一、概要

HD-LUX（W）インテリジェント旋入渦流量計は当社が開発した国内トップレベルの新型ガス流量計である。この流量計は流量、温度、圧力検出機能を一体に集め、温度、圧力、圧縮因子の自動補償を行うことができ、石油、化学工業、電力、冶金などの業界のガス計量に用いる理想的な計器である。各種ガスに使用可能ガス、空気、水素、天然ガス、窒素、液化石油ガス、過酸化水素、煙道ガス、メタン、ブタン、塩素、ガス、メタンガス、二酸化炭素、窒素、アセチレン、光ガス、酸素、圧縮空気、アルゴン、トルエン、ベンゼン、キシレン、硫化水素、二酸化硫黄、アンモニアなど。

1.製品の主な特徴

機械なし可動部品、腐食しにくく、安定して信頼性があり、寿命が長く、長期運転には特別なメンテナンスは必要ありません。

採用16ビットコンピュータチップ、集積度が高く、体積が小さく、性能が良く、機械全体の機能が強い、

インテリジェント型流量計は、流量プローブ、マイクロプロセッサ、圧力、温度センサを一体化している,組み込み型の組み合わせを採用,構造をよりコンパクトにし、流体の流量、圧力、温度を直接測定し、自動的にリアルタイムで補償と圧縮因子の修正を追跡することができる。

ダブル検出技術を採用することにより、検出信号強度を効果的に向上させ、パイプライン振動による干渉を抑制することができる、

国内トップクラスの知能耐震技術を採用し、振動と圧力変動による干渉信号を効果的に抑制した、

漢字ドットマトリックスディスプレイを採用し、表示桁数が多く、読数が直感的便利で、動作状態における体積流量、標準状態における体積流量、総量、及び媒体圧力、温度などのパラメータを直接表示することができ、

採用EEPROM技術、パラメータの設定が便利で、永久保存ができ、最長1年の歴史データを保存することができます。

コンバータは周波数パルス、4～20mAアナログ信号RS485 のインタフェース、直接マイコンとネット接続でき、伝送距離が達することができる1.2キロメートル；

複数の物理量パラメータのアラーム出力は、ユーザーが任意に選択することができます。

流量計ヘッド可360度回転し、取り付けが簡単で便利である、

当社のFMインターネットや電話網を介した遠隔データ伝送が可能なデータ収集器

圧力、温度信号はセンサ入力方式であり、互換性が強い。

全体の消費電力が低く、内部バッテリで電力を供給することができ、外部電源に接続することもできます。

二、構造と動作原理

1.1主な用途

インテリジェント旋入渦流量計は石油、化学工業、電力、冶金、都市ガス供給などの業界で各種ガス流量を測定するために広く応用でき、現在油田と都市天然ガスの輸送計量と貿易計量の第一選択製品である。

図1

1.うず発生体

アルミニウム合金で作られた、一定の角度を持つ螺旋羽根で、それはハウジングの収縮段の前部に固定され、流体に強い渦流を発生させる。

⒉シェル

自体にフランジがあり、一定の形状の流体通路があり、異なる作動圧力に応じて、ハウジング材料はアルミニウム合金またはステンレス鋼を使用することができる。

⒊インテリジェント流量計積算器（原理図参照）3）

温度、圧力検出アナログチャネル、流量検出デジタルチャネル、およびマイクロ処理ユニット、液晶駆動回路、およびその他の補助回路から構成され、そして外出力信号インタフェースを備えている。

4. 温度センサ

以Pt100白金抵抗は温度感受性素子であり、一定の温度範囲内で、その抵抗値は温度と対応関係にある。

5. あつりょくセンサ

圧力抵抗式拡散シリコンブリッジを感受性素子とし、そのブリッジ抵抗は外界圧力の作用下で予想される変化が発生するため、一定の励起電流の作用下で、その2つの出力端の電位差は外界圧力に比例する。

6. ピエゾ電気結晶センサ

ハウジング拡張セグメントに近い喉頭部に取り付けられ、渦巻前進の周波数信号を検出することができる。

⒎ラセミ装置

ハウジング出口セグメントに固定され、下流の計器性能への影響を低減するために渦電流を除去する役割を果たす。

2.2動作原理

流量センサの流通断面はベンチュリ管の型線に似ている。入口側には、流体が流量センサに入ると、流体に激しい渦電流を発生させるように強制する螺旋型の導流羽根のセットが配置されている。流体が拡散段に入ると、旋回流は還流の作用を受け、二次回転を開始し、ジャイロ式の旋回流の進入現象を形成する。この駆動周波数は流量の大きさに比例し、流体の物性と密度の影響を受けず、検出素子が流体の二次回転駆動周波数を測定することで、広い流量範囲で良好な線形度を得ることができる。信号は前置増幅器で増幅、フィルタリング、整形されて流速に比例するパルス信号に変換され、その後温度、圧力などの検出信号とともにマイクロプロセッサに送られて積算処理を行い、最後に液晶ディスプレイに測定結果を表示する(瞬時流量、累積流量及び温度、圧力データ)。

2.3流量積算器の動作原理

流量積算器は温度と圧力検出アナログ通路、流量センサ通路及びマイクロプロセッサユニットから構成され、外出力信号インタフェースを備え、各種信号を出力する。流量計中のマイクロプロセッサはガス方程式に従って温圧補償を行い、自動的に圧縮因子補正を行う。ガス方程式は以下の通り：

………………(2)

式中：

Q_N——標準状態における体積流量（m）³／h）；

Q_V——モードでの体積流量（m）³/時間；

パ――現地の大気圧（KPa）；

P ――流量計取出し圧穴測定の表圧（KPa）；

P_N——標準状態における大気圧（101.325 KPa）；

T_N——標準状態における絶対温度（293.15K）；

T －測定流体の絶対温度（K）；

Z_N——標準ケースにおけるガスの圧縮係数、

Z －運転状況におけるガスの圧縮係数、

注：時計カバーまたは負圧で標定する場合に取るZ_N／Z=1、天然ガスに対して（Z）_N（Z）^1/2＝F_Zは超圧縮係数です。中国石油天然ガス本社の基準によるとSY／T6143－1996で計算されます。

三、主な技術パラメータと機能

3.1流量計の規格、基本パラメータと性能指標（表参照1）

（表1）

注：1.精度：温度、圧力補正後のシステム精度、

2．A、B同じ通径の異なる流量範囲を区別するために使用されます。

3.2標準状態条件：P=101.325KPa，T=293.15K

3.3使用条件：

周囲温度：-30℃～+65℃

相対湿度：5%～95%

媒体温度：-20℃～+80℃

大気圧：86KPa～106KPa

3.4電気性能指標

3.4.1動作電源：

A・外電源：＋24VDC±15%、リップル＜5%に適用4～20mA出力、パルス出力、アラーム出力、RS-485など、

B.内部電源：1組3.6Vリチウム電池（ER26500型）、電圧が3.0Vが表示されているときに、不足電圧が表示されます。

3.4.2全体の消費電力：

A・外部電源：<2W;

B・内部電源：平均消費電力1mWを使用して、2年以上連続で使用することができます。

3.4.3パルス出力方式：

A・モードパルス信号、直接流量センサで検出されたモードパルス信号を光結合分離増幅出力、ハイレベル≥20V、ローレベル≤1V；

B． スケーリングパルス信号、ICカードバルブコントローラセット、高レベル幅≥2.8V，低レベル振幅≤0.2V， 単位パルス代表体積量設定可能範囲：0.001メートル³〜100m³。この値を単独で選択する場合は、スケーリングパルス信号周波数が≤900Hz。

C・スケーリングパルス信号、光結合分離増幅出力、ハイレベル≥20V、ローレベル≤1V。

3.4.4 RS－485通信（光電分離）、以下の機能を実現することができる：

A.採用RS－485インターフェースは、直接上位機または二次表とネットワーク化でき、遠隔表示媒体の温度、圧力と温度、圧力補償後の標準体積流量と標準体積総量を伝達することができる、

B.からRS－485インタフェースとHW の－Ⅰデータ収集器はセットになっており、電話ネットワーク通信システムを構成することができ、1台のデータ収集器は持ち込むことができる15テーブル流量計

C.からRS－485インタフェースとHW の－Ⅱデータ収集器はセットになって、広帯域ネットワーク通信システムを構成することができて、インターネットデータを転送し、データコレクタを1台持っていくことができます8台流量計

3.4.5 4～20mAひょうじゅんでんりゅうしんごう

標準体積流量に比例する、4mA対応0 メートル³/時間，20 mA最大標準体積流量（この値は1級メニューで設定可能）に対応し、式：2線式または3線式、流量計は挿入された電流モジュールに基づいて自動的に識別でき、正しく出力することができる。

3.4.6制御信号出力：

A・下限警報信号（LP）：光電分離、高低レベル警報、警報レベル設定可能、動作電圧＋12V〜+24V、最大負荷電流50mA；

B・上限警報信号（UP）：光電分離、高低レベル警報、警報レベル設定可能、動作電圧＋12V〜+24V、最大負荷電流50mA；

C・閉弁警報出力（紀元前端、ICカードコントローラ用）：論理ゲート回路出力、正常出力ローレベル、振幅≤0.2V;アラーム出力ハイレベル、振幅≥2.8V、ふかていこう≥100kΩ；

D・電池不足電圧アラーム出力（BL の端、ICカードコントローラ用）：論理ゲート回路出力、正常出力ローレベル、振幅≤0.2V;アラーム出力ハイレベル、振幅≥2.8V、ふかていこう≥100kΩ；

3.5リアルタイムデータ記憶機能

3.5.1流量計はデータ管理上のニーズに対応するため、リアルタイムデータ記憶機能を追加し、設定により以下の3つのいずれかを選択した：

A.発停記録：最近の1200次から停止時間、総量、純流量記録。工場出荷時のデフォルト項目。対応する通信プロトコルは会社が別途提供する）、

B.日レコード：最近920日の日付、0時時点の温度、圧力、標準体積流量、総量を記録した。

C・一定時間間隔記録：1200時間間隔を定めた日時、温度、圧力、標準体積流量及び総量記録。

3.5.2コンピュータを通じて上記の記憶データを読み取り、分析のためのデータレポート、グラフを形成することができる。

3.6ネットワーク通信管理ソフトウェアの機能

流量計はデータ収集器とセットになっており、電話線や広帯域網を通じて通信を行うことができ、ネットワーク中の各流量計の履歴データとパラメータを読み取り、設定することができ、同時に通信管理ソフトウェアは完全な管理機能を実現することができる。

3.7防爆フラグ：ExdIIBT4;エキシアIICT4

3.8保護レベル：IP65

3.9あつりょくそんしつ

流量計の実際の圧力損失の計算式は以下の通りである：

…………………(1)

式中：

ΔP₁——流量計実圧力損失（KPa）；

ρ ——被測定媒体密度（kg／m³）

ΔP －媒体が乾燥空気である場合の流量計の圧力損失（KPa）、その特性曲線を下図に示す

3.10配線ポート：配線インタフェースはM20×1.5雌ねじ山