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    新聞資訊

    HQ-LLQ氣體腰輪流量計智能積算部分工作原理

    時間:2019-10-25

    HQ-LLQ氣體腰輪流量計智能積算部分工作原理

    積算部分通過脈沖傳感器檢測到轉子軸的旋轉次數,這一脈沖信號經過電路放大,濾波整形后送往微處理器進行計數處理。微機按所輸入的儀表系數K值與所測得的脈沖數進行計算,公式如下:

    Q=3600×f/K

    Q——流體流過流量儀表的體積流量 單位:m3/h
    f——脈沖頻率 單位:n/s
    n——脈沖數
    k———儀表系數單位: n/m3

     

    得出流量值后送往LCD驅動電路,驅動LCD顯示流體瞬時流量。同時將Q值在流量計內部進行累加并儲存,通過功能鍵可隨時查看流量計所計的累積氣量。

    積算部分在微處理器的強大功能支持下采用不同的五個流量點輸入不同的儀表系數的方法,將容積式流量計特性曲線的非線性段進行修正,以便流量計得到很寬的量程比,其曲線對比如

     

    由特性曲線可以看出,HQ-LLQ系列智能氣體腰輪流量計特性曲線的小流量部分明顯得到了改善,這也正是我們在民用氣區域封閉計量中所希望達到的。

    HQ-LLQ系列智能氣體腰輪流量計在區域封閉計量中的應用:

    為了配合降差工作對民用氣采用區域封閉計量,劃小核算單位不失為一個可行之舉。它一方面可以通過小區進區總表和分表的差值來考核小區收費員的工作,分析小區內部管網運行狀況;另一方面可以通過數據分析掌握整個管轄區域的氣量分配情況,有利于合理調配氣量保證居民用氣。 
     

    • 產品名稱:HQ-LLQ氣體腰輪流量計

    • 產品型號:HQLLQ
    • 產品廠商:紅旗
    簡單介紹:
    氣體腰輪流量計是一種高精度、高可靠性、寬范圍度的氣體監測和計量儀表。 智能氣體腰輪流量計是在腰輪流量計基礎上集成流量、溫度、壓力傳感器和智能化儀表的新型流量計。 智能氣體腰輪流量計氣體是測量天燃氣、城市煤氣、丙烷、氮氣、工業惰性氣體等非腐蝕性氣體的的理想儀表。
    詳情介紹:

    氣體腰輪流量計

    一、氣體腰輪流量計

    氣體腰輪流量計是一種高精度、高可靠性、寬范圍度的氣體監測和計量儀表。

    智能氣體腰輪流量計是在腰輪流量計基礎上集成流量、溫度、壓力傳感器和智能化儀表的新型流量計。

    智能氣體腰輪流量計氣體是測量天燃氣、城市煤氣、丙烷、氮氣、工業惰性氣體等非腐蝕性氣體的的理想儀表。

     

    氣體腰輪流量計產品的主要特點

    • 寬量程:

    根據不同規格,zui高范圍度可達到1:216

    • 低始動流量:

    根據不同規格,zui低始動流量可達到0.04m3/h。

    • 高精度、高重復性:

    長期精度不受介質的影響,長期運行,精度穩定。

    • 壓力損失?。?/span>

    根據不同規格,壓力損失為0.08kPa-0.58kPa。

    • 高集成度,低功耗

    采用先進的微機技術與高性能的集成芯片,整機功能強大,性能優越.

    • 結構緊湊:

    壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器全部內置,使結構更加緊湊。

    • 數字壓力溫度傳感器

    數字溫度傳感器和數字壓力傳感器配置,單獨校準與檢定,更換、維護和使用方便。

    • 分段修正

    按流量頻率信號,可將儀表系數分六段自動進行線性修正,提高儀表的寬范圍精度.

    • 完整數據存儲功能,

    采用E2PROM數據存儲芯片,保存用戶參數、廠家參數,及時的數據保存功能,可防止突然掉電時數據丟失,在停電狀態下,內部參數可長久性保存。

    • 基本輸出完整。

    智能流量計帶有基表脈沖輸出、工況或標況脈沖信號輸出,和標定脈沖輸出。RS485接口輸出,也可根據用戶需要輸出4~20mA標準模擬信號。

    • 數據追溯管理

    實時數據庫,通過RS-485通訊接口,可查詢分析。

    • GPRS實時管理系統

    本系列中,B型表具有GPRS傳輸功能,可在線、定時長、定點實現傳輸功能,極其容易組建GPRS無線網絡系統

     

    二、氣體腰輪流量計結構與工作原理

    2.1、智能腰輪流量計由5個部分組成(見圖1)

    1)  氣體腰輪流量計2)流量傳感器 3)壓力傳感器 4)溫度傳感器 5)智能流量積算儀

    圖1 智能腰輪流量計組成示意圖

     

    2.2、智能氣體腰輪流量計的工作原理(見圖2)


    智能氣體腰輪流量計,主要由殼體、共軛轉子和智能流量積算儀等部件構成。裝于計量室內的一對共軛轉子在流通氣體的出入口壓差(P>P)作用下,通過精密加工的調校齒輪使轉子保持正確的相對位置。轉子間、轉子與殼體、轉子與墻板間保持zui佳工作間隙,實現了連續的無接觸密封。轉子每轉動一周,則輸出四倍計量室有效容積的氣體。其計量過程和工作原理如圖1所示(圖中僅表示了四分之一周期)。

                                                         圖2 氣體腰輪流量計工作原理

    三、氣體腰輪流量計主要技術參數與功能

    3.1  產品執行標

        本流量計執行JB/T 7385-1994 《氣體腰輪流量計》和JJG633-2005《氣體容積式流量計檢定規程》的計量技術規范與標準, 符合國家標準GB3836.1-2010 《爆炸性環境 第1部分:設備通用要求》和GB3836.4-2010 《爆炸性環境 第4部分:由本質安全“i”保護的設備 》標準

    3.2  精度等級

    1.0級:Qmax-0.2Qmax  ±1.0%  0.2 Qmax-Qmin ±2.0%

    1.5級:Qmax-0.2Qmax  ±1.5%  0.2 Qmax-Qmin ±3.0%

    未特殊注明產品,按照1.5級精度出廠,其余精度,訂貨時,需要特殊說明定制。

    3.3 流量計量計規格、基本參數和性能指標(見表1)

     (表1)

     

    型規格號

    公稱

    通徑

    DN

      (mm)   

      量程比  

    流量

    范圍

    (m3/h )

    始動

    流量

    m3/h    

    Qmax時

    壓力損失

    kPa

      yi

     儀表系數   

    zui大

    工作

        壓力    

    MPa

      公稱

        壓力  

     

    MPa

    材質

    LLQ-10

    25

    12:1

    0.5-10

    0.04

    0.10

     

     

    <0.6

    1.6

     

    鋁合金

     

     

     

    LLQ-16

    25

    20:1

    0.8-16

    0.04

    0.10

    7633.37

    LLQ-25

    40

    25:1

    1-25

    0.07

    0.10

    4694.65

     

     

     <1.2

     

     <2.0

     

     

    1.6

     

    2.5

    LLQ-40

    40

    40:1

    1-40

    0.07

    0.14

    3892.31

    LLQ-60

    50

    65:1

    1-65

    0.1

    0.10

    1584.24

    LLQ-85

    50

    70:1

    1.1-85

    0.1

    0.14

    1584.24

    LLQ-100

    80

    70:1

    1.5-100

    0.1

    0.11

    987.581

    LLQ-150

    80

    120:1

    1.2-150

    0.12

    0.15

    730.785

    LLQ-200

    80

    70:1

    3-200

    0.15

    0.18

    479.837

    LLQ-250

    100

    80:1

    3-250

    0.11

    0.18

    306.804

     

     

     

    <1.2

     

     

     

     

    1.6

     

    LLQ-300

    100

    120:1

    2.5-300

    0.11

    0.13

    306.804

    LLQ-450

    100

    110:1

    4-450

    0.1

    0.20

    231.350x2

    LLQ-500

    100

    125:1

    4-500

    0.1

    0.20

     

    LLQ-650

    150

    80:1

    8-650

    0.65

    0.35

    86.7083

    鋁、鑄鐵

    LLQ-1000

    150

    90:1

    11-1000

    0.76

    0.45

    61.8990

    鋁、鑄鐵

    LLQ-1600

    200

    64:1

    25-1600

    1.2

    0.50

    50.2425

    鋁、

     

     3.4 使用條件

    3.4.1 標準狀態條件:P=101.325 kPa   T= 293.15K

    3.4.2 使用條件:

    a.環境溫度:-25℃~+80℃            b.介質溫度:-20℃~+60℃

    c.相對濕度:5%~95%                  d.大氣壓力:86KPa~106Kpa

    3.5電氣性能指標

    3.5.1工作電源:a.內電源:1節3.6VDC鋰電池,電池電壓在3.1V~3.6V時均可正常工作。

    當電壓低于3.1V時,應更換電池。

    b.外電源:±24VDC±15%,紋波≤±5%,適用于4~20mA輸出,脈沖輸出,RS-485等;

    3.5.2整機功耗:外電源,﹤1W

                           內電源,平均功耗≤1m W,可連續工作五年以上。

    3.5.3 工況脈沖輸出方式

    a. 工況脈沖信號, 直接將流量傳感器檢測的工況脈沖信號經光耦隔離放大輸出,高電平≥20V,低電平 ≦ 1V。該脈沖主要用于對儀表的標定。

    b. 與標準體積流量成正比的頻率信號,經光耦隔離放大輸出,高電平≥20V,低電平 ≤ 1V。

    c. 定標脈沖信號,輸出幅度0~3V,輸出脈沖寬度500ms。該脈沖主要用于城市燃氣計量的IC卡控制裝置或其它設備。該信號1m3輸出1個脈沖。

    3.5.4 電流輸出

    4~20mA標準模擬電流輸出功能

    與標準體積流量成正比,4mA對應0 Nm3/h,20mA對應zui大標準體積流量(該值可設定)。

    輸出形式為:二線制或三線制

    3.5.5  RS485通信

    通過內裝的RS485標準接口能與個人計算機和PLC等主機連接,進行串行通信??娠@示介質壓力、溫度、瞬時流量、累計標準流量、電池電壓等。

    3.5.6  GPRS通信

    通過內裝的GPRS系統,進行串行通信??蓪崿F遠程抄表系統

    顯示介質壓力、溫度、瞬時流量、累計標準流量、電池電壓等。

    3.5.7 閥門控制輸出:

          可選擇閥門控制型,直接控制閥門,實現獨立控制和遠程控制                                                   

    四、氣體腰輪流量計選型與安裝

    4.1流量計選型

    用戶應根據管線輸氣量,介質可能達到的溫度和壓力范圍,估算出管線的zui高和zui低體積流量,正確選擇流量計規格。當兩種口徑流量計均能覆蓋zui低和zui高體積流量時,在壓損允許下,應選小口徑。

    選型計算按照公式(1)

    Qg=Zg/Zn*Pn/(Pg+Pa)*Tg/Tn*Qn=101.325/(Pg+Pa)*(1/ Zn/Zg)*( Tg/293.15)Qn

    式中:Tg、Pg、Pa含義同上,Qg為體積流量,Qn為標準體積流量,Zn/Zg數值列于表2。因計算步長較大,表內數據僅供參考,表中數據按天然氣真實密度Gr=0.600,氮氣和二氧化碳摩爾分數均為0.00計算。當介質壓力低于0.1 Mpa,均可按Zn/Zg=1.00估算。

    4.2選型實例:

    已知某一供氣管線實際工作壓力為0.5MPa~0.6MPa(表壓),介質溫度范圍為-10℃~+40℃,供氣峰值量為400~500Nm3/h。當地大氣壓為101.3kPa,要求確定流量計的口徑。

    分析:由于前面表1中給出的流量范圍為實際工作狀態下的流量范圍,因此需先將標況流量換算成工況流量,再選擇合適的口徑。

    計算:當介質壓力zui低、溫度zui高時(估算選型可不考慮天然氣壓縮因子的影響),此時當處于供氣峰期時具有zui大體積流量,所以有:

     

    同理,當介質壓力zui高、溫度zui低時,此時當處于供氣谷期時具有zui小體積流量,所以有:

     

    即工作狀態下介質的流量范圍為227.2~933.7m3/h。由表1查得,需選取LLQ-1000A 

    4.3流量計外型尺寸及安裝(見圖3-54和表3)

     

    圖3     LLQ-10、LLQ-16、LLQ-20螺紋連接安裝尺寸圖

     

     

     

    圖4 LLQ-650、LLQ-1000、LLQ-1600、LLQ-3000法蘭聯接安裝尺寸圖

    4.3.1流量計安裝尺寸(見表3)

                                                                                   (表3)

     

    型號規格

    公稱通徑

    DN

    總長L

    表寬W

    端面高h

    接口

    結構

    法  蘭

    (mm)

    (mm)

    (mm)

    C1

    n-d

    LLQ-10

    25

    235

    240

    105

    螺紋/法蘭

    φ115

    4-M12

    LLQ-16

    25

    235

    240

    105

    螺紋/法蘭

    φ115

    4-M12

    LLQ-20

    25

    235

    240

    105

    螺紋/法蘭

    φ115

    4-M12

    LLQ-25

    40

    285

    240

    105

    法蘭

    φ115

    4-M16

    LLQ-40

    40

    307

    240

    105

    法蘭

    φ115

    4-M16

    LLQ-60

    50

    385

    180

    172

    法蘭

    φ125

    4-M16

    LLQ-85

    50

    420

    180

    172

    法蘭

    φ125

    4-M16

    LLQ-100

    80

    460

    180

    172

    法蘭

    φ160

    8-M16

    LLQ-150

    80

    490

    180

    172

    法蘭

    φ160

    8-M16

    LLQ-200

    80

    485

    211

    246

    法蘭

    φ160

    8-M16

    LLQ-250

    100

    565

    211

    246

    法蘭

    φ180

    8-M16

    LLQ-300

    100

    565

    211

    246

    法蘭

    φ180

    8-M16

    LLQ-450

    100

    655

    211

    246

    法蘭

    φ180

    8-M16

    LLQ-500

    100

    655

    211

    246

    法蘭

    φ180

    8-M16

    LLQ-650

    150

    640

    370

    380

    法蘭

    φ240

    8-M20

    LLQ-800

    150

    640

    370

    380

    法蘭

    φ240

    8-M20

    LLQ-1000

    150

    705

    460

    550

    法蘭

    φ240

    8-M20

    LLQ-1600

    200

    765

    460

    550

    法蘭

    φ295

    8-M20

    LLQ-3000

    250

    878

    740

    760

    法蘭

    φ350

    8-M20

    注:兩法蘭端面間H為流量計在管道中的安裝長度尺寸

      4.3.2流量計的安裝

    a.用戶安裝使用前,應詳細閱讀此說明,以保證流量計正確安裝,合理使用,以免影響正常運行和計量精度。

    b.選用流量計前應根據所計量氣體的壓力、流量、溫度及工藝流程所要求的進出口方位,正確選用適當的型號、規格(計算方法見“流量換算”)。

    c.安裝流量計前應將進出口封裝物去掉,必須防止顆粒狀雜質掉入計量室內,如計量室表面涂有防銹油,可用汽油或煤油沖洗干凈,并嚴格**管道內雜質。流量計上游應安裝過濾器或過濾網,以防止銹渣、焊渣及其它雜質進入計量室。

    d.流量計安裝時,無論進出口為垂直或水平位置,都應盡量保持轉子軸線水平。

    e.當氣體壓力波動范圍較大時,為保證計量精度,流量計上游應安裝調壓器。

    f.為防止新安裝管道中的銹渣、焊渣及其它雜質進入流量計內,用戶應先將過渡管安裝在流量計的安裝位置上,通氣一段時間,確保無大顆粒雜質后,再換上流量計。安裝流量計時,應確保流量計中心與管線中心對齊,無錯位、并使流量計不受外力影響(包括軸向與切向)。如管道配焊,應安過度管,不可直接與流量計焊接。

    4.4     根據腰輪流量計的結構特點、推薦垂直安裝流量計且氣體流向為上進下出。

    在特殊情況下可采取下進上出或左進右出,但訂貨時需特殊說明,流量計出廠時標準產品為上進下出。安裝流量計時應設置前后閥門和旁通管路,以保證維修保養時,不必停氣。圖6、圖7、圖8分別為A、

    B、C(進出口方位分別為上進下出、下進上出、左進右出)三種流量計安裝管路典型系統圖,以供用戶參考。

     

         圖6上進下出立面圖(推薦)      圖7下進上出立面圖(不推薦)    圖8左進右出平面圖

    五、氣體腰輪流量計安裝示意圖

    六、氣體腰輪流量計現場實物安裝圖


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