TDS型智能旋进流量计-课件

TDS型智能旋进流量计TDS型智能旋进流量计旋进流量传感器结构与工作原理压电传感器旋涡发生体整流器旋进流量传感器结构与工作原理压电传感器旋涡发生体整流器

旋进流量计

流场仿真

旋进横向截面速度与压力场

旋进纵向截面速度与压力场旋进流量传感器工作原理旋进横向截面速度与压力场旋进纵向截面速度与压力场旋

通过计算机流体仿真方法得知，在流道的有限区域内，存在流体振动强度相近，频率相同，但相位差为180°的两振动点，但对于压力脉动或管壁振动等干扰信号，其相差却为0°。

在无干扰信号时两传感器输出信号特征图通过计算机流体仿真方法得知，在流道的有限区域内差分

通过采用双传感器技术和差动式放大电路，即可有效地将压力波动或机械振动等共模干扰信号剔除，使流量计具有较强的抗压力脉动干扰能力和较强的抗机械振动干扰能力。

双传感器差动方式提高抗干扰能力差分通过采用双传感器技术和差动式放大电路，即可TDS型旋进流量计结构图四通阀结构演示TDS型旋进流量计结构图四通阀结构演示旋进式流量计的特点◆采用独特的双传感器技术和相位比较技术，解决了压电式传感器在流量测量领域使用时存在的抗压力波动与机械振动差的缺陷。◆一体化结构可直接对介质的温度、压力进行自动补偿和超压缩因子修正，得到标准体积流量和总量。◆无机械可动部件，可靠性较高、稳定性好、长期工作无需维护。◆对前后直管段要求低,只须前3D、后1D，安装方便。◆采用微功耗技术，内电池可长期工作，一组锂电池连续工作时间可达五年以上。◆流量计表头可180。旋转，安装使用简单方便。◆设计有四通阀，便于压力校验与在线检定。旋进式流量计的特点

几种双探头方案的性能比较在流体振动点对称安装两只探头有流量时无流量时优点：采用差动放大和相位比较，克服了“零流量”时的压力波动等干扰;小流量计量准确;

几种双探头方案的性能比较在流体振动点对称安装两只探头有流

有流量时：传感器A：检测流体振动信号；传感器B：扩散段的杂波信号；差动放大后流体振动信号受干扰。无流量时：双探头：一前一后，且无相位比较优点：可部分克服“零流量干扰”。缺点：不加相位比较电路，效果不佳；有流量时，流体振动信号受干扰严重。几种双探头方案的性能比较

有流量时：无流量时：双探头：一前一后，且无相位比较几种双

有流量时：传感器A和B：检测流体振动信号,但相位位90°；不能进行差动放大。无流量时双探头：流体振动点内成90°安装；且无相位比较；优点：可部分克服“零流量干扰”。缺点：有流量时，流体振动信号无法差动放大。小流量干扰严重。且无相位比较电路，抗压力波动干扰效果不佳。几种双探头方案的性能比较

有流量时：无流量时双探头：流体振动点内成90°安装；且无

几种双探头方案的性能比较

由上分析可见，只有在流体振动截面内对称安装两只探头，才能使流体振动信号为同相，而压力波动干扰信号为反相。达到克服“零流量走字”和“小流量受干扰”的问题。该结构为我公司专利。压电传感器旋涡发生体整流器

几种双探头方案的性能比较由上分析可见，只有在流体振动TDS型智能旋进流量计-课件

流量计算数学模型

智能流量积算仪应可检测工况下的流速频率，并可根据真实气态方程进行流量计算，将工况下的流量转化为标准状态下的流量Vn=（Zn/Zg）*（Pg/Pn）*〔293.15/（273.15+t）〕*Vg其中Zn/Zg-----压缩因子修正系数带下标n表示标准状态下的参数g表示工况状态下的参数补偿仪对压缩因子的修正仅采用天然气的压缩因子模型，可按AGANX-19中的公式进行计算，也可采用SGERG-88方程（具体见GB/T17747.3）

流量计规格基本参数流量计规格基本参数压力损失曲线压力损失曲线●工作电源功耗

a.外电源：+24VDC±15%，适用于4mA～20mA输出、脉冲输出、RS485等，功耗〈1W。；+5VDC±10%，纹波≤±5%，仅适用于RS485，功耗〈1W。b.内电源：1组3.6V锂电池，平均功耗≤1mW,可连续使用五年以上。●输入信号

a.脉冲信号：高频信号（0～5kHz，Vpp=3V）；低频信号（单位脉冲0.1m3～10m3，Vpp=3V；b.温度传感器：Pt100铂电阻；c.压力传感器：压阻式传感器，3.0V供电时信号输出幅度≤

70mV。●使用条件

1.环境温度：-30℃～+60℃2.介质温度：气体-20℃～+80℃3.相对湿度：5%～95%4.大气压力：70kPa～106kPa

主要技术参数●工作电源功耗●使用条件主要技术参数●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.与标准体积流量成正比的频率信号，经光耦隔离放大输出，高电平幅度≥20V，低电平幅度≤1V。满量程对应频率1000Hz。c.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：0.01m3～10.00m3。●RS485通信

可直接与上位机或二次仪表联网，远传流量计有关数据，波特率：9600bps。●脉冲输出方式●4mA～20mA标准电流信号与标准体积流量成正比，4mA对应0m3/h,20mA对应最大标准体积流量（该值可设定），制式：两线制或三线制，CPU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.上、下限报警信号（UP、LP）：光电隔离开集电极（OC）输出，正常状态OC门截止，报警状态OC门导通，最大负载电流50mA,工作电压+12VDC～+24VDC。b.关阀报警（BC）和电池欠压报警（BL）输出（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≥100kΩ。●4mA～20mA标准电流信号

温压补偿仪主要功能与特点

温压补偿仪以多年来用户的各种要求为前提，集我们多年微功耗仪表开发的经验而研制成功。功能强大，一种软件覆盖了用户的所有功能要求，性能优越，可靠性高，稳定性好。◆一体化结构，可直接对介质的温度、压力进行自动补偿和超压缩因子修正，得到标准体积流量和总量。◆具备四种补偿方式：温度压力自动检测补偿、压力检测温度设定补偿、温度检测压力设定补偿、温度压力设定补偿，选择方法由用户设置。◆采用微功耗技术，在国内独家将内电池使用寿命加长到五年以上。◆采用KELLER公司的高可靠性高精度压力传感器，压力检测准确可靠。◆采用整体烧结型Pt100铂电阻，可靠性高，稳定性好。◆外部输出与表头CPU系统实现全电气全隔离设计，避免了工频等信号的干扰。◆设计有独特的开关隔离电源，仅有外电源（24V或5V）流量计也可正常工作，包括两线制4~20mA方式。

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4mA～20mA电流输出

4mA～20mA电流输出电路电压与回路最大电阻关系：

◆两线制

RL(max)=(VS-13)/20mA若VS=24V，则RL（max）=(24-13)V/20mA=550Ω◆三线制

RL(max)=(VS-2)/20mA若VS=24V则RL（max）=(24-2)V/20mA=1100Ω

4mA～20mA电流输出

流量计的安装为了便于维修，不影响流体的正常输送，必须安装旁通管道。并保证前直管段≥5DN，后直管段≥1DN（对前直管段前有弯管、异径管、调压阀等安装方式均适合）。气体内含有较大颗粒或较长纤维杂物时,必须安装过滤器。流量计可以垂直安装或任意角度倾斜安装。流量计安装过程还应注意以下几个问题：（１）室外安装时上部应有遮盖物，以免雨水浸入而影响流量计使用寿命；（２）流量计周围不能有强的外磁场干扰及强烈的机械振动；（３）流量计必须可靠接地，但不得与强电系统地线共用。

使用注意事项

1产品外壳设有接地端子，用户在使用产品时应可靠接地。2现场安装、维护必须遵守“有爆炸性气体时勿开盖”的警告语，并在开盖前关掉外电源。 3流量计运行时不允许随意打开后盖，更动内部有关参数，否则将影响流量计的正常运行。 4安装现场应不存在对铝合金有腐蚀作用的有害气体。 5用户安装使用和维护产品时必须同时遵守GB50058-92的有关规定。6若输出信号为4mA～20mA模拟信号时，为提高其准确度，用户使用时应根据实际的最大标准体积流量值设定20mA对应之数值。7产品在室外使用时建议加配防护罩。

压力传感器的保护

用户在使用流量计时，应注意流量计的压力过载值为压力传感器额定工作压力的1.5倍（即介质最高压力的1.5倍）。因此在管道试压前，应打开压力保护装置的铅封，拧开外螺塞，用内六方扳手拧紧内螺塞，这时即可试压。试压后将余压降低，再将内螺塞退出。再拧入外螺塞。如图17所示，再打上铅封。

在线标定时，可以不拆压力传感器，将外螺塞换成专用螺塞并与压力计相边，内螺塞拧紧，即可对压力传感器进行在线标定。标定后复原再铅封。压力传感器的保护在线

防爆产品使用注意事项本安型防爆产品▲产品外壳设有接地端子，用户在使用产品时应可告接地。▲该产品必须与防爆检验机构认定的安全栅相配才能构成本安防爆系统。连接电缆采用屏蔽电缆，屏蔽层在安全场所接地，电缆分布参数控制在0.05uF/1mH以内。▲安全栅须装于安全场所，其安装使用维护必须遵守安全栅使用说明书。▲用户不得自行随意更换产品内的电气元件。▲用户安装使用和维护产品时必须同时遵守GB50058-92“爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范”和“中华人民共和国爆炸危险场所电气安全元曲程”的有关规定。防爆产品使用

防爆产品使用注意事项隔爆型防爆产品▲产品外壳设有接地端子，用户在使用产品时应可靠接地。▲现场安装、维护必须遵守“断电源后开盖”的警告语。▲安装现场应不存在对铝合金有腐蚀作用的有害气体。▲防爆外壳最高温度不得大于130。C。▲维修和换电池必须在安全场所进行；当安装现场确认无可烯性气体存在时，方可维修。▲用户安装使用和维护产品时必须同时遵守GB50058-92“爆炸和火灾危险环境电力装置设计规程”和“中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程”的有关规定。▲当使用外电源或外接信号时，电缆为橡胶电缆；若不用外电源和外接信号，电缆引出孔须用盲板封牢。▲产品在室外便使时，须加防水罩。▲隔爆型用于II类B级T4的可烯性气体的1区以下的危险场所。防爆产品使用注流量计的检定流量计的检定周期一般为两年，检验方式：1.误差合成法：对流量传感器精度、压力和温度分别进行检定，再用误差合成办法；2.系统综合检定法：直接标定标准流量或标准总量。适用范围1.误差合成法：为常规方式，适于任何口径和压力等级的流量计，或气体标准流量装置。2.系统综合检定法：适于低介质压力（0.2MPa以下）的流量计，或正压式气体流量标准装置（但压力必须覆盖流量计的介质压力等级）。

选用该流量计的优点:直接温度和压力补偿,一体化结构,由电池供电,使用方便;结构简单,无旋转部件,对介质适应性强,运行稳定可靠;对介质的适应性强，无须安装过滤器和加油等保护措施。采用独特的双传感器结构和电子电路处理技术,彻底解决了压力波动对计量准确性的影响,计量准确;对直管段要求低(前3D,后1D),安装简单方便;带有历史数据记录,可通过RS485或电话网络传输数据,可实现管理与监控的自动化;性能价格比高,安装与维护费用低,可提高用户效益。选用该流量计的优点:TDS型智能旋进流量计TDS型智能旋进流量计旋进流量传感器结构与工作原理压电传感器旋涡发生体整流器旋进流量传感器结构与工作原理压电传感器旋涡发生体整流器

旋进流量计

流场仿真

旋进横向截面速度与压力场

旋进纵向截面速度与压力场旋进流量传感器工作原理旋进横向截面速度与压力场旋进纵向截面速度与压力场旋

通过计算机流体仿真方法得知，在流道的有限区域内，存在流体振动强度相近，频率相同，但相位差为180°的两振动点，但对于压力脉动或管壁振动等干扰信号，其相差却为0°。

在无干扰信号时两传感器输出信号特征图通过计算机流体仿真方法得知，在流道的有限区域内差分

通过采用双传感器技术和差动式放大电路，即可有效地将压力波动或机械振动等共模干扰信号剔除，使流量计具有较强的抗压力脉动干扰能力和较强的抗机械振动干扰能力。

双传感器差动方式提高抗干扰能力差分通过采用双传感器技术和差动式放大电路，即可TDS型旋进流量计结构图四通阀结构演示TDS型旋进流量计结构图四通阀结构演示旋进式流量计的特点◆采用独特的双传感器技术和相位比较技术，解决了压电式传感器在流量测量领域使用时存在的抗压力波动与机械振动差的缺陷。◆一体化结构可直接对介质的温度、压力进行自动补偿和超压缩因子修正，得到标准体积流量和总量。◆无机械可动部件，可靠性较高、稳定性好、长期工作无需维护。◆对前后直管段要求低,只须前3D、后1D，安装方便。◆采用微功耗技术，内电池可长期工作，一组锂电池连续工作时间可达五年以上。◆流量计表头可180。旋转，安装使用简单方便。◆设计有四通阀，便于压力校验与在线检定。旋进式流量计的特点

几种双探头方案的性能比较在流体振动点对称安装两只探头有流量时无流量时优点：采用差动放大和相位比较，克服了“零流量”时的压力波动等干扰;小流量计量准确;

几种双探头方案的性能比较在流体振动点对称安装两只探头有流

有流量时：传感器A：检测流体振动信号；传感器B：扩散段的杂波信号；差动放大后流体振动信号受干扰。无流量时：双探头：一前一后，且无相位比较优点：可部分克服“零流量干扰”。缺点：不加相位比较电路，效果不佳；有流量时，流体振动信号受干扰严重。几种双探头方案的性能比较

有流量时：无流量时：双探头：一前一后，且无相位比较几种双

有流量时：传感器A和B：检测流体振动信号,但相位位90°；不能进行差动放大。无流量时双探头：流体振动点内成90°安装；且无相位比较；优点：可部分克服“零流量干扰”。缺点：有流量时，流体振动信号无法差动放大。小流量干扰严重。且无相位比较电路，抗压力波动干扰效果不佳。几种双探头方案的性能比较

有流量时：无流量时双探头：流体振动点内成90°安装；且无

几种双探头方案的性能比较

由上分析可见，只有在流体振动截面内对称安装两只探头，才能使流体振动信号为同相，而压力波动干扰信号为反相。达到克服“零流量走字”和“小流量受干扰”的问题。该结构为我公司专利。压电传感器旋涡发生体整流器

几种双探头方案的性能比较由上分析可见，只有在流体振动TDS型智能旋进流量计-课件

流量计算数学模型

智能流量积算仪应可检测工况下的流速频率，并可根据真实气态方程进行流量计算，将工况下的流量转化为标准状态下的流量Vn=（Zn/Zg）*（Pg/Pn）*〔293.15/（273.15+t）〕*Vg其中Zn/Zg-----压缩因子修正系数带下标n表示标准状态下的参数g表示工况状态下的参数补偿仪对压缩因子的修正仅采用天然气的压缩因子模型，可按AGANX-19中的公式进行计算，也可采用SGERG-88方程（具体见GB/T17747.3）

流量计规格基本参数流量计规格基本参数压力损失曲线压力损失曲线●工作电源功耗

a.外电源：+24VDC±15%，适用于4mA～20mA输出、脉冲输出、RS485等，功耗〈1W。；+5VDC±10%，纹波≤±5%，仅适用于RS485，功耗〈1W。b.内电源：1组3.6V锂电池，平均功耗≤1mW,可连续使用五年以上。●输入信号

a.脉冲信号：高频信号（0～5kHz，Vpp=3V）；低频信号（单位脉冲0.1m3～10m3，Vpp=3V；b.温度传感器：Pt100铂电阻；c.压力传感器：压阻式传感器，3.0V供电时信号输出幅度≤

70mV。●使用条件

1.环境温度：-30℃～+60℃2.介质温度：气体-20℃～+80℃3.相对湿度：5%～95%4.大气压力：70kPa～106kPa

主要技术参数●工作电源功耗●使用条件主要技术参数●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.与标准体积流量成正比的频率信号，经光耦隔离放大输出，高电平幅度≥20V，低电平幅度≤1V。满量程对应频率1000Hz。c.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：0.01m3～10.00m3。●RS485通信

可直接与上位机或二次仪表联网，远传流量计有关数据，波特率：9600bps。●脉冲输出方式●4mA～20mA标准电流信号与标准体积流量成正比，4mA对应0m3/h,20mA对应最大标准体积流量（该值可设定），制式：两线制或三线制，CPU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.上、下限报警信号（UP、LP）：光电隔离开集电极（OC）输出，正常状态OC门截止，报警状态OC门导通，最大负载电流50mA,工作电压+12VDC～+24VDC。b.关阀报警（BC）和电池欠压报警（BL）输出（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≥100kΩ。●4mA～20mA标准电流信号

温压补偿仪主要功能与特点

温压补偿仪以多年来用户的各种要求为前提，集我们多年微功耗仪表开发的经验而研制成功。功能强大，一种软件覆盖了用户的所有功能要求，性能优越，可靠性高，稳定性好。◆一体化结构，可直接对介质的温度、压力进行自动补偿和超压缩因子修正，得到标准体积流量和总量。◆具备四种补偿方式：温度压力自动检测补偿、压力检测温度设定补偿、温度检测压力设定补偿、温度压力设定补偿，选择方法由用户设置。◆采用微功耗技术，在国内独家将内电池使用寿命加长到五年以上。◆采用KELLER公司的高可靠性高精度压力传感器，压力检测准确可靠。◆采用整体烧结型Pt100铂电阻，可靠性高，稳定性好。◆外部输出与表头CPU系统实现全电气全隔离设计，避免了工频等信号的干扰。◆设计有独特的开关隔离电源，仅有外电源（24V或5V）流量计也可正常工作，包括两线制4~20mA方式。

温压补偿仪主要功能与特点TDS型智能旋进流量计-课件TDS型智能旋进流量计-课件TDS型智能旋进流量计-课件

4mA～20mA电流输出

4mA～20mA电流输出电路电压与回路最大电阻关系：

◆两线制

RL(max)=(VS-13)/20mA若VS=24V，则RL（max）=(24-13)V/20mA=550Ω◆三线制

RL(max)=(VS-2)/20mA若VS=24V则RL（max）=(24-2)V/20mA=1100Ω

4mA～20mA电流输出

流量计的安装为了便于维修，不影响流体的正常输送，必须安装旁通管道。并保证前直管段≥5DN，后直管段≥1DN（对前直管段前有弯管、异径管、调压阀等安装方式均适合）。气体内含有较大颗粒或较长纤维杂物时,必须安装过滤器。流量计可以垂直安装或任意角度倾斜安装。流量计安装过程还应注意以下几个问题：（１）室外安装时上部应有遮盖物，以免雨水浸入而影响流量计使用寿命；（２）流量计周围不能有强的外磁场干扰及强烈的机械振动；（３）流量计必须可靠接地，但不得与强电系统地线共用。

使用注意事项

1产品外壳设有接地端子，用户在使用产品时应可靠接地。2现场安装、维护必须遵守“有爆炸性气体时勿开盖”的警告语，并在开盖前关掉外电源。 3流量计运行时不允许随意打开后盖，更动内部有关参数，否则将影响流量计的正常运行。 4安装现场应不存在对铝合金有腐蚀作用的有害气体。 5用户安装使用和维护产品时必须同时遵守GB50058-92的有关规定。6若输出信号为4mA～20mA模拟信号时，为提高其准确度，用户使用时应根据实际的最大标准体积流量值设定20mA对应之数值。7产品在室外使用时建议加配防护罩。

压力传感器的保护

用户在使用流量计时，应注意流量计的压力过载值为压力传感器额定工作压力的1.5倍（即介质最高压力的1.5倍）。因此在管道试压前，应打开压力保护装置的铅封，拧开外螺塞，用内六方扳手拧紧内螺塞，这时即可试压。试压后将余压降低，再将内螺塞退出。再拧入外螺塞。如图17所示，再打上铅封。

在线标定时，可以不拆压力传感器，将外螺塞换成专用螺塞并与压力计相边，内螺塞拧紧，即可对压力传感器进行在线标定。标定后复原再铅封。压力传感器的保护在线

防爆产品使用注意事项本安型防爆产品▲产品外壳设有接地端子，用户在