石油流量計的詳細(xì)資料：
一、概述
石油流量計是以流體動量矩原理為基礎(chǔ)的流量計量儀表。有些科技文獻(xiàn)又將其劃分為速度式儀表，因為在一定的流量范圍內(nèi)，石油流量計的轉(zhuǎn)動速度與流體的流速成比例關(guān)系。
石油流量計使用中的主要特點：體積??；重量輕；準(zhǔn)確度高(有的石油流量計可以當(dāng)作計量標(biāo)準(zhǔn)儀表)；反應(yīng)時間快(有些可達(dá)到毫秒級)；量程比寬(一般為10∶1)；壓力損失??；適用工作流體溫度高；輸出為脈沖信號，故不易受到干擾；可以長距離傳輸，便于各種參數(shù)處理。當(dāng)它與多功能、多參數(shù)的顯示儀表(以下簡稱儀表)組合使用時，可以同時對累積流量、瞬時流量或流體溫度、內(nèi)部壓力等參數(shù)進(jìn)行測量及分析、調(diào)節(jié)。
JMY系列智能一體化石油流量計是采用*的超低功耗單片微機(jī)技術(shù)研制的渦輪流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表，采用雙排液晶現(xiàn)場顯示，具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點。儀表具備儀表系數(shù)三點修正，智能補(bǔ)償儀表系數(shù)非線性，并可進(jìn)行現(xiàn)場修正。高清晰液晶顯示器同時顯示瞬時流量（4位有效數(shù)字）及累積流量（8位有效數(shù)字，帶清零功能）。所有有效數(shù)據(jù)掉電后保持10年不丟。該類石油流量計均為防爆產(chǎn)品，防爆等級為：ExdIIBT6。
該類石油流量計按照供電方式、是否具備遠(yuǎn)傳信號輸出可分為佳美Y-□B型和佳美Y-□C型。
JMY-□B型：供電電源采用3.2V10AH鋰電池（可連續(xù)運行4年以上）；無信號輸出功能。
JMY-□C型：供電電源采用24VDC外供電，輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)兩線制電流信號，并可根據(jù)不同的現(xiàn)場需要，可增加RS485或HART通訊。
二、渦輪旋轉(zhuǎn)的基本原理
流量計主要組件包括：導(dǎo)流體組件、渦輪組件、殼體、磁電轉(zhuǎn)換器和放大機(jī)構(gòu)等。通過對流體流過管道及渦輪結(jié)構(gòu)的分析，我們可以得出，當(dāng)流體沿管道的軸線方向流動而沖擊渦輪葉片時，便有與流量Q、密度φ和流速V的乘積成比例的力作用于葉片上，推動渦輪旋轉(zhuǎn)。
如圖所示，由于渦輪對流體是作相對運動，如果渦輪旋轉(zhuǎn)的圓周速度V＝w·r與軸線平行的流速與葉片的夾角為θ，流通面積為A，則介質(zhì)流速V＝Q/A，則推動渦輪旋轉(zhuǎn)的力矩M可用下式表示：
式中：K1——與流量計結(jié)構(gòu)尺寸、流體質(zhì)量、狀態(tài)有關(guān)的參數(shù)；r——平均半徑，常取葉片寬度1/2到中心的距離。
由(2)式可知，力矩M除與流量Q有關(guān)外，與流體介質(zhì)密度ρ、流動狀態(tài)與流向等多個因素有關(guān)。
在渦輪旋轉(zhuǎn)時，除推動渦輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動力矩M外，還同時存在阻礙渦輪旋轉(zhuǎn)的阻力矩，其中包括：介質(zhì)粘度對渦輪摩擦引起的阻力矩M1，軸承摩擦引起的阻力矩M2，磁電轉(zhuǎn)換器引起的磁電反應(yīng)阻力矩M3。根據(jù)動量矩守恒原理，渦輪的運動方程式可以用以下函數(shù)關(guān)系式表示：
Jdω/dt＝M－M1－M2－M3(3)
式中：J——渦輪的轉(zhuǎn)動慣量；dω/dt——渦輪的角加速度。
由(3)式可知，當(dāng)dω/dt為零時，渦輪以角速度ω作勻速轉(zhuǎn)動；當(dāng)流量發(fā)生變化時，dω/dt≠0，渦輪將作加速旋轉(zhuǎn)運動，經(jīng)過一段時間后，隨著流量的穩(wěn)定，
渦輪又會達(dá)到新的力矩平衡狀態(tài)，即dω/dt又等于零值。就是說，渦輪將以另一新的角速度勻速旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)新的流量，并出現(xiàn)了新的穩(wěn)定狀態(tài)。
通過分析和計算可知，在dω/dt＝0時，渦輪轉(zhuǎn)動角速度ω與體積流量Q有如下式的近似關(guān)系：
ω＝ξQ－ξa
式中：a——與流量計結(jié)構(gòu)參數(shù)、流體介質(zhì)、流動狀態(tài)有關(guān)的系數(shù)；ξ——流量計轉(zhuǎn)換系數(shù)，當(dāng)介質(zhì)流量大于某一數(shù)值時，在一段區(qū)間內(nèi)可以近似看作為一常
數(shù)，有時也稱為儀表常數(shù)。
儀表常數(shù)ξ是流量計重要的特性參數(shù)，由于流量計是通過磁電轉(zhuǎn)換器將角速度ω轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖數(shù)，因而我們可以把ξ看成是單位體積流量Q通過流量計時，轉(zhuǎn)換器輸出的脈沖數(shù)(脈沖數(shù)/升)，故也稱為流量系數(shù)。流量計作為產(chǎn)品出廠時，生產(chǎn)單位則是測取測量范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)換系數(shù)平均值作為儀表常數(shù)，因而可以認(rèn)為流體總量V與脈沖數(shù)N的關(guān)系，如(5)式所示：
V＝N/ξ
三、、產(chǎn)品特點
1.高精確度，一般可達(dá)±1%R、±0.5%R，高精度型可達(dá)±0.2%R；
2.重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性，如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得到*的精確度，在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計；
3.具備儀表系數(shù)三點修正，智能補(bǔ)償儀表系數(shù)非線性，并可進(jìn)行現(xiàn)場修正
4.所有有效數(shù)據(jù)掉電后保持10年不丟；
5.范圍度寬，中大口徑可達(dá)1:20，小口徑為1:10；
6.結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大；
7.適用高壓測量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表；
8.專用型傳感器類型多，可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計為各類專用型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等；
9.可制成插入型，適用于大口徑測量，壓力損失小，價格低，可不斷流取出，安裝維護(hù)方便。
四、基本參數(shù)與技術(shù)性能
1.技術(shù)性能：表1
儀表口徑及連接方式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接 |
| （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接 |
精度等級 | ±0.5%R |
量程比 | 1:10；1:15；1:20 |
儀表材質(zhì) | 304不銹鋼、316（L）不銹鋼等 |
被測介質(zhì)溫度（℃） | -20～＋120℃ |
環(huán)境條件 | 溫度－10～+55℃，相對濕度5%～90%，大氣壓力86～106Kpa |
輸出信號 | 4-20mADC電流信號（佳美Y-□C型） |
供電電源 | 佳美Y-□B型：自帶鋰電池供電（可連續(xù)使用3年）；佳美Y-□C型：+24VDC |
信號傳輸線 | 2×0.3（二線制） |
傳輸距離 | ≤1000m |
信號線接口 | 內(nèi)螺紋M20×1.5（佳美Y-□C型） |
防爆等級 | ExdIIBT6 |
防護(hù)等級 | IP65 |
2.測量范圍及工作壓力：表2
儀表口徑（mm） | 正常流量范圍（m3/h） | 擴(kuò)展流量范圍（m3/h） | 常規(guī)耐受壓力（MPa） | 特制耐壓等級（MPa）（法蘭連接方式） |
DN4 | 0.04～0.25 | 0.04～0.4 | 6.3 | 12、16、25 |
DN6 | 0.1～0.6 | 0.06～0.6 | 6.3 | 12、16、25 |
DN10 | 0.2～1.2 | 0.15～1.5 | 6.3 | 12、16、25 |
DN15 | 0.6～6 | 0.4～8 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN20 | 0.8～8 | 0.45～9 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN25 | 1～10 | 0.5～10 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN32 | 1.5～15 | 0.8～15 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN40 | 2～20 | 1～20 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN50 | 4～40 | 2～40 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN65 | 7～70 | 4～70 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN80 | 10～100 | 5～100 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN100 | 20～200 | 10～200 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN125 | 25～250 | 13～250 | 1.6 | 2.5、4.0 |
DN150 | 30～300 | 15～300 | 1.6 | 2.5、4.0 |
DN200 | 80～800 | 40～800 | 1.6 | 2.5、4.0 |
五、儀表選型
型 號 | 說 明 | |||||||
JMY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | |
公 稱 通 徑 | 4 |
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| 4mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.04～0.25m3/h，寬量程為0.04～0.4m3/h |
6 | 6mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.1～0.6m3/h，寬量輪為0.06～0.6m3/h | |||||||
10 | 10mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.2～1.2m3/h，寬量程為0.15～1.5m3/h | |||||||
15 | 15mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.6～6m3/h寬量程為0.4～8m3/h | |||||||
20 | 20mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.8～8m3/h，寬量程為0.4～8m3/h | |||||||
25 | 25mm，標(biāo)準(zhǔn)量程1～10m3/h，寬量程為0.5～10m3/h | |||||||
32 | 32mm，標(biāo)準(zhǔn)量程1.5～15m3/h，寬量程為0.8～15m3/h | |||||||
40 | 40mm，標(biāo)準(zhǔn)量程2～20m3/h，寬量程為1～20m3/h | |||||||
50 | 50mm，標(biāo)準(zhǔn)量程4～40m3/h，寬量程為2～40m3/h | |||||||
65 | 65mm，標(biāo)準(zhǔn)量程7～70m3/h，寬量程為4～70m3/h | |||||||
80 | 80mm，標(biāo)準(zhǔn)量程10～100m3/h，寬量程為5～100m3/h | |||||||
100 | 100mm，標(biāo)準(zhǔn)量程20～200m3/h，寬量程為10～200m3/h | |||||||
125 | 125mm，標(biāo)準(zhǔn)量程25～250m3/h，寬量程為13～250m3/h | |||||||
150 | 150mm，標(biāo)準(zhǔn)量程30～300m3/h，寬量程為15～300m3/h | |||||||
200 | 200mm，標(biāo)準(zhǔn)量程80～800m3/h，寬量程為40～800m3/h | |||||||
類型 | B | 電池供電現(xiàn)場顯示型 | ||||||
C | 現(xiàn)場顯示/4～20mA兩線制電流輸出 | |||||||
C1 | 現(xiàn)場顯示/RS485通訊協(xié)議 | |||||||
C2 | 現(xiàn)場顯示/HART通訊協(xié)議 | |||||||
精度等級 | 05 | 精度0.5級 | ||||||
10 | 精度1.0級 | |||||||
渦輪 類型 | W | 寬量程渦輪 | ||||||
S | 標(biāo)準(zhǔn)渦輪 | |||||||
材質(zhì) | S | 304不銹鋼 | ||||||
L | 316（L）不銹鋼 | |||||||
防爆 | E | 防爆型（防爆等級：ExdⅡBT6） | ||||||
壓力等級 | N | 常規(guī) （參照表2） | ||||||
H(x) | 高壓 （參照表2） | |||||||
注：DN15～DN40常規(guī)為螺紋連接，如希望采用法蘭連接，請在“公稱通徑”后加“（FL）”
例如，選用一臺法蘭連接式防爆型石油流量計測量水，需要現(xiàn)場顯示并遠(yuǎn)傳4-20mA信號，管道為DN40，要求精度0.5級，304不銹鋼材質(zhì)，儀表耐壓16MPa測量范圍為標(biāo)準(zhǔn)量程，其產(chǎn)品型號應(yīng)為：佳美Y-40(FL)C/05/S/S/E/H16
