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孔板腰轮流量计

简要描述:1、该板同时具有微功耗放大板和电流输出功能;
2、能够输出与流量信号对应的4~20mA两线制的电流信号;
3、能够同时显示累计流量和瞬时流量;

  • 产品型号:LSF
  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2016-04-26
  • 访  问  量:863

详细介绍

 

l         高精度温度、压力、流量传感器和智能体积修正于一体,腰轮流量计可检测被测气体的温度、压力和流量,并进行流量自动跟踪补偿和压缩因子修正运算。
l         采用先进的微机技术与高性能的集成芯片,整机功能强大,性能优越.
l         电路采用表面安装工艺,结构紧凑、抗干扰能力强、可靠性高。
l         压力传感器、温度传感器、流量传感器全部内置,使结构更加紧凑。
l         采用先进的微功耗高新技术,整机功耗低,即能凭内置电池长期供电运行,又可由外电源供电运行。
l         按流量频率信号,可将仪表系数分六段自动进行线性修正,从而提高了仪表的使用精度.
l         具有故障自诊断和报警功能,可靠度高,采用LCD显示,清晰直观,读数方便。
l         流量计带有脉冲信号输出,也可根据用户需要输出4~20mA标准模拟信号。
l         仪表自带实时数据库,通过RS-485通讯接口和本厂的MODEM配套,可组成抄表网络,便于数据的集中采集和实时管理。
l         采用先进的微功耗技术,整机功耗低,使用内置电池可运行五年以上。
l         就地显示流量值,并带多种信号输出功能可满足不同现场及系统的需求。
l         采用E2PROM数据存储芯片,保存用户参数、厂家参数及一定的历史记录。
l         采用高对比度的三行液晶显示器,可显示日期、标准累积流量、标准瞬时流量、介质温度、压力值和电池电压。
l         具有实时数据存储功能,可防止更换电池或突然掉电时数据丢失,在停电状态下,内部参数可*性保存。
 
二、结构与工作原理
2.1流量计由5个部分组成(见图1
1、 智能流量积算仪 2、流量传感器 3、压力传感器 4、温度传感器 5、气体腰轮流量计(机械)
图1 流量计结构原理图
 
 
2.2智能气体腰轮流量计的工作原理(见图2)

智能气体腰轮流量计,主要由壳体、共轭转子和智能流量积算仪等部件构成。装于计量室内的一对共轭转子在流通气体的出入口压差(P>P)作用下,通过精密加工的调校齿轮使转子保持正确的相对位置。转子间、转子与壳体、转子与墙板间保持*工作间隙,实现了连续的无接触密封。转子每转动一周,则输出四倍计量室有效容积的气体,转子的转数通过磁性密封联轴装置及减速机构,传递到智能流量积算仪,从而显示输出气体的累计体积量。其计量过程和工作原理如图1所示(图中仅表示了四分之一周期)。
位置 1          位置 2             位置 3            位置 4        
 
图2 气体腰轮流量计工作原理
2.3智能流量积算仪的工作原理(见图3)
智能流量积算仪由温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道以及微处理器单元组成,并配有外输信号接口,输出各种信号。智能流量积算仪中的微处理器按照气态方程进行温压补偿,并进行压缩因子修正,气态方程如下:
 ··············· (1)    
式中:
Qn:标准状态下的体积流量(m3/h);
Qg: 工况状态下的体积流量(m3/h);
Pg:流量计压力检测点处的表压(kPa);
Pa:当地大气压(kPa);
Tg:介质的温度(273.15+t)(K);
t: 被测介质温度(℃);
Zn:标准状态下的压缩系数;
Zg:工作状态下的压缩系数;
Tn:标准状态下的温度(273.15+20)(K);
Pn:标准大气压(101.325 kPa);
P: P= Pa+ Pg
注:对于天然气Zn/Zg=Fz2,Fz称为超压缩因子,本产品按中国石油天然气总公司的标准SY/T6143-1996中的公式进行计算。

用户设备
(计算机或仪表等)
RS485
通讯接口 口
D/A
变换器
脉冲
放大驱动
温度
传感器
 
流量
传感器
压力
传感器
放大器
A/D
转换器
 
前置
放大器
 
 
 
 
 
 
液晶
驱动器
 
液晶
显示
 
 
 
EEPROM
存储器
4~20mA
DC+24V
+3.3V
+5V
DC
+24V
+3V
锂电池

图3 智能流量积算仪原理框图
 
三、主要技术参数与功能
3.1流量计规格、基本参数和性能指标(见表1)
3.2标准状态条件:P=101.325 kPa   T= 293.15K
3.3使用条件:
a.环境温度:-25℃~+50℃            b.介质温度:-20℃~+60℃
c.相对湿度:5%~95%                  d.大气压力:86KPa~106Kpa
3.4电气性能指标:
3.4.1工作电源:a.内电源:1节3VDC锂电池,电池电压在2.0V~3.0V时均可正常工作。
当电压低于2.5V时,应更换电池。
b.外电源:±24VDC±15%,纹波≤±5%,适用于4~20mA输出,脉冲输出,RS-485等;
3.4.2整机功耗:外电源,﹤1W
                内电源,平均功耗≤1m W,可连续工作五年以上。
3.4.3工况脉冲输出方式
a. 工况脉冲信号, 直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出,高电平≥20V,低电平 ≤ 1V。该脉冲主要用于对仪表的标定。
b. 与标准体积流量成正比的频率信号,经光耦隔离放大输出,高电平≥20V,低电平 ≤ 1V。
c. 定标脉冲信号,输出幅度0~3V,输出脉冲宽度500ms。该脉冲主要用于城市燃气计量的IC卡控制装置或其它设备。该信号1m3输出1个脉冲。
3.4.4 4~20mA标准模拟电流输出功能
与标准体积流量成正比,4mA对应0 m3/h,20mA对应zui大标准体积流量(该值可设定)。
 
 
表1 流量计规格、基本参数和性能指标

型规格号
公称通径
DN(mm)
流量上限
m3/h)
始动流量
m3/h
Qmax时
压力损失
Pa
公称压力
MPa
精确度
%
仪表系数
范围度
材质
SRG-20-D
25
20
0.05
100
0.6、1.6
 
1.0、1.5
 
7633.37
20:1
铝合金
 
SRG-30-D
40
30
0.07
100
4694.65
30:1
SRG-40-D
40
40
0.07
140
3892.31
40:1
SRG-60-D
50
60
0.1
100
1584.24
65:1
SRG-80-D
50
80
0.1
140
1584.24
70:1
SRG-100-D
80
100
0.1
110
987.581
70:1
SRG-150-D
80
150
0.12
150
730.785
120:1
SRG-200-D
80
200
0.15
180
479.837
70:1
SRG-250-D
100
250
0.11
180
306.804
80:1
SRG-300-D
100
300
0.11
130
306.804
110:1
SRG-450-D
100
450
0.1
200
231.350
110:1
SRG-650-D
150
650
0.65
350
86.7083
80:1
铝、铸铁
SRG-1000-D
150
1000
0.76
450
61.8990
90:1
铝、铸铁
SRG-1600-D
200
1600
1.15
500
50.2425
53:1
铝、铸铁

 (以上参数如有修改恕不另行通知)
3.4.5 RS485通信(采用光电隔离RS485通信模块)
本积算仪通过内装的RS485标准接口能与个人计算机和PLC等主机连接,进行串行通信。可显示介质压力、温度、瞬时流量、累计标准流量、电池电压。                                                  
3.4.6 RS485通协议:
a.波特率:9600,1位停止位、8位数据位,没有校验位。
b.数据包格式:
命令包:“@01”+&Hd参数15为设定机号小数点以前共三位
     01          &Hd
包头   机号(两位) 包尾
机号为两位十六进制数,从01-FF          数据为ASSII码。
c.数据包
&HA5+累计流量+瞬时流量+压力+温度+电池电压+CRC16校验+&Hd
包头:&HA5
累计流量:8位整数2位小数.   瞬时流量:4位整数2位小数.
压力:4位整数2位小数.           温度:1位符号位2位整数位2位小数位.
电池电压:1位整数1位小数.   校验采用CRC16校验从包头开始到电池电压的zui后一位结束。
3.5防爆标志:ExiaII CT4
3.6防护等级:IP65
 
四、选型与安装
4.1流量计选型
用户应根据管线输气量,介质可能达到的温度和压力范围,估算出管线的zui高和zui低体积流量,正确选择流量计规格。当两种口径流量计均能覆盖zui低和zui高体积流量时,在压损允许下,应选小口径。
选型公式如下:
Qg=Zg/Zn*Pn/(Pg+Pa)*Tg/Tn*Qn=101.325/(Pg+Pa)*(1/ Zn/Zg)*( Tg/293.15)Qn
式中:Tg、Pg、Pa含义同上,Qg为体积流量,Qn为标准体积流量,Zn/Zg数值列于表2。因计算步长较大,表内数据仅供参考,表中数据按天然气真实密度Gr=0.600,氮气和二氧化碳摩尔分数均为0.00计算。当介质压力低于0.1 Mpa,均可按Zn/Zg=1.00估算。
4.2选型实例:
已知某一供气管线实际工作压力为0.5MPa~0.6MPa(表压),介质温度范围为-10℃~+40℃,供气峰值量为400~500Nm3/h。当地大气压为101.3kPa,要求确定流量计的口径。
分析:由于前面表1中给出的流量范围为实际工作状态下的流量范围,因此需先将标况流量换算成工况流量,再选择合适的口径。
计算:当介质压力zui低、温度zui高时(估算选型可不考虑天然气压缩因子的影响),此时当处于供气峰期时具有zui大体积流量,所以有:
···· (2)
同理,当介质压力zui高、温度zui低时,此时当处于供气谷期时具有zui小体积流量,所以有:
········· (3)
即工作状态下介质的流量范围为51.9~90.0m3/h。由表1查得,需选取SRG-100-D。  
表2 Zn/Zg数值表

Zn/Zg
压力
       温度℃

 

MPa

-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
0.10
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
0.20
1.0034
1.0032
1.0030
1.0029
1.0027
1.0025
1.0024
1.0023
1.0021
1.0020
0.30
1.0069
1.0065
1.0061
1.0058
1.0055
1.0051
1.0048
1.0046
1.0043
1.0041
0.40
1.0104
1.0098
1.0093
1.0087
1.0082
1.0078
1.0073
1.0069
1.0065
1.0061
0.50
1.0140
1.0132
1.0124
1.0117
1.0110
1.0104
1.0098
1.0092
1.0087
1.0082
1.00
1.0325
1.0305
1.0286
1.0269
1.0253
1.0238
1.0223
1.0210
1.0198
1.0186
1.50
1.0518
1.0485
1.0455
1.0426
1.0400
1.0375
1.0352
1.0331
1.0311
1.0293
2.00
1.0722
1.0674
1.0630
1.0589
1.0551
1.0516
1.0484
1.0454
1.0426
1.0400
2.50
1.0936
1.0872
1.0812
1.0758
1.0708
1.0661
1.0619
1.0580
1.0543
1.0510
3.00
1.1162
1.1078
1.1002
1.0933
1.0869
1.0810
1.0757
1.0707
1.0662
1.0620
3.50
1.1400
1.1295
1.1200
1.1113
1.1035
1.0963
1.0897
1.0837
1.0782
1.0732
4.00
1.1651
1.1521
1.1405
1.1300
1.1205
1.1119
1.1041
1.0969
1.0904
1.0844
4.50
1.1915
1.1758
1.1618
1.1493
1.1380
1.1278
1.1186
1.1103
1.1027
1.0957
5.00
1.2194
1.2005
1.1839
1.1691
1.1559
1.1441
1.1334
1.1238
1.1150
1.1071
5.50
1.2486
1.2262
1.2067
1.1895
1.1742
1.1606
1.1484
1.1374
1.1274
1.1185
6.00
1.2793
1.2530
1.2302
1.2104
1.1928
1.1773
1.1634
1.1510
1.1399
1.1298
6.50
1.3113
1.2806
1.2544
1.2316
1.2117
1.1942
1.1786
1.1647
1.1522
1.1411
7.00
1.3444
1.3091
1.2790
1.2532
1.2308
1.2111
1.1937
1.1783
1.1645
1.1522
7.50
1.3785
1.3381
1.3040
1.2750
1.2499
1.2280
1.2088
1.1918
1.1767
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