蒸餾水流量計(jì)

1．概述

蒸餾水流量計(jì)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)及歐盟指令的高品質(zhì)氣體流量計(jì)。其工作原理是：當(dāng)介質(zhì)流進(jìn)入流量計(jì)時(shí)，首先經(jīng)過整流器整流并加速，在流體的作用下，渦輪克服阻力矩和摩擦力矩開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)力矩達(dá)到平衡時(shí)渦輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，其轉(zhuǎn)速與氣體工況流量成正比，并通過機(jī)械傳動(dòng)及磁耦合聯(lián)接驅(qū)動(dòng)字輪計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)動(dòng)，直接累積氣體的工況體積總量，并可通過配置體積修正儀，測(cè)量氣體的溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積流量和總量。該產(chǎn)品適合于高、低壓氣體的貿(mào)易輸送計(jì)量，是石油、化工、電力、冶金等工業(yè)氣體和燃?xì)赓Q(mào)易計(jì)量的理想儀表。

2、主要特點(diǎn)

2.1 采用可拆卸套筒式計(jì)量機(jī)芯：渦輪、主軸和配套的齒輪系統(tǒng)，都安裝在一個(gè)耐壓殼體內(nèi)部，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)械計(jì)數(shù)器。計(jì)量機(jī)芯可單獨(dú)標(biāo)定，直接裝配進(jìn)流量計(jì)殼體而不影響精度，更換、維護(hù)方便。

2.2 采用內(nèi)置多級(jí)整流器和創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方法，可消除任何可能存在的氣流擾動(dòng)，具有的整流效果，即使在非理想的安裝環(huán)境下，也能夠保證高精度。

2.3 特殊設(shè)計(jì)的計(jì)量套筒，擴(kuò)大了流通面積，使測(cè)量流量比傳統(tǒng)流量計(jì)大一個(gè)流量等級(jí)，使有些流量范圍可以采用相對(duì)小口徑的流量計(jì)。同時(shí)，大部分口徑具有四種的流量規(guī)格可選，便于用戶選型和后續(xù)計(jì)量升級(jí)。

2.4 優(yōu)化的軸承結(jié)構(gòu)，的平衡軸向載荷補(bǔ)償(ALC) 設(shè)計(jì)，減少了軸承的機(jī)械摩擦，延長(zhǎng)軸承的使用壽命。

2.5 的潤(rùn)滑油凈化和沖洗潤(rùn)滑系統(tǒng)使得軸承內(nèi)部的污染物得到?jīng)_洗，并充分潤(rùn)滑，使流量計(jì)的性能達(dá)到。

2.6 多功能機(jī)械計(jì)數(shù)器組件：機(jī)械計(jì)數(shù)器包括一個(gè)容器以容納各種不同類型的低頻脈沖發(fā)生器，如干簧管、韋根傳感器或外干擾檢測(cè)傳感器等。標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)器中還包括兩個(gè)低頻脈沖輸出，計(jì)數(shù)器按OIML R137-1 設(shè)計(jì)，*密封。

2.6 可后裝式高頻脈沖發(fā)生器：無需拆卸流量計(jì)或在安裝中拆卸表芯，即可在已使用的蒸餾水流量計(jì)上安裝。高頻脈沖發(fā)生器的殼體也適合安裝溫度計(jì)套管，可以確保精準(zhǔn)的溫度測(cè)量。通過使用Ｏ型圈將溫度計(jì)套管與流量計(jì)殼體隔離開來，可以消除傳統(tǒng)溫度測(cè)量中的偏差。

3. 主要技術(shù)參數(shù)

3.1 準(zhǔn)確度等級(jí)

在流量計(jì)的量程范圍內(nèi)，其準(zhǔn)確度等級(jí)和允許誤差為：

1.0級(jí)：Qmin≤Q＜0.2Qmax:±2.0%；0.2Qmax≤Q≤Qmax:±1.0% ；

0.5 級(jí)：Qmin≤Q＜0.2Qmax:±1.0%；0.2Qmax≤Q≤Qmax：±0.5%（0.5 級(jí)為特殊要求）。

注：當(dāng)配置使用體積修正儀時(shí)，流量計(jì)的系統(tǒng)示值誤差為基表與修正儀的示值誤差之和。

3.2 使用條件

a.環(huán)境溫度：-30℃～+55℃； b.介質(zhì)溫度：-25℃～+65℃；

c.相對(duì)溫度：5%～95% d.大氣壓力：70kPa～106kPa

3.3流量計(jì)典型誤差特性曲線

3.4 防爆等級(jí)：ExiaⅡCT4 或ExdⅡBT4，決定于所配套的修正儀； 防護(hù)等級(jí)：IP65。

3.5 高頻信號(hào)發(fā)生器(需要時(shí)配置)

3.5.1 高頻脈沖發(fā)生器1：從主軸取出高頻信號(hào)（特殊要求配置）；

3.5.2 高頻脈沖發(fā)生器2：從葉輪取出高頻信號(hào)（特殊要求配置）；

3.5.3 高頻脈沖發(fā)生器1：從主軸取出高頻信號(hào)（特殊要求配置）。

3.5.2 高頻脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)符合ATEX、FM 和CSA 標(biāo)準(zhǔn)。輸出信號(hào)符合EN60947-5-6/NAMUR。

3.6 低頻信號(hào)發(fā)生器(需要時(shí)配置)

3.6.1 檢測(cè)方式： 干簧管方式，從減速后的機(jī)械計(jì)數(shù)器上取出低頻信號(hào)；

3.6.2 工作電源：3VDC；

3.6.3 輸出信號(hào)幅值：低電平≤0.2V；高電平≥2.8V；

3.6.4 主要用途：用于流量計(jì)檢定或輸出到流量補(bǔ)償儀等；

3.6.5 帶磁干擾保護(hù),當(dāng)磁保護(hù)輸出端為低電平時(shí)表示無外磁干擾，為高電平時(shí)表示有外磁干擾。

3.7 對(duì)于配置體積修正儀的流量計(jì)，有關(guān)修正儀的主要技術(shù)參數(shù)和功能請(qǐng)見相關(guān)修正儀樣本。

4．選型

4.1 不宜選用的場(chǎng)合：

a.要求流量超出表1 的流量范圍；

b.頻繁中斷、強(qiáng)烈脈動(dòng)流等流量急劇變化的場(chǎng)合，如快速開/關(guān)的閥門等，快速打開閥門的沖擊將會(huì)損壞渦輪；

c.氫氣、氧氣、強(qiáng)腐蝕性氣體。

4.2 規(guī)格的確定

如已知工況流量范圍，直接查表1 確定規(guī)格；或依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的供氣流量范圍及介質(zhì)壓力計(jì)算工況流量范圍，再查表1 確定規(guī)格。（參見《附錄量計(jì)的選型》）

4.3 蒸餾水流量計(jì)的壓力損失

按以下公式（1）計(jì)算流量計(jì)在工作狀態(tài)下的壓力損失△P（也可從圖3 查得），流量計(jì)的壓力損失必須滿足條件（2）方可保證流量計(jì)能正常使用，當(dāng)壓損不滿足以下公式時(shí)，應(yīng)選較大規(guī)格。

1. 壓力損失可用下式計(jì)算：

式中：ρn ：被測(cè)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（20℃，101.325kPa）下的密度；

 ΔPmax：當(dāng)介質(zhì)為常壓干空氣（密度為1.205kg/m3）且流量時(shí)的壓力損失（由表1 查得）；

q：為工況條件下的體積流量（m3/h）；

Pa ：當(dāng)?shù)卮髿鈮海╧Pa）；

Pg ：介質(zhì)表壓力（kPa）； Pn ：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325kPa）

Tn ：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度（293.15K）

Tg ：介質(zhì)工況條件下溫度（273.15+t）K

Zn、Zg ：分別為標(biāo)況和工況下的氣體壓縮系數(shù)。

b. 壓損應(yīng)滿足條件：

P1-△Pmax≥PLmin ……………………….（2）

式中： P1：在流量時(shí)介質(zhì)的工作壓力；

△Pmax ：流量計(jì)在工作狀態(tài)下流量時(shí)的壓力損失△Pmax；

PLmin ：用（燃）氣具使用所要求的入口壓力。

4.5 需配置體積修正儀時(shí)，流量計(jì)壓力傳感器選型

為了保證流量計(jì)壓力檢測(cè)的準(zhǔn)確，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的壓力正確選擇壓力傳感器的量程，如表2 所示。

蒸餾水流量計(jì)的工作過程

蒸餾水流量計(jì)通常由渦輪(機(jī)械部分)、磁電轉(zhuǎn)換器、放大機(jī)構(gòu)(電子部分)等組成。

  當(dāng)流體流經(jīng)安裝在管道里的渦輪，即流經(jīng)渦輪葉片與管道之間的間隙時(shí)，由于流體的沖擊作用，使得渦輪圍繞軸心發(fā)生旋轉(zhuǎn)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)表明，渦輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)與介質(zhì)流體的體積流量呈現(xiàn)近似的線性關(guān)系。

再將渦輪的旋轉(zhuǎn)通過磁電轉(zhuǎn)換器變換成相對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)，以此脈沖信號(hào)經(jīng)電子放大機(jī)構(gòu)放大后，即可輸送顯示儀表進(jìn)行多參數(shù)物理量的指示。

由前可知，在測(cè)量范圍內(nèi)，渦輪的轉(zhuǎn)速與流量成正比，而信號(hào)的脈沖數(shù)則與渦輪的轉(zhuǎn)速成正比。所以，當(dāng)我們檢測(cè)出信號(hào)脈沖總數(shù)以后，除以儀表常數(shù)ξ(次/升)，便可計(jì)算得到該段時(shí)間內(nèi)的介質(zhì)流體總量V(升)，即：

V＝N/ξ(L) 

舉一例：流量計(jì)ξ為180 次/L，用儀器測(cè)出在10,min 內(nèi)儀表計(jì)算得的脈沖數(shù)為7,200 次，則10,min內(nèi)管道中流過流體的總量為：

V＝N/ξ＝7,200次/180 次/L＝40L

磁電轉(zhuǎn)換器的工作過程

磁電轉(zhuǎn)換器工作時(shí)如圖3 所示。

當(dāng)流體通過渦輪葉片時(shí)，渦輪5 將發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，葉輪片4 將周期性切割磁鋼1 而產(chǎn)生磁力線3，從而改變通過線圈2 的磁通量，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在線圈內(nèi)將感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信號(hào)。不難理解，脈動(dòng)電勢(shì)信號(hào)的頻率與渦輪旋轉(zhuǎn)的角速度ω成正比，即與被測(cè)介質(zhì)的流量Q 成正比。通過放大機(jī)構(gòu)(電子部分)將上述脈沖信號(hào)放大到1,V 左右脈沖電壓，傳送給顯示儀表，即可顯示出被測(cè)介質(zhì)的流量數(shù)據(jù)。