A气体涡轮流量计的安装说明 一、概述 气体涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表*技术优化设计，综合了气体力学、流体力学、电磁学等理论而自行研制的集温度、压力、流量传感器和智能流量积算仪于于一体的新一代高精度、高可靠性的气体精密计量仪表，具有出色的低压和高压计量性能，多种信号输出方式以及对流体扰动低敏感性，广泛适用于天然气、煤制气、液化气、轻烃气体等气体的计量。 该产品经国家防爆产品质检部门按GB3836.2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部：通用要求》，GB38362.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全“i”》标准检验合格，防爆标志为ExdⅡBT6（隔爆型）、ExiaⅡCT6（本安型）。适用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC类T1~T6温度组别爆炸性气体混合物的0（仅本安型）1、2区危险场所。 二、产品特点 ■采用新型传感器，始动流量低、压力损失小、抗振与抗脉动流性能好，不易腐蚀、可靠性好、使用寿命长。 ■采用新型微处理器与高性能的集成芯片，运算精度高、整机功能强大，性能*。 ■采用*的微功耗，整机功耗低。既能用内电池长期供电运行，又可由外电源供电运行。 ■按流量频率信号，可将仪表系数分八段自动进行线性修正，可根据用户需要提高仪表的计算精度。 ■采用EEPROM数据存贮技术，具备历史数据的存贮与查询功能，三种历史数据记录方式可供用户选择。 ■流量计表头可180°旋转，安装使用简单方便。 ■高度，一般可达±1.5%R、±1.0%R。 ■重复性好，短期重复性可达0.05%~0.2%，正是由于具有良好的重复性，在贸易结算中是优先选用的流量计。 ■可检测被检测气体的温度、压力和流量，能进行流量自动跟踪补偿，并显示标准状态下（Pn=101.325KPa,Tn=293.15K）的气体流量：可实时查询温度、压力、时间、日期等数据。 三、工作原理 1.流量计结构：见http:///zhongkong-Products-349732/ 2.工作原理 当气体流进入流量计时，首先经过独立机芯的前导流体并加速，在流体的作用下，由于涡轮叶片与流体的流向成一定角度，此时涡轮产生转动力矩，在涡轮克服阻力力矩和摩擦力矩后开始转动。当诸力矩达到平衡时，转速稳定，涡轮转动速度与流量成线性关系，通过旋转地发信盘的磁体周期性地改变传感器的磁阻，从而在传感器两端感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，该信号经前置放大器放大、整形后和压力温度传感器检测到的压力、温度信号同时输给流量积算仪进行处理，直接显示标准体积流量和标准体积总量。 3.流量积算仪工作原理 流量积算仪有温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道以及微处理单元组成，并配有外输接口，输出各种信号。流量计中的微处理器按照气态方程进行温压补偿，并自动进行压缩因子修正，气态方程如下： Qn=Zn/Zg.（Pg+Pa）/Pn.Tn/Tg.Qg 式中：Qn—标准状态下的体积流量（m³/h） Qg—未经修正的体积流量（m³/h） Pg—l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—被测介质摄氏温度（℃） Zn—标准状态下的压缩系数 Zg—工作状态下的系数 Tn—标准状态下的温度（293.15K） Pn—标准大气压（101.325KPa） 注：对天然气Zn/Zg=（Fz）²,Fz成为超压缩因子，按中国石油天然气总公司的标准SY/T6143-4996中的公式进行计算。 四、技术参数 1.基本参数 | 执行标准 | 封闭式管道中气体流量—气体涡轮流量计（GB/T8940-2003） | | 仪表口径（mm）及连接方式 | 25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300采用法兰连接 25、32、40、50可采用螺纹连接 | | 精度等级 | ±1.5%R（±1%R需特制） | | 量程比 | 1:10 ；1:20 ；1:30 | | 仪表材质 | 表体：304不锈钢或铸铝 叶轮：防腐ABS或铝合金 转换器：铸铝 | | 使用条件 | 介质温度：-20℃~+80℃ 环境温度：-30℃~+60℃ 相对湿度：5%~90% 大气压力：86Kpa~106Kpa | | 工作电源 | 外电源：+24VDC±15%，纹波≤±5%，适用于4-20mA输出、脉冲输出、RS485通讯输出等 内电源：1组3.0V10AH锂电池，电池电压在2.0V~3.0V时均 可正常工作。 当电压低于2.0时出现欠压指示 | | 整机耗能 | 外电源：<1W 内电源:平均功耗≤1W,可连续使用三年以上。 | | 信号输出功能 | 脉冲信号?、4-20mA电流信号 ?、控制信号? | | 通讯输出功能 | RS485通讯④ | | 实时记录功能⑤ | 起停记录、日记录、定时间间隔记录 | | 信号接线口 | 内螺纹M20*1.5或其他 | | 防爆等级 | ExdⅡBT6或ExiaⅡCT4 | | 防护等级 | IP65 | ①脉冲输出方式（由设定选择以下三种之一） 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。 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，与IC卡阀门控制器配套，高电平幅度≥2.8V，低电平幅度≤0.2V，单位脉冲代表体积量可设定范围：0.01m³~10.00m³.但选择该值时必须注意：定标脉冲信号频率应≤200HZ. ②4-20mA电流信号（采用光隔离电流模块） 与标准体积流量成正比，4mA对应0m³/h,20mA对应zui大标准体积流量（该值可设定），制式：两线制或三线制。 ③控制信号 A.下限报警信号（LP）：光电隔离开集电极（OC）:输出，正常状态OC门截止，报警状态OC门导通，zui大负载电流50mA，工作电压+12VDC~+24VDC。 B.上限报警信号（UP）：光电隔离开集电极（OC）输出，正常状态OC截止，报警状态OC门导通，zui大负载电流50mA,工作电压+12VDC~+24VDC。 C.关阀报警输出（BC端，IC卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度≤0.2V;报警输出高电平，幅度≥2.8V，负载电阻≥100K?。 C.电池欠压报警输出（BL,IC卡控制器用）；逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度≤0.2V；报警输出高电平，幅度≥2.8V，负载电阻100K?。 ④RS485通讯 采用RS485接口，可直接与上位机或二次仪表联网，远传显示介质的温度、压力和经温度、压力补偿后的标准体积流量和标准体积总量。 ⑤实时记录功能 流量计为了适应数据管理方面的需要，增加了实时数据存贮功能，由设定以下三者之一： a.起停记录：zui近的1200次启停时间、总量、净流量记录。出厂默认页。 b，日记录：zui近920天的日期、零点时间的温度、压力、标准体积和总量记录。 C，定时间间隔记录：1200条定时时间间隔的日期时间、温度、压力、标准体积和总流量记录。 通过笔记本电脑可读取上述存贮数据，形成数据报表、曲线图供分析。 电气参数 2.1气体涡轮流量计 表2 | 符号 | 参数 | 测试条件 | 典型值 | | VDD | 工作电源 | | 外电源;+24VDC±15%,纹波≤±5% | | VIN | 信号输出 | | 峰峰值VPP:10~50mV；频率≤2KHZ | | IOUT | 输出电流 | VDD=24VDC | 4~20mA，线性度≤2‰，负载电阻<800? | | R | 绝缘电阻 | 测试端子与外壳间绝缘电阻 施加电压：50V; 测试端子：A+,B- | >500M? | 2.2智能气体涡轮流量计 2.2.1电池供电 表3 | 符号 | 参数 | 测试条件 | 典型值 | | VDD | 工作电源 | | 3.6V锂电池 | | IS | 静态电流 | 无输入 | 207.38µA | | IP | 工作电流 | 输入信号1KHZ | 213.53µA | | VIN | 输入信号 | | 峰峰值VPP:10~50mV；频率≤2KHZ | | R | 绝缘电阻 | 测试端子与外壳间绝缘电阻 施加电压：50V; 测试端子：电池正端，电池负端 | >500M? | 2.2.2 24V供电 表4 | 符号 | 参数 | 测试条件 | 典型值 | | VDD | 工作电源 | | 外电源;+24VDC±15%,纹波≤±5% | | VIN | 信号输出 | | 峰峰值VPP:10~50mV；频率≤2KHZ | | IOUT | 输出电流 | VDD=24VDC | 4~20mA，线性度≤1.1‰，负载电阻<850? | | R | 绝缘电阻 | 测试端子与外壳间绝缘电阻 施加电压：50V; 测试端子：24V+，GND, 5V+，mA+,mA-,FOUT | >500M? | 2.3低功耗气体涡轮流量计 表5 | 符号 | 参数 | 测试条件 | 典型值 | | VDD | 工作电源 | | 外电源;+24VDC±15%,纹波≤±5% | | 3.6V锂电池 | | IS | 静态电流 | 无输入 | 446.49µA | | IP | 工作电流 | 输入信号1KHZ | 1.283mA | | VIN | 输入信号 | | 峰峰值VPP:10~50mV；频率≤2KHZ | | RL | 输出脉冲负载 | VDD=24V DC | 线缆阻值<20K?;负载阻值>1K? | | RS485 | RS485通讯 | VDD=24V DC | 负载阻值<350? | | R | 绝缘电阻 | 测试端子与外电源间绝缘电阻 施加电压：500V; 测试端子：24V+,GND,FOUT,IOUT+,IOUT-,48,485B | >500M? | 3.测量范围及工作压力 表6 | 公称通径 （mm） | 标准量程 （m³/h） | 扩展量程 （m³/h） | 常规耐压等级 （Mpa） | 特制高压等级 （Mpa） | 安装方式 | | DN25 | S | 2.2-25 | W | 4-40 | 1.6 | 2.2,4.0 | 法兰（螺纹） | | DN40 | S | 5-50 | W | 6-60 | 1.6 | 2.2,4.0 | 法兰（螺纹） | | DN50 | S1 | 6-65 | W1 | 5-70 | 1.6 | 2.2,4.0 | 法兰 | | S2 | 10-100 | W2 | 8-100 | | DN65 | S | 15-200 | w | 10-200 | 1.6 | 2.2,4.0 | 法兰 | | DN80 | S1 | 13-250 | W | 10-160 | 1.6 | 2.2,4.0 | 法兰 | | S2 | 20-400 | 法兰 | | DN100 | S1 | 20-400 | W | 13-250 | 1.6 | 2.5 | 法兰 | | S2 | 32-650 | 法兰 | | DN125 | S | 25-700 | W | 20-800 | 1.6 | 2.5 | 法兰 | | DN150 | S1 | 32-650 | W | 80-1600 | 1.6 | 2.5 | 法兰 | | S2 | 50-1000 | 法兰 | | DN200 | S1 | 80-1600 | W | 50-1000 | 1.6 | ______ | 法兰 | | S2 | 130-2500 | 法兰 | | DN250 | S1 | 1300-2500 | W | 80-1600 | 1.6 | ______ | 法兰 | | S2 | 200-4000 | 法兰 | | DN300 | S | 200-4000 | W1 | 130-2500 | 1.6 | ______ | 法兰 | | W2 | 320-6500 | 1.6 | 五、仪表分类 1.按仪表功能分类气体涡轮流量计可分为4大类，即： ▊气体涡轮流量传感器/变速器 ▊智能型气体涡轮流量计 ▊低功耗型气体涡轮流量计 ▊智能温压补偿型气体涡轮流量计 2.功能说明 ▊气体涡轮流量传感器/变速器 该类涡轮流量产品本身不具备现场显示功能，仅将工况流量信号远传输出。仪表价格低廉，灵活方便，体积小巧，特别适合与二次表显示仪，PLC、DCS等计算机控制系统配合适用。该类涡轮流量计均为防爆产品，防护等级为;ExdⅡBT6. 按照不同的输出信号，该类产品可分为传感器和变送器 表7 | | 传感器 | 变送器 | | 显示方式 | 无现场显示 | 无现场显示 | | 信号输出 | 三线制工况脉冲，高电平≥8V，低电平≤0.8V | 工况4-20mA两线制 | | 供电电源 | 24VDC外供电 | 24VDC外供电 | | 防爆等级 | ExdⅡBT6 | ExdⅡBT6 | 应用场合：可作为工况流量信号的采集仪表，将流量信号远传至上位机。 ▊智能一体化气体涡轮流量计（图参见样本） 一体化智能仪表，采用双排液晶现场显示，具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源的干扰、抗雷击、成本低等明显优点。该类涡轮流量计按照供电方式，是否具备远传信号输出可分为以下5种。表8 | 类型 | 电池供电现场显示型 | 现场显示脉冲输出型 | | 仪表显示 | 同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量 | 同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量 | | 信号输出 | 无 | 工况脉冲 | | 供电电源 | 3V锂电池（连续适用4年以上） | 24VDC外供电和3V锂电池 | | 防爆等级 | ExdⅡBT6 | ExdⅡBT6 | | 类型 | 现场显示电流输出型 | 双供电电流输出型 | | 仪表显示 | 同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量 | 同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量 | | 信号输出 | 工况4-20mA | 工况4-20mA | | 供电电源 | 24VDC外供电 | 24VDC外供电和3V锂电池 | | 防爆等级 | ExdⅡBT6 | ExdⅡBT6 | | 类型 | 现场显示双输出型 | | | 仪表显示 | 同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量 | | | 信号输出 | 工况4-20mA和工况脉冲 | | | 供电电源 | 24VDC外供电 | | | 防爆等级 | ExdⅡBT6 | | 应用场合：①在温度、压力相对温定的工况现场，作为工业控制仪表 ②在温度、压力相对温定的工况现场，用户可根据仪表示值参考气体方程自行运算到标况流量。 n 低功耗型气体涡轮流量计 一体化型智能仪表，采用双排液晶现场显示，具有机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、成本低等明显优点。该类涡街流量计按照供电方式，是否具备远传信号输出可分为4种。 表 表9 | 类型 | 电池供电现场显示型 | RS486或4-20mA电流输出型 | | 信号显示 | 同时显示工作状态下的瞬时流量、总积累流量 | 同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量 | | 信号输出 | 无 | RS485或4-20Ma | | 供电电源 | 3V锂电池（连续适用4年以上） | 24VDC外供电 | | 防爆等级 | ExdIIBT6 | ExdIIBT6 | | 类型 | RS485+脉冲输出型 | RS485+0-20mA电流输出型 | | 信号输出 | 同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量 | 同时显示工作状态下的瞬时流量、总累计流量 | | 供电电源 | RS485和脉冲 | RS485和0-20mA（三线制） | | 防爆等级 | 24VDC外供电 | 24VDC外供电 | | 防爆等级 | ExdIIBT6 | ExdIIBT6 | 应用场合：①在温度、压力相对稳定的工况现场，作为工业控制仪表； ②在温度、压力相对稳定的工况现场，用户可根据仪表示值参考气体方程自行运算到标况流量。 |
