旋进旋涡流量计

1、旋进旋涡流量计 安装使用说明书2016-01版目录一、概述21.1产品主要特点31.2主要用途3二、结构与工作原理32.1流量计结构32.2工作原理42.3流量积算仪工作原理4三、主要技术参数与功能53.1流量计规格、基本参数和性能指标（见表1）53.2标准状态条件53.3使用条件：53.4电气性能指标63.5防爆标志63.6防护等级6四、仪表安装64.1流量计外形尺寸及安装外形尺寸图64.2流量计安装7直管段要求8安装注意事项8五、使用方法105.1键盘定义与显示105.2流量计菜单和参数说明105.3参数设置及操作14六、 转换器接线图176.1端子板接线图176.2信号端子接线说明17七

2、、常见故障18八、 包装、运输及贮存198.1包装198.2运输198.3贮存19一、概述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领先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l 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；l 采用16位电脑芯片，集成度高，体积小，性能好，整机功能强；l 智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传

3、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；l 采用双检测技术可有效地提高检测信号强度，并抑制由管线振动引起的干扰；l 采用国内领先的智能抗震技术，有效的抑制了震动和压力波动造成的干扰信号；l 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；l 转换器可输出频率脉冲、420mA模拟信号，并具有RS485接口，可直接与微机联网，传输距离可达1.2km；l 多物理量参数报警输出，可由用户任选其中之一；l 压力、温度信号为传感器输入方式，互换性强；

4、l 整机功耗低，可用内电池供电，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首选产品。43二、结构与工作原理522.1流量计结构61流量计由以下七个基本部件组成（图1）：7 1.旋涡发生体图一用铝合金制成，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。 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。 智能流量计积算仪（原理见图3）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

5、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. 压电晶体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。 消旋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工作原理图二流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型线（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

6、。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，最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)。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

7、子修正，气态方程如下： (2)式中：QN标况下的体积流量(m3/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；图三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图三三、主要技术参数与功能3.1流量计规格、基本参数和性能指标（见表1）公称通径DN（mm）流量范围(m3/h)工作压力（MPa）准确度等级重复性150.6121.62.54.06.310.016.01.01

8、.5小于基本误差限绝对值的1/320115252403237040480506130658400801550010040100010.010.012550120015010020001.62.54.02003603600（表1）注：1.准确度：为温度、压力修正后的系统精度；3.2标准状态条件：P=101.325KPa，T=293.15K3.3使用条件：环境温度：-30+65相对湿度：5%95%介质温度：-20+80大气压力：86KPa106KPa3.4电气性能指标工作电源：A外电源：24VDC±15%，纹波5，适用于420mA输出、脉冲输出、报警输出、RS-485等；B内电源：1组3

9、.6V锂电池（ER26500），当电压低于3.0V时，出现欠压指示。整机功耗：A外电源：<2W;B内电源：平均功耗1mW，可连续使用两年以上。脉冲输出方式：A 工况脉冲信号，直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出，高电平20V，低电平1V；B 定标脉冲信号，与IC卡阀门控制器配套，高电平幅度2.8V，低电平幅度0.2V， 单位脉冲代表体积量可设定范围：0.001m3100m3。单选择该值时必须注意：定标脉 冲信号频率应1000Hz。C 定标脉冲信号，经光耦隔离放大输出，高电平20V，低电平1V。3.4.4 RS485通信（光电隔离），可实现以下功能：A采用RS485接口，可

10、直接与上位机或二次表联网，远传显示介质的温度、压力和经温度、压力补偿后的标准体积流量和标准体积总量；B由RS485接口与HW数据采集器配套，可组成电话网络通信系统，一台数据采集器可带15台流量计；C由RS485接口与HW数据采集器配套，可组成宽带网络通信系统，由INTERNET传输数据，一台数据采集器可带8台流量计。3.4.5 420mA标准电流信号（光电隔离）与标准体积流量成正比，4mA对应0 m3/h， 20 mA对应最大标准体积流量（该值可在一级菜单中进行设置），制式：两线制或三线制，流量计可根据所插电流模块自动识别，并正确输出。控制信号输出：A下限报警信号（LP）：光电隔离，高低电平报

11、警，报警电平可设定，工作电压12V+24V，最大负载电流50mA；B上限报警信号（UP）：光电隔离，高低电平报警，报警电平可设定，工作电压12V+24V，最大负载电流50mA；C关阀报警输出（BC端，IC卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度0.2V；报警输出高电平，幅度2.8V,负载电阻100k；D电池欠压报警输出（BL端，IC卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度0.2V；报警输出高电平，幅度2.8V,负载电阻100k；3.5防爆标志：ExdIIBT4;ExiaIICT43.6防护等级：IP65四、仪表安装4.1流量计外形尺寸及安装外形尺寸图流量计的外形尺寸如图3所

12、示，图中未注尺寸列于表1中，流量计采用法兰连接方式，法兰尺寸执行GB/T91129113-2000标准。表3 单位：mm公称通径DN流量计长度APN1.64.0MPaHDKnLdHDKnLdHDKnLd2520030512585414653220032014010041876502303301651254189980330360200160818132PN1.6MPaPN2.54.0MPa100410376220180818156390235190822156150570430285240822211450300250826211PN1.6MPaPN2.5MPaPN4.0MPa20070047

13、0340295122226649036031012262745103753201230284注：以上数据仅供参考，具体以实物为准，如有技术升级，暂不另行通知4.2流量计安装4.2.1流量计的安装流量计安装时，严禁在其进出口法兰处直接进行电焊，以免烧坏流量计内部零件。对于新安装或检修后的管道务必进行清扫，去除管道中的杂物后方能安装流量计。流量计应安装在便于维修、无强电磁场干扰、无强烈机械振动以及热辐射影响的场所；流量计不宜用在流量频繁中断和有强烈脉动流或压力脉动的场合； 流量计室外安装时，上部应有遮盖物，以防雨水浸入和烈日曝晒影响流量计使用寿命；l 流量计可任意角度安装，流体的流向应与流量计上标

14、识的流向一致；l 在管道施工中，应考虑安装伸缩管或波纹管，以免对流量计造成严重的拉伸或断裂；l 流量计应与管道同轴安装，并防止密封片和黄油进入管道内腔；l 采用外电源时，流量计必须有可靠接地，不得与强电系统共用地线，在管道安装或检修时，不得把电焊系统的地线与流量计搭接。l 为了不影响流体正常输送和便于维护，要求按图4 所示安装旁通管道，并保证前3DN、后1DN的直管段；图四4.2.2直管段要求根据旋进旋涡流量计的工作原理和流量计对上、下游直管段要求，对各种上游阻力件，建议采用如下图所列的前后直管段长度，且保持直管段内壁光滑平直。4.2.3安装注意事项² 传感器按流向标志可在垂直、水平

15、或任意倾斜位置上安装；² 当管线较长或距离振动源较近时，应在流量计的上、下游安装支撑，以消除管线振动的影响；² 传感器的安装地点应有足够的空间，以便于流量计的检查和维修，并应满足流量计的环境要求；² 应避免外界强磁场的干扰；² 在室外安装使用时，应有遮盖物，避免烈日曝晒与雨水浸蚀，影响仪表使用寿命；² 管线试压时，应注意智能型流量计所配置压力传感器的压力测量范围,以免过压损坏压力传感器。² 应注意安装应力的影响，安装流量计上游和下游管道应同轴，否则会产生剪切应力。安装流量计的位置应考虑密封垫片的厚度，或在下游侧安装一个弹性伸缩节。&#

16、178; 安装流量计之前应先清除管道中的焊渣等杂物。² 投入运行时，应缓慢开启流量计上、下游阀门，以免瞬间气流过急而冲坏起旋器。² 当流量计需要有信号远传时，应严格按“电气性能指标”要求接入外电源（824）VDC，严禁在信号输出口直接接入220VAC或380VAC电源；² 用户不得自行更改防爆系统的接线方式和任意拧动各个输出引线接头；² 流量计运行时，不允许随意打开后盖改动仪表参数，否则影响流量计的正常工作；² 定时检查流量计法兰处的泄漏情况。说 明图 示保证其上游侧的直管段长度至少为3D，其下游侧的直管段长度至少为2D。示意图见。（D：旋进旋

17、涡流量计的公称通径）弯管：对于弯管，要保证其上游侧的直管段长度至少为3D，其下游侧的直管段长度至少为2D。示意图见。缩管：对于缩管，要保证其上游侧的直管段长度至少为3D，其下游侧的直管段长度至少为2D。示意图见。扩管：对于扩管，要保证其上游侧的直管段长度至少为3D，其下游侧的直管段长度至少为2D。示意图见。阀门：如果上游侧有阀门，那么要保证其上游侧的直管段长度至少为5D，其下游侧的直管段长度至少为2D。示意图见。4.2.4内置电池的使用及更换电池电量显示当电池显示仅剩一格时，要求用户在一个月内更换电池；只显示电池外形符号时，则电池电量已耗尽，必须立即更换电池。电池的更换方法打开智能流量积算仪的

18、后盖，松开电池盖板上的三颗螺钉，拔下电池插座，取出电池，换好新电池后重新安装。4.2.5防爆场所安装要求² 流量计应有可靠的接地，防爆接地不应与强电系统的保护接地共用。² 现场测试电源时，不允许使用交流电源接地。² 在任何情况下，用户不得自行更改防爆电路、元器件和防爆型式。² 必须先切断外接电源再打开转换器盖子。五、使用方法5.1键盘定义与显示 左移、参数设定确认键及退出子目录键； 工厂设置快键键、下移、数字递减键； 上移、数字递减键； 右移、进入参数设置。5.2流量计菜单和参数说明流量计菜单结构流量计参数说明l 流量参数设置：对瞬时流量的相关参数进行定

19、义和规定。瞬时流量单位 选择项: L/s L/m L/h m3/s m3/m m3/h USG/s USG/m USG/h kg/s kg/m kg/h t/s t/m t/h Nm3/s Nm3/m Nm3/h 默认值 = m3/h定义瞬时流量显示的单位小数点位数选择项: 0 1 2 3 ，默认值 = 1定义瞬时流量显示的小数位数量 程（20mA)浮点数： 99999999.00-0.00 m3/h ，默认值 = 100.0 m3/h量程是指在瞬时流量达到此设定值时，电流输出 = 20mA改变此参数将会影响: 电流输出、高低流量报警等小信号切除浮点数: 9.90 0.00 % ，默认值 =

20、0.0 %当瞬时流量的绝对值小于刻度流量×此设定百分比时，使得瞬时流量=0低报警设定值浮点数: 99.00 0.00 % ，默认值 = 0.0当瞬时流量的绝对值小于量程×此设定百分比时，输出低报警信号。此设置值必须<高报警设置值!高报警设定值浮点数: 99.00 1.00 % ，默认值 = 90.0 %当瞬时流量的绝对值大于量程×此设定百分比时，输出高报警信号。此设置值必须>低报警设定值!阻尼时间浮点数: 30.0 0.1 ，默认值 = 0.1定义流量平滑滤波的时间常数，此值越大流量越稳，但响应时间越长l 总量参数设置：对累积流量的相关参数进行定义和规

21、定。总量单位选择项: L m3 Nm3 USG kg t ，默认值 = m3定义总量显示的单位小数点位数选择项: 0 1 2 3 ，默认值 = 1定义总量显示的小数位数总量清零选择项: No Yes ，默认值 = No清除总量正向总量设置浮点数： 9999999999 0.00 m³ ，默认值 = 当前总量设置此值后，当前的总量将会被此设置值覆盖。注：若总量显示“Over Flow!”，请及时处理（清零或预置），以免影响正常测量。l 仪表校准：校准模拟量输出和仪表零点4mA校准浮点数： 5.0 3.0 ，默认值 = 0.0执行此功能,同时用精密电流表测量4-20mA电流输出,将读数输

22、入仪表,则仪表内部自动完成校准运算20mA校准浮点数： 21.0 19.0 ，默认值 = 0.0执行此功能,同时用精密电流表测量4-20mA电流输出,将读数输入仪表,则仪表内部自动完成校准运算温度校准温度校验功能，如无标准校准设备不可擅自操作该项目压力校准压力校验功能，如无标准校准设备不可擅自操作该项目l 通讯参数设置:对RS485输出进行设置通讯协议选择项: Modbus-RTU Modbus-ASCII默认值 = Modbus-RTU波特率选择项: 1200 2400 4800 9600 19200 38400默认值 = 19200数据位数选择项: 7 8 ，默认值 = 8在RTU协议下，

23、不能选择7位数据位校验方式选择项: None（无校验） Odd（奇校验） Even（偶校验）默认值 = Even（偶校验）设备位号数字: 247 1 ，默认值 = 1注：通讯的具体操作请参见电磁MODBUS用户手册。l 工厂参数设置：对关键参数进行设置。仪表出厂后不准随意修改此菜单参数介质类型仪表补偿方式，以及工况标况算法选择仪表口径选择项: 15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、 mm默认值 = 50 mm标定系数浮点数 ，默认值 与口径相对应此参数在进行实流标定时确定此参数仅与传感器有关，表示传感器的特征值当地大气压浮点数： 0-99999

24、99999默认值 = 0.1013(Mpa)工况压缩系数浮点数： 0-9999999999默认值 = 1.0用于气体温度压力补偿计算标况压缩系数浮点数： 0-9999999999默认值 = 1.0用于气体温度压力补偿计算流体密度浮点数： 0-9999999999默认值 = 1.29kg/m3流体密度用于质量单位转换。仅仅在流体为液体时设置才有效非线性修正信号输出选择原始信号：转换器测量传感器得到的真实频率直接输出修正信号：原始信号经线性修正后输出修正F1-6修正系数K1-6Q=3600*f/k；Q:瞬时流量f:信号频率k:仪表系数f1-6从大到小依次输入标定点流量下对应的频率k1-6 对应f1

25、-6的系数语言设置选择项： 简体中文（Chinese） 英文（English）默认值 = 简体中文（Chinese）l 高级参数设置：不对使用者开放5.3参数设置及操作5.3.1 通用操作当处于主界面（如图1所示）状态下，图1按可进入参数设置界面，如图2所示：图2出现图2所示界面后，按或可以选择不同的设置项。选中的设置项会呈现反显状态，例如图2中所反显的位置表示当前选中的设置项为流量参数设置项。若无需设置参数，此时可按返回至主界面（图1）；若需要设置某项参数，则通过或键的操作选中设置项后，按进入单个设置项的子菜单，以流量参数设置项为例，当流量参数设置栏呈现反显状态后，按会出现图3所示画面：图3

26、按或可选择所需设置的参数，与上一菜单类似，被选中的设置项会呈现反显状态，若需要返回图2所示菜单，按键；若需要进入某设置项的下一级菜单，则按键，此时可进行参数的详细设置，如图4所示：图4反显状态表示当前瞬时流量单位的设置为m³/h，通过按或可更改此设置，以图4中的“m³/h”为例，此时按键，瞬时流量的单位会变为m³/m，如图5所示：图5图5中反显的单位依然是m³/h，这是因为更改了设置后，还没有保存设置，如果需要保存设置，则按，系统会提示“确认”和“退出”选项，如图6所示：图6此时，继续按，则保存改动后的设置，界面会返回上一级菜单（图3所示）；若无需保存设

27、置，则按退出至上一级菜单（图3所示）。若需要从图4画面直接返回至图3界面，即不更改参数，可按，系统也会提示“确认”和“退出”选项，可参见图6，此时按保存设置退出或按不保存设置退出均可，退出后会显示图3所示界面。当界面不处于主界面（图1所示）的情况下，用户较长时间不进行操作，系统会自动返回至主界面。5.3.2 仪表校准l 4mA校准进入到4mA校准界面-将电流表接在端子板上4-20mA的“+”和“-”端，观察电流表读数，若当前电流不是4mA，则将当前电流的值输入到本设置项中，输入方式可参考量程设置方式，输入后，电流的值会自动调节至4mA，若仍有偏差，则继续输入当前电流值，直至4mA校准完成。l

28、20mA校准进入到20mA校准界面-将电流表接在端子板上4-20mA的“+”和“-”端，观察电流表读数，若当前电流不是20mA，则将当前电流的值输入到本设置项中，输入方式可参考量程设置方式，输入后，电流的值会自动调节至20mA，若仍有偏差，则继续输入当前电流值，直至20mA校准完成。六、 转换器接线图6.1端子板接线图标示功能备注24VDC+DC 1836v供电 +电源24v+ 24VDC-DC 1836v供电 -电源24v-4-20mA+420mA输出+电流输出为有源，不需要也不能外供24V电源给电流输出端子，负载电阻500-420mA输出-Pulse+频率或脉冲输出+频率或脉冲输出为有源，负载电流30mA-频率或脉冲输出-RS485+RS485输出+RS485输出-RS485输出-Alarm H+高报警输出+高报警输出，建议接24VDC中间继电器，负载电流30mA-高报警输出-Alarm L+低报警输出+低报警输出，建议接24VDC中间继电器，负载电流30mA-低报警输出- 注：1、当仅使用电池供电时（无24VDC供电）所有输出功能均禁止，只要接入24VDC电源，输出功能自动启