自然氣流量計(jì)量及儀表選型

可接收來自孔板經(jīng)壓力、差壓、溫度變送器產(chǎn)生的4～20mＡ(或1～5Ｖ)模擬量信號(hào)(以及來自渦輪、漩渦等流量計(jì)的脈沖信號(hào)，頻率量范圍為0～5000Ｈｚ幅值12Ｖ)。可設(shè)計(jì)出顯示瞬時(shí)流量、時(shí)和日月累計(jì)流量、差壓和壓力、溫度及其上下限、密度、報(bào)警、記錄參數(shù)更改的內(nèi)容、時(shí)間以及壓力、差壓、流量曲線等多項(xiàng)功能。

3膜式煤氣表和腰輪流量計(jì)

此兩種儀表屬于容積式流量?jī)x表。其特點(diǎn)具有丈量正確度高，量程比寬，被測(cè)氣體的密度和粘度的變化對(duì)儀表示值和正確度影響小，對(duì)儀表前后直管段要求不高，但儀表傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造要求高，關(guān)鍵件易磨損。腰輪流量計(jì)需定期清洗和添加、更換潤(rùn)滑油。

膜式煤氣表工作原理：在儀表進(jìn)出口的壓差作用下，氣體通過滑閥和分配室，使兩個(gè)計(jì)量室的隔膜形成交替進(jìn)排氣的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；廣州市駿凱電子科技有限公司各自往復(fù)進(jìn)排氣一次巡回體積為一額定值即一回轉(zhuǎn)體積量(Ｖ1)；與此同時(shí)連接于隔膜主軸上的傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，將隔膜一回轉(zhuǎn)的次數(shù)連續(xù)輸進(jìn)到計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行流量累計(jì)，從而顯示出氣體流出的總量。如圖2所示。

腰輪流量計(jì)又稱羅茨或轉(zhuǎn)動(dòng)流量計(jì)，當(dāng)氣體由進(jìn)口流進(jìn)，在進(jìn)出口壓差作用下，處于圖3a位置時(shí)，腰輪Ａ上的合成力矩不平衡，故腰輪Ａ不能轉(zhuǎn)動(dòng)。而腰輪B上的合成力矩不平衡，故腰輪B按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)把計(jì)量室內(nèi)的氣體排向出口，與此同時(shí)腰輪B轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)了腰輪Ａ轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪，使腰輪Ａ按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，逐漸由圖3ｂ位置到達(dá)圖3ｃ位置，同樣通過兩腰輪上所受力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)過程則形成圖3ｄ位置，兩腰輪如此主從交替轉(zhuǎn)動(dòng)，腰輪旋轉(zhuǎn)一周就有四個(gè)如圖中陰影部分容積的氣體排出，通過腰輪的轉(zhuǎn)數(shù)和齒輪減速系統(tǒng)，輸進(jìn)到指示機(jī)械從而顯示出氣體的總流量。如圖3所示。

膜式煤氣表大量用于居民用氣，腰輪流量計(jì)常用于中壓用戶。兩種儀表一般未帶溫度壓力補(bǔ)償裝置，故需采取如前“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)”中所述三種修正方式之一進(jìn)行補(bǔ)償修正。當(dāng)采用電子修正積算器時(shí)，需加裝溫度、壓力、示值傳感器，一是可在儀表出廠前預(yù)留信號(hào)管(壓力、溫度)和示值傳感器；另外可在儀表現(xiàn)場(chǎng)自然氣輸配管線上引出壓力、溫度信號(hào)管并配相應(yīng)傳感器和示值傳感器。

兩種儀表可通過加裝示值傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，從而實(shí)現(xiàn)微機(jī)數(shù)據(jù)集中治理。

4氣體渦輪流量計(jì)、卡門渦街流量計(jì)和旋進(jìn)漩渦流量計(jì)

三種儀表均屬速度式流量計(jì)。氣體渦輪流量計(jì)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、正確度高、重復(fù)性好、量程比較寬、反應(yīng)迅速、壓損小，但安裝使用(表前需安過濾器和整流器)和軸承耐磨性的要求較高；漩渦流量計(jì)是儀表內(nèi)部無活動(dòng)機(jī)件、壽命長(zhǎng)、正確度高、量程比寬，但流速分布情況和脈動(dòng)流、振動(dòng)對(duì)丈量有不同程度影響。

氣體渦輪流量計(jì)工作原理：當(dāng)被氣體流經(jīng)渦輪體時(shí)，氣體推動(dòng)帶有螺旋形導(dǎo)磁葉片的葉輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)由鐵磁材料制成的葉片旋經(jīng)固定在殼體上的磁感應(yīng)或信號(hào)檢出器中的磁鋼時(shí)，引起磁路中磁阻的周期性變化，并在感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生近似正弦波的電脈沖信號(hào)，廣州市駿凱電子科技有限公司在渦輪儀表規(guī)定的流量范圍內(nèi)，脈沖信號(hào)的頻率ｆ(Ｈｚ)與流速即流量成正比，將此脈沖信號(hào)經(jīng)過積算顯示部分運(yùn)算、處理可顯示出流量，如圖4所示。

卡門渦街流量計(jì)工作原理：在流體管道內(nèi)插進(jìn)一根非線型的柱狀物(圓柱或三角柱)，當(dāng)氣體流經(jīng)并達(dá)到一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，柱狀物的下游即產(chǎn)生兩列不對(duì)稱而有規(guī)律的交替漩渦，漩渦的頻率ｆ(Ｈｚ)與流速即流量成正比，通過檢出器、放大和轉(zhuǎn)換器，可獲得流體的流量。如圖5所示。

旋進(jìn)漩渦流量計(jì)工作原理：當(dāng)氣體沿著軸向進(jìn)進(jìn)流量計(jì)進(jìn)口，螺旋錐體強(qiáng)迫流體旋轉(zhuǎn)，形成漩渦流經(jīng)文丘利管旋進(jìn)、節(jié)流、加速，在中心軸線處形成高速旋轉(zhuǎn)的渦核，到了擴(kuò)散器，因壓力的變化產(chǎn)生回流，使渦核轉(zhuǎn)折偏離軸線，形成錐旋線進(jìn)動(dòng)。若儀表有關(guān)的幾何外形和尺寸設(shè)計(jì)公道，檢測(cè)點(diǎn)的螺旋漩渦進(jìn)動(dòng)頻率ｆ(Ｈｚ)與流速即流量在很寬的流量范圍內(nèi)成正比，經(jīng)過放大整形成電脈沖信號(hào)，傳輸至顯示部分，即可運(yùn)算出流體的流量。如圖6所示。

三種代表的工況流量公式：

式中，K儀---儀表系數(shù)，它與儀表設(shè)計(jì)的具體外形、尺寸、檢出點(diǎn)、生產(chǎn)工藝等多種因素有關(guān)，并需經(jīng)檢測(cè)標(biāo)定。 日本新寶SHIMPO| 日本愛宕ATAGO| 京都電子KEM| 美能達(dá)MINOLTA| 福祿克FLUKE| 日本理音RION| 美國(guó)TPI

結(jié)合(1)式和(10)式，三種儀表同樣可采用如前所述的三種修正方式之一進(jìn)行修正，從而獲得標(biāo)態(tài)下的流量。

除采用上述修正方式外，也可將(1)式、(10)式綜合融進(jìn)智能一體化設(shè)計(jì)，使儀表直接顯示出標(biāo)態(tài)下的流量，例如：智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)，其結(jié)構(gòu)圖見圖6，其流量積算原理圖見圖7；氣體渦輪流量計(jì)和卡門渦街流量計(jì)均可按此結(jié)構(gòu)形式和原理進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。