天然气流量计

江苏奥科仪表有限公司

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天然气流量计应用领域：
适用于天然气、氮气、压缩空气等中低流速洁净气体；不适用液体或高温蒸汽及湿气。
概述
气体涡轮流量计是一种精密流量测量仪表，与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量和总量。气体涡轮流量计广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。配备有卫生接头的气体涡轮流量计可以应用于制药行业。
一体化气体涡轮流量计结构为防爆设计，可以显示流量总量，瞬时流量和流量满度百分比。电池采用长效锂电池，单功能积算表电池使用寿命可达5年以上，多功能显示表电池使用寿命也可达到12个月以上。
一体化表头可以显示的流量单位众多，有立方米，加仑，升，标准立方米，标准升等，可以设定固定压力、温度参数对气体进行补偿，对压力和温度参数变化不大的场合，可使用该仪表进行固定补偿积算。

天然气流量计产品介绍
气体涡街流量计输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度，流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。气体涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。
气体涡轮流量计为提高气体的耐高温及抗振动性能，因其独特的结构和选材使该传感器可在高温（350℃）、强振动（≤1g）的恶劣工况下使用。在实际应用中，往往zui大流量远低于仪表的上限值，随着负荷的变化，zui小流量又往往会低于仪表的下限值，仪表并非工作在它的zui佳工作段，为了解决这一问题，通常采用在测量处缩径提高测量处的流速，并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量，但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流，使加工、安装都不方便。
气体涡轮流量计为了使用方便，电池供电的就地显示型气体涡街流量计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。气体涡轮流量计主要用于工业管道中空气,氮气,氧气,氢气,沼气,天然气,蒸汽等介质流体的流量测量,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。气体涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。

天然气流量计电气特性
1、显示方式：
（1）WKWL-A 远传显示：脉冲输出（配显示仪表）；
（2）WKWL-B 现场显示：7位LCD显示累积流量，单位（m3）7位LCD显示瞬时流量，单位（m3/h）（带汉字显示符）
（3）WKWL-C 温度压力补偿型：
a、显示标准瞬时流量及标准累计流量；
b、显示工况瞬时流量及工况累计流量；
c、显示当前压力、温度、电池电压；
d、显示日期和时钟。
2、输出功能：
（1）脉冲输出，p-p值由供电电源确定；
（2）4~20mA两线制电流输出；
（3）单位体积脉冲输出及传感器原始脉冲输出；
（4）带有RS485半双工通讯接口、RS232半双工通讯接口。
3、供电电源：
（1）WKWL-A；DC5~24V；
（2）WKWL-B：3V锂电池安装于仪表内部可连续使用八年以上；
（3）WKWL-C：3V锂电池安装于仪表内部可连续使用四年以上；

天然气流量计工作原理：
一体式涡轮流量计（天然气流量计）的基本原理是卡门涡街原理,即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。变送器流通本体直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示,流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。
当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡轮”。理论分析和实验已证明,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。

旋涡交错分离,在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力,设在柱体内部（或后面）的检测探头受到这种微小的脉动压力的作用,使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。该信号经放大器上的电荷变换、放大，滤波限幅和触发整形处理后，输出频率与旋涡分离频率相同的方波电压脉冲信号。该信号再送到就地显示仪，传感器输出的每一个脉冲将代表一定体积的被测流体。一段时间内的输出总脉冲数,将代表这段时间内流过传感器的流体总体积。

传感器输出的电压脉冲信号送到连于一体的就地显示仪。就地显示仪采用zui新微功耗CPU，测量涡街传感器输出的频率信号，根据设定的密度，涡街流量系数进行流量运算，现场液晶显示瞬时流量和累计流量。
天然气流量计产品优势：
2.不受温度、压力的影响，同时不易堵，不易卡，不易结垢，耐高温、高压。
2.安全防爆，适用于恶劣环境。
2.无可动部件、无空洞缝隙设计，产品无磨损、耐脏污，无需机械维修，使用寿命长。
2.采用微功耗高新技术，电池供电的现场显示型流量计，可不断电运行两年以上。
2.稳压补偿一体化设计。
2.电流输出均为电隔离型，具有良好的共模干扰抑制能力。
2.同时显示流量值与累计流量值，不必轮流切换。
2.采用抗振探头，有效消除外界振动影响。
2.电路采用表面贴装工艺，结构紧凑，可靠性高。
2.采用分体式信号转换器，电缆zui长10米。
2.量程比宽达20:1。
2.整体结构设计合理，动态测量范围宽，压力损失小。
2.分体式涡街流量计采用不锈钢材质，可适用于腐蚀性介质的测量。
2.现场液晶显示，脉冲、4-20mA输出或485通讯，可与工业自动化系统连接。
天然气流量计技术参数：
测量介质：气体、液体、蒸气
口径规格法兰卡装式口径选择25,32,50,80,100
法兰连接式口径选择100,150,200
流量测量范围正常测量流速范围雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s; 液体0.5～7m/s
正常测量流量范围液体、气体流量测量范围见表2；蒸气流量范围见表3
测量精度1.0级1.5级
被测介质温度:常温–25℃～100℃
高温–25℃～150℃-25℃～250℃
输出信号脉冲电压输出信号高电平8～10V 低电平0.7～1.3V
脉冲占空比约50%,传输距离为100m
脉冲电流远传信号4～20 mA,传输距离为1000m
仪表使用环境温度:-25℃～+55℃湿度:5～90% RH50℃
材质不锈钢, 铝合金
电源DC24V或锂电池3.6V
防爆等级本安型iaIIbT3-T6
防护等级IP65

天然气流量计测量范围及工作压力

公称通径（mm）	型号	标准量程（m3/h）		扩展量程（m3/h）		耐压等级（MPa）	安装方式
DN25	WKWL25□		——	W3	0.5-4	4.0	法兰（螺纹）
			——	W4	0.7-7	4.0
			——	W5	1.5-15	4.0
		S1	3-30	W1	1.5-30	4.0
		S2	4-40	W2	2-40	4.0
DN40	WKWL-40□	S1	5-50	W1	2.5-50	4.0	法兰（螺纹）
DN40	WKWL-40□	S2	8-80	W2	4-80	4.0	法兰（螺纹）
DN50	WKWL-50□	S1	10-100	W1	5-100	4.0	法兰
DN50	WKWL-50□	S2	15-150	W2	8-150	4.0	法兰
DN65	WKWL-65□	S	15-200	W	10-200	1.6	法兰
DN80	WKWL-80□	S	15-300	W1	10-300	1.6	法兰
DN80	WKWL-80□	S	15-300	W2	15-350	1.6	法兰
DN100	WKWL-100□	S	20-400	W1	15-400	1.6	法兰
DN100	WKWL-100□	S	20-400	W2	20-500	1.6	法兰
DN125	WKWL-125□	S	20-800	W1	18-800	1.6	法兰
DN125	WKWL-125□	S	20-800	W2	20-900	1.6	法兰
DN150	WKWL-150□	S	50-1000	W1	25-1000	1.6	法兰
DN150	WKWL-150□	S	50-1000	W2	50-1200	1.6	法兰
DN200	WKWL-200□	S	150-2000	W	80-2500	1.6	法兰
DN250	WKWL-250□	S	200-3000	W	150-3500	1.6	法兰
DN300	WKWL-300□	S	250-4000	W	200-4000	1.6	法兰

注1：表2中“标准量程”中标示的测量范围为通用测量范围；（即适用于：WKWL1501-N/A/B/C/D）
注2：表2中“扩展量程”中标示得测量范围仅限用于“智能一体化天然气流量表”或“智能温压补偿一体化天然气流量表” （即适用于：WKWL1501-B/C/D）

优势及工作原理

天然气流量计的使用过程中，气体流经过流量计推动涡轮叶片旋转。叶轮的转数与通过涡轮流量计的气体体积成正比。流量计入口处安装有一个特殊设计的导流架，随着流速的增加,对进入流量计的气流进行加速。导流架的设计可消除任何潜在流体扰动，如涡流或不对称流。对涡轮叶片的推动力也同时增加。确保了流量计在允许的误差范围内高精度计量，即使在小流量的状况下也可以准确计量。作用在涡轮叶片上的气流是轴向的，涡轮装置在主传动轴上，传动轴配有高强度的球轴承。气体通过涡轮叶片后，涡轮叶片的旋转经齿轮组减速后。入口通道内压力得到回复，通道设计可确保流态的zui优化。
  1、气体涡轮流量计精度高，压力损失小，始动流量低，对温度压力和流量进行自动跟踪补偿，电池供电，可输出多种信号，选用进口轴承，寿命长，安装维修方便。智能型速度式流量仪表是集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力补偿，具有准确度高、重复性好、测量范围宽、安装使用方便等优点。
  2、气体涡轮流量计是一种测量封闭管道中气体介质流量的速度式仪表。适用于燃气及其他工业领域中的气体量精确测量。由于其体积小、精度高、重复性好。它吸取了国外同类产品的先进结构，经过优化设计，综合了气体力学、流体力学、电磁学等理论。采用先进的传动结构而自行开发的新产品。
  3、气体涡轮流量计是集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿的新一代流量计，是石油、化工、电力、冶金、工业锅炉等工业行业的燃气计量和城市天然气、燃气调压站及燃气贸易计量的理想仪表。它具有压力损失小、准确度高、始动流量低、抗振与抗脉动流性能好、量程比宽等特点。

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