瓦斯抽放监控关键设备
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瓦斯抽放监控关键设备
王卫军 主任
高级工程师
中煤科工集团重庆研究院测控技术分院
目
录
1 红外管道甲烷传感器功能、特点 2 红外管道甲烷传感器的操作维护 3 V锥流量传感器的功能与特点
4 V锥流量传感器的操作与维护
中煤科工集团重庆研究院测控技术分院
1 管道红外瓦斯传感器
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GLY500系列V锥流量计的显示
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V锥流量计与铂热电阻的连接
GLY500系列V型锥流量计在Pt100铂热电阻 的连接方式上提供 2线和4线两种。 二线制连接： 当 Pt100 铂热电阻与仪表之间的连接线短 将 Pt100 铂热电 阻的两端分别接 于1米时，选择2线连接方式。 到A＋和A－上即 当Pt100铂热电阻与仪表之间的连线距离 可。（目前均采 超过1米时，建议选择4线连接方式，以避免 用这种方式） 连接导线自身电阻带来的测量误差。 温度传感头的接线不分正负极。
红外线甲烷气体检测技术
技术原理：
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管道红外瓦斯传感器结构
1 红外传感器表头
2 测量气室 3 气体取样装置 4 球阀 5 连接座
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GJG100H(C)型管道红外甲烷传感器
技术参数：
★ 测量范围：0～100.00%CH4 ★ 分辨率：小于10%时为0.01％CH4 大于10%时为0.1％CH4 ★ 测量精度：≤ 真值的±7% ★ 响应时间：≤35s ★ 调校周期：6个月 ★ 元件寿命：5年 ★ 工作湿度：≤98%RH（无冷凝） ★ 压力范围：30kpa~200kpa（绝压）
其中ON为接通，OFF为断开；第4位为仪表主板数字 电路部份的电源开关。具体设置如下： 1-0N、2-0ff、3-0ff、4-0N 为调整输出电流状态； 1-0ff、2-0N、3-0N、 4-0N 为PC机下传数据状态； 1-0N、2-0N、3-0ff、 4-0N 为按键修改数据状态； 1-0N、2-0N、3-0N、4-0N 为清除累积值工作状态； 1-0ff、2-0ff、 3-0ff、 4-0N 为正常工作状态。
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V锥流量计与控制柜的连接
瓦斯抽放控制柜内部的主电路即为带智 能口功能的分站主板。连接时，直接将 GLY500系列V锥传感器的红线和黑线分别 与控制柜接线排上的+18VDC（L1）和M相连
接，再将V型锥流量传感器白线和绿线与控
制柜接线排上的COMB和COMA相连接即可。
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负压位置的安装维护要领
1. 传感器及处理装置必须垂直地面安装；
2. 回气管路直至接回管道，高度不能超过装置出气嘴高度；
3. 差压过小时可往装置底部灌水以提高检测效果，但灌水过 程装置不能倾斜；
安装，此时需用箱内调节阀调节好流速；
4. 旁路接头等要求用生胶带或脚垫密封，保证整个旁路不能
有漏气； 5. 用标气标校过的传感器初次安装后若测量浓度比光瓦检测
值低很多，应检测旁路通常性而非直接调高传感器显示值；
6. 若因旁路堵塞造成传感器不能跟随实际浓度变化，可取下 出气端胶管，利用管道内正压冲开管路；
V形锥
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源自文库
主要技术指标
工作电压：12～24.5VDC 工作电流：≤50mA 。 瞬时流量：0.5m3/min～700m3/min 介质压力：60kpa～600kpa(绝压) 温度： 0℃～100℃ 200 Hz～1000 Hz只输出瞬时流量,介质绝对压 力，介质温度。 RS485输出累积流量，瞬时流量， 介质压力，介质温度。 传感器使用电缆的单芯截面积为1.5 mm2时，传 感器与关联设备的传输距离应不小于2 km。
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2 管道红外瓦斯传感器
的操作维护与调校
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管道红外甲烷传感器安装要求
一、传感器的进水水阀门端应安装在离 V锥流量计表头较近，即靠近抽放钻场一侧。 排水阀门端应安装在离V锥流量计表头较远 一侧。 二、如将红外甲烷传感器安放在瓦斯抽放 泵的入口即负压侧，此处通常负压很高，高 时可达-80KP以上。所以，此时选用的红外 甲烷传感器的汽水分离装置必须是箱式的。
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管道红外瓦斯传感器零点调校
4、既进行传感器零点调校又进行温度
存储的调校方法：
将传感器在空气中充分预热，然后将配 套遥控器对准传感器显示窗轻轻按动选择
键，使显示窗内的小数码管显示“1”，此时
传感器的显示数值将间歇式闪烁，接着按动 遥控器上升键或下降键直到显示数值不再闪 烁，即完成传感器的零点标校和温度存储。
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特别提示：
1、内部数据的格式出厂时固定为两种，一种 是6位数，另一种是2位数。按动K1健选中需修改 的数据后，无论最高位有没显示出来，用户都应 马上按动K2健置数，否则可能会失去对最高位置 数的机会。上述情况一旦发生，就只能等闪动1圈 后重新出现最高位闪动时再次才能进行。 2、按动K1健选中需修改的数据后，这6位数 的默认值均为“0”。所以凡需置入“0”的那一位 均 可不进行操作，也无需看它显示为何值，只要这 位数未经K2健修改，同时按动K1 K2键后该位置 入的默认值就是“0”。
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独立按键K1、K2的功能与操作
K1是修改数据显示键。按动K1键后内部参数 的序号将显示在累积流量的低位上。按动1次，显 示一组参数。反复按动，则循环显01-1B的共计 28组参数。 K2是参数修改键。按动1次，表头内即会出现 一位数字闪动显示，闪动显示的这位数就是供用 户修改的。如反复按动K2键，则表头可供修改的 那位数就将从0 、0. 、1 、1. 、2 、2. 循环闪动 显示到9 、9. （其中你可以修改当中的任意一位） 这些数都分别为带小数点和不带小数点两种。
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清除累积值操作：
只需将开关W1的1、2、3、4四位开关 顺序全部拨上去即OFF，再同时按下K1、 K2键，仪表就自动进入清除累积值状态。 累积值清除操作完毕后，再依次将W1的 1、2、3、4四位开关全部拨下来即ON，再 将第四位拨上去（即复位）。仪表既退出修 改数据介面操作顺序，从修改数据操作回到 正常工作状态。
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GLY500系列V锥流量计的结构
电源及信 号进线口
累积、瞬时、压 力和温度显示屏
电路盒盖 正压端排 气阀盖 正压端取压过 程连接口 外接Pt100热 电阻连接口 负压端取压 过程连接口
负压端排气 阀盖
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一般故障发生原因及排除办法
智能显示仪的内部参数表和流量计算公 式选择表的数据结果直接决定仪表的工作状 态。不同的数据设置会产生不同的计算显示 结果。所以当仪表工作不正常时，应首先根 据仪表出厂时附带的内部参数表和配用的节 流装置类型进行对照检查，将错误输入的数 据重新置入恢复后，仪表即可恢复正常工 作。
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管道红外甲烷传感器的安装
2、正压位置安装要求
1、要求绝压
低于200kpa 2、抽放管内 的温度低于 50℃； 3、取气前后 端的差压要 求达到 100pa以上
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正压位置的安装维护要领
1. 传感器及处理装置必须垂直地面安装； 2. 回气管路直至接回管道，高度不能超过装置出气嘴高度； 3. 差压过小时或无法取到差压的安装位置建议采用排空方式
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3 V锥流量传感器的 功能与特点
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V锥流量计相关基本概念
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GLY500系列V型锥流量计工作原理
V锥流量计也是一种差压式流量计。
4. 旁路接头等要求用生胶带或脚垫密封，保证整个旁路不能
有漏气； 5. 用标气标校过的传感器初次安装后若测量浓度比光瓦检测 值低很多，应检测旁路密闭性而非直接调高传感器显示值； 6. 若因旁路堵塞造成传感器不能跟随实际浓度变化，可取下 传感器，利用管道内负压冲开管路；
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管道红外瓦斯传感器零点调校
3、只进行传感器进行零点调校，而不
进行温度标校的调校方法： 将配套遥控器对准传感器显示窗，轻轻按 动选择键，使显示窗内的小数码管显示 “1”， 此时传感器的显示值将出现间歇式闪烁，继续 按动遥控器上的上升键或下降键，即可将传感 器的零点调至合适的数值，注意！此时传感器 的零点显示值仍在继续间歇闪烁。不用管它， 继续按动选择键即可进行其它功能的调校。
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管道红外瓦斯传感器零点调校
1、传感器预热：按说明书要求正确连接 传感器，然后接通电源使传感器进入正常工作 状态，并在新鲜空气中预热30分钟。
2、零点调校：取出红外甲烷传感器，开机预 热后置于新鲜空气中，用遥控器使传感器小数码 管显示1，同时按动上下键使传感器归零（也可以 分别按动上、下键使传感器显示零。但由于管道 红外甲烷传感器内部设有温度压力补偿电路，建 议采用前一种调校方法）。
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内部参数表
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GLY500系列V型锥流量计工作时，通过一个悬挂 在管道中央的锥形节流件，促使流场内的流体完成 从“非稳定流到稳定流，再到恒（常）流”的变化， 即“整流”。使流体在节流元件的上游部分即达到 差压式流量计测量所需要的理想前提条件，进而以 节流取差压的方式精确地反映出管道内流量的大小。 测量时，高压P1取自锥体前流体未扰动（即未形 成节流，流体未加速）的管壁；低压P2取自后锥体 中央，并通过引压管引至管外，二者差压△P的平方 根与流量成正比，从而测量出管内流体的流量。计 算方法与孔板、喷咀等类似。
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管道瓦斯抽放监控设备安装效果图
1 瓦斯传感器 2 流量传感器 管道 3 流量传感器 表头 4 高压管 5 阀门 6 支座
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主板拨码开关W1的使用方法
开关W1共有4位。每位均有ON和OFF 两种状态。
GLY500系列V锥流量计的安装
V型锥流量传感器自带有差压传感器，安装 位置要求与差压变送器一样。如果使用在蒸 汽管道上，必须在表的上游或下游管道上安 装疏水阀，以防止蒸汽管道内产生的“水锤 ”现象引起的过压打坏仪表。出厂默认安装 位置是水平（垂直于水平管通上方或下方） 安装，如下图所示。管道垂直时也应保障V型 锥流量传感器是垂直于地面的。
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管道红外甲烷传感器优缺点比较
受温度、压力影响大。
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管道红外甲烷传感器汽水分离器
一体式
箱体式
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汽水分离器的结构
1 待测气样进； 2 一体化处理装置； 3 纯净气样传感器； 4 排渣口 ； 5 排水、气管
王卫军 主任
高级工程师
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目
录
1 红外管道甲烷传感器功能、特点 2 红外管道甲烷传感器的操作维护 3 V锥流量传感器的功能与特点
4 V锥流量传感器的操作与维护
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1 管道红外瓦斯传感器
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GLY500系列V锥流量计的显示
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V锥流量计与铂热电阻的连接
GLY500系列V型锥流量计在Pt100铂热电阻 的连接方式上提供 2线和4线两种。 二线制连接： 当 Pt100 铂热电阻与仪表之间的连接线短 将 Pt100 铂热电 阻的两端分别接 于1米时，选择2线连接方式。 到A＋和A－上即 当Pt100铂热电阻与仪表之间的连线距离 可。（目前均采 超过1米时，建议选择4线连接方式，以避免 用这种方式） 连接导线自身电阻带来的测量误差。 温度传感头的接线不分正负极。
红外线甲烷气体检测技术
技术原理：
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管道红外瓦斯传感器结构
1 红外传感器表头
2 测量气室 3 气体取样装置 4 球阀 5 连接座
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GJG100H(C)型管道红外甲烷传感器
技术参数：
★ 测量范围：0～100.00%CH4 ★ 分辨率：小于10%时为0.01％CH4 大于10%时为0.1％CH4 ★ 测量精度：≤ 真值的±7% ★ 响应时间：≤35s ★ 调校周期：6个月 ★ 元件寿命：5年 ★ 工作湿度：≤98%RH（无冷凝） ★ 压力范围：30kpa~200kpa（绝压）
其中ON为接通，OFF为断开；第4位为仪表主板数字 电路部份的电源开关。具体设置如下： 1-0N、2-0ff、3-0ff、4-0N 为调整输出电流状态； 1-0ff、2-0N、3-0N、 4-0N 为PC机下传数据状态； 1-0N、2-0N、3-0ff、 4-0N 为按键修改数据状态； 1-0N、2-0N、3-0N、4-0N 为清除累积值工作状态； 1-0ff、2-0ff、 3-0ff、 4-0N 为正常工作状态。
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V锥流量计与控制柜的连接
瓦斯抽放控制柜内部的主电路即为带智 能口功能的分站主板。连接时，直接将 GLY500系列V锥传感器的红线和黑线分别 与控制柜接线排上的+18VDC（L1）和M相连
接，再将V型锥流量传感器白线和绿线与控
制柜接线排上的COMB和COMA相连接即可。
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负压位置的安装维护要领
1. 传感器及处理装置必须垂直地面安装；
2. 回气管路直至接回管道，高度不能超过装置出气嘴高度；
3. 差压过小时可往装置底部灌水以提高检测效果，但灌水过 程装置不能倾斜；
安装，此时需用箱内调节阀调节好流速；
4. 旁路接头等要求用生胶带或脚垫密封，保证整个旁路不能
有漏气； 5. 用标气标校过的传感器初次安装后若测量浓度比光瓦检测
值低很多，应检测旁路通常性而非直接调高传感器显示值；
6. 若因旁路堵塞造成传感器不能跟随实际浓度变化，可取下 出气端胶管，利用管道内正压冲开管路；
V形锥
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主要技术指标
工作电压：12～24.5VDC 工作电流：≤50mA 。 瞬时流量：0.5m3/min～700m3/min 介质压力：60kpa～600kpa(绝压) 温度： 0℃～100℃ 200 Hz～1000 Hz只输出瞬时流量,介质绝对压 力，介质温度。 RS485输出累积流量，瞬时流量， 介质压力，介质温度。 传感器使用电缆的单芯截面积为1.5 mm2时，传 感器与关联设备的传输距离应不小于2 km。
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2 管道红外瓦斯传感器
的操作维护与调校
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管道红外甲烷传感器安装要求
一、传感器的进水水阀门端应安装在离 V锥流量计表头较近，即靠近抽放钻场一侧。 排水阀门端应安装在离V锥流量计表头较远 一侧。 二、如将红外甲烷传感器安放在瓦斯抽放 泵的入口即负压侧，此处通常负压很高，高 时可达-80KP以上。所以，此时选用的红外 甲烷传感器的汽水分离装置必须是箱式的。
中煤科工集团重庆研究院测控技术分院
管道红外瓦斯传感器零点调校
4、既进行传感器零点调校又进行温度
存储的调校方法：
将传感器在空气中充分预热，然后将配 套遥控器对准传感器显示窗轻轻按动选择
键，使显示窗内的小数码管显示“1”，此时
传感器的显示数值将间歇式闪烁，接着按动 遥控器上升键或下降键直到显示数值不再闪 烁，即完成传感器的零点标校和温度存储。
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特别提示：
1、内部数据的格式出厂时固定为两种，一种 是6位数，另一种是2位数。按动K1健选中需修改 的数据后，无论最高位有没显示出来，用户都应 马上按动K2健置数，否则可能会失去对最高位置 数的机会。上述情况一旦发生，就只能等闪动1圈 后重新出现最高位闪动时再次才能进行。 2、按动K1健选中需修改的数据后，这6位数 的默认值均为“0”。所以凡需置入“0”的那一位 均 可不进行操作，也无需看它显示为何值，只要这 位数未经K2健修改，同时按动K1 K2键后该位置 入的默认值就是“0”。
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独立按键K1、K2的功能与操作
K1是修改数据显示键。按动K1键后内部参数 的序号将显示在累积流量的低位上。按动1次，显 示一组参数。反复按动，则循环显01-1B的共计 28组参数。 K2是参数修改键。按动1次，表头内即会出现 一位数字闪动显示，闪动显示的这位数就是供用 户修改的。如反复按动K2键，则表头可供修改的 那位数就将从0 、0. 、1 、1. 、2 、2. 循环闪动 显示到9 、9. （其中你可以修改当中的任意一位） 这些数都分别为带小数点和不带小数点两种。
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中煤科工集团重庆研究院测控技术分院
清除累积值操作：
只需将开关W1的1、2、3、4四位开关 顺序全部拨上去即OFF，再同时按下K1、 K2键，仪表就自动进入清除累积值状态。 累积值清除操作完毕后，再依次将W1的 1、2、3、4四位开关全部拨下来即ON，再 将第四位拨上去（即复位）。仪表既退出修 改数据介面操作顺序，从修改数据操作回到 正常工作状态。
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中煤科工集团重庆研究院测控技术分院
GLY500系列V锥流量计的结构
电源及信 号进线口
累积、瞬时、压 力和温度显示屏
电路盒盖 正压端排 气阀盖 正压端取压过 程连接口 外接Pt100热 电阻连接口 负压端取压 过程连接口
负压端排气 阀盖
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一般故障发生原因及排除办法
智能显示仪的内部参数表和流量计算公 式选择表的数据结果直接决定仪表的工作状 态。不同的数据设置会产生不同的计算显示 结果。所以当仪表工作不正常时，应首先根 据仪表出厂时附带的内部参数表和配用的节 流装置类型进行对照检查，将错误输入的数 据重新置入恢复后，仪表即可恢复正常工 作。
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管道红外甲烷传感器的安装
2、正压位置安装要求
1、要求绝压
低于200kpa 2、抽放管内 的温度低于 50℃； 3、取气前后 端的差压要 求达到 100pa以上
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正压位置的安装维护要领
1. 传感器及处理装置必须垂直地面安装； 2. 回气管路直至接回管道，高度不能超过装置出气嘴高度； 3. 差压过小时或无法取到差压的安装位置建议采用排空方式
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3 V锥流量传感器的 功能与特点
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V锥流量计相关基本概念
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GLY500系列V型锥流量计工作原理
V锥流量计也是一种差压式流量计。
4. 旁路接头等要求用生胶带或脚垫密封，保证整个旁路不能
有漏气； 5. 用标气标校过的传感器初次安装后若测量浓度比光瓦检测 值低很多，应检测旁路密闭性而非直接调高传感器显示值； 6. 若因旁路堵塞造成传感器不能跟随实际浓度变化，可取下 传感器，利用管道内负压冲开管路；
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管道红外瓦斯传感器零点调校
3、只进行传感器进行零点调校，而不
进行温度标校的调校方法： 将配套遥控器对准传感器显示窗，轻轻按 动选择键，使显示窗内的小数码管显示 “1”， 此时传感器的显示值将出现间歇式闪烁，继续 按动遥控器上的上升键或下降键，即可将传感 器的零点调至合适的数值，注意！此时传感器 的零点显示值仍在继续间歇闪烁。不用管它， 继续按动选择键即可进行其它功能的调校。
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管道红外瓦斯传感器零点调校
1、传感器预热：按说明书要求正确连接 传感器，然后接通电源使传感器进入正常工作 状态，并在新鲜空气中预热30分钟。
2、零点调校：取出红外甲烷传感器，开机预 热后置于新鲜空气中，用遥控器使传感器小数码 管显示1，同时按动上下键使传感器归零（也可以 分别按动上、下键使传感器显示零。但由于管道 红外甲烷传感器内部设有温度压力补偿电路，建 议采用前一种调校方法）。
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GLY500系列V型锥流量计工作时，通过一个悬挂 在管道中央的锥形节流件，促使流场内的流体完成 从“非稳定流到稳定流，再到恒（常）流”的变化， 即“整流”。使流体在节流元件的上游部分即达到 差压式流量计测量所需要的理想前提条件，进而以 节流取差压的方式精确地反映出管道内流量的大小。 测量时，高压P1取自锥体前流体未扰动（即未形 成节流，流体未加速）的管壁；低压P2取自后锥体 中央，并通过引压管引至管外，二者差压△P的平方 根与流量成正比，从而测量出管内流体的流量。计 算方法与孔板、喷咀等类似。
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管道瓦斯抽放监控设备安装效果图
1 瓦斯传感器 2 流量传感器 管道 3 流量传感器 表头 4 高压管 5 阀门 6 支座
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主板拨码开关W1的使用方法
开关W1共有4位。每位均有ON和OFF 两种状态。
GLY500系列V锥流量计的安装
V型锥流量传感器自带有差压传感器，安装 位置要求与差压变送器一样。如果使用在蒸 汽管道上，必须在表的上游或下游管道上安 装疏水阀，以防止蒸汽管道内产生的“水锤 ”现象引起的过压打坏仪表。出厂默认安装 位置是水平（垂直于水平管通上方或下方） 安装，如下图所示。管道垂直时也应保障V型 锥流量传感器是垂直于地面的。
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管道红外甲烷传感器优缺点比较
受温度、压力影响大。
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管道红外甲烷传感器汽水分离器
一体式
箱体式
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汽水分离器的结构
1 待测气样进； 2 一体化处理装置； 3 纯净气样传感器； 4 排渣口 ； 5 排水、气管