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(chǎn)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(jì)錄積算儀，帶 P/T 補(bǔ)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(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)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(shè)旋渦的發(fā)生頻率為 f，被測介質(zhì)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(guān)系式:

f=StV/d   公式(1)

式中：

f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)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(guān)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(nèi)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(shù)指標(biāo)

 

2、旋進(jìn)旋渦流量計

一、產(chǎn)品特點、用途和適用范圍

很高興您購買本款智能旋進(jìn)旋渦流量計，該流量計是我公司通過多年實踐和學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)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(jìn)行溫度、壓力、壓縮因子自動補(bǔ)償，并且具有較強(qiáng)的抗震動和抗干擾能力，高精度和高重復(fù)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(chǎn)品主要特點

1.無機(jī)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(hù)；

2.采用 16 位計算機(jī)芯片，集成度高，體積小，性能好，整機(jī)功能強(qiáng)；

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(nèi)置式組合,使結(jié)構(gòu)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(bǔ)償和壓縮因子修正；

4.采用雙探頭檢測技術(shù)及新型傳感器處理技術(shù)、合理的安裝方式，大大地提高信號強(qiáng)度，使傳感器能準(zhǔn)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(nèi)**的智能抗震技術(shù)，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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量、總量，以及介質(zhì)壓力、溫度等參數(shù)；

7.轉(zhuǎn)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(jī)聯(lián)網(wǎng)，傳輸距離可達(dá) 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(qiáng)；

10.整機(jī)功耗低，可用內(nèi)置電池供電，也可外接電源。

 

1.2 主要用途

智能旋進(jìn)旋渦流量計可廣泛應(yīng)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(mào)易計量的*選產(chǎn)品。

 

二、結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 流量計結(jié)構(gòu)

旋進(jìn)旋渦流量計結(jié)構(gòu)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(gòu)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(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)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(qū)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(nèi)，其電阻值與溫度成對應(yīng)關(guān)系。

5.壓力傳感器：以壓阻式擴(kuò)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(yù)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(kuò)張段的喉部，可檢測出旋渦進(jìn)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(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片，當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時，導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時，旋渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進(jìn)動現(xiàn)象。該進(jìn)動頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響，檢測元件測得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉(zhuǎn)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(jìn)行積算處理，*后在液晶顯示屏上顯示出測量結(jié)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(jìn)行溫壓補(bǔ)償，并動進(jìn)行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

QN——標(biāo)況下的體積流量(Nm3/h)；

QV——工況下的體積流量(m3/h)；

Pa——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ↘Pa）；

P ——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；

PN——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力（101.325 KPa）；

TN——標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)況下的壓縮系數(shù)；

Z ——氣體在工況下的壓縮系數(shù)；

注：當(dāng)用鐘罩或負(fù)壓標(biāo)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(biāo)準(zhǔn) SY／T6143－1996 中的公式計算。

 

3、熱式氣體質(zhì)量流量計

一. 序言

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

傳感器部分由兩個基準(zhǔn)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(jìn)行流量測量。

熱式氣體質(zhì)量流量計具有如下技術(shù)優(yōu)勢：

1.真正的質(zhì)量流量計，對氣體流量測量無需溫度和壓力補(bǔ)償，測量方便、準(zhǔn)確。可得到氣體的質(zhì)量流量或者標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)安裝和維護(hù)。（請參見安全注意事項）

5.數(shù)字化設(shè)計。整體數(shù)字化電路測量，測量準(zhǔn)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(shù)參數(shù)

 

三. 安裝與連接

3. 1 一體型儀表安裝與連接外觀結(jié)構(gòu)圖

圖 1 適用管徑 DN80 以上 DN500 以下精簡型熱式氣體質(zhì)量流量計

圖 2 適用管徑 DN10 以上 DN80 以下滿管型熱式氣體質(zhì)量流量計

圖 3 適用管徑 DN80 以上 DN4000 以下標(biāo)準(zhǔn)型熱式氣體質(zhì)量流量計

(一) 一體型插入式應(yīng)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(yīng)說明。若不能插入至管道軸心，將有廠方提供標(biāo)定系數(shù)，以完成準(zhǔn)確測量。

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

 

 

4、氣體渦輪流量計

一、產(chǎn)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(shù)的先進(jìn)理念綜合了流體力學(xué)、電磁學(xué)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(jié)合現(xiàn)代化的加工設(shè)備，應(yīng)用完善有效的工藝手段。生產(chǎn)的流量計結(jié)構(gòu)合理，耐用性好，重復(fù)性好，安裝方便簡潔。我公司為廣大用戶提供高可靠性的產(chǎn)品，研發(fā)階段在軸承生產(chǎn)商的配合下，進(jìn)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(jié)構(gòu)的可靠性，表芯采用一體化設(shè)計。為您提供**的產(chǎn)品，**的可靠性保證。減少您的售后負(fù)擔(dān)。

1.1 產(chǎn)品特點

1.優(yōu)質(zhì)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(jìn)行流量跟蹤補(bǔ)償和壓縮因子修正運算，顯示標(biāo)準(zhǔn)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(fù)性好，精度高（可達(dá)1.0級），壓力損失小，始動流量低，可達(dá)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(wǎng)絡(luò)直接與客戶的遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)相連，實現(xiàn)計算機(jī)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(nèi)置式壓力、溫度傳感器，安全性能高、結(jié)構(gòu)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(biāo)況累積流量、標(biāo)況瞬時流量以及介質(zhì)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(nèi)部數(shù)據(jù)可永久性保存；

12.可與IC卡預(yù)付費系統(tǒng)配套使用，便于貿(mào)易結(jié)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(lǐng)域中多種氣體，如天然氣、城市燃?xì)狻⒈椤⒍⊥椤⒖諝狻⒌獨獾葰怏w的測量。儀表準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好，適用于貿(mào)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(zhì)溫度和壓力并進(jìn)行自動補(bǔ)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(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 流量計結(jié)構(gòu)

氣體渦輪流量計結(jié)構(gòu)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(gòu)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(qiáng)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(zhuǎn)。

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(qū)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(kuò)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(yù)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(zhuǎn)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(nèi)，其電阻值與溫度成對應(yīng)關(guān)系。

 

2.2 工作原理

當(dāng)流體流入流量計時，在進(jìn)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(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，在克服摩擦力矩和流體阻力矩后，渦輪開始旋轉(zhuǎn)。在一定的流量范圍內(nèi)，渦輪旋轉(zhuǎn)的角速度與流體體積流量成正比。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，利用韋根傳感器從同軸轉(zhuǎn)動的信號輪上感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號，該信號經(jīng)放大、濾波、整形后與溫度、壓力傳感器信號一起進(jìn)入智能流量積算儀的微處理單元進(jìn)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(chǎn)品概況 

LZ 系列金屬管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、準(zhǔn)確度高、適用范圍廣。與玻璃轉(zhuǎn)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(yuǎn)傳、限位開關(guān)報警、耐腐蝕、夾套型、阻尼型和防爆等品種。廣泛應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)，也可根據(jù)用戶特殊要求定制。

二、原理結(jié)構(gòu) 

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(jié)傳遞給指示器，帶動指示器中的指針轉(zhuǎn)動。

 

三、技術(shù)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(zhǔn)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(zhì)溫度： －80℃～200℃（內(nèi)襯 F46 流量計 0℃～80℃）。

6. 液體介質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)。

8. 總 長 度： DN15～100 250mm。

9. 測量管材質(zhì)：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(fù)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(yuǎn)傳變送器：HK-H810 型或 ESK-I（二線制）。；

12. 接 線 圖：