TBQZ系列智能气体涡轮流量计
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气体涡轮流量计K-qv曲线特性研究陈文琳;刘敦利【摘要】通过对1台DN80气体涡轮流量计在1m3/h~1.5qmax流量范围内进行实验,得出气体涡轮流量计的仪表系数K与流量qv之间的特性曲线,表明在0.8qmin以下仪表系数不稳定,流量计超差;在qmax~1.5qmax范围内仪表系数稳定性最好,流量计准确度最高.由此说明实验所选型号的气体涡轮流量计,仪表系数在标称流量范围以外仍有可能满足计量要求,特别是大于标称流量上限后仪表系数仍然稳定,在学术研究领域扩展了思路,也为选型应用提供了借鉴的经验.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2014(030)007【总页数】3页(P39-40,55)【关键词】气体涡轮流量计;仪表系数;流量;特性曲线;标称流量【作者】陈文琳;刘敦利【作者单位】新疆维吾尔自治区计量测试研究院,新疆乌鲁木齐830011;新疆维吾尔自治区计量测试研究院,新疆乌鲁木齐830011【正文语种】中文气体涡轮流量计具有精度高、测量范围宽、重复性好、压力损失小、耐高压、多种显示方式、安装维修方便、耐腐蚀等优点[1],已被广泛应用于天然气贸易结算计量,甚至还作为量值传递的标准仪表[2]。
根据其计量原理,流量计的传感器应有一个经标准装置检定给出的仪表系数,其精度和流量范围必须满足流量计技术规范的要求,正确的仪表系数值是保证流量计计量精度的最基本保证。
在理想状态下,也就是假定涡轮处于匀速运动的平衡状态,机械摩擦阻力矩和流体阻力矩都足够小甚至可以忽略不计的状态,仪表系数与流量的关系为(1)式[3]:式中:f为脉冲频率;qv为流体体积流量;Z为涡轮叶片数;θ为叶片结构角;A为流通截面积;r为叶片平均半径。
可见,理想特性仅与涡轮流量计的结构参数有关,与流体的流动状况无关,仪表系数为一个常数,在K-qv图上为一平行于横轴的直线。
在已报道的很多文献及书籍中,作者都通过建立数学模型来对气体涡轮流量计的工作特性进行较为详细地分析与描述[1,3-4]。
TBQZⅡ/TBQZ/TBQ型气体涡轮流量计一、概述TBQZⅡ/TBQZ/TBQ型为不带机械计数器的两大系列气体涡轮流量计,因配置流量积算仪型号不同,分TBQ型气体涡轮流量计和TBQZ型智能气体涡轮流量计。
其工作原理是:当气流进入流量计时,首先经过特殊结构的整流器并加速,在流体的作用下,涡轮克服阻力矩和磨擦力矩开始转动。
当力矩达到平衡时,转速稳定,涡轮的转速与气体流量成正比,并通过旋转的发讯盘上的磁体周期性地改变传感器磁阻,从而传感器输出与流体成正比的脉冲信号。
TBQ型直接显示工况流量和体积总量;TBQZ型和TBQZⅡ型流量计带温度、压力修正功能,将工况流量和体积总量直接转换成标准状态下的流量和总量。
流量计采用功能强大的新型微处理器,运算精确度高,性能可靠,微功耗,内外电源自动切换工作,锂电池供电可使用五年以上。
产品主要性能指标达到国际先进水平,是石油、化工、电力、冶金工业与民用锅炉等燃气计量和城市天然气、燃气调压站计量及燃气贸易计量的理想仪表。
当TBQZⅡ型配置TFC型修正仪时,可实现GPRS 或短程无线数据传输,组网方便。
产品主要性能参数符合GB/T1894-2003/ISO9951:1993标准,产品荣获国家级新产品称号。
产品执行国家检定规程JJG 1037-2008《涡轮流量计检定规程》和企业标准Q/TX11-2008《气体涡轮流量计》。
(照片)TBQ TBQZ TBQZIITBQZII-TFC-B TBQZII-TFC-G二、特点●采用德国进口仪表专用精密轴承,准确度高,稳定性好,范围度宽(20:1)。
●精心设计的流道结构,避免了气流在轴承间的流动,提高了涡轮流量计的介质适应性。
●独特的反推结构和密封结构设计,确保轴承长期可靠运行。
●采用新型检测元件来代替磁敏感线圈,既避免了磁吸力的存在,且提高了检测灵敏度,进一步降低了始动流量,并提高了产品的稳定性和可靠性。
●独立式机芯设计,互换性好、维护方便。
详细阐述TZ93-TBQZ系列智能气体涡轮流量计气体涡轮流量计因配置流量积算仪型号不同,有两大系列产品,即TZ93-TBQ系列智能气体涡轮流量计和TZ93-TBQZ系列智能气体涡轮流量计。
TBQ系列直接显示工况流量和累积量;TZ93-TBQZ系列流量计考虑到气体的可压缩性,体积量与介质的温度、压力密切相关,所以该系列产品增加了温度、压力传感器,跟踪介质的温度和压力变化,将工况流量直接转换成标准状态下的流量。
可广泛用于贸易计量。
流量计采用功能强大的新型微处理器,运算精确度高,性能可靠,微功耗,内外电源自动切换工作。
锂电池供电可使用五年以上。
采用E2PROM技术,累积量、仪表参数和多种历史数据记录均可长期保存,功能强大,输出接口齐全,可满足用户的多种需要。
本系列产品主要性能指标符合ISO9951国际标准,产品荣获国家级新产品称号。
本系列产品执行国家JJGl98—1994《速度式流量计检定规程》和Q/ZTX 11-2004《气体涡轮流量计》产品企业标准。
◆产品特点:1、精心设计的流道结构,避免了气流在轴承间的流动,提高了涡轮流量计的介质适应性。
2、独特的反推结构和密封结构设计,确保轴承长期可靠运行。
3、独立式机芯设计,互换性好、维护方便。
4、设计有性能优良的整流器,前后直管段要求很低(前≥2DN,后≥1DN)。
5、表头可180°自由旋转。
6、TZ93-TBQZ系列系列流量计采用四通阀门设计,便于压力保护和在线对压力精度进行调校。
技术参数:1、城市天然气计量2、输配气管网天然气计量3、石油、化工、电力工业与民用锅炉等燃气计量4、燃气调压站计量5、流量范围:600m3/h,通径DN150mm6、压力范围:0--1.6Mpa(其它压力按用户要求)7、介质温度:-20℃--+80℃8、环境温度:-30℃--+60℃9、防爆等级:ExdIIBT4 ExiaIICT4(TBQZ)10、防护等级:IP65。
HLQZ型系列气体智能罗茨流量计1 概述HLQZ型系列智能气体罗茨流量计是我公司向用户提供的一种高精度、高可靠性的精密计量仪表,以其精度高、量程范围宽、体积小、重量轻、安装维修方便、使用可靠及耐久的使用寿命等特点,广泛应用于天然气、煤制气、惰性气体、空气等气体的流量计量,是国内外城市燃气、石油、化工、电力、冶金、科学研究等行业气体计量的理想配套仪表。
HLQZ系列智能罗茨流量计具有优良的低压和高压计量性能,特别适用于测量大流量气体尤其是天然气等气体的精确计量,根据用户的不同需求,我公司可提供不同精度等级、不同性能的罗茨流量计。
2 主要特征2.1 流通能力大,压损小,精度高,重复性好,量程比宽;2.2 转子、壳体经特殊表面处理,硬度高,不会轻易卡表;2.3严格的动平衡测试,确保产品的稳定性和使用寿命;2.4 使用自润滑轴承和不锈钢加油轴承,可满足客户的不同需求;2.5 流量计的智能体积修正仪可自由转动约340°,在各种安装方式下都可方便读数;2.6 采用先进的微电子技术与高性能CPU,功能强大,性能优越。
电路系统为微功耗设计,内置电池可长期供电运行,也可由外电源供电运行;2.7 集高精度温度、压力、流量传感器于一体,可检测被测气体的温度、压力和流量,并进行流量自动跟踪补偿和压缩因子的修正运算;2.8 采用液晶显示器,可显示标准累计流量、标准体积流量、工况体积流量、介质温度、压力值和电池容量百分值,并带有中英文提示符号;2.9 具有三种历史数据记录:启停记录、状态记录、日记录。
方便用户统计各种数据;2.10 具有实时数据存储功能,可防止更换电池或突然掉电时数据丢失。
在停电状态下,内部参数、历史数据记录可永久性保存;2.11 通过RS-485接口和上位机进行通讯,便于数据的集中采集和实时管理;2.12 按流量频率信号,可将仪表系数分五段自动进行线性修正,具备故障自诊断和报警功能;2.13 仪表具有防爆功能,防爆标志为ExibⅡCT4。
TBQZ / TBQZⅡ型气体涡轮流量计1、概述产品集气体涡轮流量传感器和体积修正仪于一体,能直接检测显示工况体积流量、标准体积流量和总量。
其工作原理是:当气流进入流量计时,首先经过特殊结构的整流器并加速,在流体的作用下,涡轮克服阻力矩和磨擦力矩开始转动。
当力矩达到平衡时,转速稳定,涡轮的转速与气体流量成正比,并通过旋转的发讯盘上的磁体周期性地改变磁场,从而使脉冲发生器输出频率与流速成正比的脉冲信号。
体积修正仪中的微处理器对脉冲信号进行计数和计算处理得到工况流量,同时检测介质的温度和压力,按体积修正模型将工况体积流量转换为标准体积流量并进行累积得到标准体积总量。
流量计采用功能强大的新型微处理器,运算精确度高,性能可靠,微功耗,内外电源自动切换工作,锂电池供电可使用五年以上。
产品主要性能指标达到国际先进水平,是石油、化工、电力、冶金工业与民用锅炉等燃气计量和城市天然气、燃气调压站计量及燃气贸易计量的理想仪表。
TBQZⅡ型是TBQZ型的改进型产品,当TBQZⅡ型配置TFC型修正仪时,可实现GPRS或短程无线数据传输,组网方便。
产品主要性能参数符合GB/T1894-2003/ISO9951:1993标准,产品荣获国家级新产品称号。
产品执行国家检定规程JJG 1037-2008《涡轮流量计检定规程》和企业标准Q/TX11-2010《气体涡轮流量计》。
TBQZ TBQZIITBQZII-TFC-B TBQZII-TFC-G图1 外观图2、 特点z集数字温度传感器、压力、流量传感器和体积修正仪于一体,可对被测气体温度、压力和压缩因子自动跟踪修正,直接计量气体的标准体积流量和总量。
z数字温度和压力传感器外置,并以I2C接口与修正仪进行数据通信,测量精度与修正仪无关,同规格直接互换,并带三通阀门和保护套,可对传感器进行在线拆卸、更换和检定,使用方便。
z数字压力传感器在-15℃~+65℃下进行调试,传感器内置数字温度芯片和温度修正表格,测量精度高,温漂小。
天信流量计通信协议及数据解包方法一、概述:1.1串口配置:波特率9600,8位数据位,1位停止位,无奇偶校验。
1.2天信流量计通信协议目前有五种版本,分别为天信协议V1.2 ,天信协议V1.3,MODBUS 协议,LUX 通信协议, CPU 卡流量计通信协议。
1.3 智能气体流量计可选用的通信协议见下表表11.4流量计通信天信协议V1.2、天信协议V1.3中浮点数据解包方法相同,MODBUS 采用BCD 码和IEEE754浮点数格式。
当使用天信协议V1.2时,流量计采用历史记录方式为启停方式;其它采用定时时间间隔记录方式。
二、 天信协议V1.22.1主机向仪表发送数据定义(数据包20字节): 表2 数据项 字节数量字节顺序数据(十六进制)起始符 1 1 7C 数据类型 1 2 见表1 数据序号 1 3 见表1子机号 2 4-5 ASCII 码,如子机号02,发送十六进制的30、32数据域 12 6-17 未定义,可全为30 校验和 2 18-19 未定义,填入30、30结束符1207D表3数据类型 数据序列 数据定义 0D 31上传当前采样数据流量计型号名称 采用的通信协议 备注TDS 系列智能旋进流量计 TBQZ 系列智能气体涡轮流量计G 型气体罗茨流量计 B3气体罗茨流量计 FCM 型流量补偿仪 天信协议V1.2 天信协议V1.3, MODBUS/A1协议 MODBUS/A2协议 MODBUS/A3协议 通信协议版本可通过流量计表头进行设置选择,选择方法见流量计使用说明书LUX 系列旋进漩涡气体流量计LUX 通信协议CPU 卡工业流量计CPU 卡流量计通信协议 V1.0MODBUS/A4协议2.2仪表向主机回送数据定义:表4数据项字节数量字节顺序数据(十六进制)起始符 1 1 7C子机号 2 2-3 ASCII码,如子机号02,发送十六进制的30、32 数据序列 1 4 见表1数据域见表2 见表2 见表2校验和 2 未启用,填入30、30结束符 1 7D表5 上传数据定义字节数量字节顺序数据(十六进制)备注5-12 当前流量浮点数格式13-24 总量14-17为BCD码18-25为浮点数格式25-32 温度浮点数格式33-40 压力浮点数格式41-48 工况瞬时流量浮点数格式当前数据4649-50 FLAG标志(未定义)2.3 举例:设仪表表头的通信地址(默认子机号)为02当前显示为:总量8700标况30.93 工况30.97温度20.0 压力101.19上传当前参数主机发送的数据:7C 0D 31 30 32 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 7D主机接受的数据:7C 30 32 31 30 35 37 3B 3B 3D 30 30 30 30 30 30 30 3E 34 33 3F 38 30 31 30 35 3530 30 30 30 30 30 37 36 35 32 3F 38 30 30 35 37 3B 3E 39 38 30 30 30 30 30 7D其中:7C ;起始位30 32 ;仪表子机号31 ;数据序列30 35 37 3B 3B 3D 30 30 ;瞬时流量,浮点数为057BBD00,解包后十进制数为30.935浮点数解包方法见下面所述。