LZJ-ⅢC型流体质量计算机.doc

一、概述LZJ-C型流体质量计算机是一种能与涡街流量传感器配套，应用于蒸汽（过热蒸汽、饱和蒸汽）、压缩空气、常温水、高温高压水，工况温度、压力波动下进行流体密度自动补偿的积算、显示、输入和输出的计算机化智能仪表。仪表自配温度变送器能与分度号为Pt100的铂热电阻连接，可与压力变送器、涡街流量传感器（脉冲输出），孔板流量计等直接连接。同时提供涡街传感器、压力变送器和差压变送器的直流工作电源。仪表由单片计算机为核心以及大中规模集成电路构成。并设计了方便操作的工况参数、系数输入系统，设计了自动检测校验系统。仪表采用四字节浮点运算6位LED数码显示。D/A电流输出，备有断电数据保存功能，AC/DC供电识别、传感器故障报警、工作计时、机箱门开关报警等功能。该仪表具有设计先进，结构合理，测试方便，配套灵活，计算精度高的特点，适用于电力、纺工、热电、化工、轻工、冶金等工业部门。LZJ-C（B）型为盘装式结构的流体质量计算机。LZJ-C（A）型为壁挂式结构的流体质量计算机。二、主要技术指标2.1输入信号A压力模拟电流420mAB涡街流量传感器脉冲信号高电平4V 低电平2V 05000HzC测温铂热电阻Pt100 100280 （0500）2.2输出电流信号DC 010mA 负载电阻 0500DC 420mA 负载电阻 02002.3输出显示内容6位LED数码显示，可以手动切换显示内容。显示内容（1） 瞬时流量 提示符L 四位有效数字 计量单位 吨/小时（t/h） 或立方米/小时（m3/h）（2）流体压力 提示符P 四位有效数字 计量单位 兆帕 （MPa）（3）流体温度 提示符t 四位有效数字 计量单位 摄氏度（）（4）累积流量 无提示符 六位有效数字 计量单位 吨（t） 或立方米（m3）（5）仪表系数 提示符A 五位有效数字 计量单位 立方分米/赫兹（dm3/Hz）（6）涡街频率 提示符F 四位有效数字 计量单位 赫兹（Hz）（7）仪表编号 提示符b 三位有效数字 0255（8）工作时间及记录 提示符d 四位有效数字 分辨率 10分钟三只指示灯亮（1） AC仪表处于交流供电状态（2） DC仪表处于直流供电状态（3） ALM为传感器故障报警指示灯2.4.基本误差 0.5%2.5.开孔及基本尺寸（1）LZJ-C（B）型 盘装式 外型尺寸 80160150开孔尺寸 76+1 152+2 （2）LZJ-C（A）型 壁挂式 外形尺寸 2403201053-6 安装尺寸 320 2102.6.仪表辅助功能（1） AC220V、DC12V仪表供电识别；（2） 传感器故障报警；（3） 仪表箱门开关报警。接线时按图二，将行程开关常开端接接线端子7和9（即0和B）；2.7. 通讯接口：RS232C/485通信速率：1200b/s、4800b/s、9600b/s、19200b/s（可由用户选择，有特殊通信速率要求，在合同中注明，LZJ-C（A）无此功能）。2.8. 仪表通讯数据：（1） 基本上传数据：累积流量、瞬时流量、补偿温度、补偿压力、涡街频率、工作时间（2） 辅助上传数据：AC/DC交直供电状态、传感器故障报警、仪表箱的门开关、10%以下小流量设置功能。2.9. 消耗功率：约7W2.10. 工作条件：环境温度045 相对湿度 85% 周围空气中不含腐蚀性气体2.11. 工作电源：50Hz土2HzDC12V，内部自动电子开关转换。 三、结构和功能3.1LZJ-C（A）壁挂式仪表面板上有一组6位LED数码显示器和手动显示选择按钮，并有显示内容和相应的提示符计量单位。 LZJ-C（B）盘装式仪表面板上有一组6位LED数码显示器和四只操作功能键，并有显示内容和相应的提示符计量单位。3.2仪表内部由4块印制线路板及相应的电子元器件组成。a.显示用电路印制板。b.主机、电源、转换电路及通讯接口印刷板。c.压力转换板d.温度转换板3.3按键功能开关，及其相应的功能：a、LZJ-C（B）盘装式仪表（1）工作/键入置换开关，在后面板接线端子 27 左侧。当开关置于“键入”时，操作人员可以通过面板上的四个功能按键，预置各参数、系数，当开关置于“工作”时，仪表进入工作运行状态。（2）LZJ-C（B）面板操作键盘由“”（09）、“.”（小数点）、“ ”（进位）、显示选择四只功能按键组成。b、LZJ-C（A）壁挂式仪表LZJ-C（A）由机内主印制板右侧上的三只小键盘（09），小数点，进位，和面板上的显示选择按钮组成。能方便的输入09，进位和加载小数点，当工作/键入开关处于“键入”状态时，通过上述四只功能键，可输入下述仪表系数及相关参数。A. 压力变送器量程 MPa 提示符 EB. 仪表系数 提示符 AC. D/A输出量程 T/h 提示符 HD. 仪表编号 提示符 bE. 介质选择 提示符 C当介质为过热蒸汽时C选“1” 当介质为饱和蒸汽时C选“2” 不带密度补偿，人工设置参数（即仪表系数密度值）C选“0”或“3”（3）复位按钮（RESET）当键入/工作开关置于“键入”时，按复位按钮清原输入参数及累积流量。3.4显示选择按钮面板上的显示选择按钮在仪表正常运行时，每按一次则切换一次输出显示内容。3.5断电保护及自启动系统仪表采用断电保护存储器，仪表断电后，能自动保存仪表内所存数据，当交直流电源供电低于20%时，仪表内看门狗将单片机置于关闭状态，当电源达到供电值时，仪表自动恢复工作。四、工作原理见原理框图（图一）4.1温度变送电路：采用四线制接法，直接与Pt100铂热电阻连接，由高精度电流源提供Pt100的稳恒电流，取流过Pt100上的电压降进行放大，送入V/F电路，同时用高精度电阻（200 0.02%）作电阻满量程基准，由电子开关分时采样，定时自动校验，以提高温度变送器的长时间工作稳定性。4.2压力变送器电流的变换：由压力变送器输出420mA的电流送到机内，经标准电阻取样，由电子开关分时采集输入电流及基准电压，送入V/F变换器。4.3光电整形涡街流量传感器送来的脉冲信号，经光电耦合整形后，送入计数器。4.4脉冲计数：由温度变送电路及压力变送器输出电流信号，经处理后由V/F电路变换成相应的脉冲信号及来自光电耦合整形电路送来的涡街脉冲信号经计数器电路计数，每一个采样周期送入89S52为核心的单片微机内，经计算处理后送入LED显示及D/A电流输出。4.5键入电路及显示选择电路，采用动态扫描的方法进入人机对话及显示选择，方便地送入显示参数。4.6计算公式涡街流量传感器输入时流量计算公式：L=FAt式中L 实际流量F 单位时间内涡街脉冲数A 仪表系数工况条件下密度t 时间间隔，本仪表取3600s五、使用和校验5.1.仪表的使用仪表投入使用时或仪表修理后，需将仪表系数及各参数输入机内，首先将“工作/键入”开关置于“键入”一端（即处于按下状态），按复位键或将仪表断一下电，通电后仪表显示提示符E，此时可输入E参数，输入方法如下：5.1.1压力变送器满量程输入方法提示符E，按使用的变送器量程输入相应的参数，单位为MPa。键入时，每按一次“”（09）键则在末位加1，每按一次“ ”（进位），则进位一次，“.”（小数点）直接按，使用时熟练操作几遍即可正确输入。如变送器为1.6MPa，则输入1.6000。5.1.2 仪表系数输入方法提示符A，仪表系数即能配置涡街流量传感器提供的系数，单位为dm3/Hz。操作方法同5.1.15.1.3D/A输出满度值输入方法提示符H，根据用户所配记录仪表或其他负载，输入要输出D/A满量程值，如需输出010T/420mA，即在H提示符下，输入10.000即可。5.1.4仪表编号的输入方法提示符b，根据用户设定值输入，有0255可选择，在提示符b下，输入用户设定的数值，如编号为16，即在b提示符下输入16即可。5.1.5介质选择提示符C，输入介质选择项，仅输入一位，0.1.2.3，其中：1过热蒸汽（带温压补偿）2饱和蒸汽（带温度补偿）3或0不带密度补偿。其A的输入系数为所配一次传感器的仪表系数和工况密度的乘积。5.2. 通讯接口的选择，本机可提供RS232C/485异步串行通讯接口，其通讯接口方式及速率1200b/s、4800b/s、9600b/s、19200b/s的选择须在协议中注明，如通信速率不在上述范围内，可在供货合同中注明。5.3. 仪表内设D/A电流调节电位器，调节向机外变送正比于流量（或压力、温度可在订货中注明）的电流值，其中幅度为010mA或420mA（订货时注明）出厂时已调节好，可外接一只等效于负载数值的电阻（010mA时1500，420mA时1200）。5.4. 仪表的校验仪表运算精度由软件程序保证，输入通道由标准电阻（200土0.02%）和基准电压源（LM1403）保证，如需校验，发现有超差和工作不正常可置换相应基准元件。首先进入校验时，模拟工况状态参数（1）调节标准电阻箱，按Pt100分度号，对照显示值和理论值进行误差计算。（2）调节电流源模拟压力变送器输出电流，根据键入满度值比例进行对比，进行基本误差计算。（3）模拟涡街流量传感器，可输入脉冲信号，其高电平大于等于4V，低电平小于等于2V即可，此时可根据公式，计算理论值和实际显示值，进行误差计算。六、安装使用6.1安装：仪表经校验后，可投入现场使用，C（B）盘装仪表的表板为横式，两侧用支架紧固，仪表接线如图二。当需要10%低流量设置功能时，将接线端子7和8短接（即0和A）此功能需在供方与用户方签订合同后提供。当需要机箱门报警功能时，将行程开关的常开端接接线端子7和9（即0和B）；C（A）型壁挂式仪表，安装尺寸用螺栓直接固定在墙壁上，接线如图三。6.2经检查接线无误后接通电源，“键入/工作”开关置于“键入”，输入相应参数。输入结束后，“键入/工作”开关置于“工作”，仪表即进入运行状态。七、保管、维护和常见故障及排除办法7.1仪表安装前应存放在干燥通风环境内，移动时不可撞击和跌损，不要随意打开仪表拔出集成电路，维修时需使用电烙铁时，应用烙铁余热在仪表断电后进行。7.2仪表电路部分采用大中规模集成电路和专用集成电路及阻容电路，故障率低，如不能正常工作，其主要原因大都为操作失败，或某器件接触不良造成，检查时，请按附表（简单故障分析表）进行。检查排除简单故障的工作需由一定电路技术及工作经验的仪表操作人员进行，不要随意焊下集成电路。附表：简单故障分析表故障现象可能原因排除办法1开机无显示电源故障220V是否接入机内工作电源及机内保险丝是否烧毁，更换2开机显示全HHH无仪表系数存储器24C04或89S52坏更换3系数送不进某键入键失灵，集成电路接触不良检查按键及有关集成电路插脚，是否接触良好4显示混乱受高压电干扰或集成电路接触不良或集成电路损坏重新启动仪表，置换有关集成电路，注意电路的插入方向5P值不准基准电压1403损坏，电子开关4052失灵，其调节器是否调乱检查1403（2）（3）是不是2.500v+3mv置换4052模拟电子开关集成电路，重新调校6无电流输出或输入失控输出三极管损坏置换9013三极管7t值显示不准温度变送电路电子开关4052损坏，或Pt100的外接线接触不良，Pt100铂热电阻损坏更换4052电路，修理温度变送电路，检查Pt100连接线，置换Pt1008无涡街频率F值显示涡街流量传感器无信号输出，信号线断裂，光电耦合器损坏检查涡街流量传感器，工作电源信号输出及光电耦合器，置换损坏元件仪表原理框图脉冲计数电压基准单片机处理系统显示选择系数输入DA电流输 出断电保护光偶整形通讯接口六位LED显 示压力I/F变换温度变送t/f键入工作电阻基准图一：原理框图图二：LZJC（B）型盘装式仪表接线图工业铂热电阻分度表分度Pt100 R0=100.000102030405060708090ITS-90 电阻值（）0100.00103.9107.79111.67115.54119.40123.24127.08130.90134.71100138.51142.29146.07149.83153.58157.33161.05164.77168.48172.17200175.86179.53183.19186.84190.47194.10197.71201.31204.90208.48300212.05215.61219.15222.68226.21229.72233.21236.70240.18243.64400247.09250.53253.96257.38260.78264.18267.56270.93274.29277.64饱和蒸汽的密度和压力表表二 （按温度排列）t0123456789PPPPPPPPPP1100.82650.85280.87980.90570.93590.96500.99481.0251.0571.0890.1432660.1481470.1531640.1583200.1636180.1690600.1746500.1803900.1862830.1923331201.1221.1551.1901.2251.2611.2981.3361.3751.4151.4550.1985430.2049150.2114540.2181620.2250420.2320980.2393330.2467510.2543540.2621471301.4971.5391.5831.6271.6721.7191.7661.8151.8641.9150.2701320.2783140.2866960.2952800.304070.313080.322290.331730.341380.351271401.9672.0192.0732.1292.1852.2422.3012.3612.4222.4840.361380.371720.382310.393130.404200.415520.427090.438920.451010.463371502.5482.6132.6792.7472.8162.8862.9583.0323.1063.1820.476000.488900.502080.515540.529290.543330.557670.572300.587