涡街流量计使用说明书概要.docx
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涡街流量计使用说明书概要
涡街流量计使用说明书
附录二、常用气体密度表
气体
名称
0℃
760mmHg
(Kg/m3)
20℃
760mmHg
(Kg/m3)
气体
名称
0℃
760mmHg
(Kg/m3)
20℃
760mmHg
(Kg/m3)
干空气
氮
氢
氧
氯
氨
一氧化碳
二氧化碳
1.2928
1.2506
0.08988
1.4289
3.214
0.771
1.2504
1.977
1.205
1.165
0.084
1.331
3.00
0.719
1.165
1.842
乙炔
甲烷
乙烷
丙烷
乙稀
丙稀
天然气
煤气
1.1717
0.7167
1.3567
2.005
1.2604
1.914
根据组份确定
根据组份确定
1.091
0.668
1.263
1.867
1.174
1.784
根据组份确定
根据组份确定
-17-
涡街流量计使用说明书
智能涡街流量计概述
一、工作原理…………………………………………………………1
二、主要参数及技术指标……………………………………………2
三、结构图……………………………………………………………4
四、配套安装…………………………………………………………5
五、电气接线及显示屏显示内容……………………………………8
六、流量计的显示及设置……………………………………………9
七、拆卸和重新装配…………………………………………………11
八、维护及故障排除…………………………………………………12
九、订货须知…………………………………………………………12
附录一、饱和蒸汽密度表……………………………………………13
附录二、过热蒸汽密度表……………………………………………13
附录三、常用气体密度表……………………………………………14
智能涡街流量计概述
一、用途与特点:
智能一体化涡街流量计是一种采用采用国际上最新数字集成技术和根据国内工业自动控制的实际需求而研制开发的新一代高品质智能化仪表。
压电晶体作为检测元件的新型应力检测式智能涡街流量计。
该仪表具有量程比宽、精度高、压力损失小、介质通用性好、有与流量成比例的脉冲、电流信号、RS-485通讯输出、便于和计算机联用等优点。
由于流量计采用检测探头与旋涡发生体分开安装,而且耐高温的压电晶片不与介质接触,所以仪表具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点,分别为有源、无源二种,无源式不需外供电内置3.6V电池,电池使用寿命三年以上。
现场液晶表头显示,实时温度、实时压力、瞬时流量、流量累计,有温度、压力补偿功能,在测量气体、蒸汽时,根据实测温度、压力进行查表方式保偿,保证流量不受温度、压力变化,引起汽体密度的变化而影响流量计准确性。
普通涡街流量计按1:
5程比出厂时,在20%以下,80%以上量程段时,没法保证流量精度,因非智能型没法通过内部程序,进行流量信号多点线性化补偿,智能型流量计通过多点线性化补偿,保证流量计在每点量程段流量精度。
智能型流量计量程比1:
10,比普通涡街流量计高出2倍量程比。
智能型流量计有温度、压力故障自诊断自动补偿功能,断电记录时钟、日期功,通过按键可切换显示工况标况流量,采用双传感器,有较强振动功能。
一体化涡街流量计可用于各种气体、液体和蒸汽的流量检测及计量,也可以与本厂生产的SXL通用流量显示积算仪配套使用。
也可以与计算机配套组成高精度的质量流量或热量流量的检测计量系统。
承蒙关注、支持我公司产品不胜感激,为了你能更好地使用本产品,敬请使用前仔细阅读产品使用说明书。
涡街流量计使用说明书
附录一、饱和蒸汽密度表
(单位:
密度kg/m3;压力P=Mpa;温度T=℃)
温度
(T)℃
3
4
5
压力(P)
密度
压力(P)
密度
压力(P)
密度
100
0.1127
0.6601
0.1167
0.6952
0.1208
0.7105
110
0.1583
0.9175
0.1636
0.9359
0.1691
0.9650
120
0.2182
1.225
0.2250
1.261
0.2321
1.298
130
0.2953
1.627
0.3041
1.672
0.3130
1.719
140
0.3931
2.129
0.4042
2.185
0.4155
2.242
150
0.5155
2.747
0.5292
2.816
0.5433
2.886
160
0.6666
3.502
0.6835
3.586
0.7008
3.671
170
0.8511
4.415
0.8716
4.515
0.8924
4.618
180
1.0737
5.509
1.0983
5.629
1.1233
5.752
190
1.3397
6.812
1.3690
6.955
1.3987
7.100
200
1.6548
8.354
1.6892
8.522
1.7242
8.694
210
2.0248
10.17
2.0650
10.37
2.1059
10.57
220
2.4559
12.30
2.5026
12.53
2.5500
12.76
230
2.9546
14.78
3.0085
15.05
3.0631
15.33
240
3.5279
17.68
3.5897
17.99
3.6522
18.31
-15-
涡街流量计使用说明书
旋涡交错分离,在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力,设在柱体内部(或后面)的检测探头受到这种微小的脉动压力的作用,使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。
检测放大器将交变电荷信号进行变换、放大、滤波和信号整形处理后,输出频率与旋涡分离频率相同的电流(或电压)脉冲信号。
流量计输出的每一个脉冲将代表一定体积的被测流体。
一段时间内的输出总脉冲数,将代表这段时间内流过流量计的流体总体积。
二、主要参数及技术指标
1、使用条件及技术参数
环境温度:
-40℃~55℃;相对湿度:
5%~90%;
大气压力:
86~106kPa;
被测流体是单相流体或可以认为是单相的流体;
流量计上下游有符合表1规定的直管段。
表1仪表安装的直管段要求(D为管道内径)
表1
管道情况
上游
下游
同心收缩管,全开闸阀
10D
5D
90°直角弯头
10D
5D
同平面两个90°弯头
10D
5D
半开闸阀
30D
5D
不同平面两个90°弯头
10D
5D
带整流管束
20D
3D
2、技术参数
公称通径:
25~300mm;公称压力:
2.5MPa、4.0MPa;
测量介质:
液体、气体、蒸气;精度等级:
1.5级;
介质温度:
-40℃~+320℃;重复性:
≤0.2%;
线性度:
≤±1.0%;本体材质:
1Cr18Ni9Ti;
连接方式:
法兰连接式;负载电阻:
最大负载电阻不超过350Ω
供电电源:
24VDC;输出信号:
电流脉冲;
流量范围:
见表2及其说明A与B
-2-
涡街流量计使用说明书
附录一、饱和蒸汽密度表
(单位:
密度kg/m3;压力P=Mpa;温度T=℃)
温度
(T)
6
7
8
9
压力
密度
压力
密度
压力
密度
压力
密度
100
0.1250
0.7277
0.1294
0.7515
0.1339
0.7758
0.1385
0.8008
110
0.1746
0.9948
0.1804
1.025
0.1863
1.057
0.1923
1.089
120
0.2393
1.336
0.2467
1.375
0.2543
1.415
0.2621
1.455
130
0.3222
1.766
0.3317
1.815
0.3414
1.864
0.3513
1.915
140
0.4271
2.301
0.4389
2.361
0.4510
2.422
0.4633
2.484
150
0.5577
2.958
0.5723
3.032
0.5872
3.106
0.6025
3.182
160
0.7183
3.758
0.7362
3.847
0.7544
3.937
0.7730
4.029
170
0.9137
4.723
0.9353
4.829
0.9573
4.937
0.9797
5.048
180
1.1487
5.877
1.1746
6.003
1.2010
6.312
1.2278
6.264
190
1.4289
7.248
1.4596
7.398
1.4909
7.551
1.5225
7.706
200
1.7597
8.868
1.7959
9.045
1.8326
9.225
1.8699
9.408
210
2.1474
10.77
2.1896
10.98
2.2323
11.19
2.2757
11.41
220
2.5981
13.00
2.6469
13.24
2.6963
13.49
2.7466
13.74
230
3.1185
15.61
3.1746
15.89
3.2316
16.18
3.2892
16.47
240
3.7155
18.64
3.7797
18.97
3.8448
19.30
3.9107
19.64
饱和蒸汽测量时,补偿输入只能选择压力补偿或温度补偿中的一种。
查表举例:
当补偿温度=218℃时,对应密度=11.19kg/m3
当补偿压力=2.2323Mpa时,对应密度=11.19kg/m3
-16-
涡街流量计使用说明书
一、工作原理
智能涡街流量计的基本原理是卡门涡街原理,即“旋涡分离频率与流速成正比”。
流量计流通本体直径与仪表的公称口径基本相同,如图一所示,流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。
当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街”。
理论分析和实验已证明,旋涡分离的频
率与柱侧介质流速成正比。
F=Sr
式中:
f——柱体侧旋涡分离的频率(Hz)
V——柱侧流速(m/s)d——柱体迎流面宽度(m);
Sr——斯特劳哈尔数,是一个取决于柱体断面形状而与流体性质和流速大小基本无关的常数,Sr:
0.17~0.18。
图一圆管内的涡街
智能涡街流量计的设计柱宽d与流通管直径D具有固定的比值,因此,流经管内的平均流速V与柱侧流速V有固定的比值:
由于上式中,d和D都是已知的结构尺寸,而Sr是常数,因此测得旋涡分离频率f,便测得了管内平均流速,从而测得流量Q:
Q=3600F·V(m3/h)
式中:
F——流量计流通本体的流通面积(m2)
V——流量计流通本体的平均流速(m/s)
-1-
涡街流量计使用说明书
比较Qminρ和Qminν,其中取数值较大的一个作为该型号流量计在该种介质使用时的下限流量。
说明:
B、上限流量
各种不同介质的使用上限流量如表2所示。
一般情况下,液体的上限流速为6m/s;气体或蒸汽的上限流速为45m/s。
注2:
智能涡街流量计的阻力系数Cd=2.2:
流量计在不同的流量下的阻力损失可按下式计算:
式中:
△P——阻力损失(Pa)
ρ——介质密度(kg/m3)
V——管内平均流速(m/s)
注3:
使用介质为液体时,为防止气化和气蚀,应使流量计处的流体压力P满足下式要求:
P>2.6△P+1.25Ps
式中:
△P——压力损失计算值;
Ps——与工作温度对应的该液体的饱和蒸汽压(kPa);
P——流体压力(kPa)
三、结构图
1、盖子;2、外接导线端子;
3、外接导线引出孔;4、探头引线;
5、放大器壳体;6、放大器线路板;
7、压紧螺塞;8、钢垫圈;9、橡胶密
封垫;10、支承杆;11、锁紧螺母;
12、M6内六角螺栓;13、垫圈φ6;
14、流通本体;15、旋涡发生体(△柱或
T形柱);16、上游工艺管道;17、M5内
六角螺栓;18、垫圈φ5;19、探头;
20、密封垫圈;21、石棉橡胶垫圈;
22、凹面安装法兰;23、双头螺栓螺母;
24、下游工艺管道。
图二传感器的结构图
-4-
涡街流量计使用说明书
(a)探头密封垫要更换新的;
(b)探头的紧固螺栓要均匀地固紧,探头尾部与旋涡发体(三角柱)后部要同在一轴线上。
(c)装配后,确认一下探头与流通本体密封面无泄漏现象,(可用试压泵试压,试验压力按额定压力的1.5倍考虑)。
八、维护及故障排除
1、流量流量计的正常使用,要求被测介质为单相流体。
液体中允许少量的气泡或固体颗粒,气体中允许有小量液雾或粉尘,饱和蒸汽的干度不低于85%。
当被测介质含杂质较多时,如欲获得较好的测量精度,应考虑定期清洗流量计的流通部分。
2、流量显示不正常的原因可能由于流量计故障,也可能来自显示仪表,计算机的故障,还有可能来自管道和工况方面的原因,因此分析故障原因时应对系统作全面的考察。
3、直接与流量计有关的故障现象及处理方法可参考表8
表8
故障现象
可能原因及处理方法
接通电源后,检测放大器无脉冲信号输出
1、管内无流量或流量太少。
2、放大器供电不正确或有某个元件损坏。
管内无流量,但流量计有信号输出
1、仪表接地不良引入干扰。
2、管道在过分强烈的振动。
流量显示值明显偏大、偏小或流量指示摆动过在
1、安装不正确或不当。
九、订货须知
用户订货时请提供以下条件,以便帮助正确选择流量流量计的种类和规格。
1、管道尺寸:
外径×壁厚(mm);
2、测量介质名称;
3、最大流量和最小流量[kg/h或m3/h];
4、工作压力(Mpa);
5、工作温度(℃)
-13-
涡街流量计使用说明书
表2智能流量计范围表
表2
公称通径DN
(mm)
流量范围(m3/h)
液体
气体
蒸汽
10
0.1~1
1~10
0.75~7.5
15
0.4~4
2~20
3~30
20
0.6~6
5~30
6~50
25
1~10
7~60
9~80
32
1.6~16
15~100
15~130
40
2.6~26
20~160
20~200
50
4~40
28~240
32~320
65
6~80
50~400
54~540
80
10~100
90~600
82~820
100
18~180
140~960
128~1280
125
26~260
240~1600
200~2000
150
40~400
320~2000
290~2900
200
70~700
620~3500
590~5100
250
100~1000
960~5000
930~8000
300
150~1500
1500~8000
1330~11440
注1:
表2中所列流量范围是在下述状态下标定的:
对于气体是在温度为0℃,1个标准大气压下的空气(ρ0=1.293kg/m3);
对于液体是为4℃的水(ρ0=1000kg/m3);
对于蒸汽是绝对压力为0.4Mpa的干饱和蒸汽(ρ0=2.1628kg/m3);
当介质条件不是上述条件或用于其它介质时,流量计的流量范围受到密度和粘度影响。
此时,流量范围按以下方法确定:
说明:
A、下限流量:
(1)可根据表2给出的下限流量Qmin,基准介质密度ρ0(气体ρ0=1.293kg/m3;液体ρ0=1000kg/m3;蒸汽ρ0=2.1628kg/m3)和使用介质密度ρ,按下式计算不同使用介质密度下限流量Qminρ;
Qminρ=Qminρ0/ρ(m3/h)
(2)可根据使用介质的运动粘度ν,按下式计算粘度下限流量Qminν
Qminν=6νD×104(m3/h)
式中:
D——管道内径(mm)ν——运动粘度(m2/s)
-3-
涡街流量计使用说明书
6、是否需要压力及温度补偿,若需要补偿请提供;
(1)工作压力变化范围
(2)温度变化范围(3)流量范围
7、是否需要提供安装法兰,及直管段
8、安装时对直管段及位置要求如不明白请来电咨询。
主意事项:
仪表如果安装在室外时,由于长时间裸露室外,受日晒
雨淋,密封圈容易老化,一旦密封圈老化,在雨天内部电路容易受
潮,请加装仪表保护箱,以免影响仪表使用寿命,谢谢您对仪表爱护。
附录一:
饱和蒸汽密度表
(单位:
密度kg/m3;压力P=Mpa;温度T=℃)
温度
(T)
0
1
2
压力(P)
密度
压力(P)
密度
压力(P)
密度
100
0.1013
0.5977
0.1050
0.6180
0.1088
0.6388
110
0.1433
0.8265
0.1481
0.8528
0.1532
0.8798
120
0.1985
1.122
0.2049
1.155
0.2114
1.190
130
0.2701
1.497
0.2783
1.539
0.2867
1.583
140
0.3614
1.967
0.3718
2.019
0.3823
2.073
150
0.4760
2.548
0.4888
2.613
0.5021
2.679
160
0.6181
3.260
0.6339
3.339
0.6502
3.420
170
0.7920
4.123
0.8114
4.218
0.8310
4.316
180
1.0027
5.160
1.0259
5.274
10.496
5.391
190
1.2551
6.397
1.2829
6.532
1.3111
6.671
200
1.5548
7.864
1.5876
8.025
1.6210
8.188
210
1.9077
9.593
1.9462
9.782
1.9852
9.974
220
2.3198
11.62
2.3645
11.84
2.4098
12.07
230
2.7975
14.00
2.8491
14.25
2.9010
14.52
240
3.3477
16.76
3.4070
17.06
3.4670
17.37
-14-
涡街流量计使用说明书
(一)安装
1、安装地点的选择
(1)环境温度:
流量计的工作环境温度不低于-20℃,不高于+55℃。
如受到生产设备的热幅射时,应采取隔热和通风措施。
(2)环境空气:
避免将流量计安装在含腐蚀性气体的环境中,如只能安装在含腐蚀性气体的环境中,是需提供充分的排风措施。
(3)机械振动和冲击:
流量计的结构是坚固的,不会因振动而损伤,但振动会产生干扰信号,若管道上的振动和冲击强烈,而介质流速又低,则可能导致干扰信号大于流量信号,造成示值误差。
因此,流量计应尽可能安装在振动和冲击小的场所,安装位置在5~20Hz的振动频率下,要求振动加速度不大于1g,或采取减振措施。
例如在流量计安装处振源来向的管道上加装固定支撑架。
(4)磁场干扰:
磁场对涡街的前置放大板有一定干扰,会造成流量不稳定,因远离电机,变频器及其它产生磁场的电器设备。
(5)其它:
流量计安装地点周围应有充裕的空间,安装在高处流量计应尽量有工作平台,以便于安装和维修。
此外,为了维护检查方便,附近应有可供测量仪器用的交流220V电源插座。
2、管道安装与要求
(1)流量计上游侧和下游侧应有足够长的直管段。
直管段长度应符合表1的要求。
(2)在规定的直管段长度内,管道入流段与出流段目测应是平直的。
为保证被测介质满管,流量计应尽量避免安装在调节阀、半开闸阀的下游。
一般情况下不在扩大管后安装流量计。
(3)本流量计可垂直、水平或其它任何角度安装,将流量计安装在垂直或倾斜管道上时,流体流向应是自下而上的。
(4)需要流量计附近装设取压或测温点时,取压点应在流量计前1D以外。
测温点应在流量计后5D以外。
3、涡街流量流量计的安装
(1)被测介质流向必须与流量计流通本体上的流向箭头标志一致。
-6-
涡街流量计使用说明书
5
密度设置
密度设置
(默认1000.0)
当算法选择设置为质量流量(01、03)时,必须设置此项,单位为kg/m3
6
温度设置
温度设置
(默认20.0)
设定温度计算值,当选择02、03、04、06算法时,必须设置此项。
单位为摄氏度
7
绝对压力设置
设置气体绝对压力
(默认101.43)
设置气体绝对压力计算值,当选择02、03、05、06算法时,必须设置此项。
单位为kPa
(真空为0.0将导致流量为0)
8
下限切除流量
设置切除脉冲频率值
默认(0.5HZ)
设定小信号切除频率值
9
485Address
设置RS485通讯序号
(默认01)
仅三线制型仪表进行RS485通讯时需设定此项,且不能与同一系统内其他设备相同,范围为01~64(选购)
10
阻尼时间
设输出电流
阻尼时间
(默认为3s)
仅两线制型设电流输出阻尼时间,用于避免输出电流随流量波动太大
范围为1~30
11
清零累计量
清零累计量
若要清零累计量,选择YES并按“E”键即可
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涡街流量计使用说明书
2、流量计的结构
如图二所示智能涡街流量计由流通本体14、三角柱15、检测探头19,连接支承杆10和检测放大器壳体5与电子线路板6,以及其它配件组成。
被测流体从流通本体流过时,检测探头测出旋涡分离信号,检测放大器则将信号放大和变换,输出供二次表接收的频率信号。
连接杆不仅起连接作用,并且还起到屏蔽及散热作用。
3、流量计的结构尺寸
各种不同口径规格的流量计的结构尺寸见图三和表3。
表3流量计的结构尺寸(mm)
公称
直径
内径
卡装式本体
长L
外径D
总高H
25
25
80
76
384
40
39
80
76
375
50
49
80
86
386
65
64
80
102
402
80
79
80
112
414
100
99
100
140
510
125
125
100
1
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