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JK-LW系列涡轮流量计
JK-LWQ系列气体涡轮流量计
概述
JK-LWQ系列气体涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表技术经过优化设计，综合了气体力学、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、高可靠性的气体精度计量仪表，具有超高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。
该产品经国家防爆产品质检部门GB3836.2000《爆炸性气体环境用电气设备部：通用要求》，GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”》标准检验合格，防爆标志为Exd Ⅱ BT6（隔爆型）、Exia Ⅱ CT6（本安型）。适用于含有ⅡA、Ⅱ8、ⅡC类T1~T6温度组别爆炸性气体混合物的0（仅本安型）1、2区危险场所。
产品特点
◆采用新型传感器，始动流量计，压力损失小，抗震与抗脉动流性能好，不易腐蚀，可靠性好，使用寿命长。
◆采用新型微处理器与高性能的集成芯片，运算精度高，整机功能强大，性能优越。
◆采用的微功耗技术，整机功耗低。既能用内电池长期供电运行，又可由外电源供电运行。
◆按流量频率信号，可将仪表系数分八段自动进行线性修正，可根据用户需要提高仪表的计算精度。
◆采用EEPROM数据存储技术，具备历史数据的存储与查询功能，三种历史数据记录方式可供用户选择。
◆流量计表头可180°旋转，安装使用简单方便。
◆高精确度，一般可达±1.5%R，±1.0%R。
◆重复性好，短期重复性可达0.05%~0.2%正是由于具有良好的重复性，在贸易结算中优先选用的流量计。
◆可检测被测气体的温度、压力和流量，能进行流量自动跟踪补偿，并显示标准状态下（Pn=101.325KPa,Tn=293.15K）的气体流量；可实时查询温度、压力、时间、日期等数据。
工作原理
流量计结构
工作原理
当气流进入流量计时，首先经过独立机芯的前导流体并加速，在流体的作用下，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，在涡轮克服阻力力矩和摩擦力矩后开始转动。当阻力力矩达到平衡时，转速稳定，涡轮转动速度与流量成线性关系，通过旋转的发信盘上的磁体周期性地改变传感器磁阻，从而在传感器两端感应出流体体积流量成正比的脉冲信号。该信号经前置放大器放大、整形后和压力温度传感器检测到的压力、温度信号同时输给流量积算仪进行处理，直接显示标准体积流量和标准体积总量。
流量计算仪工作原理
流量计算仪有温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道以及微处理单元组成，并配有外输出接口，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：
Qn=Zn∕Zg•（Pg+Pa）∕Pn•Tn∕Tg•Qg
式中：Qn-标准状态下的体积流量（m³∕h）
Qg-未经修正的体积流量（m³∕h）
Pg-流量计压力检测点处的表压（KPa）
Tg-介质的绝对温度（273.15+t）k
t-被测介质摄氏温度（℃）
Zn-标准状态下的压缩系数
Tn-标准状态下的绝对温度（293.15k）
Pn-标准大气压（101.325KPa）
技术参数
基本参数
| 执行标准 | 封闭式管道中气体流量的测量-气体涡轮流量计（GB∕T8940-2003） |
| 仪表口径（mm）及连接方式 | 25、40、50、65、80、100、125、150、200、250、250、300采用法兰连接 25、40、50可采用螺纹连接 |
| 精度等级 | ±1.5%R（±1%R需特制） |
| 量程比 | 1:10；1:20；1:30 |
| 仪表材质 | 表体：304不锈钢或者铸铝 叶轮：防腐ABS或优质铝合金 转换器：铸铝 |
| 使用条件 | 介质温度：-20℃~80℃ 环境温度：-30℃~60℃ 相对湿度：5%~90% 大气压力：86KPa~106KPa |
| 工作电源 |
当电压低于2.0时出现欠压指示 |
| 整机功耗 |
|
| 信号输出功能 | 脉冲信号①、4-20mA电流信号②、控制信号③ |
| 通讯输出功能 | RS485通讯④ |
| 实时记录功能⑤ | 起停记录、日记录、定时间间隔记录 |
| 信号线接口 | 内螺纹M20*1.5或其他 |
| 防爆等级 | Exd Ⅱ BT6或Exia Ⅱ CT4 |
| 防护等级 | IP65 |
测量范围及工作压力
| 公称通径（mm） | 型号 | 标准量程（m³∕h） | 扩展量程（m³∕h） | 常规耐压等级（MPa） | 特制耐压等级（MPa） | 安装方式 | ||
| DN25 | LWQ-25□ | S | 2.5-25 | W | 4-40 | 1.6 | 2.5,4.0 | 法兰（螺纹） |
| DN40 | LWQ-40□ | S | 5-50 | W | 6-60 | 1.6 | 2.5,4.0 | 法兰（螺纹） |
| DN50 | LWQ-50□ | S1 | 6-65 | W1 | 5-70 | 1.6 | 2.5,4.0 | 法兰 |
| S2 | 10-100 | W2 | 8-100 | |||||
| DN65 | LWQ-65□ | S | 15-200 | W | 10-200 | 1.6 | 2.5,4.0 | 法兰 |
| DN80 | LWQ-80□ | S1 | 13-250 | W | 10-160 | 1.6 | 2.5-4.0 | 法兰 |
| S2 | 20-400 | |||||||
| DN100 | LWQ-100□ | S1 | 20-400 | W | 13-250 | 1.6 | 2.5 | 法兰 |
| S2 | 32-650 | |||||||
| DN125 | LWQ-125□ | S | 25-700 | W | 20-800 | 1.6 | 2.5 | 法兰 |
| DN150 | LWQ-150□ | S1 | 32-650 | W | 80-1600 | 1.6 | 2.5 | 法兰 |
| S2 | 50-1000 | |||||||
| DN200 | LWQ-200□ | S1 | 80-1600 | W | 50-1000 | 1.6 | - | 法兰 |
| S2 | 130-2500 | |||||||
| DN250 | LWQ-250□ | S1 | 130-2500 | W | 80-1600 | 1.6 | - | 法兰 |
| S2 | 200-4000 | |||||||
| DN300 | LWQ-300□ | S | 200-4000 | W1 | 130-2500 | 1.6 | - | 法兰 |
| W2 | 320-6500 | |||||||
仪表选型
用户在选型时，应根据管道公称压力、介质压力、介质温度、介质组分情况、 流量范围及信号输出要求合理选择流量计的型号规格。
为使流量计的使用性能*佳，流量计的使用流量范围应在（20%~80%）Qmax范围内比较合适。
流量计出厂时的信号输出方式：工况脉冲信号输出（三线制）、标准流量信号（IC卡）输出或RS-485通讯输出。若要求有其他输出功能，请在订货时说明。
选型谱表
例：选用一台不锈钢材质，温压补偿一体化涡轮流量计来测量天然气，用户工况测量范围为20~400m³∕h，要求本安防爆，型号为：JK-LWQ-E-100S1∕S∕L∕B∕N∕N
典型应用：天然气、氮气、压缩空气等中低流速气体
JK-LWG系列液体涡轮流量计
概述
JK-LWG系列涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表技术经过优化设计，具有结构简单、轻巧、精度高、重复性好、反应灵敏，安装维护使用方便等特点的新一代涡轮流量计，广泛用于测量封闭管道中与不锈钢1Cr18Ni9Ti、2Cr13及刚玉A12O3、硬质合金不起腐蚀作用，且无纤维、颗粒等杂质，工作温度下运动粘度小于5*10﹣²*³㎡∕s的液体，对于运动粘度大于5*10﹣²*³㎡∕s的液体，可对流量计进行实液标定后使用。若与具有特殊功能的显示仪表配套，还可以进行定量控制、超量报警等，是流量计量和节能的理想仪表。
工作原理
当被测流体流过传感器时，在流体作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的感应电势，即电脉冲信号，经放大器放大后，送至显示仪表显示。
涡轮流量计的流量方程可分为两种：实用方程和理论流量方程。
流量计的系数与流量（或管道雷诺数）的关系曲线如下图所示。由图可见，仪表系数可分为两段，即线性段和非线性段。线性段约为其工作段的三分之二，其特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关。在非线性段，特性受轴承摩擦力，流体粘性阻力影响较大。当流体低于传感器流量下限时，仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上限时要注意防止空穴现象。结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的，它仅在系统误差水平方面有所不同。
传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出，它完全不问传感器内部流体机理，把传感器作为一个黑匣子，根据输入（流量）和输出（频率脉冲信号）确定其转换系数，它便于实际应用。但要注意，此转换系数（仪表系数）是有条件的，其校验条件是参考条件，如果使用时偏离此条件系数将发生变化，变化的情况视传感器类型，管道安装条件和流体特性参数的情况而定。
理论流量方程
根据动量矩定理可以列出叶轮的运动方程
国内外学者提出许多理论流量方程，他们适用于各种传感器结构及流体工作条件，至今涡轮仪表特性的水动力学特性仍旧不很清楚，它与流体特性及流动特性有复杂的关系。比如当现场有漩涡和非对称速度分布时水动力学特性就非常复杂。不能用理论式推导仪表系数，仪表系数仍需由实流校验确定。但是理论流量方程有巨大的实用意义，它可用于指导传感器结构参数设计及现场使用条件变化时仪表系数变化规律的预测和估算。
产品特点
♦高精确度，一般可达±1%R、±0.5%R，高精度型可达±0.2%R；
♦重复性好，短期重复性可达0.05%~0.2%，正是由于具有良好的重复性，如经常校准或在线校准可得到极高的精确度，在贸易结算中是优先选用的流量计；
♦输出脉冲频率信号，适用于总量计量及与计算机连接，无零点漂移，抗干扰能力强；
♦可获得很高的频率信号（3~4kHz），信号分辨率强；
♦范围度宽，大中口径可达1:20，小口径为1:10；
♦结构紧凑轻巧，安装维护方便，流通能力大；
♦适用高压测量，仪表表体上不必开孔，易制成高压型仪表；
♦专用型传感器类型多，可根据用户特殊需要设计为各类专用型传感器，例如低温型、双向型、井下型、混砂专用型；
♦可制成插入型，适用于大口径测量，压力损失小，价格低，可不断流取出，安装维护方便。
主要技术参数
| 执行标准 | 涡轮流量传感器（JB∕T9246-1999） |
| 仪表口径（mm）及连接方式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺纹连接 （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法兰连接 |
| 精度等级 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制） |
| 量程比 | 1:10；1:15;1:20 |
| 传感器材质 | 304不锈钢、316（L）不锈钢等 |
| 使用条件 | 介质温度：-20℃~120℃ 环境温度：-20℃~60℃ 相对湿度：5%~90% 大气压力：86KPa~106KPa |
| 信号输出功能 | 脉冲信号、4~20mA信号 |
| 通讯输出功能 | RS485通讯、HART协议等 |
| 工作原理 |
|
| 信号线接口 | 基本型：豪斯曼接头或自带三芯线缆；防爆型：内螺纹 M20*1.5 |
| 防爆等级 | ExiaⅡCT4或ExdⅡBT6 |
| 防护等级 | IP65或更高（可定制） |
测量范围及工作压力
| 仪表口径（mm） | 正常流量范围（m³∕h） | 扩展流量范围（m³∕h） | 常规连接方式 与耐压等级 | 特制耐压等级（MPa）（法兰夹装） |
| DN4 | 0.04~0.25 | 0.04~0.4 | 螺纹连接∕6.3MPa | 10、16、25 |
| DN6 | 0.1~0.6 | 0.06~0.6 | 螺纹连接∕6.3MPa | 10、16、25 |
| DN10 | 0.2~1.2 | 0.15~1.5 | 螺纹连接∕6.3MPa | 10、16、25 |
| DN15 | 0.6~6 | 0.4~8 | 螺纹连接∕6.3MPa | 4.0、6.3、10、16、25 |
| 螺纹连接∕2.5MPa | ||||
| DN20 | 0.8~8 | 0.45~9 | 螺纹连接∕6.3MPa | 4.0、6.3、10、16、25 |
| 螺纹连接∕2.5MPa | ||||
| DN25 | 1~10 | 0.5~10 | 螺纹连接∕6.3MPa | 4.0、6.3、10、16、25 |
| 螺纹连接∕2.5MPa | ||||
| DN32 | 1.5~15 | 0.8~15 | 螺纹连接∕6.3MPa | 4.0、6.3、10、16、25 |
| 螺纹连接∕2.5MPa | ||||
| DN40 | 2~20 | 1~20 | 螺纹连接∕6.3MPa | 4.0、6.3、10、16、25 |
| 螺纹连接∕2.5MPa | ||||
| DN50 | 4~40 | 2~40 | 螺纹连接∕2.5MPa | 4.0、6.3、10、16、25 |
| DN65 | 7~70 | 4~70 | 螺纹连接∕2.5MPa | 4.0、6.3、10、16、25 |
| DN80 | 10~100 | 5~100 | 螺纹连接∕2.5MPa | 4.0、6.3、10、16、25 |
| DN100 | 20~200 | 10~200 | 螺纹连接∕1.6MPa | 2.5、4.0、6.3、10、16、25 |
| DN125 | 25~250 | 13~250 | 螺纹连接∕1.6MPa | 2.5、4.0、6.3、10、16 |
| DN150 | 30~300 | 15~300 | 螺纹连接∕1.6MPa | 2.5、4.0、6.3、10、16 |
| DN200 | 80~800 | 40~800 | 螺纹连接∕1.6MPa | 2.5、4.0、6.3、10、16 |
仪表选型
注1：DN15~DN40常规为螺纹连接，如希望采用法兰连接，请在“公称通径”后加“（FL）”
例如，选用一台法兰连接式防爆型涡轮流量计测量柴油，管道为DN40，现场需要显示并远传二线制电流信号，要求精度0.5级，304不锈钢材质，仪表耐压16MPa测量范围为标准量程，其产品型号应为：JK-LWG-40（FL）∕D∕05∕S∕S∕E∕H16
注2：在选取D型仪表时，用户可选择二线制，三线制或者四线制，如不指定默认为二线制。
型号表示方式 二线制4-20mA LWG-40（FL）∕D∕05∕S∕S∕B∕H16
三线制4-20mA LWG-40（FL）∕D-3∕05∕S∕S∕B∕H16
四线制4-20mA LWG-40（FL）∕D-4∕05∕S∕S∕B∕H16
典型应用：水、柴油、甲醇等无杂质无强烈腐蚀性液体。
