常见的气体流量计分类
发布时间：2021-05-19 06:16:47

工业计量中常用的几种气体流量计工作原理与用途介绍：

1、涡街流量计

一. 产品的种类和适用范围

1． LUGB 系列满管型压电式涡街流量仪表

2． LUGB 系列插入型压电式涡街流量仪表

3． LUGE 系列满管型电容式涡街流量仪表

4． LUGE 系列插入型电容式涡街流量仪表

5． LUGB/E 系列电池供电型涡街流量仪表

6．潜水型/分体型涡街流量仪表（协议订货）

7．多功能曲线纪录积算仪，带 P/T 补偿功能、中文液晶显示

8．智能流量积算仪，数码管显示

LUGB/E 型涡街流量仪表广泛适用于石油、化工、冶金、热力、纺织、造纸等行业对过热蒸汽、饱和蒸汽、压缩空气和一般气体(氧气、氮气氢气、天然气、煤气等) 、水和液体（如：水、汽油、酒精、苯类等）的计量和控制.

二、工作原理

在流体中设置非流线型旋涡发生体（阻流体），则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图(一)所示。

旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为 f，被测介质来流的平均速度为 V，旋涡发生体迎流面宽度为 d，表体通径为 D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式:

f=StV/d 公式(1)

式中：

f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率

St－斯特罗哈尔数（无量纲数）

V－流体的平均流速

d－旋涡发生体的宽度

由此可见，通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。其中,斯特罗哈尔数（St）是无因次未知数，图（二）表示斯特罗哈尔数（St）与雷诺数（Re）的关系。

在曲线表中 St＝0.17 的平直部分，漩涡的释放频率与流速成正比,即为涡街流量传感器测量范围度。只要检测出频率 f 就可以求得管内流体的流速，由流速 V 求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比，称为仪表常数（K），见式（2）

K＝N/Q（1/m3）公式（2）

式中：K＝仪表常数（1/m3）。

N＝脉冲个数

Q＝体积流量（m3）

三、主要技术指标

2、旋进旋涡流量计

一、产品特点、用途和适用范围

很高兴您购买本款智能旋进旋涡流量计，该流量计是我公司通过多年实践和学习国外先进技术开发研制的具有**水平的新型气体流量仪表。该流量计可集流量、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，并且具有较强的抗震动和抗干扰能力，高精度和高重复性,是石油、化工、电力、冶金等行业用于气体计量的理想仪表。

1.1 产品主要特点

1.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；

2.采用 16 位计算机芯片，集成度高，体积小，性能好，整机功能强；

3.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；

4.采用双探头检测技术及新型传感器处理技术、合理的安装方式，大大地提高信号强度，使传感器能准确地检测出信号，并抑制由管线振动引起的干扰；

5.采用国内**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；

6.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；

7.转换器可输出频率脉冲、4～20mA 模拟信号，并具有 RS485 接口，可直接与计算机联网，传输距离可达 1.2km；

8.多物理量参数报警输出，可由用户任选其中之一；

9.压力、温度信号为传感器输入方式，互换性强；

10.整机功耗低，可用内置电池供电，也可外接电源。

1.2 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*选产品。

二、结构与工作原理

2.1 流量计结构

旋进旋涡流量计结构紧凑，主要由壳体、旋涡发生体、传感器（温度、压力、流量）、整流器和积算仪构成。

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旋涡流。

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：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/pt1000 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.流量传感器：安装在靠近壳体扩张段的喉部，可检测出旋涡进动的频率信号。

7.整流器：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。

2.2 工作原理

流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型式（如图 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，*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)。积算仪原理框图如图 3 所示。

2.3 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，并动进行压缩因子修正，气态方程如下：

QN——标况下的体积流量(Nm3/h)；

QV——工况下的体积流量(m3/h)；

Pa——当地大气压力（KPa）；

P ——流量计取压孔测量的表压（KPa）；

PN——标准状态下的大气压力（101.325 KPa）；

TN——标准状态下的绝对温度（293.15K）；

T ——被测流体的绝对温度（K）；

ZN——气体在标况下的压缩系数；

Z ——气体在工况下的压缩系数；

注：当用钟罩或负压标定时取 ZN/Z=1，对天然气(ZN/Z)1/2=FZ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。

3、热式气体质量流量计

一. 序言

热式气体质量流量计是利用热传导原理测流量的仪表。该仪表采用恒温差法对气体质量流量进行准确测量。具有体积小、数字化程度高、安装方便，测量准确等优点。

传感器部分由两个基准级铂电阻温度传感器组成。采用桥式环路，一个传感器测量流量温度，另一个传感器维持高于流体温度的恒温差，可以在高温和高压条件下进行流量测量。

热式气体质量流量计具有如下技术优势：

1.真正的质量流量计，对气体流量测量无需温度和压力补偿，测量方便、准确。可得到气体的质量流量或者标准体积流量。

2.宽量程比，可测量流速高至 100Nm/s 底至 0.5Nm/s 的气体，可以用于气体检漏。

3.抗震性能好使用寿命长。传感器无活动部件和压力传感部件，不受震动对测量精度的影响。

4.安装维修简便。在现场条件允许的情况下，可以实现不停产安装和维护。（请参见安全注意事项）

5.数字化设计。整体数字化电路测量，测量准确、维修方便。

6.采用 RS-485 通讯，或 HART 通讯，可以实现工厂自动化、集成化。

二. 技术参数

三. 安装与连接

3. 1 一体型仪表安装与连接外观结构图

图 1 适用管径 DN80 以上 DN500 以下精简型热式气体质量流量计

图 2 适用管径 DN10 以上 DN80 以下满管型热式气体质量流量计

图 3 适用管径 DN80 以上 DN4000 以下标准型热式气体质量流量计

(一) 一体型插入式应插入至被测管路轴心，所以测量杆长度视测管径大小而定。订货时应说明。若不能插入至管道轴心，将有厂方提供标定系数，以完成准确测量。

(二)一体型满管式采用法兰连接，符合国标 GB/T9119-2000.见附录 2.

4、气体涡轮流量计

一、产品特点、用途和适用范围

很高兴您购买本款智能气体涡轮流量计，该流量计是我公司新研发的新型气体涡轮流量计，借鉴航空技术的先进理念综合了流体力学、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的低敏感性，广泛适用于天然气、煤制气、液化气、轻烃气等气体的计量。

结合现代化的加工设备，应用完善有效的工艺手段。生产的流量计结构合理，耐用性好，重复性好，安装方便简洁。我公司为广大用户提供高可靠性的产品，研发阶段在轴承生产商的配合下，进行了为期八个月的每天24小时连续的耐久性实验，摸透了轴承和结构的可靠性，表芯采用一体化设计。为您提供**的产品，**的可靠性保证。减少您的售后负担。

1.1 产品特点

1.优质铝合金涡轮，具有更高的稳流和耐腐蚀作用；

2.专用仪表轴承，摩擦阻力小，密封性好，使用寿命长；

3.计量室与通气室隔绝，保证了仪表的安全性；

4.智能型流量计集微处理器、温度、压力传感器于一体，直接测量被测气体的流量、温度和压力，并自动进行流量跟踪补偿和压缩因子修正运算，显示标准状态下（Pb=101.325KPa,Tb=293.15K）的气体体积累积量，可实时查询温度压力数值；

5..流量范围宽（Qmax/Qmin≥20:1)，重复性好，精度高（可达1.0级），压力损失小，始动流量低，可达0.6m3/h；

6.仪表具有脉冲信号、模拟信号输出，以及RS485通讯接口，采用专用MODEM，可通过电话网络直接与客户的远程集抄系统相连，实现计算机数据的集中采集和实时管理；

7.智能化仪表系数多点非线性修正；

8.内置式压力、温度传感器，安全性能高、结构紧凑、外形美观；

9.专用液晶显示屏，读数直观方便。智能型流量计可同时显示标况累积流量、标况瞬时流量以及介质的温度、压力等参数；

10.系统低功耗工作，可采用锂电池供电，也可外接电源；

11.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，内部数据可永久性保存；

12.可与IC卡预付费系统配套使用，便于贸易结算。

1.2 主要用途

气体涡轮流量计广泛用于石油、化工、冶金、航空、科研等部门及工业领域中多种气体，如天然气、城市燃气、丙烷、丁烷、空气、氮气等气体的测量。仪表准确度高、重复性好，适用于贸易计量及工业过程检测。智能型流量计集温度、压力于一体，在线跟踪检测介质温度和压力并进行自动补偿、压缩因子修正运算，具有优良的低压和高压计量性能，适用于天然气等气体的精确计量。

二、结构与工作原理

2.1 流量计结构

气体涡轮流量计结构紧凑，主要由壳体、叶轮、传感器（温度、压力、流量）、整流器和积算仪构成。

1.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、碳钢或不锈钢。

2.整流器：强迫流体加速，消除任何可能存在的气流扰动，即使在非理想的安装环境下，也能够保证高精度。

3.叶轮：用铝合金制成，具有一定角度的螺旋叶片，它固定在壳体中间部位，克服摩擦力矩和流体阻力矩旋转。

4.智能流量积算仪：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。

6.流量传感器：安装在靠近叶轮后端，可检测出从同轴转动的信号轮上发出的频率信号。

7.温度传感器：以Pt100/pt1000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。

2.2 工作原理

当流体流入流量计时，在进气口专用一体化整流器的作用下得到整流并加速，由于涡轮叶片与流体流向成一定角度，此时涡轮产生转动力矩，在克服摩擦力矩和流体阻力矩后，涡轮开始旋转。在一定的流量范围内，涡轮旋转的角速度与流体体积流量成正比。根据电磁感应原理，利用韦根传感器从同轴转动的信号轮上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，该信号经放大、滤波、整形后与温度、压力传感器信号一起进入智能流量积算仪的微处理单元进行运算处理，并把气体的体积流量和总量直接显示于 LCD屏上。

5、金属管浮子流量计

一、产品概况

LZ 系列金属管浮子流量计结构简单、工作可靠、准确度高、适用范围广。与玻璃转子流量计相比较能耐较高的压力。LZ 系列流量计具有就地指示、电远传、限位开关报警、耐腐蚀、夹套型、阻尼型和防爆等品种。广泛应用于国防、化工、石油、冶金、电力、环保、医药和轻工等部门的液体、气体流量的测量与自动控制。

流量计检测部分零件均有 1Cr18Ni9Ti 不锈钢材料制成，特殊场合也可由 Cr18Ni12Mo2Ti 或 F46 等耐腐蚀材料组成。流量计除特殊规格外，高度均为 250 mm。

连接法兰采用 GB/T9119.8～10 标准，也可根据用户特殊要求定制。