氧气常用流量计

氧气常用流量计的原理

氧气常用流量计表据卡门漩涡原理，用垂直插入流体中的非流线型阻流体产生漩涡分流，当流体绕过非流线型柱体时，由于边界层不稳定性，使物体分离的漩涡有一定的规律性，当雷诺数较高时，旋涡在柱体的某一侧形成并分离时，则另一侧就不可能形成旋涡，只有某一侧旋涡离开柱体一定距离后，另一侧才会可能形成旋涡。于是，随着流体连续流动，在柱体两侧形成交替、有规律的旋涡列，从而进行检测，即采用压电晶体检测流体通过管道内三角柱时所产生的旋涡频率，而测量出流体的流量。

氧气常用流量计具有测量精度高、量程宽、功耗低、安装方便、操作简单、压力损失小等优点，可测量工况体积流量或标准体积流量（一体化智能温度、压力补偿）。根据用户需要，可附带脉冲或4～20mADC电流输出功能。是目前比较理想的天然气计量仪表。我公司生产的天然气流量计广泛应用于石油、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首选产品。

氧气常用流量计优点：
1．内置式压力、温度、流量传感器，安全性能高,结构紧凑，外形美观。
2．就地显示温度、压力、瞬时流量和累积流量。
3．采用新型信号处理放大器和独特的滤波技术，有效地剔除了压力波动和管道振动所产生的干扰信号，大大提高了流量计的抗干扰能力，使小流量具有出色的稳定性。

4．流量计 特有时间显示及实时数据存储之功能，无论什么情况，都能保证内部数据不会丢失,可永久性保存。

5．整机功耗极低,能凭内电池长期供电运行,是理想的无需外电源就地显示仪表。

6．表头可180度随意旋转，安装方便。

氮气流量计选型

面对如此众多品种的天然气流量计，对于一般用户选型成了一个难题。如何科学地、客观地选出最佳的天然气流量计流量计是需要关注的一个问题。我们认为选型应当遵循适当的规则，尽量避免厂商的误导宣传，为自己找到一种恰到好处的氮气流量计，它就是自己的理想流量计。

选型可按五个方面进行：氧气常用流量计性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。各方面的考虑因素如下：

1．氧气常用流量计性能方面：精确度、重复性、线性度、范围度、压力损失、上下限流量、信号输出特性、响应时间等；

2．氧气常用流量计流体特性方面：流体压力、温度、密度、粘度、润滑性、化学性质、磨损、腐蚀、结垢、脏污、气体压缩系数、等熵指数、比热容、电导率、声速、混相流、脉动流等；

3．氧气常用流量计安装条件方面：管道布置方向、流动方向、上下游管道长度、管道口径、维护空间、管道振动、接地、电源、辅属设备（过滤、排污）、防爆等；

4．氧气常用流量计经济因素方面：购置费、安装费、维修费、校验费、使用寿命、运行费（能耗）、备品备件等。
结构及电路原理

1．传感器的结构

如图二所示传感器由流通本体14,三角柱15,检测探头19,连接支承杆10和检测放大器壳体5与电子线路板6，以及其它配件组成。被测流体从流通本体流过时，检测探头测出旋涡分离信号,检测放大器则将信号放大和变换,输出供二次仪表接收的频率信号。连接杆不仅起连接作用,并且还起到屏蔽及散热作用。

2．传感器的结构尺寸

各种不同口径规格的传感器的结构尺寸见图三和表3

接线及安装

1. 接线:

应力式涡街流量传感器输出为电流（两线制）或电压（三线制）脉冲信号，一般配套相应的二次仪表进行流量测量。

(1). 安装传感器的管道及放大器壳体应有良好的接地(接地电阻不大于10Ω)。

(2). 流量传感器可以直接与计算机联用,用户需要这样使用时也需在订货时说明。此时采用三线制接线,系统应为传感器提供＋24Ｖ,ＤＣ,30ｍＡ的直流电源，传感器向计算机输出５Ｖ（ＰＰ）电压脉冲信号。

(3). 传感器与流量积算仪(二次仪表)之间导线长度一般限制在200米以内。传输距离超过200米时,应通过实地接线试验,保证线路的衰减和引入的干扰不影响仪表正常测量。

接线端子

2．安装

(1). 安装地点的选择

a. 环境温度:传感器的工作环境温度不低于-40℃,不高于+55℃,如受到生产设备的热幅射时,应采取隔热和通风措施。

b. 环境空气:避免将流量计安装在含腐蚀性气体的环境中,如只能安装在含腐蚀性气体的环境中,则需提供充分的排风措施。

c. 机械振动和冲击:流量计的结构是坚固的,不会因振动而损伤,但振动会产生干扰信号,若管道上的振动和冲击强烈,而介质流速又低,则可能导致干扰信号大于流量信号,造成示值误差。因此,流量计应当尽可能安装在振动和冲击小的场所,安装位置在5～20Ｈｚ的振动频率下,要求振动加速度不大于1ｇ,否则应采取减振措施。例如在流量计安装处振源来向的管道上加装固定支撑。

d. 其它:流量计安装地点周围应有充裕的空间,安装在高处的流量计应尽量有工作平台,以便于安装和维修。此外,为了维修检查方便,附近应有可供测量仪器用的交流220Ｖ电源插座。

(2). 管道安装与要求

a. 传感器上游侧和下游侧应有足够长的直管段。直管段长度应符合表1的要求。

b. 在规定的直管段长度内,管道入流段与出流段目测应是平直的。为保证被测介质满管,传感器应尽量避免安装在调节阀、半开闸阀的下游。一般情况下不在扩大管后安装流量传感器。

c. 本传感器可垂直、水平或其它任何角度安装,将传感器安装在垂直或倾斜管道上时,流体流向应是自下而上的。

d. 需要在传感器附近装设取压或测温点时,取压点应在传感器前1Ｄ以外,测温点应在传感器5Ｄ以外。

(3). 涡街流量传感器的安装

本传感器与相应的累积显示仪配套,组成涡街流量计,它们在安装时必须注意下列事项:

a. 被测介质流向必须与传感器流通本体上的流向箭头标志一致。

b. 检测放大器与传感器是按照测量范围和公称通径配套的,不能互换。

c. 安装卡装式流量传感器时,可通过专用凹面法兰的凹面保证管道和传感器流通本体同心。并注意密封垫不能深入管中。

安装用的凹面法兰和双头螺栓、螺母请在订货时一起订购。当用户自己解决时,法兰尺寸、双头螺栓的长度参看图五和表5及表6。

d. 安装法兰连接式传感器时,要注意管道上的法兰应与传感器的法兰规格一致,(法兰尺寸按标准JB81-59)密封垫不要深入管内。

e. 与传感器配套的累积显示仪表,可集中装在仪表盘上,也可另购置本厂出品的单独仪表箱。

检查及调整

1、传感器放大器静态工作点如表7

灵敏度的调整

灵敏度的调整起抑制振动及其它干扰作用,防止在振动强烈的场合,引起信号的误触发,造成计量不准确。灵敏度调整电位器Ｗ2在出厂时已调于适当位置。现场调整的目的是为了使仪表适应工作状况,使其工作在最佳状态,现场调整的主要目标是:

(1). 使传感器在使用条件下获得有规则的、电气和机械干扰噪声较小的涡街信号。

(2). 涡街信号的强度(信号幅度)适当,电路的脉冲信号连续而均匀,无漏信号和多触发信号现象,各测试点波形如图九所示。

达到(1)的目标的标志是:由放大器检测点ＴＰ1观察到的信号波形是较规则的(叠加有不大的噪声信号)正弦波。信号频率稳定,且随流量变化而变化。

如ＴＰ1信号不正常,应通过改善接地消除电气干扰,减弱机械振动噪声影响或纠正管道安装对中不良,法兰垫片放置不当等使信号质量得到改善。

为达到输出脉冲信号均匀连续、无多触发或漏触发现象,可用双踪示波器同时观察ＴＰ2和ＴＰ3的波形并互相配合地调整增益电位器Ｗ1和触发灵敏度电位器Ｗ2来实现。调整在无流量的情况下进行,打开传感器前盖,用示波器观察ＴＰ3波形,如无流量时有方波信号,则反时针方向旋转电位器Ｗ2,减少灵敏度,直至脉冲消失为止。当现场振动小,介质流速又很低时,如灵敏度调得过低,则可能在有流量时无脉冲方波。这时应在管道流量为测量下限流量的情况下,顺时针方向旋转Ｗ2提高灵敏度直至出现正常的脉冲输出为止(参见图十)。

应当兼顾到上述两种情况,调整好Ｗ2的位置,使得在无流量时无脉冲输出,而处于测量下限流量时有正常的脉冲输出。

七、拆卸和重新装配

维修和替换零件时,可参阅传感器的结构图(图二),

接下述顺序拆卸和装配。

1、传感器检测放大器的拆装

(1). 切断电源;

(2). 打开检测放大器侧的盖子;

线2条,信号输出线2条,接地线1条;

(4). 松开固定放大器的3颗螺钉,垂直拿出放大器线路板;

(5). 重新安装时,先将引线插入各接线柱,扭紧螺丝,再将放大器组件的3 个螺钉对准安装孔,固紧放大器固定螺钉。

2、检测探头的拆卸

当检测探头对外壳已短路(探头引线对地绝缘电阻小于1ＭΩ)或已损坏无信号输出时,需要更换探头,此时应按以下顺序操作:

(1). 按上述顺序先拆下传感器检测放大器;

(2). 用Ｍ4六角匙拆下内六角螺栓11;

(3). 取出压紧螺塞7,钢垫圈8及橡胶密封垫圈9;

(4). 用Ｍ6六角匙拆下内六角螺栓12,让支承杆与流通本体分离开;

(5). 用Ｍ5六角匙拆下内六角螺栓17,然后取出检测探头;

(6). 重新安装时,按上述步骤的逆顺序进行。同时请注意以下几点:

a．探头密封垫要更换新的。

b．探头上的定位销和流通本体上的定位销孔对准。

c．探头的紧固螺栓要均匀地固紧,探头尾部与旋涡发生体(三角柱)后部要同在一条轴线上。

d．装配后，确认一下探头与流通本体密封面无泄漏现象，(可用试压泵试压,试验压力按额定压力的1.5倍考虑)。

八、维护及故障排除

1. 流量传感器的正常使用,要求被测介质为单相流体。液体中允许有少量的气泡或固体颗粒,气体中允许有少量的液雾或粉尘。饱和蒸汽的干度不低于85％。当被测介质含杂质较多时,如欲获得较好的测量精度,应考虑定期清洗传感器的流通部份。

2. 流量显示不正常的原因可能由于传感器故障,也可能来自显示仪表,计算机的故障,还有可能来自管道和工况方面的原因,因此分析故障原因时应对系统作全面的考察。

3. 直接与传感器有关的故障现象及处理方法可参考表