加油站柴油流量計(jì)—江蘇天罡儀表有限公司

銷售部： 邵剛【】

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我公司生產(chǎn)的柴油流量計(jì)，計(jì)量精度高等有點(diǎn)，被廣泛用在油罐車和油船上。
一、加油站柴油流量計(jì)概述：
   渦輪流量計(jì)是吸取了國內(nèi)外流量儀表*技術(shù)，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，綜合了氣體動(dòng)力學(xué)、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(jì)量儀表，具有出色的低壓和高壓計(jì)量性能，多種信號輸出方式以及對流體擾動(dòng)低敏感性，廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣體等氣體的計(jì)量。 
渦輪流量計(jì)經(jīng)國家防爆產(chǎn)品質(zhì)檢部門按GB3836.2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部：通用要求》，GB38362.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分：隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第4部分：本質(zhì)安全“i”》標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格，防爆標(biāo)志為ExdⅡBT6(隔爆型)、EiaⅡCT6（本安型）。適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC類T1～T6溫度組別爆炸性氣體混合物的0（僅本安型）1、2區(qū)危險(xiǎn)場所。
高精度 0.2%, 0.5%, 1%精度可選
耐磨 硬質(zhì)合金軸和軸承，適用于有沙粒等雜質(zhì)的介質(zhì)
耐腐蝕 適用于海水，氨水，醋酸等有腐蝕性的介質(zhì)
多種輸出 脈沖，4～20mADC
電源范圍寬 5～24VDC
防爆 Ex dⅡBT4
現(xiàn)場累計(jì)/瞬時(shí)顯示
系列化 通徑 2,4,6,10,15,25,40,50,80,100,150,200,250,300mm

技術(shù)參數(shù)

渦輪流量計(jì)

使用：

■使用時(shí)，應(yīng)保持被測液體清潔，不含纖維和顆粒等雜質(zhì)。

■傳感器在開始使用時(shí)，應(yīng)先將傳感器內(nèi)緩慢的充滿液體，然后再開啟出口閥門（閥門應(yīng)安裝在流量計(jì)后端），嚴(yán)禁傳感器處于無液體狀態(tài)時(shí)受到高速流體的沖擊。

■傳感器的維護(hù)周期一般為半年。檢修清洗時(shí)，請注意勿損傷測量腔內(nèi)的零件，特別是葉輪。裝配時(shí)請看好導(dǎo)向件及葉輪的位置關(guān)系。

■傳感器不用時(shí)，應(yīng)清洗內(nèi)部液體，吹干后且在傳感器兩端加上防護(hù)套，防止塵垢進(jìn)入，然后置于干燥處保存。（此項(xiàng)非常重要）

■配用的過濾器應(yīng)定期清洗，不用時(shí)應(yīng)清洗內(nèi)部的液體，同傳感器一樣，加防塵套，置于干燥處保存。

■傳感器的傳輸電纜可架空或埋地敷設(shè)（埋地時(shí)應(yīng)套上鐵管。）

■在傳感器安裝前，先與顯示儀表或示波器接好連線，通電源，用口吹或手撥葉輪，使其快速旋轉(zhuǎn)觀察有無顯示，當(dāng)有顯示時(shí)再安裝傳感器。若無顯示，應(yīng)檢查有關(guān)各部分，排除故障   

渦輪流量計(jì)工作原理

圖1所示為渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)簡圖，由圖可見，當(dāng)被測流體流過傳感器時(shí)，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢，即電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。

渦輪流量計(jì)的流量方程可分為兩種：實(shí)用流量方程和理論流量方程。

（1）       實(shí)用流量方程

q_v=f/K               公式1

q_m=qvρ              公式2

式中   q_v, q_m ……分別為體積流量，m³/s，質(zhì)量流量，kg/s;

           f ……流量計(jì)輸出信號的頻率，Hz;

           K ……流量計(jì)的儀表系數(shù)，P/m³。

   流量計(jì)的系數(shù)與流量（或管道雷諾數(shù)）的關(guān)系曲線如圖2所示。由圖可見，儀表系數(shù)可分為二段，即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當(dāng)流量低于傳感器流量下*，儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當(dāng)流量超過流量上*要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF特性曲線的形狀是相似的，它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。

    圖2  渦輪流量計(jì)特性曲線

    傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗(yàn)裝置校驗(yàn)得出，它*不問傳感器內(nèi)部流體機(jī)理，把傳感器作為一個(gè)黑匣子，根據(jù)輸入（流量）和輸出（頻率脈沖信號）確定其轉(zhuǎn)換系數(shù)，它便于實(shí)際應(yīng)用。但要注意，此轉(zhuǎn)換系數(shù)（儀表系數(shù)）是有條件的，其校驗(yàn)條件是參考條件，如果使用時(shí)偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化，變化的情況視傳感器類型，管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。

（2）       理論流量方程

根據(jù)動(dòng)量矩定理可以列出葉輪的運(yùn)動(dòng)方程

               公式3

式中     J：     葉輪的慣性矩；

     dw/dt：     葉輪的旋轉(zhuǎn)加速度；

M₁：   流體的驅(qū)動(dòng)力拒；

M₂：   粘性阻力矩；

M₃：   軸承摩擦阻力矩；

M₄：   磁阻力矩。

當(dāng)葉輪以恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)， 0，則M₁=M₂+M₃+M₄。論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可得

               公式4

式中   n：   葉輪轉(zhuǎn)速；

qv：   體積流量；

A：   與流體物性（密度、粘度等），葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)（葉片傾角、葉輪直徑、

流道截面積等）有關(guān)的系數(shù)；

B：   與葉片頂隙，流體流速分布有關(guān)的系數(shù)；

C：   與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。

   國內(nèi)外學(xué)者提出許多理論流量方程，它們適用于各種傳感器結(jié)構(gòu)及流體工作條件。至今渦輪儀表特性的水動(dòng)力學(xué)特性仍舊不很清楚，它與流體物性及流動(dòng)特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當(dāng)流場有旋渦和非對稱速度分布時(shí)水動(dòng)力學(xué)特性就非常復(fù)雜。不能用理論式推導(dǎo)儀表系數(shù)，儀表系數(shù)仍需由實(shí)流校驗(yàn)確定。但是理論流量方程有巨大的實(shí)用意義，它可用于指導(dǎo)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場使用條件變化時(shí)儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測和估算。
渦輪流量計(jì)使用時(shí)應(yīng)該注意哪些方面：
1 每一路的使用
1.1 安裝就位后，應(yīng)確保所有的切屑和殘?jiān)亚宄到y(tǒng)已經(jīng)吹洗、試壓、氣流進(jìn)入并升壓至流量計(jì)入口閥.
1.2 打開渦輪流量計(jì)上游旁通小球閥
1.3 緩慢打開XT-LWG渦輪流量計(jì)上游旁通小截止閥，氣體緩慢充入直到渦輪流量計(jì)下游電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥前。
注意：壓力劇烈震蕩或過快的高速加壓會(huì)損壞渦輪流量計(jì)。為了保護(hù)氣體渦輪流量計(jì)，加到渦輪流量計(jì)上的壓力升高不能超過35kPa/s。如現(xiàn)場不能測量壓力變化，則監(jiān)視渦輪流量計(jì)流量不能超限。
1.4 關(guān)閉旁通小球閥和截止閥。
1.5 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪打開入口強(qiáng)制密封閥。
1.6 緩慢打開渦輪流量計(jì)下游電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥(至少持續(xù)1分鐘)，使用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的手動(dòng)開關(guān)，一定要小心，不要使渦輪流量計(jì)超速運(yùn)轉(zhuǎn).
1.7 按1.2-1.6 步驟操作，整個(gè)系統(tǒng)充壓完畢，天然氣開始被計(jì)量。
2 在線比對氣體渦輪流量計(jì)(工作路和主路進(jìn)行比對)
2.1 確保主路的入口和出口閥門是關(guān)閉的。
2.2 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
2.3 關(guān)閉工作路出口電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開比對管路的強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開主路出口電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥（是同時(shí)做三項(xiàng)工作）。
2.4 氣體依次通過工作路和主路。兩臺渦輪流量計(jì)可以互相比對，來檢查是否有大的偏差。
2.5 當(dāng)比對結(jié)束后，關(guān)閉比對管路上和主路上的兩個(gè)強(qiáng)制密封球閥，打開工作管路的出口球閥（是同時(shí)做三項(xiàng)工作）。
2.6 這時(shí)工作路重新投入工作。
3 用移動(dòng)標(biāo)定車在線標(biāo)定氣體XT-LWG渦輪流量計(jì)
3.1 確保兩個(gè)標(biāo)定口之間的電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥處于關(guān)閉的狀態(tài)。
3.2 打開標(biāo)定口法蘭盲板上的小球閥，確保法蘭盲板內(nèi)部無壓力。然后取下法蘭盲板。
3.3 將移動(dòng)標(biāo)定車和標(biāo)定口連接好。
3.4 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
3.5 關(guān)閉工作路出口電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開比對管路的強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開主路上兩個(gè)標(biāo)定強(qiáng)制密封球閥（是同時(shí)做這四項(xiàng)工作）。
3.6 這時(shí)，氣體依次流過橇座內(nèi)的兩臺氣體渦輪流量計(jì)和移動(dòng)標(biāo)定車。 3.7 完成在線標(biāo)定后，關(guān)閉標(biāo)定口的兩個(gè)球閥，緩慢打開比對管路的強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開工作路出口電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥（是同時(shí)做這四項(xiàng)工作）。
3.8 將法蘭盲板裝回，不要忘了關(guān)閉法蘭盲板上的小球閥。 3.9 這時(shí)工作路重新投入工作。      

渦輪流量計(jì)技術(shù)性能

對于粘度較高的液壓油，機(jī)油，小口徑規(guī)格可以采用實(shí)流標(biāo)定。

渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)

從前面的討論中可知，渦輪流量計(jì)是一種有很多優(yōu)點(diǎn)的流量儀表．歸納起來，它有如下特點(diǎn)．
（1）準(zhǔn)確度高
渦輪流量計(jì)的準(zhǔn)確度在（0．5－0. 1）％左右．在線性流量范圍內(nèi)，即使流量發(fā)生變化，累積流量準(zhǔn)確度也不會(huì)降低．并且在短時(shí)間內(nèi)，渦輪流量計(jì)的再現(xiàn)性可達(dá)0．05％．
（2）量程比寬
渦輪流量計(jì)的量程比可達(dá)8—10．在同樣口徑下，渦輪流量計(jì)的zui大流量值大于很多其它流量計(jì)．
（3）適應(yīng)性強(qiáng)
渦輪流量計(jì)可以做成封閉結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)速信號是非接觸測量，所以容易實(shí)現(xiàn)耐高壓設(shè)計(jì)。                               

如果流量計(jì)的渦輪和軸承選擇耐高溫、熱膨脹系數(shù)小的材料，就可以在較寬的溫度范圍內(nèi)使用．這時(shí)，應(yīng)注意對它的儀表系數(shù)進(jìn)行修正（主要是其流通截面的變化）：

 K＝K₀[1－（  _R＋2  _H）（t－to）]                     （3－23）

式中  K，K₀——使用時(shí)和校驗(yàn)時(shí)的儀表系數(shù)；

t，t₀——使用時(shí)和校驗(yàn)時(shí)的流體溫度；

 _R，  _H分別為渦輪和機(jī)殼的材料膨脹系數(shù)．

（4）數(shù)字信號輸出

渦輪流量計(jì)輸出為與流量成正比的脈沖數(shù)字信號．它具有在傳輸過程中準(zhǔn)確度不降低、易于累積、易于送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)．  

 安裝

傳感器的安裝方式根據(jù)規(guī)格不同，采用螺紋或法蘭連接，安裝方式見圖一、圖二、圖三，安裝尺寸見表二。

1.過濾器 2.前直管段 3.葉輪 4.前置放大器 5.殼體 6.后直管段

整表結(jié)構(gòu)圖

1. 壓緊圈 2.螺栓4×14 3.墊圈 4.密封墊圈 5.鋼絲1Cr18Ni9Ti-0.8×2.5 6.過濾網(wǎng) 7.座

過濾器結(jié)構(gòu)圖

圖一 LWG—4～10傳感器結(jié)構(gòu)及安裝尺寸示意圖

1． 殼體 2．前導(dǎo)向件 3．葉輪 4．后導(dǎo)向件 5．前置放大器

圖二 LWG—15～40傳感器結(jié)構(gòu)及安裝尺寸示意圖

1． 球軸承 2．前導(dǎo)向件 3．漲圈 4．殼體 5．前置放大器 6．葉輪 7．軸承 8．軸

圖三 LWG—50～200傳感器結(jié)構(gòu)及安裝尺寸示意圖

圖四 傳感器與顯示儀表接線示意圖

表二

傳感器可水平、垂直安裝，垂直安裝時(shí)流體方向必須向上。液體應(yīng)充滿管道，不得有氣泡。安裝時(shí)，液體流動(dòng)方向應(yīng)與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向*。傳感器上游端至少應(yīng)有20倍公稱通徑長度的直管段，下游端應(yīng)不少于5倍公稱通徑的直管段，其內(nèi)壁應(yīng)光滑清潔，無凹痕、積垢和起皮等缺陷。傳感器的管道軸心應(yīng)與相鄰管道軸心對準(zhǔn)，連接密封用的墊圈不得深入管道內(nèi)腔。

傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離外界電場、磁場，必要時(shí)應(yīng)采取有效的屏蔽措施，以避免外來干擾。

為了檢修時(shí)不致影響液體的正常輸送，建議在傳感器的安裝處，安裝旁通管道。

傳感器露天安裝時(shí)，請做好放大器及插頭的防水處理。傳感器與顯示儀表的接線如圖四所示。

當(dāng)流體中含有雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)加裝過濾器，過濾器網(wǎng)目根據(jù)流量雜質(zhì)情況而定，一般為20～60目。當(dāng)流體中混有游離氣體時(shí)，應(yīng)加裝消氣器。整個(gè)管道系統(tǒng)都應(yīng)良好密封。

用戶應(yīng)充分了解被測介質(zhì)的腐蝕情況，嚴(yán)防傳感器受腐蝕。

安裝尺寸

傳感器安裝方式根據(jù)規(guī)格不同，采用螺紋或法蘭連接，安裝方式見圖4、圖5、圖6安裝尺寸見表四。

1、安裝尺寸（表四）

儀表類型 

A 現(xiàn)場顯示型
本智能流量計(jì)是采用*單片微機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)的新型流量計(jì)顯示儀表，與脈沖信號輸出的流量傳感器（如渦輪、旋渦）配套?？娠@示瞬時(shí)流量和累計(jì)總量。累計(jì)流量：八位數(shù)字，小數(shù)點(diǎn)后面3位有效數(shù)字。瞬時(shí)流量：六位數(shù)字，可顯示出每升的變化。顯示精度：±1個(gè)顯示單位。信號輸出：脈沖輸出：1~3000Hz外供+12~+24VDC電源 電流輸出：4~20mA外供+24VDC電源（兩線制）內(nèi)置2節(jié)3V鋰電池并聯(lián)供電。當(dāng)電壓低于2.7V時(shí)出現(xiàn)欠壓指示，隔爆型。小信號切除功能。 

B 脈沖輸出型
工作電壓：+12VDC或+24VDC兩種（客戶定貨前必須選定一種供電電源）。信號傳輸距離：小于250米。輸出信號：方波信號幅值：+12VDC供電幅值大約為10V+24VDC供電幅值大約為20V安裝：放大器和渦輪流量傳感器連接為M16×1.5螺紋，渦輪流量傳感器安裝完后，把放大器擰到渦輪流量傳感器上，用手?jǐn)Q到感覺放大器到底后再把鎖緊螺母帶緊。接線：脈沖輸出型放大器對外引線為三根，紅線、白線和屏蔽。紅線接正電源，白線為脈沖輸出和其它顯示儀或設(shè)備連接，屏蔽接地。 


C 4～20mA輸出型
工作電壓：外供電+24VDC（兩線制）輸出信號：4~20mA或1-5V、4mA對應(yīng)渦輪流量傳感器零流量，20mA對用渦輪流量傳感器zui大流量，流量范圍見渦輪流量傳感器銘牌。信號傳輸距離：小于250米。安裝：渦輪流量傳感器安裝完后，把放大器擰到渦輪流量傳感器接頭處（m16×1.5螺紋），用手?jǐn)Q到感覺放大器已經(jīng)到底后把鎖緊螺母帶緊。接線：4~20mA輸出型放大器對外引線為紅線和白線。紅線為電源線，白線為信號線。 

D 分體遠(yuǎn)傳顯示型
工作電壓：外電源供電220VAC信號傳輸距離：小于250米顯示儀瞬時(shí)四位：累計(jì)總量九位顯示顯示儀尺寸：橫式：160mm×80mm豎式：80mm×160mm顯示儀帶4~20mA輸出并能與計(jì)算機(jī)連接. 繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)上下限報(bào)警、批量控制、定量控制等。

流量計(jì)的選型(可直接，翔騰儀表技術(shù)為您選型)
用戶在選型時(shí)，應(yīng)根據(jù)管道公稱壓力、介質(zhì)zui高壓力、介質(zhì)溫度、介質(zhì)組分情況、流量范圍及信號輸出要

求合理選擇流量計(jì)的型號規(guī)格。

為使流量計(jì)的使用性能*，流量計(jì)的使用流量范圍應(yīng)在(20%～80%)Qmax范圍內(nèi)比較合適。

流量計(jì)出廠時(shí)的信號輸出方式：工況脈沖信號輸出(三線制)、標(biāo)準(zhǔn)流量信號(IC卡)輸出或RS-485通訊輸出。若要求有其它輸出功能，請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明。

選型實(shí)例

已知某一供氣管線的實(shí)際工作壓力為(表壓)0.8MPa～1.2MPa，介質(zhì)溫度范圍為-5℃～+40℃，供氣量為3000～8000Nm3/h(標(biāo)況流量)，在不考慮天然氣組分的情況下，要求確定流量計(jì)的規(guī)格型號。

分析：說明中給出的流量范圍為工況流量范圍,而本例中給出的流量范圍是標(biāo)況流量范圍，因此，必須根據(jù)氣態(tài)方程先將標(biāo)況流量換算成工況流量，然后再選擇合適的口徑。

氣態(tài)方程式如下：

式中：Qb —— 標(biāo)況流量，m3/h;

Q —— 工況流量，m3/h;

C* —— 換算系數(shù);(查表a，表中數(shù)據(jù)僅供選型換算時(shí)參考)　　

—— 氣體壓縮因子，按中國石油天然氣總公司SY/T 6143-1996標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。

表中的數(shù)據(jù)僅供參考，其數(shù)據(jù)按天然氣的真實(shí)相對密度Gr=0.600，氮?dú)夂投趸寄柗謹(jǐn)?shù)均為0.00計(jì)算所得，當(dāng)介質(zhì)壓力低于0.5MPa時(shí)，均可按Zb/Zg=1.00估算。

計(jì)算：① 當(dāng)介質(zhì)壓力zui低(0.8MPa)、溫度zui高(+40℃)時(shí)(處于供氣峰期)，應(yīng)具有zui大標(biāo)況體積流量(選型時(shí)可暫不考慮FZ的影響，當(dāng)?shù)卮髿鈮喝?01.325kPa)：

即

或用下列公式進(jìn)行估算 (式中， C*為換算系數(shù)，查附錄表a)：

② 介質(zhì)壓力zui高(1.2MPa)、溫度zui低(-5℃)時(shí)(處于供氣低谷)，應(yīng)具有zui小標(biāo)況體積流量：

即

或用下列公式進(jìn)行估算：

選型：從以上估算結(jié)果得知，要選擇的流量計(jì)其工況流量范圍為(213.5～965.472 )m3/h,由表1查得，應(yīng)選流量計(jì)型號為XT-LWG-150。