涡街流量计说明书
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1. 概述
助式涡街流盘计是速度式流量计的一种t 它以卡门涡街理论为基础,采用圧电晶体检测就 体通过管道内三角柱时所产生的撬涡额率,从rat 出流休的流量「艇街流量计广泛应用于石油、 代工、轻工、动力供热等行业。
祸街旋量计具有以下恃点: VjWlffiO,量租宽:
、側蜃介质广眨,可测量裁体、弐怵和泰汽; 、工作温度高,介质温度可达350七; 、无运动部件,无磨损.可靠性高; 、表体采用不锈钢材料,耐腐tiq
2,
测量原理
当管道中流体介质通过旋闵发生体(三角柱)时*由于局部就速加速而产生能満现象锲图一h 此徙樹分成两列交替地出现.这种症坍列殺称为卡门闵街。
錠沥交错分离.在枢休后面的尾流中 产生脉动的压力,设在柱体后面(或内部)的检潰操头受到这种微小的眛动压力的作用+使埋在 探头内的压电晶体元件受到交变应力作用而产生交变电荷信号。
检側放大器将这种宿号进行变 换、放大、旌波和宿号整形处理后,输出频率与谨涡分离频率相同的电压(或电流)脉冲信号, 或疑变换处理输出与徒満分离频率感比例的模拟电浹信号。
仪表输出的每一个脉冲或一定的电流 将代表一定休积的被昭流{札一段时间内的输出总脉冲数或模拟电流址的稅分,將代表这段时间 为淒过的施体总和卩
卡门涡街的释敲频率与三:甬柱宽度尺寸和淀休的流动速度有芙,而与介质的蹶、压力等特 性藝数无关。
可用下式裘示:
f=SV/d ........... ⑴
式中:f-卡门涡狷的释放频率
d-三角柱的宽度
5-斯特罗哈尔(Strauld )数
斯轻罗哈尔数是涡街滚灵计的重要參歌.它只与介质的雷ORe 有关*只要管道内介眞的 雷诺数保持在"1厅至7灯『也围内+斯特罗哈尔数St 便保持为一个常数⑹S.1M 这样’便 可通过测量礎涡魏率信号检蘭出流体介质的流連,再通过介质的流速计算出介质的
3.
技术参数
♦公称口径;DN15、DN20. DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80. DNIOO. DN125、 DN150. DN 加0、DN25O.
DM300. DN 站0、DN400s DN450, DN500;
•适用范朋:气休(空气、氣气、氮气、煤气、天燃弋、比学吒体等)、粧体(水、高温水、 油、住品嶽、化学液等)、蒸克(飽和蒸耗、过热慕克);
谎动方向 "®
$膨 °
*廈湃览生体
\\\\\\\\\\\\M\\\\W\
♦可测介廊B度:WtTSOT* -401-3501:;
♦公称压力;^LfiMPa ^2JMPa W4Mp跃
♦精度等级:液休0.5级、气体、^1.0级;
♦流速范嗣:0.27-9 m/s t气休:3-gOm風蒸汽:3-90m/s;
♦側量范围:见表三;
♦輸出信号:
电压脉冲:低电平<1V,高电平M6Y,脉冲宽0.4ms.负栽电阻>1501;
标推电流:4-20mA,转換蒂度±0.5%満度值*负載电阻24V-500fl,J®场液晶显示:瞬时流宦5位显示(m爪k弧Vh),转换精度±0J漏累积畑位显示(汛駆、t)f转歸度±0.1溶
♦供电电源:
电压脉冲输出时:+12VDC; 4-20mA输出时:+24VDC;
现场液晶显示:3.6V 5号I节理电池供电*使用寿命大于2年;
♦环境温度:电用脉冲输出:-30七一+650 4-20mA输出:-I0T T55心现场靈晶显示:-25七一+彗七;
•表悴材料:1G1翻舸(其也桝劭迪供货)。
4选型指南
4.1 口径的哺定
传感器口径的不同+其测童范围也不同.而每一种口径其则量范着被側介质的种类和工况温度、压力的变化而变化°
4.1.1对于饱和蒸汽而言,确定工况温度与压力二者之-湘大致流量范围.便可通过査表法(表一)确定传感器的口径;对于过热蒸汽而言,确定工况温度和压力,通过査表法(表二)确定其密度,通过牝密度和尢致流虽范围,利用査表法(a-)a定传感器口径。
(注:表一中压力均为绝对压力.範对压力#?道压力+大气压力©)
4 12对于气协利鞭体而肓,当介质条件不是表格中的条件或用于其也介质时漩量计的测址范闱受介质密度和粘度的影响°需姜首先确定介质的大数流量范围,通过査表法(表三)确定传感器的口径。
此时漩盘范围按以下方法碗定:
A.下限就凰:
①根据表一给出的下限流址Qi基准介质密度p。
(气体介质密度为1.293附吧機体密度为】OOOKg/n?)
和测鈕介质的密度“按下式计算不同使用介质密度的下跟流划5时
Q*P=Q*»X ( p 0/ p ) lfl (m j/h) ......................... ................. ...... .. (2)
②帳据使用介质的运动粘度V,按下式卄算帖度下限流慢Qz
Q....= 6VDxl(r (m/h) . (3)
D——管道内径(nun)
比较Q T和Q柚,选取其中鳖值殺大的一个作为该型号師帚计在谀冲介质
福绘中的下幅说绘。
B.上限昶:
一般情况下.弁股惋上凰蘇为蔽悴9凶釘气:休:801皿;蒸克:抽朋;
4. 2規定合适的配置:
九确定俛用远传型还是现场显示型;
U・选用远传型,如果是胞和蒸汽’应选择温度自动补惜密度或压力自动补偿密度;如果是过無蒸汽,应选择温度、压力同时补偿密度;其他介匿棍拯实际情况确定是否需要木陀匸如果要求计量准确鹿不高噩度或是压力也定问选者固定压力或見固宣温麼幸磴池可固定密度补隐
C*选择智积算仪时.如果只要求显示流量、压力、温度等参数,可选择数码管显示或就晶显示的智能盜量积算仪;如果需要追潮历史数拯,帶冇记忆垃能,则金选用腎能渡量稅算无纸记录仪;
D,无论选择哪种智能流SOR,都应考虑是否需耍帝有R S4B 5或H £ 2【2通讯接口;
E.无论选择哪种智能魔摄积算仪,都应考虑是否需要配置后备电潞•以便突然停电时仪表能翳正常计量(配置不同,工作吋囘不同,一股在24曲小时以上° )
L选禅智龍流量稅算仪时+应考虑是否需要提供仪表箱,将智能mm置其中,以防止设定参数随意调整;
C.选用远传型,应苇虑是否需要无线无程深量监測系貌,实现对&的实时监洲和
M;^
H.如果被测介茨是易嫌爲爆输贡或测世环境存在易懲易爆气体,应选用防冢型传感器及防尿型渕量粟统C
4. 3传艘器压力损失的计算:
传惑器口径确定以后,可计算该传感器的压力损失,以便确定诙传感娜暑甭对工艺骨线有懿响卩计算公式为;
A P荃口pF............................................ ⑷
其中:A P—感弱的压力损尖(应)
P擬怵的密度4的?)
V― 道内瓯体的平均沁g (m/J
4. 4液相保证
为防止蔽休託化和久極,应便疑量计处的就棒压力P溝定下式妥求:
P>2.6A P + 1.25P9 (3)
其中;Ps——与温度对应的该筱体的饱和蒸汽压力(KPa)
P壷体压力压力1 Pa )
4. 5选型举列:
例一:工艺管道内径为DNIOO・介质为想和蒸汽,用真童大的为05讪・3血,轟压为凹m 仪表仃巒°
解:根据務圧心凋阳得知绝对压力为G-SM EM,由雀二中査得泯度为152壮DfliOOKSSM^ 0.4-3^i t完全能够満足使州要求.故选择口轻为DNJOO的涡街施就传感器3Wffl汽応兀约为0.3你-2必’ 则应选揮口轻为DN8O的隅街沆虽捧蹙艄这时工艺管道应由DN1OO曙径至DNSOo
例二:工艺管逍内径为DN1OO,介质为过熱泰汽,用武盘大约为05^-18tAi.表压为O.5Mpa.温度为220T,请选择仅衷口径。
幣:根据压力和温度由屋壬中査◎:表压为O.5Mpa.温度为220T时的密度是Z.66,査表二得知:密度是166 at DN100MSO是0.40•工炯,完全能够满足使用要就故选择口艳为DN100的渦街流裁传感器°如果用就虽尢釣为妇心讥乩则应选榻口轻为DN80的謂街扳处传感歌这吋工艺借道应进行编晋处理。
5. 安裝方法和步骤:
5.1选择安装14遨t
在选择安装位置时.应注意以下几点;
九安装位置尽盘选在无管道振动或振动小的也置*振动加速度不能尢于细如振动大则需采取械振措施;
B*传感器的上游和下游必须有定號的直管段(见图二)
0.捡修囲安輩在传感器上游,流虽调节阀安装在传感器下游;
D・尽輦选择便于安装利枝修的位鱼;
E+应选择环境干燥的位置;
F.传感器可以安装注水平曾道上,也可成安装在垂直管道上.但在垂直管道上安装时.介质{液体)必须自下而上流动。
G传感器尽虽突装在室内,必须安装在窕外时应注总防水.在放大器盒外电険应弯成U型;
H.传感器应远离电噪声,如尢功率变O,大功率变压器、电动机利大功率无线收发设备
图二
5.2安装注盍事项;
A.法兰与直管段焊接时’应卸下传感器,不能带着传感器焊按口
B.传感器安装时*应使売体上的流向标志与管道内流体流向一致。
C.法兰焊挂完毕后”管道内要清理干净不得存有焊渣等杂物。
D.传感器安装前,法兰凹槽内必须放好密封垫圈口
5V传感器安装外型尺寸如图三*壶五所示,供安装时稼考。
图三
表五常用仪表外型尺寸
图选凰
5.5」压力变送器安装:
A.在管道上按阳六给定位賈开导压小几(大约血12);
B.猖导压座焊接在导压小孔处.注盍不可渗踹;
C.安装针型阀;
D.爰装导圧管;
E.关闭针型阀,将导压骨中注人拎水;■安装压力变送器;
5 5.2钳热电阻安装;
A.在管道上按图六给定位置开合适小礼.其直径应略大于钳热电阻座的外径{大约*如);
B.将宦热电雎焊接在小孔垃置上,钿热电阻座上下位置应保证铀电阻的虾端在昶中心
线上;
BU J与曲热悯在水理迪上螳舱
U力翅事与曲散电臥在覽宜点进I:觀方酋
图六压力变送Ei和伯強电粗喪薑
6. 信号线连接
传感器配有8BVPV3 x 0.5信号传输导线,其中:红色线为电源正极,黑色线为电源负极* 其它色线为频率信号。
传感器、压力变送器及钳热电阻的接线方式如图七所示。
屏蔽电缆的走向应尽可能的远髙强电场的干扰场合&绝对不允许与高压线一起數设*屏蔽电缆应尽量缩短,且不得盘卷,以减少分布电容口电缆长度不超过500米为毘佳(电压脉冲型h超岀此长度订货时需特别说明.
7. 传感器调试
传啟器出厂已调好,一般不濡调零,但现场工况策件变化时,仪表运行发现不正常时,幣按下述方搓郦^
传廢器接通电源*工艺管道中充满介质,关闭传感器下擀流量调节阀(无条件关下游流量调节阀时,也可关上游檢修阀),先将电代界却(位于接经端旁)逆时针调列头.此时传感器已有干扰脉冲输出信号(4-20mA^出型,需用万用表测第…块践路板是否有詠冲输出,在无脉冲输出时, 调R使之输出信号为4mA, R为调满电位器)。
然后再慢慢的顺时针调SF直到刚好无输出即可, 打开岡门仅表应正常工作。
&故障排除
故障1:管道中有流量,传殿器无输岀或智能流量积算仪不显示:
A.首先确定管道中有流虽,并且大于传感器可测流植下限a
B.査看牧表内部接线是否有锲或断线:方法是査看线路或是用锤子或木榕護打管道,把积算仪调到显示频率,看.是否宿频率显示.如有显示.则接线无误,无频率显示,则有可能线路有误’常要检査塢路匚
C.判断放大莽好坏:方法是将放大板上的探头线拆下,看传感器是否有输出或智能流量积算仪是否有50应频率显示.如果杖有,则需更麹放大板.如果有输出,則说明放大器正常。
D.判断传感器奸坏:方法昱将传感头两引线从放大板上拆下.用万用表测量传感头两引线之间的阻値和传感头两弓隊舟别对:外壳的阻直都应大于2MQ,否则需更换传感九
E.如果传感器潼有何题,则检査压力变送器和射热电阻是否损坏,首先看稅算仪上的压力和温庚显示是否正砒如果都没有问题■则可判断智能流虽隣仪损坏°
故障2:管道中无O,传感器有输出或智能流量积算仪有显示:
九査看传惑器安装位置是否振动过大,如振动过尢,可考虑安装减振支架。
乩仪表接地不良引人干扰&
G在小信号切除设置中去除。
D*其它故蹴可同公司技术部联系解决方法。
故障3:管道中流世正常,仪表显示淀盘摆动太大
A.安装不正确或不当。
G放兀器触发灵敏度或增益调盤不当,需要适当调整拨码开关。
9智能流量积算仪
根拥用户的需要,我公司可提供与传感器相配套的各种形式的流量积算仪.包括数码管显示型智能流輦积算仪、蔽晶汉字显示型智能流量积算仪、智能说量积算无紙记录仪,并可根拯用户需要配带后备电源和墜挂式仪表箱,其主要性能和特点如下:
、测昴精度:模拟量优于0.2%,频率曲忧于0%
、流量信号可以是频率、标准电流;
、可显示累积流憶、瞬时悔赴' 差压、额率、密度、压力、温度、当前时间及来停电査询。
、实现压力自动补偿密度和温度自动补偿密度以及温度、压力同时补偿阪
、可配置RS485或RS232迪信接口*井具有防雷电慄护。
、可配置微型軒式打印机,随机和定时打印累计O.醪时流虽.压力、温度' 当前时间和斯电起止时间;智能就量积算无紙记录仪可打印指定时间段的、历史数轄和曲线“
、迪过简单编程可进行热址计算,可计量被福介廈的热差值口
、具有自动修复功能;除软件看门狗外,理件系统配置有看门殉.上、掉电复位系统.一旦系址岀错,或意外死机.可保证仪表强行恢复运行。
、具有斯电保护功聽:机内的运算结果和用户设定的数据在断电时不会丢失,保存时间在十年认仁
、可配置后备吐源*当出现停电时自动转人冶备电源供电,仪表可產镇工作
10. 无线远程流量监测系统:
无线远程流量监测系统祭以无线专网为基础*采用多项先进技术,対热网管姣用户终端的瞬时流虽、累计流蚩、温度、压力等養数进行远程实时数撫釆樂,用无线通讯方式传输到监控骨理中心并记录■从而完成H常管逼工作。
同时,可根据实测裁数及时发现跑冒滴漏和用汽舞弊现象’ 并可实现对计量数摒的历史追溯,避免供用双方蚪纷的发生。
无线远程流量监側系统具有以下功能:
、热能管网系统电子地图;
、监材所有用户的实时瞬时流量、累计流虽、温度、压力、用汽时间.仪表通电时间等参数;
、提供单个用户的实时參数曲线;
、提供全部用户和单个用户的年、月、日等时段的累计流虽曲线;
、提供全部用户和单个用户対年、月、日及任意时段的全部报表’
10
11. 后备电源
后齐堪源消除了突然停电时用户无进正常计悽的缺陷。
在正常工柞时.后备电源处于充电或帶机狀态(充电完咸后自动进人持机狀蕊).萍电时.后备电源自动进人供电狀态・能鲨建仪表连续工作48小时以上。
上电后,后备电源又自动进人却也狀态,充电结束后・自动进人持机状
12, 型号编制说明:
].应力式涡街流世传鹼器__________________________
2表体连接方式:
迭兰连接------------------------------------
袪兰卡装------------------------------------
描人式--------------------------------------
1披诙介质;
M(水、高温水i油、僅品菠化学气桥等)一
■^棒(空气、氧气、对汽煤气、化学气等)埶(过热蒸睥,饱和蒸睥)4.公称口腔:
DNI5 -----------------------------------------------------------------------------
DN20 -----------------------------------------------------------------------------
DN25 -----------------------------------------------------------------------------
DN32 -----------------------------------------------------------------------------
DN40 -----------------------------------------------------------------------------
DN50 -----------------------------------------------------------------------------
DN65 -----------------------------------------------------------------------------
DN80 ------------------------------------- -- ------------------------------------
DNIOO --------------------------------------------------------------------------
DN125 ---------------------------------------------------------------------------
DN150———— ---------------------------------------------------------------
DN200 ---------------------------------------------------------------------------
DN25O --------------------------------------------------------------------------
DN300 ---------------------------------------------------------------------------
5.分类标记1
普通型--------------------------------------
防燥型--------------------------------------
规场显示型----------------------------------
015
020
020
030
040
050
060
080
100
125
150
200
250
300
饱和蒸汽质量流量测量范围
表二过热蒸汽相对于压力和温度的密度K
表三液体、气休测量范围
m"/h
注:售比就骼液帕常溫水(t=2or, FlOOOk^5}:卿I:常温離压下的空气* 20*C. P=0.1MPa> p=l.2O5k^m3)
表四常用气体密度
注:根据压力或温度和密度的关系可以近似为线性关系,其也压力P和温度T下的茕体密度p套用公式:
p= p D x 2893F{T+ 273.15)可得,1
—体型就地显示涡街流量计使用说明
一、主要技术参数
3 •供电电源:
a)三线制:
(1 )
采用外电源时:12~24VDC/30mA(-20%~+15%)
,无输出
可低至9V o
(2 ) 电池供电时(可选项):锂电池3.6V(2-13Ah)/0.3mA
b )二线制: 12~24VDC/4-20mA (-20%~+15%) 4 .输出信号
a)三线制:
(1 )
脉冲输出:高电平》 8V (供电电压-1V )。
低电平<0.5V 。
(2 ) 含1K5上拉电阻的集电极开路输出。
(3 )
RS485 通讯:仪表可配置 RS485 通讯接口。
通信距离W
1200mm。
b )二线制:
(1 ) 二线4~20mA 线性校正电流输出(24V 时回路负载w 600 Q)。
(2 )
光隔离无修正原始脉冲输出:高电平》
5V (供电电压-1V )o
(3 ) 低电平<0.5V ;含1K5上拉电阻的集电极开路输出。
需另供
12V 电源。
二、基本概述
三线/二线制E 系列显示电路是涡街流量计的新精简型电路,其放大电路为 模拟式。
可在常规的流
量范围内准确测量气体、液体和蒸汽的流量。
可由开关设 定适应各种口径和各类测量介质。
数据后处理和信号远传电路分为三线制和二线 制。
三线制可带 RS485 通讯,并可采用电池供电。
二线制用 4-20mA 电流输
出并可提供隔离的原始脉冲输出。
1 .适用口径:DN15-DN300 液
体。
,其它口径协议供货。
适用介质: 气体、蒸汽、
2 .环境条件:
环境温度:(-30~+70) 相对湿度:5%~90% 介质温度:(-50~+250)
C /(-20~+60 C 液晶显示)。
大气压力:(86~106)kPa
三、仪表接线
仪表接线在放大板上,大端子为必用的主接线端子,小端子为附加功能接线的辅助端子。
(一)三线制电路接线
主供电和输出信号接线端子(左侧3位吊框旋压式端子)
GND :为电源-”端。
POU :为脉冲输出端。
V+ :为外接的
12V~24VDC 电源+ 端。
当V+和GND接外电源后电路工作(电池供电型则转入有电工作态),脉冲输出
从POU引出。
辅助接线(小端子)主端子和辅助端子之间的双针跳线为电池开关,短接为通,
1 )电池接线:(小端子中的右1,2位)
+3V6 :接3.6V 锂电池的+ ”端。
3V6-:接3.6V 锂电池的-”端
2 )通讯接线:(小端子中的左3,4位)无485通讯型号不配此接线端子
CMB : 接RS485 通讯的-”端。
CMA : 接RS485 通讯的+ ”
端
(二)二线制电路接线
1、主供电和输出信号接线端子(左侧2位吊框旋压式端子)
“-”:为4~20mA 电流输出端。
“ + ”:为15~24V 电源’+ ”端
“ + ”接+24V 外电源,电流输出从“-”端流出至计算机或显示表的取样电阻,经过取样电阻等负载后流回到电源’-”端。
辅助接线(3位小端子)
V+ :接供电电源’+ ”端(+12V)。
F :为脉冲输出信号端。
0 :接供电的电
源地-”端
此脉冲输出必须在主电流回路供电的情况下使用,输出为带50Hz切除的无
修正光隔离原始脉冲,通常在标定时使用;输出信号为含1K5上拉电阻的集电极开路输出。
系统接线图可参见附图“VT3WE三线制和VT2WE二线制电路接线
图”
四、用户菜单操作
(一)、工作屏
接通电源后,仪表首先自检,完成后进入屏1的工作主显示状态
图表i三线制工作屏i界面
xxxxxx.xxm3
xxxx.xxm3/h
F=xxx.xxHz
lout=x.xxmA
图表2两线制工作屏1界面
第一行:累计量;2位小数显示,小数点自动进位。
单位与瞬时流量单位的非时
间部分一致
第二行:瞬时流量;保留小数后2位,流量单位详细见菜单设置
第三行:流量信号频率值;显示F=XXXX.XX Hz。
保留2位小数显示。
第四行:输出电流值;显示匸XX.XX mA,保留2位小数显示(仅2W
型)
VTE3W 三线制右下角为电池电量指示,仪表使用电池供电时,显示电池电量。
按“ < ”键或者“+”健在工作屏2与工作屏1之间切换
T=xxx.x °C
P=xxx.xxkPa
输入密码:XX
图表3 工作屏2副界面
第一行:温度设置值;用于温度补偿有关的计算。
显示T三999.9 C。
保留1位小数显示。
第二行:压力设置值;用于压力补偿有关的计算。
显示P三99999.99kPa ,保留2位小数。
第三行:进入设置态的密码。
按“ E”键进入密码输入初始状态。
按“S”键取消输入态,返回屏二副界面显示。
按“ + ”键在输入态,循环改变光标处数值。
按“< ”移动当前输入光标位置;
在输入态按“ E”键,交验密码。
正确则进入菜单,不正确,则返回到输入初始状态。
T=xxx.xx C
P=xxx.xxkPa
输入密码:■
图表4密码输入初始状态
密码:用户菜单密码22
(二)、用户参数设置
按“ S'键,退出输入状态。
按“E”键,确认保存输入。
按“+”键,循环改变光标处的数值或符号。
按“< ”键,将当前输入光标向右
移动一位。
输入最多输入8位数据(包括符号、小数点)。
2、菜单操作:在菜单浏览中
按“ +”键下翻;按“ < ”键上翻;按“ E”键进入子菜单。
按“S”键,返回工
作屏2界面。
在子菜单中,按“ S”键退出;按“ E”键进修改态。
在修改态如改选择项,则按
“ +”键向下选择;按“ < ”向上选择,按“ E”键确认。
如是输入式修改,则按照输入操作进行。
注意事项:参数设置时,显示内容需按E”键确认后才可存入,否
则设置无效
表格1用户参数设定菜单用户菜单密码为22
五、生产校验
仪表的生产调校应由对仪表有较深了解的专业人员在有相应精度的校准设备的条
件下进行。
在二线制调校时至少应有量程>20mA ,精度优于0.1% 的电流表。
生产调校和一些高级设置均在生产设置态进行,如无相应设备和足够的专业
知识,调校不当将导致仪表不能正常工作。
密码确认后,即可进入生产设置状态,根据不同的仪表型号,设置相应的仪表参数。
打开表前盖,按表2定义依次按选择需要的设定的参数菜单,进入生产校验菜单
211。