氮气流量计

江苏奥科仪表有限公司

T：0517-86919886/13915190011  柏广明

一、氮气流量计概述：

根据涡街流量计系列之压缩空气流量计的结构特点，分类为一体式压缩空气计量表和分体式压缩空气计量表两种。

一体式压缩空气计量表是集流量传感器、温度传感器、压力传感器和显示仪于一体的压缩空气流量计，具有智能温度、压力补偿功能，自带3.6V高能电池或24VDC（通常在需要脉冲信号输出、二线制4～20mADC输出或RS485通讯时采用）供电，就地液晶显示介质温度（℃）、工作压力（MPa）、瞬时标况体积流量（Nm3/h）和累计标况体积流量（Nm3）。

分体式压缩空气流量计由流量传感器、温度传感器、压力传感器和智能流量显示积算仪四部分组成，具有智能温度、压力补偿功能，由智能流量显示积算仪远程显示介质温度（℃）、工作压力（MPa）、瞬时标况体积流量（Nm3/h）和累计标况体积流量（Nm3）。

当只要求测量工况体积流量时（我们将其定义为简配型，通常适用于介质温度和工作压力基本恒定的场合），无论是一体式还是分体式，均不具有智能温度、压力补偿功能，也无温度传感器和压力传感器的配置，此时只显示瞬时工况体积流量（m3/h）和累计工况体积流量（m3）。

我公司生产的压缩空气流量计可应用的场合：

测量范围：

为了方便选型，我们将气体的工况体积流量简单的定义为工作状况（实际介质温度和工作压力）下的体积流量，而将标况体积流量简单的定义为标准状况（介质温度为20℃、工作压力为1个大气压）下的体积流量。

我公司生产的氮气流量计的设计优点

1、双排液晶同时显示累计流量和瞬时流量;

2、内部锂电池供电,无需外部电源;

3、微功耗设计,两节 3v锂电池可连续工作一年半以上;

4、传感器内无可动部件，结构简单而牢固，压损小、维扩量小、使用寿命长。

5、精度等级：液体，指示值的±1.0%;气体，指示值的±1.0%;蒸汽，指示值的±1.5%。

6、输出信号：a.oc门脉冲输出;　b.电流4-20ma（两线制/三线制）。

7、电源电压： 24vdc（需要信号输出时提供）。

8、介质温度： 普通型a.-40℃～ 130℃;b.-10℃～ 250℃;

AK-LUGB系列智能涡街流量计（氮气流量计）,主要用于工业管道介质流体的流量测量,其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。

二、氮气流量计测量原理：

 
在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，如右图所示，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，被测介质平均流速为 ，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，即可得到以下关系式：　f=SrU1/d=SrU/md 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

式中　　U1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s；
Sr--斯特劳哈尔数；
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr 　　　　　　　　　　　　　　　　

K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 　　　　　　　　　　　　　　　　

式中 K--流量计的仪表系数，脉冲数/m3（P/m3）。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与旋涡发生体形状及雷诺数有关，图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见，在ReD=2×104～7×106范围内，Sr可视为常数，这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时，VSF的流量计算式为

图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线

式中 qVn，qV--分别为标准状态下（0oC或20oC，101.325kPa）和工况下的体积流量，m3/h；

　　 Pn，P--分别为标准状态下和工况下的绝对压力，Pa；
Tn，T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度，K；
Zn，Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。

三、氮气流量计产品优势：
▲不受温度、压力的影响，同时不易堵，不易卡，不易结垢，耐高温、高压。
▲安全防爆，适用于恶劣环境。
▲无可动部件、无空洞缝隙设计，产品无磨损、耐脏污，无需机械维修，使用寿命长。
▲采用微功耗高新技术，电池供电的现场显示型流量计，可不断电运行两年以上。
▲稳压补偿一体化设计。
▲电流输出均为电隔离型，具有良好的共模干扰抑制能力。
▲同时显示流量值与累计流量值，不必轮流切换。
▲采用抗振探头，有效消除外界振动影响。
▲电路采用表面贴装工艺，结构紧凑，可靠性高。
▲采用分体式信号转换器，电缆zui长10米。
▲量程比宽达20:1。
▲整体结构设计合理，动态测量范围宽，压力损失小。
▲分体式涡街流量计采用不锈钢材质，可适用于腐蚀性介质的测量。
▲现场液晶显示，脉冲、4-20mA输出或485通讯，可与工业自动化系统连接。

四、氮气流量计技术参数：

公称通径（mm）	15、20、25，40，50，65，80，100，125，150，200，250，300，（300～1000插入式）
公称压力（MPa）	DN15-DN200 4.0（>4.0协议供货），DN250-DN300 1.6（>1.6协议供货）
介质温度（℃）	压电式：-40～150，-40～260，-40～330；电容式： -40～400，-40～500（协议订货）
本体材料	1Cr18Ni9Ti，（其它材料协议供货）
允许振动加速度	压电式:0.2g 电容式:1.0～2.0g
精确度	±1%R，±1.5%R；插入式：±2.5%R，
范围度	1：6～1：30
供电电压	传感器：DC  12V，DC  24V；变送器：DC  12V ，DC  24V；电池供电型：3.6V电池
输出信号	方波脉冲（不包括电池供电型）：高电平≥5V，低电平≤1V；电流：4～20mA
压力损失系数	符合JB/T9249标准　Cd≤2.4
防爆标志	本安型：ExdⅡia CT2-T5隔爆型：ExdⅡCT2-T5
防护等级	普通型IP65 潜水型 IP68
环境条件	温度-20℃～55℃，相对湿度5%～90%，大气压力86～106kPa
适用介质	气体、液体、蒸汽，天然气
传输距离	三线制脉冲输出型：≤300m，两线制标准电流输出型 （4～20mA） ≤1500m；负载电阻≤750Ω； RS485/HART≤1200m.

五、氮气流量计产品尺寸选型：

代号	通径	流量范围㎡/h
AK-LUGB-25	DN25	1~12（液体）		10～100（气体）
AK-LUGB-32	DN32	1.5~23（液体）		15~150（气体）
AK-LUGB-40	DN40	2.4~32（液体）		22.6~150（气体）
AK-LUGB-50	DN50	4~50（液体）		35~350（气体）
AK-LUGB-65	DN65	6.3~184（液体）		60～600（气体）
AK-LUGB-80	DN80	10~130（液体）		90~900（气体）			注：1.蒸汽流量请查看表3
AK-LUGB-100	DN100	20~200（液体）		140~1400（气体）			2.DN250～DN600可按客户要求订货
AK-LUGB-125	DN125	31~310（液体）		220～1450（气体）			3.DN300以上口径推荐使用插入式涡街流量计可定制
AK-LUGB-150	DN150	45~450（液体）		300~3000（气体）
AK-LUGB-200	DN200	80~800（液体）		550~5500（气体）
AK-LUGB-250	DN250	150~1500（液体）		880～8800（气体）
AK-LUGB-300	DN300	200~2000（液体）		1300～13000（气体）
AK-LUGB-300	DN300	100~1500（液体）		1560～15600（气体）
AK-LUGB-400	DN400	180~3000（液体）		2750～27000（气体）
AK-LUGB-500	DN500	300~4500（液体）		4300～43000（气体）
AK-LUGB-600	DN600	450~6500（液体）		6100～61000（气体）
AK-LUGB-800	DN800	750~10000（液体）		11000～110000（气体）
AK-LUGB-1000	DN1000	1200~1700（液体）		17000～170000（气体）
	代号	功能1
	N	无温压补偿
	Y	有温压补偿
		代号	输出型号
		F1	4-20mA输出（二线制）
		F2	4-20mA输出（三线制）
		F3	RS485通讯接口
		F4	频率输出
			代号	被测介质
			J1	液体
			J2	气体
			J3	蒸汽
				代号	连接方式
				L1	法兰卡装式
				L2	法兰连接式
				L3	插入式
					代号	功能2
					E1	1.0级
					E2	1.5级
					T1	常温
					T2	高温
					T3	蒸汽
					P1	1.6MPa
					P2	2.5MPa
					P3	4.0MPa
					D1	内部3.6V供电
					D2	DC24V供电
					B1	不锈钢
					B2	碳钢

六、氮气流量计安装示意图：