气体涡轮流量计的优势特点都有哪些 气体涡轮流量计工作原理

天然气作为一种能源和化工原料其计量越来越被人们重视。

欧美等工业化水平较高的发达国家，对天然气计量技术的研究起步较早，投入的资金及科技力量较大，尤其是对贸易天然气的计量十分重视。

从流量计选型上，欧洲主要使用涡轮、罗茨流量计，如在荷兰涡轮、罗茨流量计的使用约占全国的80%；

在加拿大涡轮流量计的使用约占全国的90%，在美国罗茨流量计约占80%、然而在中国涡轮跟罗茨约占总量的98%。

气体涡轮流量计（测天然气专用流量计）适合用在餐饮、宾馆、工业、民业等行业的燃气商业结算、输配管网燃气计量、燃气调压站计量、也可用作丙烷、氮气、工业惰性气体等各种无腐蚀性气体标准贸易结算流量计。

气体涡轮流量计是一种测量封闭管道中气体介质流量的速度式仪表、适用于天然气及其他工业领域中的气体量测量。

由于其体积小、精度高、重复性好、特别适用于贸易结算计量。

在它的计数器上显示的是现场管道当中的、工作温度和工作压力下流过的气体的体积量，即未修正流量，单位m3。

也可以显示成标准气压下的流量（20℃，101.325kpa）的体积量（Nm3）。

优点

1、气体涡轮流量计精度高，压力损失小，始动流量低，对温度压力和流量进行自动跟踪补偿，电池供电，可输出多种信号，选用进口轴承，寿命长，安装方便。

智能型速度式流量仪表是集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力补偿，具有准确度高、重复性好、测量范围宽、安装使用方便等优点。

2、采用新型微处理器与高性能的集成芯片，运算精度高、整机功能强大，性能优越。

3、采用微功耗高新技术，整机功耗低。既能用内置3.6V电池长期供电运行，又可由外电源24V供电运行。

4、采用新型传感器，抗振与抗脉动流性能好，不易腐蚀、可靠性好、使用寿命长。

5、按流量频率信号，可将仪表系数分八段自动进行线性修正，可根据用户需要提高仪表的计算精度。

6、采用EEPROM数据存贮技术，具备历史数据的存贮与查询功能，三种历史数据记录方式可供用户选择。

7、流量计表头可180°旋转，安装使用简单方便。

8、高精度计量，一般可达±1.5%、±1.0%。

9、重复性好，短期重复性可达0.05%～0.2%，正是由于具有良好的重复性，在贸易结算中是优先选用的流量计。

10、可检测被检测气体的温度、压力和流量，能进行流量自动跟踪补偿，并显示标准状态下

Pn=101.325KPa,Tn=293.15K）的气体流量可实时查询温度、压力、时间、日期等数据。

气体涡轮流量表技术参数

管道式DN20～DN300

精度等级管道式±1.5级，±1.0级

环境温度-20℃～80℃

大气压力86KPa～106KPa（0.86KG-1.06KG)

公称压力1.6Mpa、2.5Mpa、6.4Mpa、25Mpa

防爆等级ExdIIBT6

连接方式法兰连接

显示方式

（1）远传显示脉冲输出、电流输出(配显示仪表)

（2）现场显示8位LCD显示累积流量，单位(m3)

4位LCD显示瞬时流量，单位(m3/h)、电池电量、频率、流速

（3）温度压力补偿型

A、显示标准瞬时流量及标准累计流量

B、显示当前压力、温度、电池电压

输出功能

（1）脉冲输出，p-p值由供电电源确定

（2）4～20mA两线制电流输出

（3）单位体积脉冲输出及传感器原始脉冲输出

（4）带有RS485通迅接口

工作试验方法

气体涡轮流量计采用叶轮探头进行测量。它先将流速转换为涡轮的转速，再将转速转换成与流量成正比的电信号。

这种流量计用于检测瞬时流量和总的累计流量，其输出信号为频率，易于数字化。

图中感应线圈和*磁铁一起固定在壳体上。当铁磁性涡轮叶片经过磁铁时，磁路的磁阻发生变化，从而产生感应信号。

信号经放大器放大和整形，送到计数器或频率计，显示总的积算流量。同时将脉冲频率经过频率－电压转换以指示瞬时流量。

叶轮的转速正比于流量，叶轮的转数正比于流过的总量。涡轮流量计的输出是频率调制式信号，不仅提高了检测电路的抗干扰性，而且简化了流量检测系统。

它的量程比可达10:1,精度在±0.2%以内。惯性小而且尺寸小的涡轮流量计的时间常数可达0.01秒。

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通用自动气体涡轮流量计，具有防爆及防护功能，防爆标志为ExdⅡBT6、ExiaⅡCT6，防护等级为IP65；

适用于天然气、干煤气、压缩空气等的测量，广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统。

特点

1、具有防腐功能，可测量具有腐蚀性的气体流量。

2、采用低功耗单片微机技术，整机功能强大、使用功耗低、性能可靠。

3、具有非线性精度补偿功能的智能流量显示表头，修正公式精度优于±0.02%。

4、仪表系数可由按键在线设置，并可显示在LCD屏上，LCD屏直观清晰，可靠性强。

5、采用EEPROM对累积流量、仪表系数掉电保护，保护时间大于10年。

6、采用高性能MCU中央处理器，完成数据采集处理显示输出、累积流量瞬时流量。

7、屏显示方便的人机界面实现，以标准485形式进行数据传输。

8、采用全硬质合金（碳化钨）屏蔽式悬臂梁结构轴承，集转动轴承与压力轴承于一体，大大提高了轴承寿命，并可在有少量泥沙与污物的介质中工作。

9、采用1Cr18Ni9Ti全不锈钢结构，（涡轮采用2Cr13）防腐性能好。

10、容易维修，有自整流的结构，小型轻巧，结构简单，可在短时间内将其组合拆开，内部清洗简单。

11、有较强抗磁干扰和振动能力、性能可靠、寿命长

12、下限流速低,测量范围宽，功耗低，3V锂电池供电可连续运行5年以上。

试验方法

传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出，它完全不问传感器内部流体机理，把传感器作为一个黑匣子，根据输入（流量）和输出（频率脉冲信号）确定其转换系数，它便于实际应用。

但要注意，此转换系数（仪表系数）是有条件的，其校验条件是参考条件，如果使用时偏离此条件系数将发生变化，变化的情况视传感器类型，管道安装条件和流体物性参数的情况而定。

理论流量方程

根据动量矩定理可以列出叶轮的运动方程

涡轮流量计公式3

式中J叶轮的惯性矩；

dw/dt叶轮的旋转加速度；

M1流体的驱动力拒；

M2粘性阻力矩；

M3轴承摩擦阻力矩；

M4磁阻力矩。

当叶轮以恒速旋转时，涡轮流量计0，则M1=M2+M3+M4。论分析与实验验证可得

涡轮流量计公式4

式中n叶轮转速；

qv体积流量；

A与流体物性（密度、粘度等），叶轮结构参数（叶片倾角、叶轮直径、流道截面积等）有关的系数；

B与叶片顶隙，流体流速分布有关的系数；

C与摩擦力矩有关的系数。