什么是旋进旋涡气体流量计？

2025-03-28 00:32:00

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回答1：

旋进旋涡流量计是采用先进的微处理技术,具有功能强,流量范围宽,操作维修简单,安装使用方便等优点,主要技术指标达到国外同类产品的先进水平的新型气体流量仪表。

中文名
旋进旋涡流量计
外文名
Vortex precession flowmeter
旋进旋涡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。
使用环境条件
环境温度：-30℃～+55℃
相对湿度：5%～95%
大气压力：86KPa～106KPa
工作条件
介质温度范围：-20℃～+70℃
公称压力：1.6、2.5、4.0 、6.3MPa
主要组成
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组成旋进旋涡流量计由传感器和转换器两部分构成
产品分类
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旋进旋涡流量计是采用先进的微处理技术,具有功能强,流量范围宽,操作维修简单,安装使用方便等优点,主要技术指标达到国外同类产品的先进水平的新型气体流量仪表。
由于旋进旋涡流量计的独特性，使得其在发展过程中必须不断的适应机械制造水平的发展，所以旋进旋涡流量计根据其测量对象的不同，分为“智能型旋进旋涡流量计”和“蒸汽型旋进旋涡流量计”。
智能旋进旋涡气体流量计采用先进的微处理技术，具有功能强、流量范围宽、操作维修简单，安装使用方便等优点，主要技术指标达到国外同类产品的先进水平。可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、煤炭等行业各种气体的计量。
蒸汽型旋进旋涡流量计采用先进的双探头旋进式流量传感器技术，抗干扰能力强，精确度高、无机械转动部件，不易腐蚀，结构紧凑，可靠性高、稳定性好，维修量小。
智能型旋进旋涡流量计可以测量各种气体，而蒸汽型旋进旋涡流量计则只能测量蒸汽。
主要特点
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1、无机械可动部件，耐腐蚀，稳定可靠，寿命长，长期运行无须特殊维护；
2、实现了机电一体化，日常的计量过程不需人工值守；
3、工艺安装条件不苛刻，仪表上、下游直管段可较孔板和涡街流量计大大缩短；
4、系统的测量准确度能够满足目前的贸易计量要求(≤1.5%)；
5、流量测量范围较宽（qmax/qmin=15～20），可在孔板和涡街流量计无法涉足的部分小流量区域进行有效工作；
6、体积小、重量轻，离线标定较为方便；
7、测量信号既可就地显示，也可按需远传；
8、仪表管理人员无需专业培训，流量、压力及温度等测量参数可以从表头直接读取，并且不必进行折算转换；
9、只需定期更换电池(微功耗)及被测介质的参数。
10、压力损失较大；
流通介质为气体时，压力损失约为涡街流量计的3～4倍。
工作原理
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当流体通过由螺旋形叶片组成的旋涡发生器（见图1）后，流体被迫绕着发生体轴剧烈旋转，形成旋涡。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，就知道了流量。而且能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。流量计算式为：
旋进旋涡流量计
K=f/q
式中：K ——流量仪表系数l/m³
f——旋涡频率 Hz
q——体积流量m³/s
流量计的仪表系数在一定的结构参数和规定的雷诺数范围内与流体的温度、压力、组分和物性（密度、粘度）无关。
流量计由传感器和转换显示仪组成。
1、传感器包括旋涡发生器、检测元件、整流器和壳体。
旋涡发生器由特定螺旋形叶片组成，它固定在壳体收缩段前端，强迫流体产生强烈的旋涡流。
检测元件安装在靠近扩张管的喉部，用热敏、压电、应变、电容或光纤等检测元件可测出旋涡进动的频率信号。
整流器固定在流量计表体出口，其作用是消除旋涡流，以减小下游流态对仪表测量的影响。
壳体设计成一定形状的流道，使旋涡形成，固定和保护安装在内部的零部件，并通过法兰与管道相连接。
2、转换显示仪
由压电传感器检测到的微弱电压信号经过放大、滤波、整形后，变成频率与流量成正比的脉冲信号，然后由显示仪计数显示。显示仪配有外输接口，输出各种信号。对测量的气体介质可进行温度和压力的补偿，转换为标准状况下的体积流量，并显示。
主要特点:
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．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．防盗功能可靠，具有密码保护,防止参数改动。
7．表头可180度随意旋转，安装方便。
注意事项
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任何一类计量仪表都具有其特殊性，智能式旋进旋涡流量计也不例外。为了让该种仪表能够更好地服务于流量计量工作，来自于生产现场的实践经验表明，以下几个方面的注意事项应当引起有关管理及使用部门的足够重视。
① 重视仪表选型在已经选定了仪表种类(比如，智能式旋进旋涡流量计)的情况下，紧接着就是对仪表规格及其配套元件的选择至关重要。一句话，选好才能用好。为此，在选型过程中应把握住两条基本原则；即：一要保证使用精度，二要保证生产安全。要做到这一点，就必须落实三个选型参数，即近期和远期的最大、最小及常用瞬时流量(主要用于选定仪表的大小规格)、被测介质的设计压力(主要用于选定仪表的公称压力等级)、工作压力(主要用于选定仪表压力传感器的压力等级)。
② 进行用前标校一方面，考虑到目前对这类仪表的现场检定还存在这样那样的困难。另外，如果购置的意图又是准备将该这种仪表运用于比较重要的计量场合，比如大流量的贸易计量或计量纠纷比较突出的测量点，并且运用现场也不具备流量在线标校条件，那么在这种情况下，仅凭购买时由生产厂家提供的一纸出厂合格证明就轻易判定该表全部性能合格，那就有些为时过早。因此，为了确保仪表在今后的工作过程中其测量结果的可靠与准确，就有必要在正式安装前将其送往具有这方面检定能力及资质的部门进行一次全流量范围内的系统检定。
③ 搞好工艺安装虽然该种仪表对工艺安装及使用环境没有太多的特殊要求，但任何一类流量测量仪表都有这样一种共性，即尽可能避免振动及高温环境随离流态干扰元件(如压缩机、分离器、调压阀、大小头及汇管、弯头等)、保持仪表前后直管段内壁光滑平直、保证被测介质为洁净的单相流体等。
④ 加强后期管理该种仪表虽然具有多种自动处置功能和微功耗的特点，但投运之后仍需加强管理。比如，为了保证仪表长期工作的准确性、可靠性(避免意外停运和数据丢失)，就应定期进行系统标校(每1">～2年)、抄录表头数据（每天或每周）、更换介质参数（每月或每季）以及不定期查看电池状况、检查仪表系数及铅封等。
⑤ 注意内部维护如果由于气质脏污或其它原因需要对仪表的测量腔体及其构件进行定期检查或清洗，那么有一点则必须特别注意：对于同规格的旋进旋涡流量计，其旋涡发生体、导流体等核心组件不能互换，否则，须重新标定仪表计量系数并对其配带的温度及压力传感器进行系统校正。
应用领域
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流量测量技术与仪表的应用大致有以下几个领域。
一，工业生产过程
流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛适用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
二，能源计量
能源分为一次能源（煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气）、二次能源（电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽）及载能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等。能源计量是科学管理能源，实现节能降耗，提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分，水、人工燃气、天然气、蒸汽和油品这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计，它们是能源管理和经济核算不可缺少的工具。
三，环境保护工程
烟气，废液、污水等的排放严重污染大气和水资源，严重威胁人类生存环境。国家把可持续发展列为国策，环境保护将是21世纪的最大课题。空气和水的污染要得到控制，必须加强管理，而管理的基础是污染量的定量控制。
我国是以煤为主要能源的国家，全国有上百万个烟囱不停地向大气排放烟气。烟气排放控制是根治污染的重要项目，每个烟囱必须是安装烟气分析仪表和流量计，组成连椟排放监视系统。烟气的流量沆量有很大因难，它的难度为烟囱尺寸大且形状不规则，气体组分变化不定，流速范围大，脏污，灰尘，腐蚀，高温，无直管段等。
四，交通运输
有五种方式：铁路公路、航空、水运、和管道运输。其中管道运输虽早已有之，但应用并不普遍。随着环保问题的突出，管道运输的特点引起人们的重视。管道运输必须装备流量计，它是控制、分配和调度的眼睛，亦是安全监没和经济核算的必备工具。
五，生物技术
21世纪将迎来生命科学的世纪，以生物技术为特征的产业将获得迅速发展。生物技术中需监测计量的物质很多，如血液，尿液等。仪表开发的难度极大，品种繁多。
六，科学实验
科学实验需要的流量计不但数量多，且品种极其繁杂。据统计流量计100多种中很大一部分是应科研之需用的，它们并不批量生产，在市面出售，许多科研机构和大企业皆设专门小组研制专用的流量计。
七，海洋气象，江河湖泊
这些领域为敞开流道，一般需检测流速，然后推算流量。流速计和流量计所依据的物理原理及流体力学基础是共通的但是仪表原理及结构以及使用条件有很大差别。