加油站柴油流量计

江苏奥科仪表有限公司

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一、加油站柴油流量计概述：
涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表先进技术，经过优化设计，综合了气体动力学、流体力学、电磁学等理论而自行研制开发的集温度、压力、流量传感器和智能流量积算仪于一体的新一代高精度、高可靠性的气体精密计量仪表，具有出色的低压和高压计量性能，多种信号输出方式以及对流体扰动低敏感性，广泛适用于天然气、煤制气、液化气、轻烃气体等气体的计量。
涡轮流量计经国家防爆产品质检部门按GB3836.2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部：通用要求》，GB38362.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全“i”》标准检验合格，防爆标志为ExdⅡBT6(隔爆型)、EiaⅡCT6（本安型）。适用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC类T1～T6温度组别爆炸性气体混合物的0（仅本安型）1、2区危险场所。
高精度 0.2%, 0.5%, 1%精度可选
耐磨 硬质合金轴和轴承，适用于有沙粒等杂质的介质
耐腐蚀 适用于海水，氨水，醋酸等有腐蚀性的介质
多种输出 脉冲，4～20mADC
电源范围宽 5～24VDC
防爆 Ex dⅡBT4
现场累计/瞬时显示
系列化 通径 2,4,6,10,15,25,40,50,80,100,150,200,250,300mm
技术参数

涡轮流量计使用：

■使用时，应保持被测液体清洁，不含纤维和颗粒等杂质。

■传感器在开始使用时，应先将传感器内缓慢的充满液体，然后再开启出口阀门（阀门应安装在流量计后端），严禁传感器处于无液体状态时受到高速流体的冲击。

■传感器的维护周期一般为半年。检修清洗时，请注意勿损伤测量腔内的零件，特别是叶轮。装配时请看好导向件及叶轮的位置关系。

■传感器不用时，应清洗内部液体，吹干后且在传感器两端加上防护套，防止尘垢进入，然后置于干燥处保存。（此项非常重要）

■配用的过滤器应定期清洗，不用时应清洗内部的液体，同传感器一样，加防尘套，置于干燥处保存。

■传感器的传输电缆可架空或埋地敷设（埋地时应套上铁管。）

■在传感器安装前，先与显示仪表或示波器接好连线，通电源，用口吹或手拨叶轮，使其快速旋转观察有无显示，当有显示时再安装传感器。若无显示，应检查有关各部分，排除故障   

涡轮流量计工作原理

图1所示为涡轮流量传感器结构简图，由图可见，当被测流体流过传感器时，在流体作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的感应电势，即电脉冲信号，经放大器放大后，送至显示仪表显示。

涡轮流量计的流量方程可分为两种：实用流量方程和理论流量方程。                                                                           

（1）       实用流量方程

q_v=f/K               公式1

q_m=qvρ              公式2

式中   q_v, q_m ……分别为体积流量，m³/s，质量流量，kg/s;

           f ……流量计输出信号的频率，Hz;

           K ……流量计的仪表系数，P/m³。

   流量计的系数与流量（或管道雷诺数）的关系曲线如图2所示。由图可见，仪表系数可分为二段，即线性段和非线性段。线性段约为其工作段的三分之二，其特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关。在非线性段，特性受轴承摩擦力，流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时，仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上限时要注意防止空穴现象。结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的，它仅在系统误差水平方面有所不同。

图2  涡轮流量计特性曲线

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。

（2）       理论流量方程

根据动量矩定理可以列出叶轮的运动方程

               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， 0，则M₁=M₂+M₃+M₄。论分析与实验验证可得

               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。

涡轮流量计使用时应该注意哪些方面：
1 每一路的使用
1.1 安装就位后，应确保所有的切屑和残渣均已清除，系统已经吹洗、试压、气流进入并升压至流量计入口阀.
1.2 打开涡轮流量计上游旁通小球阀
1.3 缓慢打开XT-LWG涡轮流量计上游旁通小截止阀，气体缓慢充入直到涡轮流量计下游电动强制密封球阀前。
注意：压力剧烈震荡或过快的高速加压会损坏涡轮流量计。为了保护气体涡轮流量计，加到涡轮流量计上的压力升高不能超过35kPa/s。如现场不能测量压力变化，则监视涡轮流量计流量不能超限。
1.4 关闭旁通小球阀和截止阀。
1.5 转动手轮打开入口强制密封阀。
1.6 缓慢打开涡轮流量计下游电动强制密封球阀(至少持续1分钟)，zui好使用电动执行机构上的手动开关，一定要小心，不要使涡轮流量计超速运转.
1.7 按1.2-1.6 步骤操作，整个系统充压完毕，天然气开始被计量。
2 在线比对气体涡轮流量计(工作路和主路进行比对)
2.1 确保主路的入口和出口阀门是关闭的。
2.2 按照“1 每一路的使用”中的步骤1.2,1.3,1.4,给主路充压。
2.3 关闭工作路出口电动强制密封球阀，缓慢打开比对管路的强制密封球阀，缓慢打开主路出口电动强制密封球阀（zui好是同时做三项工作）。
2.4 气体依次通过工作路和主路。两台涡轮流量计可以互相比对，来检查是否有大的偏差。
2.5 当比对结束后，关闭比对管路上和主路上的两个强制密封球阀，打开工作管路的出口球阀（zui好是同时做三项工作）。
2.6 这时工作路重新投入工作。
3 用移动标定车在线标定气体XT-LWG涡轮流量计
3.1 确保两个标定口之间的电动强制密封球阀处于关闭的状态。
3.2 打开标定口法兰盲板上的小球阀，确保法兰盲板内部无压力。然后取下法兰盲板。
3.3 将移动标定车和标定口连接好。
3.4 按照“1 每一路的使用”中的步骤1.2,1.3,1.4,给主路充压。
3.5 关闭工作路出口电动强制密封球阀，缓慢打开比对管路的强制密封球阀，缓慢打开主路上两个标定强制密封球阀（zui好是同时做这四项工作）。
3.6 这时，气体依次流过橇座内的两台气体涡轮流量计和移动标定车。 3.7 完成在线标定后，关闭标定口的两个球阀，缓慢打开比对管路的强制密封球阀，缓慢打开工作路出口电动强制密封球阀（zui好是同时做这四项工作）。
3.8 将法兰盲板装回，不要忘了关闭法兰盲板上的小球阀。 3.9 这时工作路重新投入工作。      

涡轮流量计技术性能

对于粘度较高的液压油，机油，小口径规格可以采用实流标定。

涡轮流量计的特点

从前面的讨论中可知，涡轮流量计是一种有很多优点的流量仪表．归纳起来，它有如下特点．
（1）准确度高
涡轮流量计的准确度在（0．5－0. 1）％左右．在线性流量范围内，即使流量发生变化，累积流量准确度也不会降低．并且在短时间内，涡轮流量计的再现性可达0．05％．
（2）量程比宽
涡轮流量计的量程比可达8—10．在同样口径下，涡轮流量计的zui大流量值大于很多其它流量计．
（3）适应性强
涡轮流量计可以做成封闭结构，其转速信号是非接触测量，所以容易实现耐高压设计。                               

如果流量计的涡轮和轴承选择耐高温、热膨胀系数小的材料，就可以在较宽的温度范围内使用．这时，应注意对它的仪表系数进行修正（主要是其流通截面的变化）：

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

式中  K，K₀——使用时和校验时的仪表系数；

t，t₀——使用时和校验时的流体温度；

 _R，  _H分别为涡轮和机壳的材料膨胀系数．

（4）数字信号输出

涡轮流量计输出为与流量成正比的脉冲数字信号．它具有在传输过程中准确度不降低、易于累积、易于送入计算机系统的优点．