GLY系列矿用气体流量传感器

第三章 GLY系列矿用气体流量传感器

3.1 概述

V形锥流量传感器是近年发展起来的一种差压式流量传感器，目前正在其它工业领域如：石化、热能、供水等广泛地应用。GLY系列矿用气体流量传感器（以下简称传感器）是用于监测煤矿井下或地面瓦斯抽放管道标况或工况流量、介质温度、压力等参数的本质安全型仪器。

3.1.1 产品特点

a、液晶显示管道标况累计流量、瞬时流量、温度、压力等多种参数；

b、检测元件不接触流体，可靠性高，介质适应性强；

c、无可动部件及磨损，结构牢固、简单；

d、自整流、自清洁、前后直管段要求较短，一般上游只需0至3D，下游只需0至1D。

e、精度高，差压输出值可实现±0.1% 的重复性。

f、压损小，适合低静压、低流速的测量。

g、长期使用稳定可靠。

3.1.2 主要功能及适用范围

主要用于监测煤矿井下或地面瓦斯抽放管道标况或工况流量和压力、温度，适用于煤矿井下或地面瓦斯抽放管道以及瓦斯利用管道等。a、显示功能

能同时显示累积流量、瞬时流量、压力和温度。

b、通讯功能

可以与分站的智能口进行RS485 通讯，并能同时输出标况累积流量、

标况瞬时流量、压力和温度。

3.2 结构特征及工作原理

3.2.1 结构特征

a、传感头部分结构外型及尺寸如下图所示：

图 9-1 V形锥流量计传感头外型尺寸

⑴电源及信号进线套⑵累积、瞬时、压力和温度显示屏

⑶盒盖

⑷负压端排气阀盖⑸正压端排气阀盖⑹正压端取压过程连接口（以“＋”号标志为准）

⑺负压端取压过程连接口（以“－”号标志为准）⑻外接Pt100热电阻进线套（温度）

b、传感头液晶显示板显示内容如下图所示：

图 9-2 液晶显示屏显示数据具体含义

V形锥流量计默认主示值是瞬时流量（用户特别要求除外）。压力显示值为4位数，温度显示值为4位数，差压显示值为4位数，累积流量显示为8位整数，瞬时流量显示为6位数。使用中只能同时显示4个参量。

注：在温度显示位置，温度和差压可同时交替显示，显示位后有℃字符出现时，该值为温度值，反之为测量差压值（单位：KPa）。

3.2.2 工作原理

V形锥流量计与其他差压流量传感器一样，都是基于密闭管道中能量相互转化的伯努利定律，即在稳定流场情况下，管道中的流速与差压的平方根成正比。测量出差压即可计算出流体的流速。它是在管道中心安装一个锥形体来阻挡流体，使管道中心的流体绕锥形体流动，所以当流体流过锥形流量传感器时，锥体直接和流体高速中心部分相互作用，迫使高速的中心与接近管壁的低速流体均匀化，从而产生正确的压差，这在低流速测量时尤其适用。图9-3、9-4 分别是V锥流量传感器的平面与立体结构示意图。

图 9-3 图9-4

3.3 技术特性

3.3.1 工作电压和电流

a、工作电压：12～24.5VDC

b、工作电流：≤50mA 。

3.3.2 测量范围

瞬时流速：0.5m/s～40m/s 介质压力：0kpa～200kpa (绝压) 温度：-30℃～70℃

3.3.3 输出信号制式

3.3.3.1 RS485 输出

RS485 输出标况累积流量，标况瞬时流量，工况瞬时流量，介质压力，介质温度。

3.3.3.2 200 Hz ～ 1000 Hz 输出。

200 Hz ～ 1000 Hz 只输出标况瞬时流量，

3.3.4 基本误差

在测量范围内，传感器瞬时流量基本误差为±1.5% ；介质压力基本误差为±1.5% ；温度的基本误差为±2.5% 。

3.3.5 重复性

在测量范围内，传感器瞬时流量和介质压力为±1% 。

3.3.6 线性度

传感器瞬时流量和介质压力的线性度应满足基本误差 2.3.4 条的要求。

3.3.7 传输距离

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。

3.3.8 压力损失

被测介质流速小于20m/s 的时候，永久压力损失≤2kPa。

3.4 安装

V形锥流量计自带有差压传感器，安装位置要求与差压传感器一样。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形锥流量计是垂直于地面的。

水平管道垂直管道图 9-5 V形锥流量计安装位置示意图（一般选用水平管道）

图 9-6 V形锥流量计安装位置示意图

图 9-7 V形锥流量计安装位置照片

注意：这里的红外传感器没有安装汽水分离器，瓦斯传感器安装见第四章《瓦斯传感器》

为了保证流量计测量数据的准确性，流量计传感头必须水平，同时流量计在安装时也必须保证一定的直管段距离，在流量计上游保证0至3倍管道直径距离，在流量计下游保证0至1倍管道直径距离。

3.4.1 电缆线的选用

a、电缆必须使用矿用阻燃屏蔽电缆线。

b、环境温度较高或较低的使用现场，配线时要选用性能相当的电缆线。

c、在有害气体、液体、或有油和溶剂存在的环境中，请使用耐火耐油绝缘材料的电线或电缆。

3.4.2 电缆线的连接

a、布线注意事项：

◆布线应注意避开大容量的电动机及其它干扰源。

◆为防止干扰，电缆线穿金属套管埋地走线。

◆对于防爆现场，为确保防爆性能，必须按有关规定配线。

◆电缆线进口处须进行防水处理，防止液体顺导线浸入内部。

b、接线颜色规定：

◆红色线――电源正极（18VDC＋）

◆蓝色线――电源负极（G）

◆白色线――通讯正极（RS485＋）

◆绿色线――通讯负极（RS485－）