智能旋进旋涡流量计
江苏奥科仪表有限公司
T：0517-86919886/15261725556 柏经理
智能旋进旋涡流量计
一、概述：
智能旋进旋涡流量计是我公司开发研制的具有国内ling先水平的新型气体流量仪表。该流
量计集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿，是石
油、化工、电力、冶金等行业用于气体计量的理想仪表。
产品主要特点：
? 无机械可动部件，不易腐蚀，稳定可靠，寿命长，长期运行无须特殊维护；
? 采用 16 位电脑芯片，集成度高，体积小，性能好，整机功能强；
? 智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传感器于一体, 采取内置式组合,
使结构更加紧凑，可直接测量流体的流量、压力和温度，并自动实时跟踪补偿和压
缩因子修正；
? 采用双检测技术可有效地提高检测信号强度，并抑制由管线振动引起的干扰；
? 采用国内ling先的智能抗震技术，有效的抑制了震动和压力波动造成的干扰信号；
? 采用汉字点阵显示屏，显示位数多，读数直观方便，可直接显示工作状态下的体积
流量、标准状态下的体积流量、总量，以及介质压力、温度等参数；
? 采用 EEPROM 技术，参数设置方便，可*保存，并可保存zui长达一年的历史数
据；
? 转换器可输出频率脉冲、4～20mA 模拟信号，并具有 RS485 接口，可直接与微机
联网，传输距离可达 1.2km；
? 多物理量参数报警输出，可由用户任选其中之一；
? 可 360 度旋转，安装使用简单方便；
? 配合本公司的 FM 型数据采集器，可通过因特网或者网络进行远程数据传输
? 压力、温度信号为传感器输入方式，互换性强；
? 整机功耗低，可用内电池供电，也可外接电源。
主要用途：
智能旋进旋涡流量计可广泛应用于石油、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产品。
结构与工作原理
流量计结构
流量计由以下七个基本部件组成
1.旋涡发生体
用铝合金制成，具有一定角度的螺旋叶片，它
固定在壳体收缩段前部，强迫流体产生强烈的漩
涡流。
⒉ 壳体
本身带有法兰，并有一定形状的流体通道，
根据不同的工作压力，壳体材料可采用铸铝合金或不锈钢。
⒊ 智能流量计积算仪（原理见图 3）
由温度、压力检测模拟通道、流量检测数字通道以及 微处理单元、液晶驱动电路和其它
辅助电路组成，并配有外输信号接口。
4. 温度传感器
以 Pt100 铂电阻为温度敏感元件，在一定温度范围内，其电阻值与温度成对应关系。
5. 压力传感器
以压阻式扩散硅桥路为敏感元件，其桥臂电阻在外界压力作用下会发生预期变化，因此
在一定激励电流作用下，其两个输出端的电位差与外界压力成正比。
6. 压电晶体传感器
安装在靠近壳体扩张段的喉部，可检测出漩涡进动的频率信号。
⒎ 消旋器
固定在壳体出口段，其作用是消除旋涡流，以减小对下游仪表性能的影响。
工作原理：
流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型线（图 2）。在入口侧安放一组螺旋型导流叶
片，当流体进入流量传感器时，导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流。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能在
较宽的流量范围内获得良好的线性度。信号经前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成
正比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理，zui后
在液晶显示屏上显示出测量结果(瞬时流量、累积流量及温度、压力数据)。
流量积算仪工作原理：
流量积算仪由温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道以及微处理器单元组成，并配
有外输出信号接口，输出各种信号。流量计中的微处理器按照气态方程进行温压补偿，并自
动进行压缩因子修正，气态方程如下：
??????(2)
式中：
Q N ——标况下的体积流量(m 3 /h)；
Q V ——工况下的体积流量(m 3 /h；
Pa ——当地大气压力（KPa）；
P ——流量计取压孔测量的表压（KPa）；
P N ——标准状态下的大气压力（101.325 KPa）；
T N ——标准状态下的绝对温度（293.15K）；
T ——被测流体的绝对温度（K）；
Z N ——气体在标况下的压缩系数；
Z ——气体在工况下的压缩系数；
取 注：当用钟罩或负压标定时取 Z N /Z=1 ，对天然气(Z N /Z) 1/2 =F Z 为超压缩因子。按中国石油天然气总公司的
标准 SY ／T6143 －1996 中的公式计算。
三、主要技术参数与功能
3.1 流量计规格、基本参数和性能指标（见表 1）
（表 1）
- 4 -
注：1.准确度：为温度、压力修正后的系统精度；
2. A、B 用以区别相同通径不同流量范围。
3.2 标准状态条件：P=101.325KPa，T=293.15K
3.3 使用条件：
环境温度：-30℃～+65℃
相对湿度：5%～95%
介质温度：-20℃～+80℃
大气压力：86KPa～106KPa
3.4 电气性能指标
3.4.1 工作电源：
A．外电源：＋24VDC±15%，纹波＜5％，适用于 4～20mA 输出、脉冲输出、报警输
出、RS-485 等；
B．内电源：1 组 3.6V 锂电池（ER26500），当电压低于 3.0V 时，出现欠压指示。
3.4.2 整机功耗：
A．外电源：<2W;
B．内电源：平均功耗 1mW，可连续使用两年以上。
3.4.3 脉冲输出方式：
A． 工况脉冲信号，直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出，高电
平≥20V，低电平≤1V；
B． 定标脉冲信号，与 IC 卡阀门控制器配套，高电平幅度≥2.8V，低电平幅度≤0.2V，
单位脉冲代表体积量可设定范围：0.001m 3 ~100m 3 。单选择该值时必须注意：定标
脉 冲信号频率应≤900Hz。
C． 定标脉冲信号，经光耦隔离放大输出，高电平≥20V，低电平≤1V。
3.4.4 RS－485 通信（光电隔离），可实现以下功能：
A．采用 RS－485 接口，可直接与上位机或二次表联网，远传显示介质的温度、压力和
经温度、压力补偿后的标准体积流量和标准体积总量；
公称通
径 DN（mm）
类型*
流量范围
(m3/ h)
工作压力（MPa）
精确度等级
重复性
15 0.3-20
1.6
2.5
4.0
6.3
10
16
1.0
1.5
小于基本误差
限绝对值的 1/3
20 0.5-25
25 1.0～30
32 2.0～60
40 3.0～70
50
A 型 3.0～150
B 型 2.5～75
80
A 型 20～400
B 型 10～200
100
A 型 40～800
B 型 30～600
150
A 型 100～1800
B 型 40～900
200 180～3600 1.6;2.5;4.0
- 5 -
B．由 RS－485 接口与 Zigbee 网络适配器配套，可组成内部无线局域网络
3.4.5 4～20mA 标准电流信号（光电隔离）
与标准体积流量成正比，4mA 对应 0 m 3 /h， 20 mA 对应zui大标准体积流量（该值可在
一级菜单中进行设置），制式：两线制或三线制，流量计可根据所插电流?？樽远侗?，并
正确输出。
3.4.6 控制信号输出：
A．下限报警信号（LP）：光电隔离，高低电平报警，报警电平可设定，工作电压＋
12V~+24V，zui大负载电流 50mA；
B．上限报警信号（UP）：光电隔离，高低电平报警，报警电平可设定，工作电压＋
12V~+24V，zui大负载电流 50mA；
3.5 实时数据存储功能
3.5.1 流量计为了适应数据管理方面的需要，增加了实时数据存储功能，由设定选择以下三
者之一：
A．起停记录：zui近的 1200 次起停时间、总量、净流量记录。出厂默认项。对应通信协
议由公司另外提供）；
B．日记录：zui近 920 天的日期、零点时刻的温度、压力、标准体积流量和总量记录。
C．定时间间隔记录：1200 条定时间间隔的日期时间、温度、压力、标准体积流量和总
量记录。
3.5.2 通过电脑可读取上述存储数据，形成数据报表、曲线图供分析。
3.6 网络通信管理软件功能
流量计与数据采集器配套，可通过线或宽带网进行通信，对网络中的每台流量计的
历史数据及参数进行读取与设置，同时通信管理软件可实现完善的管理功能。
3.7 防爆标志：ExdIIBT4;ExiaIICT4
3.8 防护等级：IP65
3.9 压力损失
流量计实际压力损失计算公式如下：
P P ? ? ?
205 . 1
1
?
???????(1)
压力损失曲线
- 6 -
式中：
Δ P 1 ——流量计实际压力损失（KPa）；
ρ ——被测介质密度（kg/m
3 ）
Δ P ——介质为干空气时流量计的压力损失(KPa),其特性曲线见下图
3.10 接线口：出线接口为 M20×1.5 内螺纹。
四、选型与安装
4.1 流量计选型
在选型过程中应把握两条原则；即：一要保证生产安全，二要保证使用精度。为此必须
落实三个选型参数，即近期和远期的zui大、zui小及常用流量(主要用于选定仪表公称通径)、
被测介质的设计压力(主要用于选定仪表的公称压力等级)、实际工作压力(主要用于选定仪
表压力传感器的压力等级)。
a. 当已知被测流量为工况体积流量时，可直接按表中的流量范围选取适配的公称通径；
b. 当已知被测流量为标况条件下的体积流量时，应先将标况体积流量 Q N 换算为工况体积流
量 Qv，再按技术参数表中的流量范围选取相应的公称通径；
c. 当两种口径流量计均能覆盖zui低和zui高体积流量时，在压损允许下，应尽量选小口径；
d.勿使实际zui小流量 Qmin 低于所选公称通径流量计的流量下限；
e.流量范围、公称压力有特殊要求时可协议订货。
流量计外形尺寸及安装外形尺寸图
流量计的外形尺寸如图 3 所示，图中未注尺寸列于表 1 中，流量计采用法兰连接方式，
法兰尺寸执行 GB/T9112～9113-2000 标准。
表 3 单位：mm
公称通径
Inside
Nominal
Diameter
DN(mm)
公称压力
Nominal
Pressure
(MPa)
外形尺寸
Outside Measurement（mm）
表体材质
Material of Outer Part
重量
Weight
(kg)
表体长度
Length of Outer
Part A
高度
Height H
不锈钢
Stainless
steel
铝合金
Alumin
um
alloy
20
1.6/2.5/4.0 160 360 √ √ 6
6.3/10/16 160 365 √ 8
25
1.6/2.5/4.0 180 367 √ √ 7
6.3/10/16 180 378 √ 10
32
1.6/2.5/4.0 200 383 √ √ 9
6.3/10/16 200 402 √ 12
40
1.6/2.5/4.0 200 383 √ √ 9
6.3/10/16 200 402 √ 12
50
1.6/2.5/4.0 230 403 √ 11
6.3/10/16 230 421 √ 14
80
1.6 330 438 √ √ 11
2.5/4.0 330 438 √ 18
6.3/10/16 330 446 √ 21
- 9 -
100
1.6 410 468 √ √ 14
2.5/4.0 410 475 √ 18
6.3/10/16 410 483 √ 33
150
1.6 585 542 √ √ 21
2.5/4.0 585 549 √ 52
6.3/10/16 585 572 √ 72
200
1.6 700 618 √ √ 41
2.5 700 626 √ 117
4.0 700 634 √ 127
4.4 流量计安装
4.4.1 流量计的安装
? 流量计安装时，严禁在其进出口法兰处直接进行电焊，以免烧坏流量计内部零件。
? 对于新安装或检修后的管道务必进行清扫，去除管道中的杂物后方能安装流量计。
? 流量计应安装在便于维修、无强电磁场干扰、无强烈机械振动以及热辐射影响的场所；
? 流量计不宜用在流量频繁中断和有强烈脉动流或压力脉动的场合；
? 流量计室外安装时，上部应有遮盖物，以防雨水浸入和烈日曝晒影响流量计使用
寿命；
? 流量计可任意角度安装，流体的流向应与流量计上标识的流向一致；
? 在管道施工中，应考虑安装伸缩管或波纹管，以免对流量计造成严重的拉伸或断裂；
? 流量计应与管道同轴安装，并防止密封片和黄油进入管道内腔；
? 采用外电源时，流量计必须有可靠接地，不得与强电系统共用地线，在管道安装或检
修时，不得把电焊系统的地线与流量计搭接。
? 为了不影响流体正常输送和便于维护，要求按图 4 所示安装旁通管道，并保证前
≥3DN、后≥1DN 的直管段；
