Ротационный вихревой расходомер
Интеллектуальный ротационно-вихревой расходомер — это новая модель газового измерительного прибора, разработанная и созданная нашей компанией. Этот расходомер объединяет в себе функции измерения расхода, температуры и давления, а также обеспечивает автоматическую компенсацию температуры, давления и коэффициента сжимаемости. Он является идеальным прибором для измерения газов в таких отраслях, как нефтегазовая, химическая, энергетическая и металлургическая промышленности.
Ключевые слова:
Классификация:
Ротационный вихревой расходомер
Обзор
Интеллектуальный ротационно-вихревой расходомер — это новая модель газового измерительного прибора, разработанная и созданная нашей компанией. Этот расходомер объединяет в себе функции измерения расхода, температуры и давления, а также обеспечивает автоматическую компенсацию по температуре, давлению и коэффициенту сжимаемости. Он является идеальным прибором для учета газа в таких отраслях, как нефтяная, химическая, энергетическая и металлургическая промышленности.
Особенности продукта
1. Нет механических движущихся частей, устойчиво к коррозии, стабильно и надежно, долговечно, не требует специального обслуживания при длительной эксплуатации;
2. Используется 16-разрядный компьютерный чип, обладающий высокой интеграцией, компактными размерами, отличными характеристиками и мощными функциями всего устройства;
3. Интеллектуальный расходомер объединяет в себе датчик расхода, микропроцессор, а также датчики давления и температуры; его конструкция выполнена в виде встроенного модуля, что делает устройство более компактным. Он позволяет непосредственно измерять расход, давление и температуру жидкости, а также автоматически отслеживать и корректировать поправочные и компрессионные коэффициенты в реальном времени.
4. Применение технологии двойного детектирования позволяет эффективно повысить интенсивность детектируемого сигнала и подавить помехи, вызванные вибрацией трубопровода;
5. Использование передовых отечественных технологий интеллектуальной сейсмостойкости позволяет эффективно подавлять помеховые сигналы, вызванные вибрациями и колебаниями давления;
6. Используется матричный дисплей с китайскими иероглифами, который отображает большое количество разрядов, обеспечивая интуитивно понятное и удобное считывание; он может непосредственно показывать объёмный расход в рабочих условиях, объёмный расход в стандартных условиях, общий объём, а также такие параметры, как давление и температура среды.
7. Использование технологии EEPROM обеспечивает удобное настройку параметров, их постоянное сохранение, а также возможность хранения исторических данных сроком до одного года;
8. Преобразователь может выдавать частотные импульсы, аналоговый сигнал 4–20 мА и оснащён интерфейсом RS485, позволяющим прямое подключение к микрокомпьютеру с возможностью передачи на расстояние до 1,2 км;
9. Выходная сигнализация по нескольким физическим параметрам, любой из которых может быть выбран пользователем;
10. Корпус расходомера может поворачиваться на 360 градусов, что делает его простым и удобным в монтаже и использовании;
11. Сигналы давления и температуры подаются на вход датчиков, обладают высокой взаимозаменяемостью;
12. Низкое энергопотребление всего устройства позволяет использовать как встроенную батарею, так и подключать внешний источник питания.
Основное применение
Интеллектуальные ротационно-вихревые расходомеры широко применяются для измерения расхода различных газов в нефтяной, химической, энергетической, металлургической отраслях, а также в сфере городского газоснабжения; это современный специализированный продукт для учета и коммерческого измерения при транспортировке и распределении природного газа на нефтяных месторождениях и в городах.
Структура и принцип работы
Конструкция расходомера
Расходомер состоит из следующих семи основных компонентов (рис. 1):

1. Тело, вызывающее вихри
Изготовленная из алюминиевого сплава, она имеет винтовые лопасти с определённым углом, которые закреплены на передней части сужающейся части корпуса и вынуждают жидкость создавать интенсивный вихревой поток.
2. Корпус
Сам по себе имеет фланец и имеет форму каналов для жидкости; в зависимости от рабочего давления материал корпуса может быть изготовлен из литого алюминиевого сплава или нержавеющей стали.
3. Интеллектуальный счетчик-интегратор расхода (принцип работы см. на рис. 3)
Состоит из аналогового канала контроля температуры и давления, цифрового канала контроля расхода, а также микропроцессорного блока, схемы управления ЖК-дисплеем и других вспомогательных цепей, и оснащён внешним интерфейсом передачи сигнала.
4. Датчик температуры
Термостойким элементом служит платиновый резистор Pt100, который в определённом диапазоне температур имеет прямую зависимость сопротивления от температуры.
5. Датчик давления
В качестве чувствительного элемента используется мостовая схема из диффузионного кремния с пьезорезистивным эффектом, при воздействии внешнего давления сопротивление плеч моста изменяется в заданной степени. Поэтому при определённом токе возбуждения разность потенциалов на двух выходных клеммах прямо пропорциональна внешнему давлению.
6. Пьезокристаллический датчик
Установленный в горловине, расположенной рядом с расширительным участком корпуса, он способен обнаруживать частотный сигнал прецессии вихрей.
7. Ракемизатор
Закреплён на выходном участке корпуса; его задача — устранять вихревые потоки, чтобы уменьшить влияние на работу приборов, расположенных ниже по потоку.
Принцип работы
Проходной профиль датчика расхода аналогичен профилю трубки Вентури (рис. 2). С одной стороны входа размещена группа спиральных направляющих лопастей, которые при поступлении жидкости в датчик вынуждают её образовывать интенсивные вихревые потоки. Когда жидкость попадает в диффузорную секцию, на вихревые потоки начинает действовать обратный ток, вызывая вторичное вращение и приводя к явлению прецессии гироскопического вихря. Частота этой прецессии прямо пропорциональна величине расхода и не зависит от физических свойств и плотности жидкости. Благодаря этому детектор элемент измеряет частоту вторичного вращательного движения потока, что обеспечивает высокую линейность в широком диапазоне расходов. Сигнал затем усиливается предварительным усилителем, фильтруется, формируется и преобразуется в импульсный сигнал, пропорциональный скорости потока. После этого этот сигнал совместно с другими измерительными сигналами — такими как температура и давление — поступает в микропроцессор для интегральной обработки, после чего результаты измерений отображаются на ЖК-дисплее (мгновенный расход, суммарный расход, а также данные о температуре и давлении).

Рисунок 2
Основные технические параметры и функции
Технические характеристики, основные параметры и эксплуатационные показатели расходомера
Модель |
Номинальный диаметр DN (мм) |
Диапазон расхода (м³/ч) |
Номинальное давление (МПа) |
Потеря давления (кПа) |
Материал корпуса |
Точность |
LUZX-015 |
15 |
0,8–12 |
1.6 |
△P= p/1,205 × PN |
Литье из нержавеющей стали Корпус из стали 1Cr18Ni9Ti или литого алюминиевого сплава |
1.5 |
LUZX-020 |
20 |
1,5–15 |
2.5 |
|||
LUZX-025 |
25 |
2–30 |
||||
LUZX-032 |
32 |
4–60 |
4.0 |
|||
LUZX-040 |
40 |
5–70 |
||||
LUZX-050 |
50 |
7–130 |
6.3 |
|||
LUZX-065 |
65 |
16–200 |
||||
LUZX-080 |
80 |
20–300 |
||||
LUZX-100 |
100 |
50–800 |
1.6 |
Литой алюминиевый сплавный корпус |
||
LUZX-125 |
125 |
60–1000 |
||||
LUZX-150 |
150 |
120–2000 |
||||
LUZX-200 |
200 |
300–3600 |
||||
Примечание: 1. Точность: системная точность с учётом поправок на температуру и давление; 3.2 Стандартные условия: P = 101,325 кПа, T = 293,15 К 3.3 Условия эксплуатации: температура окружающей среды: от -30°C до +65°C; относительная влажность: от 5% до 95%; температура рабочей среды: от -20°C до +80°C; атмосферное давление: от 86 кПа до 106 кПа |
||||||

Электрические характеристики
Рабочий источник питания:
A. Внешний источник питания: +24 В пост. тока ±15%, пульсация <5%, подходит для выходов 4–20 мА, импульсных выходов, сигнальных выходов, RS-485 и т.д.;
B. Внутренний источник питания: 1 комплект литиевых батарей 3,6 В (ER26500); при напряжении ниже 3,0 В срабатывает индикация пониженного напряжения.
Потребляемая мощность всего устройства:
A. Внешний источник питания: <2 Вт;
B. Внутренний источник питания: среднее энергопотребление 1 мВт, позволяет непрерывно работать более двух лет.
Способ импульсного вывода:
А. Условный импульсный сигнал, непосредственно передающийся измерительным датчиком расхода через оптоизолятор с последующим усилением и выводом на выход; высокий уровень ≥20 В, низкий уровень ≤1 В.
B. Калибровочный импульсный сигнал, совместимый с контроллером клапана на основе IC-карты, с амплитудой высокого уровня ≥2,8 В и низкого уровня ≤0,2 В; объем, представляемый одним импульсом, может быть установлен в диапазоне от 0,001 м³ до 100 м³. При выборе этого значения необходимо учитывать: частота калибровочного импульсного сигнала должна быть ≤900 Гц.
C. Калибровочный импульсный сигнал, изолированный и усиленный с помощью оптрона, выходной сигнал: высокий уровень ≥20 В, низкий уровень ≤1 В.
Коммуникация RS-485 (оптико-электронная изоляция), позволяющая реализовывать следующие функции: используя интерфейс RS-485, можно напрямую подключаться к верхнему компьютеру или вторичному прибору для дистанционной передачи данных о температуре и давлении носителя, а также о стандартном объёмном расходе и общем стандартизированном объёме с учётом компенсации по температуре и давлению. Стандартный токовый сигнал 4–20 мА (оптико-электронная изоляция) пропорционален стандартному объёмному расходу: 4 мА соответствует 0 м³/ч, а 20 мА — максимальному стандартному объёмному расходу (это значение можно установить в первом меню). Конфигурация: двухпроводная или трёхпроводная; расходомер автоматически распознаёт установленный токовый модуль и корректно выводит данные.
Выходной сигнал управления:
A. Сигнал тревоги нижнего предела (LP): оптоэлектрическая развязка, тревога на высоком и низком уровнях, уровень тревоги настраиваемый, рабочее напряжение +12 В ~ +24 В, максимальный ток нагрузки 50 мА;
B. Сигнал тревоги верхнего предела (UP): оптоэлектрическая развязка, тревога на высоком и низком уровнях, уровень тревоги настраиваемый, рабочее напряжение +12 В ~ +24 В, максимальный ток нагрузки 50 мА;
C. Выход сигнализации при отключении клапана (клеммы BC, используется с контроллером на основе IC-карты): выход логической схемы, в нормальном состоянии выдает низкий уровень напряжения амплитудой ≤0,2 В; при срабатывании сигнализации — высокий уровень напряжения амплитудой ≥2,8 В, сопротивление нагрузки ≥100 кОм.
D. Выход сигнала тревоги при недостаточном напряжении батареи (вывод BL, используется в контроллере IC-карты): выход логической схемы, в нормальном состоянии — низкий уровень напряжения, амплитуда ≤0,2 В; при срабатывании сигнала тревоги — высокий уровень напряжения, амплитуда ≥2,8 В, сопротивление нагрузки ≥100 кОм.
Выбор и установка
Выбор расходомера
При выборе оборудования следует придерживаться двух принципов: во-первых, обеспечивать безопасность производства, а во-вторых, гарантировать точность использования. Для этого необходимо учесть три основных параметра выбора: максимальный, минимальный и обычный расход в ближайшей и отдаленной перспективе (применяются главным образом для определения условного прохода прибора), расчетное рабочее давление измеряемой среды (используется в первую очередь для выбора номинального класса давления прибора) и фактическое рабочее давление (необходимо, прежде всего, для определения класса давления датчика давления прибора).
а. Когда известен измеряемый расход в рабочих условиях объемного потока, можно непосредственно выбрать соответствующий условный проход из диапазона расходов, указанного в таблице;
б. Когда известен объемный расход в стандартных условиях, сначала следует пересчитать стандартный объемный расход QN в рабочий объемный расход Qv, а затем выбрать соответствующий условный диаметр из диапазона расходов, указанного в таблице технических параметров;
c. Когда оба типа расходомеров способны охватить минимальный и максимальный объемные расходы, при допустимых потерях давления следует по возможности выбирать прибор меньшего диаметра;
d. Не допускайте, чтобы фактический минимальный расход Qmin опускался ниже нижнего предела расходомера выбранного условного прохода;
e. При наличии особых требований к диапазону расхода и номинальному давлению возможен заказ по договоренности.
Формула для выбора типоразмера выглядит следующим образом:

В этой формуле: T, P и Pa обозначают те же величины, что и выше; Q — объёмный расход, Qn — стандартный объёмный расход, значения Z/Zn приведены в таблице 2. Из-за большого шага расчётов данные в таблице представлены только для справки; они рассчитаны при реальной относительной плотности природного газа Gr = 0,600 и мольных долях азота и диоксида углерода, равных 0,00 каждая. Когда давление среды ниже 0,1 МПа, можно принимать Z/Zn = 1 для упрощённых оценок.
Температура Zg ℃ → Абсолютное давление Zn (МПа)↓ |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
0.10 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
0.20 |
1.0034 |
1.0032 |
1.0030 |
1.0029 |
1.0027 |
1.0025 |
1.0024 |
1.0023 |
1.0021 |
1.0020 |
0.30 |
1.0069 |
1.0065 |
1.0061 |
1.0058 |
1.0055 |
1.0051 |
1.0048 |
1.0046 |
1.0043 |
1.0041 |
0.40 |
1.0104 |
1.0098 |
1.0093 |
1.0087 |
1.0082 |
1.0078 |
1.0073 |
1.0069 |
1.0065 |
1.0061 |
0.50 |
1.0140 |
1.0132 |
1.0124 |
1.0117 |
1.0110 |
1.0104 |
1.0098 |
1.0092 |
1.0087 |
1.0082 |
1.00 |
1.0325 |
1.0305 |
1.0286 |
1.0269 |
1.0253 |
1.0238 |
1.0223 |
1.0210 |
1.0198 |
1.0186 |
1.50 |
1.0518 |
1.0485 |
1.0455 |
1.0426 |
1.0400 |
1.0375 |
1.0352 |
1.0331 |
1.0311 |
1.0293 |
2.00 |
1.0722 |
1.0674 |
1.0630 |
1.0589 |
1.0551 |
1.0516 |
1.0484 |
1.0454 |
1.0426 |
1.0400 |
2.50 |
1.0936 |
1.0872 |
1.0812 |
1.0758 |
1.0708 |
1.0661 |
1.0619 |
1.0580 |
1.0543 |
1.0510 |
3.00 |
1.1162 |
1.1078 |
1.1002 |
1.0933 |
1.0869 |
1.0810 |
1.0757 |
1.0707 |
1.0662 |
1.0620 |
3.50 |
1.1400 |
1.1295 |
1.1200 |
1.1113 |
1.1035 |
1.0963 |
1.0897 |
1.0837 |
1.0782 |
1.0732 |
4.00 |
1.1651 |
1.1521 |
1.1405 |
1.1300 |
1.1205 |
1.1119 |
1.1041 |
1.0969 |
1.0904 |
1.0844 |
4.50 |
1.1915 |
1.1758 |
1.1618 |
1.1493 |
1.1380 |
1.1278 |
1.1186 |
1.1103 |
1.1027 |
1.0957 |
5.00 |
1.2194 |
1.2005 |
1.1839 |
1.1691 |
1.1559 |
1.1441 |
1.1334 |
1.1238 |
1.1150 |
1.1071 |
5.50 |
1.2486 |
1.2262 |
1.2067 |
1.1895 |
1.1742 |
1.1606 |
1.1484 |
1.1374 |
1.1274 |
1.1185 |
6.00 |
1.2794 |
1.2530 |
1.2302 |
1.2104 |
1.1928 |
1.1773 |
1.1634 |
1.1510 |
1.1399 |
1.1298 |
6.50 |
1.3113 |
1.2806 |
1.2544 |
1.2316 |
1.2117 |
1.1942 |
1.1786 |
1.1647 |
1.1522 |
1.1411 |
7.00 |
1.3444 |
1.3091 |
1.2790 |
1.2532 |
1.2308 |
1.2111 |
1.1937 |
1.1783 |
1.1645 |
1.1522 |
7.50 |
1.3785 |
1.3381 |
1.3030 |
1.2750 |
1.2499 |
1.2280 |
1.2088 |
1.1918 |
1.1767 |
1.1632 |
8.00 |
1.4131 |
1.3673 |
1.3291 |
1.2967 |
1.2689 |
1.2448 |
1.2237 |
1.2051 |
1.1886 |
1.1740 |
Температура Zg ℃ → Абсолютное давление Zn (МПа)↓ |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
0.10 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
1.0000 |
0.20 |
1.0019 |
1.0018 |
1.0017 |
1.0016 |
1.0015 |
1.0014 |
1.0013 |
1.0012 |
1.0012 |
1.0011 |
0.30 |
1.0038 |
1.0036 |
1.0034 |
1.0032 |
1.0030 |
1.0029 |
1.0027 |
1.0025 |
1.0024 |
1.0023 |
0.40 |
1.0058 |
1.0054 |
1.0051 |
1.0048 |
1.0046 |
1.0043 |
1.0041 |
1.0038 |
1.0036 |
1.0034 |
0.50 |
1.0077 |
1.0073 |
1.0069 |
1.0065 |
1.0061 |
1.0058 |
1.0055 |
1.0052 |
1.0049 |
1.0046 |
1.00 |
1.0176 |
1.0166 |
1.0156 |
1.0147 |
1.0139 |
1.0131 |
1.0124 |
1.0117 |
1.0110 |
1.0104 |
1.50 |
1.0275 |
1.0259 |
1.0244 |
1.0230 |
1.0217 |
1.0204 |
1.0193 |
1.0182 |
1.0171 |
1.0162 |
2.00 |
1.0376 |
1.0354 |
1.0333 |
1.0313 |
1.0295 |
1.0277 |
1.0261 |
1.0246 |
1.0232 |
1.0214 |
2.50 |
1.0478 |
1.0449 |
1.0422 |
1.0396 |
1.0372 |
1.0350 |
1.0329 |
1.0310 |
1.0292 |
1.0274 |
3.00 |
1.0581 |
1.0545 |
1.0511 |
1.0480 |
1.0450 |
1.0423 |
1.0397 |
1.0373 |
1.0351 |
1.0330 |
3.50 |
1.0685 |
1.0641 |
1.0600 |
1.0563 |
1.0528 |
1.0495 |
1.0464 |
1.0436 |
1.0409 |
1.0384 |
4.00 |
1.0789 |
1.0737 |
1.0690 |
1.0646 |
1.0605 |
1.0567 |
1.0531 |
1.0498 |
1.0467 |
1.0438 |
4.50 |
1.0894 |
1.0834 |
1.0779 |
1.0728 |
1.0681 |
1.0638 |
1.0597 |
1.0558 |
1.0523 |
1.0490 |
5.00 |
1.0998 |
1.0930 |
1.0868 |
1.0811 |
1.0757 |
1.0708 |
1.0662 |
1.0619 |
1.0579 |
1.0542 |
5.50 |
1.1103 |
1.1026 |
1.0956 |
1.0892 |
1.0832 |
1.0777 |
1.0726 |
1.0678 |
1.0633 |
1.0592 |
6.00 |
1.1207 |
1.1122 |
1.1044 |
1.0972 |
1.0906 |
1.0845 |
1.0788 |
1.0736 |
1.0687 |
1.0641 |
6.50 |
1.1310 |
1.1216 |
1.1130 |
1.1051 |
1.0979 |
1.0912 |
1.0850 |
1.0729 |
1.0738 |
1.0689 |
7.00 |
1.1411 |
1.1309 |
1.1215 |
1.1129 |
1.1050 |
1.0977 |
1.0910 |
1.0847 |
1.0789 |
1.0735 |
7.50 |
1.1511 |
1.1400 |
1.1298 |
1.1205 |
1.1120 |
1.1041 |
1.0968 |
1.0900 |
1.0838 |
1.0780 |
8.00 |
1.1609 |
1.1489 |
1.1380 |
1.1297 |
1.1187 |
1.1103 |
1.1024 |
1.0952 |
1.0885 |
1.0823 |
Заводской дисплей
Дисплей растений 7
Растительный дисплей 8
Растительный дисплей 6
Растительный дисплей 5
Дисплей завода 4
Дисплей завода 9
Выставка растений 3
Растительный дисплей 2
Заводской дисплей
Честь шоу
Выставочный стиль
Предыдущая страница
Нет
Следующая страница
сообщение
Мы свяжемся с вами в течение одного рабочего дня. Обратите внимание на свою электронную почту.