





金属管浮子流表采用可变面积式测量原理生产研究,适用于测量液体,气体。全金属结构,有指示型、电远传型、耐腐型、高压型、夹套型、防爆型。具有 0-10mA,4-20mA的标准模拟量信号输出和现场指示。累积,数字通讯,现场修改测量参数,不同的供电方式功能,带有磁性过滤器和特殊规格品种。广泛应用于,石油、化工、发电、制药、食品、水处理等。复杂,恶劣环境条件,及各种介质条件的流量测量过程中。
金属管浮子流量计浮子在测量管中,随着流量的变化,将浮子向上移动,在某一位置浮子所受的浮力与浮子重力达到平衡。此时浮子与孔板(或锥管)间的流通环隙面积保持一定。环隙面积与浮子的上升高度成正比,即浮子在测量管中上升的位置代表流量的大小,变化浮子的位置由内部磁铁传输到外部的指示器,使指示器正确地指示此时的流量值。这就使得指示器壳体不和测量管直接接触,因此,即使安装限位开关或变送器,仪表可用于高温,高压工作条件下。
特点
金属管浮子流量计是工业自动化过程控制中常用的一种变面积流量测量仪表。它具有体积小,检测范围大,使用方便等特点。它可用来测量液体、气体以及蒸汽的流量,特别适宜低流速小流量的介质流量测量。
主要特点:
1、坚固的全金属结构设计型浮子流量计
2、采用独立概念设计的测量管指示器
3、可选择不锈钢、哈氏合金、钛材、PTFE材料测量系统
4、低压力损失设计
5.适用于小口径和低流速介质流量测量。
6.工作可靠,维护量小,寿命长。
7.对于直管段要求不高。
8.较宽的流量比10:1。
9.双行大液晶显示,可选现场瞬时/累积流量显示,可带背光。
10.单轴灵敏显示。
11.非接触磁耦合传动。
12.全金属结构,适于高温、高压和强腐蚀性介质。
13.可用于易燃、易爆危险场合。
14.可选二线制、电池、交流供电方式。
15.带有数据恢复,数据备份及掉电保护功能。
结构
金属浮子流量计的流量检测元件是由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一个沿着锥管轴上下移动的浮子组所组成。
被测流体从下向上经过锥管1和浮子2形成的环隙3时,浮子上下端产生差压形成浮子上升的力,当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子重量时,浮子便上升,环隙面积随之增大,环隙处流体流速立即下降,浮子上下端差压降低,作用于浮子的上升力亦随着减少,直到上升力等于浸在流体中浮子重量时,浮子便稳定在某一高度。浮子在锥管中高度和通过的流量有对应关系。
体积流量Q的基本方程式如下:
(1)当浮子为非实芯中空结构(放负重调整量)时,则 (2)式中 α——仪表的流量系数,因浮子形状而异; ε——被测流体为气体时气体膨胀系数,通常由于此系数校正量很小而被忽略,且通过校验已将它包括在流量系数内,如为液体则 ε=1;
△F——流通环形面积,m2;
g——当地重力加速度,m/s2;
Vf——浮子体积,如有延伸体亦应包括,m3;
ρf——浮子材料密度,kg/m3;
ρ——被测流体密度,如为气体是在浮子上游横截面上的密度,kg/m3;
Ff——浮子工作直径(直径)处的横截面积,m2;
Gf——浮子质量,kg。
流通环形面积与浮子高度之间的关系:
当结构设计已定,则d、 β为常量。式中有h的二次项,一般不能忽略此非线性关系,只有在圆锥角很小时,才可视为近似线性。
m2 (3)式中 d——浮子直径(即工作直径),m;
h——浮子从锥管内径等于浮子直径处上升高度,m;
β——锥管的圆锥角; a、b——常数。
口径15-40mm透明锥形管浮子流量计典型结构。透明锥形管4用得最普遍是由硼硅玻璃制成,习惯简称玻璃管浮子流量计。流量分度直接刻在锥管4外壁上,也有在锥管旁另装分度标尺。锥管内腔有圆锥体平滑面和带导向棱筋(或平面)两种。浮子在锥管内自由移动,或在锥管棱筋导向下移动,较大口平滑面内壁仪表还有采用导杆导向。
是直角型安装方式金属管浮子流量计典型结构,通常适用于口径15-40mm以上仪表。锥管5和浮子4组成流量检测元件。套管(图3未表示)内有导杆3的延伸部分,通过磁钢耦合等方式,将浮子的位移传给套管外的转换部分。转换部分有就地指示和远传信号输出两大类型。除直角安装方式结构外还有进出口中线与锥管同心的直通型结构,通常用于口径小于10-15mm的仪表。
采用涡轮进行测量的流量计。它先将流速转换为涡轮的转速,再将转速转换成与流量成正比的电信号。这种流量计用于检测瞬时流量和总的积算流量,其输出信号为频率,易于数字化。
圈和磁铁一起固定在壳体上。当铁磁性涡轮叶片经过磁铁时,磁路的磁阻发生变化,从而产生感应信号。信号经放大器放大和整形,送到计数器或频率计,显示总的积算流量。同时将脉冲频率经过频率-电压转换以指示瞬时流量。叶轮的转速正比于流量,叶轮的转数正比于流过的总量。涡轮流量计的输出是频率调制式信号,不仅提高了检测电路的抗干扰性,而且简化了流量检测系统。它的量程比可达10:1,精度在±0.2%以内。惯性小而且尺寸小的涡轮流量计的时间常数可达0.01秒。
在欧洲和美国涡轮流量计是继孔板流量计之后的第二个法定天然气流量计,已经发展为多品种、全系列,多规格,批量生产规模的天然气流量计。标准规范亦十分完备,但亦有不足之处:对测量介质洁净度要求较高,使用期限受到限制。不过据国外使用部门称:曾对240台使用8~15年的流量计进行周期检定,发现仪表准确度的偏移仍在规定范围内。另外,采用一种高效整流作用的整流器与涡轮流量传感器耦合成结构一体化的气体涡轮流量计,在上游侧阻流件为弯头或有半开截止阀条件下,只需要2D直管段长度,对于城市用安装空间窄小的,它是很突出的特点。
涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类,当被测流体流过涡轮流量计传感器时,在流体的作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,同时,叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线,改变线圈的磁通量,根据电磁感应原理,在线圈内将感应出脉动的电势信号,即电脉冲信号,此电脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。
各种流量计中涡轮流量计、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、度的产品,而涡轮流量计又具有自己的特点,如结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、流通能力大(同样口径可通过的流量大)和可适应高参数(高温、高压和低温)等。至今,这类流量计产品可达技术参数:口径4-750mm,压力达250MPa,温度为-240-700℃,像这样的技术参数其他两类流量计则是难以达到的。
涡轮流量计广泛应用于以下一些测量对象:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。在国外液化石油气、成品油和轻质原油等的转运及集输站,大型原油输送管线的首末站都大量采用它进行贸易结算。在欧洲和美国涡轮流量计是仅次于孔板流量计的天然气计量仪表,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8MPa到6.5MPa的气体涡轮流量计,他们已成为优良的天然气流量计。 尽管涡轮流量计的优良计量特性受到人们的青睐,可是给人的印象是由活动部件,使用期短,在选用时不免踌躇,经过人们的不懈努力,应该说情况大有改观。 涡轮流量计作为最通用的流量计,其产品已发展为多品种、全系列、多规格批量生产的规模。
应该指出,涡轮流量计除前述工业部门大量应用外,在一些特殊部门亦得到广泛应用,如科研实验、国防科技、计量部门,这些领域的使用恰好避开了其弱点(不适于长期连续使用),充分发挥其特点(高精度,重复性好,可用于高压、高温、低温及微流量等条件)。在这些领域,大多是根据被测对象的特殊要求进行专门的结构设计,它们是专用仪表不进行批量生产。
用途
涡轮流量传感器与显示仪表配套组成。传感器具有精度高,重复性好,寿命长操作简单等特点。可广泛应用于石油,化工,冶金,造纸等行业测量液体的体积瞬时流量和体积总量。
二、特点:
压力损失小。
具有较高的抗电磁干扰和抗震动能力,性能可靠工作寿命长。
采用先进的超低功耗单片微机技术,整机功能强,功耗低,性能优越。具有非线性精度补偿功能的智能流量显示器。修正公式精度优于±0.02%。
仪表系数可由按键在线设置,并可显示在液晶屏上,液晶屏直观清晰,可靠性高。
采用EEPROM对累积流量、仪表系数进行掉电保护。保护时间大于10年。
三、主要技术参数:
流量计规格,基本参数和性能指标(见表二)
准确度:0.5级、1.0级;
使用条件:
1、环境温度-20℃~50℃;
3、被测介质温度:-20℃~120℃;
4、大气压力:86Kpa~106Kpa;
5、防爆等级:ExibⅡBT4.
信号传输距离:传感器至显示器的距离可达1000m。
四、电气特性:
1、显示方式:
(1)LWGY 远传显示:脉冲输出(配显示仪表);
(2)LWY 现场显示:液晶显示累积流量,单位(m3)
液晶显示瞬时流量,单位(m3/h)
(3)LWGB 涡轮流量变送器:(配显示仪表)。
2、输出功能:
(1)LWGY 脉冲输出,p-p值由供电电源确定;
(2)LWY 可带脉冲输出或4~20mA两线制电流输出;
(3)LWGB 4~20mA两线制电流输出。
3、供电电源:
(1)LWGY:DC5~24V;
(2)LWY:3V锂电池安装于仪表内部可连续使用3~5年;技术优势
涡轮流量计具有精度高、重复性好、无零点漂移、高量程比等优点。涡轮流量计拥有高质量轴承、特别设计的导流片,因此极大降低了磨损,对峰值不敏感,甚者恶劣的条件下也可以给出可靠的测量变量。涡轮流量计输出信号为脉冲,易于数字化。涡轮流量计压力损失小,叶片能防腐,可以测量粘稠和腐蚀性的介质。
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