结构与工作原理

2.1流量计结构

流量计由以下七个基本部件组成

1.旋涡发生体

用铝合金制成，具有一定角度的螺旋叶片，它

固定在壳体收缩段前部，强迫流体产生强烈的漩

涡流。

⒉壳体

本身带有法兰，并有一定形状的流体通道，

根据不同的工作压力，壳体材料可采用铸铝合金或不锈钢。

(图1)

⒊智能流量计积算仪（原理见图3）

由温度、压力检测模拟通道、流量检测数字通道以及微处理单元、液晶驱动电路和其它

辅助电路组成，并配有外输信号接口。

4.温度传感器

以Pt100铂电阻为温度敏感元件，在一定温度范围内，其电阻值与温度成对应关系。

5.压力传感器

以压阻式扩散硅桥路为敏感元件，其桥臂电阻在外界压力作用下会发生预期变化，因此

在一定激励电流作用下，其两个输出端的电位差与外界压力成正比。

6.压电晶体传感器

安装在靠近壳体扩张段的喉部，可检测出漩涡进动的频率信号。

⒎消旋器

固定在壳体出口段，其作用是消除旋涡流，以减小对下游仪表性能的影响。

2.2工作原理

流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型线（图 2）。在入口侧安放一组螺旋型导流叶片，

当流体进入流量传感器时，导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流。当流体进入扩散段时，旋

涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大

小成正比，不受流体物理性质和密度的影响，检测元件测得流体二次旋转进动频率就能在较

宽的流量范围内获得良好的线性度。信号经前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正

比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理，最后在

液晶显示屏上显示出测量结果(瞬时流量、累积流量及温度、压力数据)。

图  2

2.3流量积算仪工作原理

图3

流量积

算仪由温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道以及微处理器单元组成，并配有外输出信

号接口，输出各种信号。流量计中的微处理器按照气态方程进行温压补偿，并自动进行压缩

因子修正，气态方程如下：

Pa ? P   TN

?  Z

N

QV ??????(2)

T      Z

QN   ?

?

PN

式中：

QN ——标况下的体积流量(m3/h)；

QV ——工况下的体积流量(m3/h；

Pa——当地大气压力（KPa）；

P——流量计取压孔测量的表压（KPa）；

PN ——标准状态下的大气压力（101.325 KPa）；

TN ——标准状态下的绝对温度（293.15K）；

T——被测流体的绝对温度（K）；

ZN ——气体在标况下的压缩系数；

Z

—

—气体在工况下的压缩系数；

注：当用钟罩或负压标定时取  ZN/Z=1，对天然气(ZN/Z)1/2=FZ为超压缩因子。按中国石油天然气总公司的

标准 SY／T6143－1996中的公式计算。

三、主要技术参数与功能

3.1流量计规格、基本参数和性能指标（见表1）

（表1）

注：1.准确度：为温度、压力修正后的系统精度；

2. A、B用以区别相同通径不同流量范围。

3.2标准状态条件：P=101.325KPa，T=293.15K

3.3使用条件：

环境温度：-30℃～+65℃

相对湿度：5%～95%

介质温度：-20℃～+80℃

大气压力：86KPa～106KPa

3.4电气性能指标

3.4.1工作电源：

A．外电源：＋24VDC±15%，纹波＜5％，适用于 4～20mA输出、脉冲输出、报警输

出、RS-485等；

B．内电源：1组  3.6V锂电池（ER26500），当电压低于  3.0V时，出现欠压指示。

3.4.2整机功耗：

A．外电源：<2W;

B．内电源：平均功耗 1mW，可连续使用两年以上。

3.4.3脉冲输出方式：

A．工况脉冲信号，直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出，高电

平≥20V，低电平≤1V；

B．定标脉冲信号，与   IC卡阀门控制器配套，高电平幅度≥2.8V，低电平幅度≤0.2V，

单位脉冲代表体积量可设定范围：0.001m3~100m3。单选择该值时必须注意：定标

脉冲信号频率应≤900Hz。

C．定标脉冲信号，经光耦隔离放大输出，高电平≥20V，低电平≤1V。

3.4.4

RS－485通信（光电隔离），可实现以下功能：

A．采用 RS－485接口，可直接与上位机或二次表联网，远传显示介质的温度、压力和

经温度、压力补偿后的标准体积流量和标准体积总量；

B．由 RS－485接口与  HW－Ⅰ数据采集器配套，可组成电话网络通信系统，一台数据

采集器可带 15台流量计；

C．由RS－485接口与  HW－Ⅱ数据采集器配套，可组成宽带网络通信系统，由  INTERNET

传输数据，一台数据采集器可带 8台流量计。

3.4.5

4～20mA标准电流信号（光电隔离）

与标准体积流量成正比，4mA对应  0 m3/h，  20 mA对应最大标准体积流量（该值可在

一级菜单中进行设置），制式：两线制或三线制，流量计可根据所插电流模块自动识别，并

正确输出。

3.4.6控制信号输出：

A．下限报警信号（LP）：光电隔离，高低电平报警，报警电平可设定，工作电压＋

12V~+24V，最大负载电流 50mA；

B．上限报警信号（UP）：光电隔离，高低电平报警，报警电平可设定，工作电压＋

12V~+24V，最大负载电流 50mA；

C．关阀报警输出（BC端，IC卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度

≤0.2V；报警输出高电平，幅度≥2.8V,负载电阻≥100kΩ；

D．电池欠压报警输出（BL端，IC卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，

幅度≤0.2V；报警输出高电平，幅度≥2.8V,负载电阻≥100kΩ；

3.5实时数据存储功能

3.5.1流量计为了适应数据管理方面的需要，增加了实时数据存储功能，由设定选择以下三

者之一：

A．起停记录：最近的1200次起停时间、总量、净流量记录。出厂默认项。对应通信协议由

公司另外提供）；

B．日记录：最近920天的日期、零点时刻的温度、压力、标准体积流量和总量记录。

C．定时间间隔记录：1200条定时间间隔的日期时间、温度、压力、标准体积流量和总量记

录。

3.5.2通过电脑可读取上述存储数据，形成数据报表、曲线图供分析。

3.6网络通信管理软件功能

流量计与数据采集器配套，可通过电话线或宽带网进行通信，对网络中的每台流量计的

历史数据及参数进行读取与设置，同时通信管理软件可实现完善的管理功能。

3.7防爆标志：ExdIIBT4;ExiaIICT4

3.8防护等级：IP65

3.9压力损失

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