氦气气体流量计概述

氦气气体流量计集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿，是石油、化工、电力、冶金等行业用于气体计量的理想仪表。
1.1产品主要特点

1. 无机械可动部件，不易腐蚀，稳定可靠，寿命长，长期运行无须特殊维护；
2. 采用16位电脑芯片，集成度高，体积小，性能好，整机功能强；
3. 智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传感器于一体, 采取内置式组合,使结构更加紧凑，可直接测量流体的流量、压力和温度，并自动实时跟踪补偿和压缩因子修正；
4. 采用双检测技术可有效地提高检测信号强度，并抑制由管线振动引起的干扰；
5. 采用的智能抗震技术，有效的抑制了震动和压力波动造成的干扰信号；
6. 采用汉字点阵显示屏，显示位数多，读数直观方便，可直接显示工作状态下的体积流量、标准状态下的体积流量、总量，以及介质压力、温度等参数；
7. 采用EEPROM技术，参数设置方便，可长时保存，并可保存*长达一年的历史数据；
8. 转换器可输出频率脉冲、4～20mA模拟信号，并具有RS485接口，可直接与微机联网，传输距离可达1.2km；
9. 多物理量参数报警输出，可由用户选择；
10. 流量计表头可360度旋转，安装使用简单方便；
11. 配合本公司的FM型数据采集器，可通过因特网或者电信网络进行远程数据传输
12. 压力、温度信号为传感器输入方式，互换性强；
13. 整机功耗低，可用内电池供电，也可外接电源。

1.2主要用途
流量计可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、城市供气等行业测量各种气体流量，是目前油田和城市天然气输配计量和贸易计量的理想产品。

二、结构与工作原理

流量计结构

流量计由以下七个基本部件组成

                                                 （图1）：                                                   
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。
⒊ 智能流量计积算仪 
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流量计工作原理
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，*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)。
 

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

三、主要技术参数与功能
3.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；
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

四、选型与安装
4.流量计选型
在选型过程中应把握两条原则；即：一要保证生产安全，二要保证使用精度。为此必须落实三个选型参数，即近
期和远期的*大、*小及常用流量(主要用于选定仪表公称通径)、被测介质的设计压力(主要用于选定仪表的公称
压力等级)、实际工作压力(主要用于选定仪表压力传感器的压力等级)。
a. 当已知被测流量为工况体积流量时，可直接按表中的流量范围选取适配的公称通径；
b. 当已知被测流量为标况条件下的体积流量时，应先将标况体积流量Q_N换算为工况体积流量Qv，再按技术参数表
中的流量范围选取相应的公称通径；
c. 当两种口径流量计均能覆盖*低和*高体积流量时，在压损允许下，应尽量选小口径；
d.勿使实际*小流量Qmin低于所选公称通径流量计的流量下限；
e.流量范围、公称压力有特殊要求时可协议订货。

4.2流量计安装
4.2.流量计的安装
流量计安装时，严禁在其进出口法兰处直接进行电焊，以免烧坏流量计内部零件。
对于新安装或检修后的管道务必进行清扫，去除管道中的杂物后方能安装流量计。
流量计应安装在便于维修、无强电磁场干扰、无强烈机械振动以及热辐射影响的场所；
流量计不宜用在流量频繁中断和有强烈脉动流或压力脉动的场合；
    流量计室外安装时，上部应有遮盖物，以防雨水浸入和烈日曝晒影响流量计使用寿命；

      流量计可任意角度安装，流体的流向应与流量计上标识的流向一致；

1. 在管道施工中，应考虑安装伸缩管或波纹管，以免对流量计造成严重的拉伸或断裂；
2. 流量计应与管道同轴安装，并防止密封片和黄油进入管道内腔；
3. 采用外电源时，流量计必须有可靠接地，不得与强电系统共用地线，在管道安装或检修时，不得把电焊系统的地线与流量计搭接。
4. 为了不影响流体正常输送和便于维护，要求按图4 所示安装旁通管道，并保证前≥3DN、后≥1DN的直管段； 

4.2.2直管段要求
根据旋进旋涡流量.计的工作原理和流量计对上、下游直管段要求，对各种上游阻力件，

建议采用如下图所列的前后直管段长度，且保持直管段内壁光滑平直。

4.3.旋进旋涡流量.计安装注意事项

1. 传感器按流向标志可在垂直、水平或任意倾斜位置上安装；
2. 当管线较长或距离振动源较近时，应在流量计的上、下游安装支撑，以消除管线振动的影响；
3. 传感器的安装地点应有足够的空间，以便于流量计的检查和维修，并应满足流量计的环境要求；
4. 应避免外界强磁场的干扰；
5. 在室外安装使用时，应有遮盖物，避免烈日曝晒与雨水浸蚀，影响仪表使用寿命；
6. 管线试压时，应注意智能型流量计所配置压力传感器的压力测量范围,以免过压损坏压力传感器。
7. 应注意安装应力的影响，安装流量计上游和下游管道应同轴，否则会产生剪切应力。安装流量计的位置应考虑密封垫片的厚度，或在下游侧安装一个弹性伸缩节。
8. 安装流量计之前应先清除管道中的焊渣等杂物。

1. 投入运行时，应缓慢开启流量计上、下游阀门，以免瞬间气流过急而冲坏起旋器。
2. 当流量计需要有信号远传时，应严格按“电气性能指标”要求接入外电源（8～24）VDC，严禁在信号输出口直接接入220VAC或380VAC电源；
3. 用户不得自行更改防爆系统的接线方式和任意拧动各个输出引线接头；
4. 流量计运行时，不允许随意打开后盖改动仪表参数，否则影响流量计的正常工作；
5. 定时检查流量计法兰处的泄漏情况。