一、概述

智能旋進旋渦流量計是我公司開發研制的具有國內水平的新型氣體流量儀表。該流量計集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償，是石油、化工、電力、冶金等行業用于氣體計量的理想儀表。

1.1產品主要特點

• 無機械可動部件，不易腐蝕，穩定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；
• 采用16位電腦芯片，集成度高，體積小，性能好，整機功能強；
• 智能型流量計集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于一體, 采取內置式組合,使結構更加緊湊，可直接測量流體的流量、壓力和溫度，并自動實時跟蹤補償和壓縮因子修正；
• 采用雙檢測技術可有效地提高檢測信號強度，并抑制由管線振動引起的干擾；
• 采用國內的智能抗震技術，有效的抑制了震動和壓力波動造成的干擾信號；
• 采用漢字點陣顯示屏，顯示位數多，讀數直觀方便，可直接顯示工作狀態下的體積流量、標準狀態下的體積流量、總量，以及介質壓力、溫度等參數；
• 采用EEPROM技術，參數設置方便，可保存，并可保存長達一年的歷史數據；
• 轉換器可輸出頻率脈沖、4～20mA模擬信號，并具有RS485接口，可直接與微機聯網，傳輸距離可達1.2km；
• 多物理量參數報警輸出，可由用戶任選其中之一；
• 流量計表頭可360度旋轉，安裝使用簡單方便；
• 配合本公司的FM型數據采集器，可通過因特網或者電話網絡進行遠程數據傳輸
• 壓力、溫度信號為傳感器輸入方式，互換性強；
• 整機功耗低，可用內電池供電，也可外接電源。

1.2主要用途

智能旋進旋渦流量計可廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、城市供氣等行業測量各種氣體流量，是目前油田和城市天然氣輸配計量和貿易計量的產品。

二、 結構與工作原理

2.1流量計結構

流量計由以下七個基本部件組成（圖1）：

1.旋渦發生體

用鋁合金制成，具有一定角度的螺旋葉片，它固定在殼體收縮段前部，強迫流體產生強烈的旋渦流。

⒉ 殼體

本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，根據不同的工作壓力，殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。          (圖1)

⒊ 智能流量計積算儀（原理見圖3）

由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數字通道以及 微處理單元、液晶驅動電路和其它輔助電路組成，并配有外輸信號接口。               

4. 溫度傳感器

以Pt100鉑電阻為溫度敏感元件，在一定溫度范圍內，其電阻值與溫度成對應關系。

5. 壓力傳感器

以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件，其橋臂電阻在外界壓力作用下會發生預期變化，因此在一定激勵電流作用下，其兩個輸出端的電位差與外界壓力成正比。

6. 壓電晶體傳感器

安裝在靠近殼體擴張段的喉部，可檢測出旋渦進動的頻率信號。

⒎ 消旋器

固定在殼體出口段，其作用是消除旋渦流，以減小對下游儀表性能的影響。

2.2工作原理

流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線（圖2）。在入口側安放一組螺旋型導流葉片，當流體進入流量傳感器時，導流葉片迫使流體產生劇烈的旋渦流。當流體進入擴散段時，旋渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉，形成陀螺式的渦流進動現象。該進動頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質和密度的影響，檢測元件測得流體二次旋轉進動頻率就能在較寬的流量范圍內獲得良好的線性度。信號經前置放大器放大、濾波、整形轉換為與流速成正比的脈沖信號，然后再與溫度、壓力等檢測信號一起被送往微處理器進行積算處理，后在液晶顯示屏上顯示出測量結果(瞬時流量、累積流量及溫度、壓力數據)。

2.3流量積算儀工作原理

流量積算儀由溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理器單元組成，并配有外輸出信號接口，輸出各種信號。流量計中的微處理器按照氣態方程進行溫壓補償，并自動進行壓縮因子修正，氣態方程如下：

式中：

Q_N ——標況下的體積流量(m³/h)；

Q_V ——工況下的體積流量(m³/h；

Pa ——當地大氣壓力（KPa）；

P ——流量計取壓孔測量的表壓（KPa）；

P_N ——標準狀態下的大氣壓力（101.325 KPa）；

T_N ——標準狀態下的溫度（293.15K）；

T ——被測流體的溫度（K）；

Z_N ——氣體在標況下的壓縮系數；

Z ——氣體在工況下的壓縮系數；

注：當用鐘罩或負壓標定時取Z_N/Z=1，對天然氣(Z_N/Z)^1/2=F_Z為超壓縮因子。按中國石油天然氣總公司的標準SY／T6143－1996中的公式計算。

三、主要技術參數與功能

3.1流量計規格、基本參數和性能指標（見表1）

（表1）