內(nèi)電池*供電運(yùn)行,是理想的無需外電源就地顯示儀表。
6．防盜功能可靠，具有密碼保護(hù),防止參數(shù)改動。
7．表頭可180度隨意旋轉(zhuǎn)，安裝方便。
8．轉(zhuǎn)換器可輸出頻率脈沖、4~20mA模擬信號，并具有RS485接口，可直接與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達(dá)1200米。
9．整機(jī)功耗低，可用內(nèi)電池供電，也可外接24VDC電源。
九、產(chǎn)品選型

注：a、表中所列的流量范圍為產(chǎn)品出廠時(shí)檢定的流量范圍（常溫、常壓下介質(zhì)為空氣P=1.205Kg/m3）；b、隨著壓力的增大，流量范圍也隨之?dāng)U大。                

2、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)情況：P=101.325kPa，T=293.15K；
3、使用條件：
a、環(huán)境溫度：-30~+60℃；
b、介質(zhì)溫度：-20~+80℃；
c、相對溫度：5%~95%；
d、大氣壓力：86kPa~106kPa；
4、電氣性能指標(biāo)：
a、工作電源：外電源：+24VDC；
b、內(nèi)電源：3.6V鋰電池；
c、整機(jī)耗能：外電源，<1W內(nèi)電源，<0.3mW，鋰電池可用二年以上；
d、輸出方式：頻率信號；
e、4~20mA電流信號：對應(yīng)流量0~Qmax,20mA對應(yīng)流量可由用戶自己設(shè)定；
f、RS485通訊：可傳輸溫度、壓力、瞬時(shí)流量和累積流量參數(shù)；
5、防爆標(biāo)志：Exd Ⅱ BT4；
6、防護(hù)等級：IP65。
十、故障現(xiàn)象及解決辦法：
1、流量計(jì)表頭顯示溫度、壓力正常，無瞬時(shí)流量顯示
原因(1)：流量計(jì)選型過大，選型過大會造成流量計(jì)無流量顯示。解決辦法：一是調(diào)低流量計(jì)下限截止頻率(這樣流量計(jì)可以使用，但會造成流量計(jì)精度降低)。二是更換小規(guī)格流量計(jì)。
原因(2)：前置放大器無電流輸入。解決辦法：流量計(jì)無電源供電，進(jìn)行流量計(jì)24V外部電源或電池供電。
原因(3)：前置放大器無頻率輸出?？筛鼡Q前置放大器。
原因(4)：主板損壞?？筛鼡Q流量計(jì)主板。
2、流量計(jì)表頭溫度、瞬時(shí)流量有顯示，壓力與實(shí)際工作壓力指示不符
現(xiàn)象(1)：若壓力示值為“80"或流量計(jì)“壓力上限"(上限在流量計(jì)選型參考表內(nèi)可查到)。原因：一是外接一新壓力傳感器，看表頭是否顯示當(dāng)?shù)卮髿鈮海麸@示當(dāng)?shù)卮髿鈮?，則原傳感器損壞?？筛鼡Q壓力傳感器。二是外接一半新壓力傳感器，若表頭顯示仍為“80"，則證明流量計(jì)主板壞?？筛鼡Q流量計(jì)主板。
現(xiàn)象(2)：壓力示值基本為一定值(現(xiàn)場工作壓力變化較大，流量計(jì)表頭顯示壓力無變化或變化較小)。原因：一是壓力傳感器取壓孔堵塞?？汕謇砣嚎?。二是壓力傳感器線性校準(zhǔn)曲線變壞?？筛鼡Q或重新標(biāo)定壓力傳感器。
3、表頭顯示瞬時(shí)流量、壓力正常，溫度顯示與工作現(xiàn)場溫度不符
現(xiàn)象(1)：溫度示值為“-75C"或超過“100℃"。原因：溫度傳感器損壞?？筛鼡Q傳感器。
現(xiàn)象(2)：溫度示值超過或低于現(xiàn)場實(shí)際溫度，更換傳感器后，仍為該現(xiàn)象。原因：溫壓電路損壞?？筛鼡Q溫壓電路。
4、流量計(jì)表頭無顯示
原因(1)：流量計(jì)無24V電源或電池供電。對流量計(jì)進(jìn)行24V供電或更換流量計(jì)電池。
原因(2)：流量計(jì)液晶板損壞。更換流量計(jì)液晶板。
原因(3)：流量計(jì)主板損壞。更換流量計(jì)主板。
原因(4)：電源接線有誤或斷線。查找并重新接線。
十一、安裝注意事項(xiàng)：
1、傳感器按流向標(biāo)志可在垂直、水平或任意傾斜位置上安裝；
2、當(dāng)管線較長或距離振動源較近時(shí)，應(yīng)在流量計(jì)的上、下游安裝支撐，以消除管線振動的影響；
3、傳感器的安裝地點(diǎn)應(yīng)有足夠的空間，以便于流量計(jì)的檢查和維修，并應(yīng)滿足流量計(jì)的環(huán)境要求；
4、應(yīng)避免外界強(qiáng)磁場的干擾；
5、在室外安裝使用時(shí)，應(yīng)有遮蓋物，避免烈日曝曬與雨水浸蝕，影響儀表使用壽命；
6、管線試壓時(shí)，應(yīng)注意智能型流量計(jì)所配置壓力傳感器的壓力測量范圍,以免過壓損壞壓力傳感器。
7、應(yīng)注意安裝應(yīng)力的影響，安裝流量計(jì)上游和下游管道應(yīng)同軸，否則會產(chǎn)生剪切應(yīng)力。安裝流量計(jì)的位置應(yīng)考慮密封墊片的厚度，或在下游側(cè)安裝一個(gè)彈性伸縮節(jié)。
8、安裝流量計(jì)之前應(yīng)先清除管道中的焊渣等雜物。
9、投入運(yùn)行時(shí)，應(yīng)緩慢開啟流量計(jì)上、下游閥門，以免瞬間氣流過急而沖壞起旋器。
10、當(dāng)流量計(jì)需要有信號遠(yuǎn)傳時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按“電氣性能指標(biāo)"要求接入外電源（8～24）VDC，嚴(yán)禁在信號輸出口直接接入220VAC或380VAC電源；
11、用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的接線方式和任意擰動各個(gè)輸出引線接頭；
12、流量計(jì)運(yùn)行時(shí)，不允許隨意打開后蓋改動儀表參數(shù)，否則影響流量計(jì)的正常工作；
13、定時(shí)檢查流量計(jì)法蘭處的泄漏情況。
十二、使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 
1、選擇合理的安裝場所。安裝場所應(yīng)避開強(qiáng)電力設(shè)備，高 頻設(shè)備、強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛錈嵩从绊?避開 高溫和強(qiáng)腐蝕氣氛影響:避開強(qiáng)烈振動并且安裝、布線、維修方 便。在傳感器上游和下游，必須消除由于過長的管道所產(chǎn)生的振 動。
2、儀表一般要求水平安裝，被測流體的流向應(yīng)與殼體上指 示流向的箭頭*。亦可垂直或傾斜安裝。當(dāng)測zui液體時(shí)，應(yīng)確 保傳感器總是*充滿液體。為了檢修時(shí)不致影響流體的正常傳 輸，建議在儀表的安裝段另增設(shè)旁路。
3、對前后直管段的要求較低，原理上允許 流量計(jì)前后不需要直管段，但一般要求儀表前有3D長度的直管 段，儀表后有1D長度的直管段。特殊情況要求5D和3D長度。 當(dāng)單彎管或雙彎管的彎管半徑大于1.8D時(shí)，流量計(jì)前后可以不要直管段。各種不同管道安裝條件下所需的直管段長度如圖8- 25所示。
4、測量氣體或蒸汽時(shí)可采用沮度壓力補(bǔ)償，溫度計(jì)和壓力 計(jì)的安裝位置。
5、當(dāng)被測流體中含有雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)在儀表前裝上過澹器或過 濾網(wǎng)，但仍應(yīng)保證儀表前的直管段要求。
6、測量少量異相的氣液兩相流時(shí)傳感器安裝方法。測量液 體時(shí)，管道中可能有少量的氣相，其含量不超過規(guī)定的氣一液兩 相流體，為防止氣體在傳感器內(nèi)滯留，必須安裝氣體分離器。測 量氣體時(shí)，當(dāng)管道被所測氣體可能產(chǎn)生的冷凝液，及氣體中存在 未被除掉的不穩(wěn)定液相，為防止液體在傳感器內(nèi)滯留、垂直安裝。測高、低溫流體時(shí)傳感器自身應(yīng)有有效的保握措施。
7、儀表測得的被測氣體的體積流量為工作狀態(tài)下被測氣體 的實(shí)際流量。若將該實(shí)際流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)流量，可 按下式計(jì)算式中，4?p是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量;4,是工作狀態(tài)下的體積流 量;ho是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下被測氣體的壓力;To是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下被 測氣體的熱力學(xué)溫度;戶是工作狀態(tài)下被測氣體的壓力;T 是工作狀態(tài)下被測氣體的熱力學(xué)溫度;Z是工作狀態(tài)下被測氣體 的壓縮系數(shù)。
8、當(dāng)管道較長，可能發(fā)生振動時(shí)，應(yīng)在流量計(jì)上游和下游 安裝固定支架，防止管道振動。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，流量測量值易受氣流 脈動和壓力變化影響。
9、體積流量儀表系數(shù)K vn和質(zhì)zui流量儀表系數(shù)K,,,o是儀表 出廠前在常溫狀態(tài)標(biāo)定確定的。儀表工作狀態(tài)與試驗(yàn)室標(biāo)定狀態(tài) 相差較大時(shí)，儀表系數(shù)K，和K‘應(yīng)作修正，對儀表系數(shù)修正方法與渦街流量計(jì)相同。