工業(yè)計量中常用的幾種氣體流量計工作原理與用途介紹 ：

1、渦街流量計

一. 產品的種類和適用范圍

1． LUGB 系列滿管型壓電式渦街流量儀表

2． LUGB 系列插入型壓電式渦街流量儀表

3． LUGE 系列滿管型電容式渦街流量儀表

4． LUGE 系列插入型電容式渦街流量儀表

5． LUGB/E 系列電池供電型渦街流量儀表

6． 潛水型/分體型渦街流量儀表（協(xié)議訂貨）

7． 多功能曲線紀錄積算儀，帶 P/T 補償功能、中文液晶顯示

8． 智能流量積算儀，數(shù)碼管顯示

LUGB/E 型渦街流量儀表廣泛適用于石油、化工、冶金、熱力、紡織、造紙等行業(yè)對過熱蒸汽、飽和蒸汽、壓縮空氣和一般氣體(氧氣、氮氣氫氣、天然氣、煤氣等) 、水和液體（如：水、汽油、酒精、苯類等）的計量和控制.

 

二、工作原理 

在流體中設置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產生兩列有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。

旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為 f，被測介質來流的平均速度為 V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為 d，表體通徑為 D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關系式:

f=StV/d   公式(1)

式中：

f－發(fā)生體一側產生的卡門旋渦頻率

St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）

V－流體的平均流速

d－旋渦發(fā)生體的寬度

由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)，圖（二）表示斯特羅哈爾數(shù)（St）與雷諾數(shù)（Re）的關系。

在曲線表中 St＝0.17 的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率 f 就可以求得管內流體的流速，由流速 V 求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）

K＝N/Q（1/m3）   公式（2）

式中：K＝儀表常數(shù)（1/m3）。

N＝脈沖個數(shù)

Q＝體積流量（m3）

 

三、主要技術指標

 

2、旋進旋渦流量計

一、產品特點、用途和適用范圍

很高興您購買本款智能旋進旋渦流量計，該流量計是我公司通過多年實踐和學習國外先進技術開發(fā)研制的具有**水平的新型氣體流量儀表。該流量計可集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償，并且具有較強的抗震動和抗干擾能力，高精度和高重復性,是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)用于氣體計量的理想儀表。

1.1 產品主要特點

1.無機械可動部件，不易腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；

2.采用 16 位計算機芯片，集成度高，體積小，性能好，整機功能強；

3.智能型流量計集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于一體, 采取內置式組合,使結構更加緊湊，可直接測量流體的流量、壓力和溫度，并自動實時跟蹤補償和壓縮因子修正；

4.采用雙探頭檢測技術及新型傳感器處理技術、合理的安裝方式，大大地提高信號強度，使傳感器能準確地檢測出信號，并抑制由管線振動引起的干擾；

5.采用國內**的智能抗震技術，有效的抑制了震動和壓力波動造成的干擾信號；

6.采用漢字點陣顯示屏，顯示位數(shù)多，讀數(shù)直觀方便，可直接顯示工作狀態(tài)下的體積流量、標準狀態(tài)下的體積流量、總量，以及介質壓力、溫度等參數(shù)；

7.轉換器可輸出頻率脈沖、4～20mA 模擬信號，并具有 RS485 接口，可直接與計算機聯(lián)網，傳輸距離可達 1.2km；

8.多物理量參數(shù)報警輸出，可由用戶任選其中之一；

9.壓力、溫度信號為傳感器輸入方式，互換性強；

10.整機功耗低，可用內置電池供電，也可外接電源。

 

1.2 主要用途

智能旋進旋渦流量計可廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業(yè)測量各種氣體流量，是目前油田和城市天然氣輸配計量和貿易計量的*選產品。

 

二、結構與工作原理

2.1 流量計結構

旋進旋渦流量計結構緊湊，主要由殼體、旋渦發(fā)生體、傳感器（溫度、壓力、流量）、整流器和積算儀構成。

1.旋渦發(fā)生體：用鋁合金制成，具有一定角度的螺旋葉片，它固定在殼體收縮段前部，強迫流體產生強烈的旋渦流。

⒉殼體：本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，根據(jù)不同的工作壓力，殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。

⒊智能流量計積算儀：由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數(shù)字通道以及微處理單元、液晶驅動電路和其它輔助電路組成，并配有外輸信號接口。

4.溫度傳感器：以 Pt100/pt1000 鉑電阻為溫度敏感元件，在一定溫度范圍內，其電阻值與溫度成對應關系。

5.壓力傳感器：以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件，其橋臂電阻在外界壓力作用下會發(fā)生預期變化，因此在一定激勵電流作用下，其兩個輸出端的電位差與外界壓力成正比。

6.流量傳感器：安裝在靠近殼體擴張段的喉部，可檢測出旋渦進動的頻率信號。

7.整流器：固定在殼體出口段，其作用是消除旋渦流，以減小對下游儀表性能的影響。

 

2.2 工作原理

流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型式（如圖 2）。在入口側安放一組螺旋型導流葉片，當流體進入流量傳感器時，導流葉片迫使流體產生劇烈的旋渦流。當流體進入擴散段時，旋渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉，形成陀螺式的渦流進動現(xiàn)象。該進動頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質和密度的影響，檢測元件測得流體二次旋轉進動頻率就能在較寬的流量范圍內獲得良好的線性度。信號經前置放大器放大、濾波、整形轉換為與流速成正比的脈沖信號，然后再與溫度、壓力等檢測信號一起被送往微處理器進行積算處理，*后在液晶顯示屏上顯示出測量結果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。積算儀原理框圖如圖 3 所示。

2.3 流量積算儀工作原理

流量積算儀由溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理器單元組成，并配有外輸出信號接口，輸出各種信號。流量計中的微處理器按照氣態(tài)方程進行溫壓補償，并動進行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

QN——標況下的體積流量(Nm3/h)；

QV——工況下的體積流量(m3/h)；

Pa——當?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa）；

P ——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；

PN——標準狀態(tài)下的大氣壓力（101.325 KPa）；

TN——標準狀態(tài)下的絕對溫度（293.15K）；

T ——被測流體的絕對溫度（K）；

ZN——氣體在標況下的壓縮系數(shù)；

Z ——氣體在工況下的壓縮系數(shù)；

注：當用鐘罩或負壓標定時取 ZN/Z=1，對天然氣(ZN/Z)1/2=FZ為超壓縮因子。按中國石油天然氣總公司的標準 SY／T6143－1996 中的公式計算。

 

3、熱式氣體質量流量計

一. 序言

熱式氣體質量流量計是利用熱傳導原理測流量的儀表。該儀表采用恒溫差法對氣體質量流量進行準確測量。具有體積小、數(shù)字化程度高、安裝方便，測量準確等優(yōu)點。

傳感器部分由兩個基準級鉑電阻溫度傳感器組成。采用橋式環(huán)路，一個傳感器測量流量溫度，另一個傳感器維持高于流體溫度的恒溫差，可以在高溫和高壓條件下進行流量測量。

熱式氣體質量流量計具有如下技術優(yōu)勢：

1.真正的質量流量計，對氣體流量測量無需溫度和壓力補償，測量方便、準確。可得到氣體的質量流量或者標準體積流量。

2.寬量程比，可測量流速高至 100Nm/s 底至 0.5Nm/s 的氣體，可以用于氣體檢漏。

3.抗震性能好使用壽命長。傳感器無活動部件和壓力傳感部件，不受震動對測量精度的影響。

4.安裝維修簡便。在現(xiàn)場條件允許的情況下，可以實現(xiàn)不停產安裝和維護。（請參見安全注意事項）

5.數(shù)字化設計。整體數(shù)字化電路測量，測量準確、維修方便。

6.采用 RS-485 通訊，或 HART 通訊，可以實現(xiàn)工廠自動化、集成化。

二. 技術參數(shù)

 

三. 安裝與連接

3. 1 一體型儀表安裝與連接外觀結構圖

圖 1 適用管徑 DN80 以上 DN500 以下精簡型熱式氣體質量流量計

圖 2 適用管徑 DN10 以上 DN80 以下滿管型熱式氣體質量流量計

圖 3 適用管徑 DN80 以上 DN4000 以下標準型熱式氣體質量流量計

(一) 一體型插入式應插入至被測管路軸心，所以測量桿長度視測管徑大小而定。訂貨時應說明。若不能插入至管道軸心，將有廠方提供標定系數(shù)，以完成準確測量。

(二)一體型滿管式采用法蘭連接，符合國標 GB/T9119-2000.見附錄 2.

 

 

4、氣體渦輪流量計

一、產品特點、用途和適用范圍

很高興您購買本款智能氣體渦輪流量計，該流量計是我公司新研發(fā)的新型氣體渦輪流量計，借鑒航空技術的先進理念綜合了流體力學、電磁學等理論而自行研制開發(fā)的集溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于一體的新一代高精度、高可靠性的氣體精密計量儀表，具有出色的低壓和高壓計量性能，多種信號輸出方式以及對流體擾動的低敏感性，廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣等氣體的計量。

結合現(xiàn)代化的加工設備，應用完善有效的工藝手段。生產的流量計結構合理，耐用性好，重復性好，安裝方便簡潔。我公司為廣大用戶提供高可靠性的產品，研發(fā)階段在軸承生產商的配合下，進行了為期八個月的每天24小時連續(xù)的耐久性實驗，摸透了軸承和結構的可靠性，表芯采用一體化設計。為您提供**的產品，**的可靠性保證。減少您的售后負擔。

1.1 產品特點

1.優(yōu)質鋁合金渦輪，具有更高的穩(wěn)流和耐腐蝕作用；

2.專用儀表軸承，摩擦阻力小，密封性好，使用壽命長；

3.計量室與通氣室隔絕，保證了儀表的安全性；

4.智能型流量計集微處理器、溫度、壓力傳感器于一體，直接測量被測氣體的流量、溫度和壓力，并自動進行流量跟蹤補償和壓縮因子修正運算，顯示標準狀態(tài)下（Pb=101.325KPa,Tb=293.15K）的氣體體積累積量，可實時查詢溫度壓力數(shù)值；

5..流量范圍寬（Qmax/Qmin≥20:1)，重復性好，精度高（可達1.0級），壓力損失小，始動流量低，可達0.6m3/h；

6.儀表具有脈沖信號、模擬信號輸出，以及RS485通訊接口，采用專用MODEM，可通過電話網絡直接與客戶的遠程集抄系統(tǒng)相連，實現(xiàn)計算機數(shù)據(jù)的集中采集和實時管理；

7.智能化儀表系數(shù)多點非線性修正；

8.內置式壓力、溫度傳感器，安全性能高、結構緊湊、外形美觀；

9.專用液晶顯示屏，讀數(shù)直觀方便。智能型流量計可同時顯示標況累積流量、標況瞬時流量以及介質的溫度、壓力等參數(shù)；

10.系統(tǒng)低功耗工作，可采用鋰電池供電，也可外接電源；

11.具有實時數(shù)據(jù)存儲功能，可防止更換電池或突然掉電時數(shù)據(jù)丟失，在停電狀態(tài)下，內部數(shù)據(jù)可永久性保存；

12.可與IC卡預付費系統(tǒng)配套使用，便于貿易結算。

 

1.2 主要用途

氣體渦輪流量計廣泛用于石油、化工、冶金、航空、科研等部門及工業(yè)領域中多種氣體，如天然氣、城市燃氣、丙烷、丁烷、空氣、氮氣等氣體的測量。儀表準確度高、重復性好，適用于貿易計量及工業(yè)過程檢測。智能型流量計集溫度、壓力于一體，在線跟蹤檢測介質溫度和壓力并進行自動補償、壓縮因子修正運算，具有優(yōu)良的低壓和高壓計量性能，適用于天然氣等氣體的精確計量。

 

二、結構與工作原理

2.1 流量計結構

氣體渦輪流量計結構緊湊，主要由殼體、葉輪、傳感器（溫度、壓力、流量）、整流器和積算儀構成。

1.殼體：本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，根據(jù)不同的工作壓力，殼體材料可采用鑄鋁合金、碳鋼或不銹鋼。

2.整流器：強迫流體加速，消除任何可能存在的氣流擾動，即使在非理想的安裝環(huán)境下，也能夠保證高精度。

3.葉輪：用鋁合金制成，具有一定角度的螺旋葉片，它固定在殼體中間部位，克服摩擦力矩和流體阻力矩旋轉。

4.智能流量積算儀：溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數(shù)字通道以及微處理單元、液晶驅動電路和其它輔助電路組成，并配有外輸信號接口。

5.壓力傳感器：以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件，其橋臂電阻在外界壓力作用下會發(fā)生預期變化，因此在一定激勵電流作用下，其兩個輸出端的電位差與外界壓力成正比。

6.流量傳感器：安裝在靠近葉輪后端，可檢測出從同軸轉動的信號輪上發(fā)出的頻率信號。

7.溫度傳感器：以Pt100/pt1000鉑電阻為溫度敏感元件，在一定溫度范圍內，其電阻值與溫度成對應關系。

 

2.2 工作原理

當流體流入流量計時，在進氣口專用一體化整流器的作用下得到整流并加速，由于渦輪葉片與流體流向成一定角度，此時渦輪產生轉動力矩，在克服摩擦力矩和流體阻力矩后，渦輪開始旋轉。在一定的流量范圍內，渦輪旋轉的角速度與流體體積流量成正比。根據(jù)電磁感應原理，利用韋根傳感器從同軸轉動的信號輪上感應出與流體體積流量成正比的脈沖信號，該信號經放大、濾波、整形后與溫度、壓力傳感器信號一起進入智能流量積算儀的微處理單元進行運算處理，并把氣體的體積流量和總量直接顯示于 LCD屏上。

 

5、金屬管浮子流量計

一、產品概況 

LZ 系列金屬管浮子流量計結構簡單、工作可靠、準確度高、適用范圍廣。與玻璃轉子流量計相比較能耐較高的壓力。LZ 系列流量計具有就地指示、電遠傳、限位開關報警、耐腐蝕、夾套型、阻尼型和防爆等品種。廣泛應用于國防、化工、石油、冶金、電力、環(huán)保、醫(yī)藥和輕工等部門的液體、氣體流量的測量與自動控制。

流量計檢測部分零件均有 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼材料制成 ，特殊場合也可由 Cr18Ni12Mo2Ti 或 F46 等耐腐蝕材料組成。流量計除特殊規(guī)格外，高度均為 250 mm。

連接法蘭采用 GB/T9119.8～10 標準，也可根據(jù)用戶特殊要求定制。

二、原理結構 

由下而上的流體通過直立的測量管時，浮子在壓差的作用下上升、浮子上升的高度即代表流量的大小。并通過浮子中的磁鋼與指示器中的磁鋼耦合聯(lián)結傳遞給指示器，帶動指示器中的指針轉動。

 

三、技術要求 

1. 測量范圍：水（2.5～60000）L/h；空氣（0.07～2000）m3/h （在 0.101025 MPa、20℃）。

2. 準確度等級： 1.5、2.5 級。

3. 量 程 比： 10：1。

4. 工作壓力： DN15～50，4 MPa； DN80～100，1.6MPa。

5. 介質溫度： －80℃～200℃（內襯 F46 流量計 0℃～80℃）。

6. 液體介質粘度：DN15＜5mPa·s；DN25～100＜5mPa·s。

7. 連接方式：法蘭連接、螺紋連接等；法蘭采用 GB/T9119.8～10 標準。

8. 總 長 度： DN15～100 250mm。

9. 測量管材質：普通型 1Cr18Ni9Ti，耐腐型 Cr18Ni12Mo2Ti，316L、316 襯 F46 等。

如用戶有特殊要求可特殊訂貨。

 

四、電性能

1. 輸出信號：二線制（4～20）mA、三線制（0～10）mA。

2. 線 性 度：1%；

3. 電 源：DC 24（1± ）V。

4. 功率消耗：25 mW。

5. 環(huán)境溫度：－25 ℃～55 ℃。

6. 溫度影響：0.5%/10 ℃。

7. 負載電阻：DC （0～10）mA （0～1）kΩ； （4～20）mA （0～600）Ω。

8. 接線電纜：RVVP 3×28/0.15。

9. 防爆等級：ExibⅡ2CT5。

10. 配安全柵型號：LB906 型。

11. 電遠傳變送器：HK-H810 型或 ESK-I（二線制）。；

12. 接 線 圖：