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商品详细描述
LUGB系列涡街流量计
一.概 述
LUGB型涡街流量计是根据卡门(Karman)涡街原理测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计,并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。
该仪表采用先进的差动技术,配合隔离、屏蔽、滤波等措施,克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题,并采用了独特的传感器封装技术和防护措施,保证了产品的可靠性。产品有基本型和复合型两种型式,基本型测量单一流量信号;复合型可同时实现温度、压力、流量的测量。每种型式都有整体、分体结构,以适应不同的安装环境。
二.工作原理
涡街流量计是由旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时,它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡,这种旋涡被称为卡门涡街。卡门涡街的频率与流体的流速成正比。
f = St × V/d
式中:
f 涡街发生频率 (Hz)
V 旋涡发生体两侧的平均流速(m/s)
St 斯特罗哈尔系数(常数)
图1 涡街流量计工作原理示意图
这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力,该压力作用在检测探头上,便产生一系列交变电信号,经过前置放大器转换、整形、放大处理后,输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号(或标准信号)。
三.仪表特点与用途
特点:
n 无可动部件,长期稳定,结构简单便于安装和维护
n 采用消扰电路和抗振动传感头,具有一定抗环境振动性能
n 采用超低功耗单片微机技术,1节3.6V10AH锂电池可使用5年以上
n 由软件对仪表系数非线性进行修正,提高测量精度
n 压力损失小,量程范围宽
n 采用EEPROM对累积流量进行掉电保护,保护时间大于10年
用途:
本仪表可广泛用于大、中、小型各种管道给排水、工业循环、污水处理,油类及化学试剂以及压缩空气、饱和及过热蒸汽、天然气及各种介质流量的计量。
四.技术参数
表1 技术参数
五.产品型号与标记
表2 产品型号与标记
例:选用一台法兰卡装式防爆型涡街流量计测量蒸汽,管道为DN50、现场需要显示流量并远传电流信号,其产品型号应为:LUGB-2305ZCE
六.选型
1.一般液体和气体适用流量范围(见表3)
表3 一般气体和液体的流量范围
注:表中频率为理论值。液体使用流量范围的测试条件是常温水(t=20℃,ρ=1000kg/m3)。气体使用测量范围的测试条件是常温常压的空气(t=20℃,P=101.325kPa,ρ=1.205 kg/m3)
2.已知标准状态下的体积流量换算成工况下的体积流量
一般气体的计量单位常用标准状态体积计量单位,即标准立方米/小时(Nm3/h),简称“标方”。按以下公式先将标准状态体积流量换算成工况状态体积流量,即 立方米/小时 (m3/h)然后再与表3适用流量范围进行比较。
式中:Q工:被测介质工况状态下的体积流量。(m3/h)
Q标:被测介质标况状态下的体积流量。(Nm3/h,20℃,0.1013MPa绝对压力下)
T工:被测介质工况状态下的介质温度。
P工:被测介质工况状态下的介质压力,表压。(MPa)
3.对于饱和蒸汽,可按表4所给质量流量的范围对照选取。
4.对于过热蒸汽,则应先对照过热蒸汽表(表5)查出其相应温度及压力(取绝对压力:表压+1)下的密度值,然后根据给定的质量流量通过下式计算出对应的体积流量,再与表4相应口径蒸汽流量对照选型。
式中:G:质量流量
r:介质密度
表4 饱和蒸汽的流量范围
表5 过热蒸汽密度表
5.压力损失的计算
计算压力损失是否对工艺管线有影响,由下式计算:
DP=1.2r × V2(Pa)
式中:DP:压力损失(Pa)
r :介质密度
V:管内平均流速(m/s)
6.被测介质为液体时,为防止气化和气蚀,应使传感器的液体压力符合下式要求:
P≥2.6DP + 1.25P1(Pa绝对压力)
式中:DP:压力损失值(Pa)
P1 :流体的蒸汽压(Pa绝对压力)
七.结构形式与安装形式
1.结构形式
图2 仪表结构示意图
2.外形与尺寸
图3 仪表外形与尺寸示意图
表6 仪表外形与尺寸
3.流量计的安装形式
图4 流量计的安装形式
4.流量计的管道安装
图5 流量计的管道安装
八.流量计的安装要求与注意事项
1.对环境的要求
? 流量计最好装在室内,必须安装在室外时应有防潮和防晒措施。
? 流量计应避免安装在有强电磁场干扰、空间小和维修不方便的场合。
? 流量计应避免安装在温度较高、受设备热辐射或含有腐蚀性气体的场所,若必须安装
时,须有隔热通风措施。
2.对直管段的要求
为了保证准确的测量,流量计的上游必须有足够长的直管段,上游流动分布尽可能不受干扰,如果有控制和节流装置最好装在下游。直管段长度用管道内径D的倍数来表示,上下游最小的直管段要求如下:
? 上游:10D (10倍口径)
? 下游:5D (5倍口径)
如果流量计的上游有弯头、缩径、扩径、阀门等情形,则需要更长的直管段,具体情况(如图6所示)。
渐缩管 渐扩管
同一平面有两个90?弯头 不同平面有两个90?弯头
流量调节阀 一个90?弯头
图6 上下游管道形式与尺寸要求
3.对配管的要求
流量计安装点的上下游配管的内径应与流量计的内径相同,其应满足下式的要求:
0.98D ≤ DN ≤1.05D
式中:D 流量计的内径
DN 配管内径
配管应与流量计同心,同轴偏差应不大于0.05 DN。
4.对管道振动的处理
流量计应避免安装在有机械振动的管道上,若不得已要安装时,必须采取减振措施,可加装软管过渡,或者在流量计上下游2D处加装管道固定支撑点并加防震垫。
5.流量计的安装
? 按开口尺寸的要求在管道上开口,且使开口的位置满足直管段的要求。
? 将连接上法兰的整套流量计放入开好口的管道中。
? 对法兰与管道进行点焊定位。
? 将流量计取下,把法兰按要求焊接好,并清理管道内所有凸出部分。
? 在法兰的内槽内装上与管道通径相同的密封垫圈,将流量计装入法兰中,流量计的流向标应与流体方向相同,然后用螺栓紧固好。
6.铂电阻和压力变送器的安装
? 如果被测介质需要进行温度压力补偿时(如蒸汽、压缩空气),则需要加装PT100铂电阻和压力变送器。
? PT100铂电阻应安装在流量计下游4~8D处(如图7所示),在选好的位置上开一个25mm圆孔,把铂电阻底座垂直或倾斜焊在开好的圆孔上,把铂电阻装在底座上并确保密封可靠无泄露。
? 压力变送器应安装在流量计下游3~5D处(如图7所示),开孔的位置应使弯管装好后垂直地面。在选好的位置上开一个20mm圆孔,把弯管的一头垂直焊在开好的圆孔上,把配套阀门拧在弯管的另一头上,阀门的上端装上压力变送器,阀门的两端应密封可靠确保无泄露。如果测量高温介质应提前把弯管灌上水,防止因温度过高损伤压力变送器。
图7 温度、压力安装点示意图 图8 正确保温图
7.注意事项
? 法兰与管道点焊定位后应卸下流量计,不能带着流量计焊接。
? 涡街流量计可以测量液体、气体和蒸汽,但不同介质之间不通用;同种介质又分为低温、高温和特高温三种规格,不同温度之间也不通用。
? 当测量液体时必须保证管道内充满液体,因此介质流向应是自下而上的。
? 流量计可以在沿管道轴线垂直方向上360度任意安装。最佳安装方式:低温介质表杆垂直地面安装;高温介质表杆平行地面安装。
? 流量计应尽量避免安装在架空较长的管道上,由于管道的下垂容易造成流量计与法兰间的密封泄漏。若必须安装时,须在流量计的上下游2D处分别设置管道支撑点。
? 在测量蒸汽的管道中,为了防止转换器温度过高,仪表连接杆至少一半不要保温(如图8所示)。
? 为了方便观察和接线,流量计的表头在原有的位置上可进行360度旋转,在调整好位置后,把锁紧螺母拧紧即可。为了防止水汽从锁紧螺母处进入壳体,必要时须用防水胶带把琐紧螺母缠绕密封好。
? 连接流量计的屏蔽电缆走向,应远离强有电磁场干扰的场合,绝对不允许与高压电缆一起敷设。屏蔽线应尽量缩短,且不得盘卷,以减少分布电感,最大长度不超过500米。
? 接线时先拧开表壳后盖,将信号线从防水接头送入。按照接线图示正确接线。将防水接头拧紧,并保证线缆在进入防水接头之前必须向下压弯,以确保水不会顺着线缆进入壳体内(如图9所示)。
图9 防水接线示意图
九.调试与使用
1. 脉冲输出型涡街流量传感器(LUGB-N系列)
1.1 仪表接线
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!
图10 LUGB-N系接线图
1.2 仪表调试
涡街流量传感器出厂前已进行了调整与标定,但由于所测介质与指定介质的不同,现场有较强振动等情况,需要对检测放大器进行调整。所有调试操作均通过拨码开关方式完成。各拨码开关配置如图11所示:
图11 拨码开关图
各拨码开关配置如下:
表7 用于液体的拨码开关设计
表8 用于气体的拨码开关设计
说明:当脉冲板输出频率不稳定或频率偏低时,拨码开关K2、K3可以向更大口径调一档,提高频率带宽。
表9 放大倍数及灵敏度开关设置
说明:放大倍数及灵敏度组合调试,既要消除50周工频干扰,又要保障系统的灵敏度。
调节拨码开关W1可以更改信号的放大倍数,调节拨码开关W2,可以调节输出信号的滞后窗口及信号触发的灵敏度。在低流速时,信号的强度比较弱,经过放大滤波后,信号仍然比较小,这是要求脉冲板有较高的灵敏度及放大倍数。现场干扰较强时,仪表经常会无流量时有读数,这时需要稍微降低灵敏度1~3倍。如果依然有读数再稍微降低放大倍数1~3倍。
2. 4~20mA输出型涡街流量变送器(LUGB-A系列)
2.1 仪表接线
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!
图12 LUGB-A系接线图
2.2 仪表调试
4~20mA标准信号输出变送器的调整,二线制4~20mA输出型变送器由脉冲输出放大板及电流输出板两块板子组成,其信号灵敏度调整仍如图13的前置放大板,电流输出板如图9,其中W1为调零电位器,对应管道下限流量所对应的频率值,W2为满度电位器,其调整20mA时应对应管道上限流量所对应的频率,该电位器位置一般出厂时均已调好。无大变化用户无需再调。
图13 电位器位置示意图
3.电池供电现场显示型涡街流量计(LUGB-B系列)
3.1 仪表接线
电池供电现场显示型涡街流量计,只有现场显示功能,没有数据输出功能,不存在接线问题。
3.2 仪表调试:
3.2.1 仪表面板按键操作说明
? 进入(退出)参数设定菜单:工作状态下同时按“→”键和“F”键;
? 光标位向右移位:参数设定状态下按“→”键
? 光标位数值加1:参数设定状态下按“↑”键
? 参数菜单切换:参数设定状态下按“F”键;
? 累积流量清零:工作状态下同时按“F”键和“↑”键。
3.2.2 内部参数说明
仪表程序共有五个菜单,分五屏显示,前三个菜单为仪表测量范围内三点系数修正,上排为流量点频率值,下排为该流量点仪表系数;第4个菜单为小信号切除菜单(一般切除流量范围下限的一半);第5个菜单为上限流量值。五个菜单可用“F”键循环切换。
菜单显示方式及功能如表10
表10 菜单显示方式及功能
注:仪表出厂前仪表参数均已设置,无特殊情况无需改动;使用三点仪表系数进行流量传感器的非线性修正需要用户清楚的知道传感器不同流量点(频率点)对应的仪表系数。
4.24VDC供电现场显示型涡街流量计(LUGB-C系列)
4.1 仪表接线:
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!
端子板示意图如图14所示,不同输出方式的具体接线方法见表11
图14 LUGB-C系端子板示意图
表11 接线方式
拨码开关功能介绍:
拨到ON,GND端子与仪表外壳接通,可解决50Hz干扰;
拨到OFF,GND端子与仪表外壳断开。
注:当使用同一电源给多台流量计供电时,必须将拨码开关拨到OFF。
4.2 仪表调试
4.2.1 仪表面板按键操作说明
? 进入(退出)参数设定菜单:工作状态下同时按“→”键和“F”键;
? 光标位向右移位:参数设定状态下按“→”键
? 光标位数值加1:参数设定状态下按“↑”键
? 参数菜单切换:参数设定状态下按“F”键;
? 累积流量清零:工作状态下同时按“F”键和“↑”键。
4.2.2 内部参数说明
仪表程序共有五个菜单,分五屏显示,前三个菜单为仪表测量范围内三点系数修正,上排为流量点频率值,下排为该流量点仪表系数;第4个菜单为小信号切除菜单(一般切除流量范围下限的一半);第5个菜单序共有为4~20mA输出满度值(即20mA对应的流量值)。五个菜单可用“F”键循环切换。菜单显示方式及功能如表12
表12 菜单显示方式及功能
仪表在出厂前均已调整好参数,一般不需要再调。如果在正常使用条件下,确实发现输出的远传电流有些流量点实测值与理论值相比相差很多,则按如下方法调整电路板上的电位器:打开仪表前壳,用小螺丝刀旋下仪表面板上的4个小螺丝后,拿出电路板,在中间一层电路板上有两个可调电阻,调整紧靠黄色晶振的深蓝色电位器可对4mA进行调整,注意调整时不要调节幅度过大。调整好后原样装好。在流量计运行后,流量计的满度输出值在现场不能进行再调整;如需调整,请将流量计返厂,由厂家根据您的要求在标准流量装置上完成。!!!
5.温压补偿型涡街流量计(LUGB-D系列)
5.1 仪表接线
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!
仪表接线在后盖内,螺旋压接的端子为必用的主接线端子,弹簧压接的端子为附加功能接线的辅助端子。
5.1.1 VT3W三线制电路接线
5.1.1.1 主供电和输出信号接线端子(左侧4位吊框旋压式端子)
IOU(1) 为4~20mA电流输出端
GND(2) 为电源“-”端
POU(3) 为脉冲输出端
+24(4) 为外接的12V~24VDC电源+端。
当+24(4)和GND(2)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(3)引出。电流输出从IOU(1)端引出。
5.1.1.2 辅助接线(10位簧压式端子)
1)通讯接线:(10位簧压式端子中的左1,2位)
CMB(1) 接RS485通讯的“-”端
CMA(2) 接RS485通讯的“+”端
无485通讯型号不配此接线端子
2)电池接线:(10位簧压式端子中的左3,4位)
+3V6(3) 接3.6V锂电池的“+”端
3V6-(4) 接3.6V锂电池的“-”端
3)测温铂电阻输入:
测温采用Pt1000或Pt100铂电阻按伪四线的两线制接法,恒流激励与测取电压共线。
+TR(5) 接测温铂电阻的一端
TR-(6) 接测温铂电阻的另一端
Pt1000时主板JSK跳线断开,用Pt100时JSK应短接。
注意:不能接入有源信号,否则可能损坏板内恒流源。
4)测压信号输入
VT3W三线制电路测压力采用硅压阻压力传感器(JRL和JRH跳线都断开)
PIH(7) 接压力传感器的恒流激励IN+端
PVH(8) 接压力传感器输出mV信号VO+端
PVL(9) 接压力传感器输出mV信号VO-端
PIL(10) 接压力传感器的恒流激励回线IN-端
系统接线图可参见图15
图15 VT3W三线制电路接线图
5.1.2 VT2W二线制电路接线
5.1.2.1 主供电和输出信号接线端子(左侧2位吊框旋压式端子)
-(1) 为4~20mA电流输出端
+(2) 为15~24V电源“+”端
+(2)接+24V外电源,电流输出从-(1)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。
5.1.2.2 辅助接线(9位簧压式端子)
1)脉冲输出接线:(9位簧压式端子中的左3位)
V+(1) 接脉冲输出供电的电源“+”端
F (2) 为脉冲输出信号端
0 (3) 接脉冲输出供电的电源地“-”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,输出信号为含1K上拉电阻的集电极开路输出。
2)测温铂电阻输入:
测温采用Pt1000或Pt100铂电阻按伪四线的两线制接法,恒流激励与测取电压共线。
+TR(4) 接测温铂电阻的一端
TR-(5) 接测温铂电阻的另一端
Pt1000时测温压板上的JSK跳线断开,用Pt100时JSK应短接。
注意:不能接入有源信号,否则可能损坏板内恒流源。
3)测压信号输入
VT2W二线制电路测压力只能采用硅压阻压力传感器方式测压。
PIH(6) 接压力传感器的恒流激励IN+端
PVH(7) 接压力传感器输出mV信号VO+端
PVL(8) 接压力传感器输出mV信号VO-端
PIL(9) 接压力传感器的恒流激励回线IN-端
注意:不能接入有源信号,否则可能损坏板内恒流源。
系统接线图可参见图16
图16 VT2W二线制电路接线图
5.2 仪表调试
5.2.1 菜单操作
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。
屏1:
第一行:累计总量;可保留小数后2位显示,小数点自动进位。流量单位同瞬时流量单位的非时间部分一致
第二行:瞬时流量;可保留小数后3位,流量单位详细见菜单设置
第三行:温度测量值;显示T=999.9℃。保留1位小数显示。
未接铂电阻时,显示“open”字样,或T≡XXX.X恒等于设定值。
第四行:压力测量值;显示P=99999.99kPa,保留2位小数显示
未接测压时,显示下限值,或P≡XXXXX.XX恒等于设定值。
行尾对VT3W三线制为外接电源指示,仪表使用电池供电时,显示电池电量提示。
行尾对VT2W二线制为LCD液晶显示屏亮度提示,用“+”键可改变亮度。
按 “S” 选择键将进入屏2的工作副显示状态
屏2:
第一行:流量信号频率
第二行:输出电流
第三行:进入设置态的密码。用“+”加一键和“<” 移位键输入正确的密码;
按“ENTER”确定键进入用户参数设置状态。
5.2.2 参数设置
5.2.2.1 按键功能
“S”为选择键:在工作状态下,用于工作显示屏间的切换。
在设置状态下,用于选择设置参数
“+”为加一键:在设置状态下,按键使当前闪烁位加1
“<”为移位键:在设置状态下,按键使当前闪烁位左移1位
“ENTER”为确认键:在设置状态下,按键将输入的数据存入EEPROM,光标回到最右端
5.2.2.2 设定方法
? 密码确认后,即可进入参数设置状态,根据不同的测量要求,选择设置不同的工作模式,同时设置相应的仪表参数。出厂密码为00。
? 打开表前盖,按表6定义依次按“S”选择键选择需要的设定的参数
? 然后按“<”移位键选择要修改的字位,该位即不停闪烁,再按“+”加一键使该位为预定值。设定好一个参数后按“ENTER”确认键存入数据。
? 设定完成后按“S”键选择至密码修改菜单,输入设定的密码并按“ENTER”确认键回到工作显示状态。
表13 参数设置方法
注:参数设置时,显示内容需按“ENTER”键确认后才可存入,否则设置无效
6.低功耗涡街流量计(LUGB-M系列)
6.1 仪表接线
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!
6.1.1 依据仪表输出功能不同,接线方式也不同,具体接线方式如下:
485通讯功能接线方式:485A、485B、24V+、GND
脉冲输出接线方式:FOUT、GND、24V+、GND
电流输出可以选择两线制或三线制,具体接线方式如下:
①两线制电流输出(4~20mA) 接线方式:IOUT+、IOUT-;
②三线制电流输出(4~20mA/0~20mA) 接线方式:24V+、GND 、IOUT+
图17 LUGB-M系列接线端子示意图
6.1.2 拨码开关:1-ON FOUT(原始脉冲)
2-ON M3脉冲输出
3-ON L、10L、100L脉冲输出(根据流量选择)
注:具体每一款仪表的接线方式,依据订货合同。
6.2 仪表调试
6.2.1 按键说明
按键为4键式:“Ent”、“→”、“↑”、“Esc”。
“Ent”:翻页浏览键、修改确认存储键(存在差异时存储)
“Esc”:无修改退出,修改错误退出
“→”:移位键
“↑”:数字增加键
修改操作:操作“→”移位键时,对应数字位将闪动,可以用“↑”修改。
6.2.2 工作主显示状态界面如图18所示
图18 工作主显示状态界面
显示屏分为4个功能显示区
第一区:流量、压力、温度指示区,Q、P
第二区:电池电量显示区,右侧进程条。≥3V显示S1~S14;2.3V~3V之间,一个显示块代表0.05V。
第三区:瞬时流量显示区,上一排6位数字,小数点可以浮动显示
第四区:累积流量显示区,下一排8位数字,小数点固定两位小数显示
注:显示单位之一:瞬时流量m3/h,累积流量m3
显示单位之二:瞬时流量L/h,累积流量L
按“Ent”键,进入第二屏(工作副显示状态界面):
第一行显示电池电压,一位小数,显示模式“U x.x”。
第二行显示信号频率,一位小数,显示模式“F xx.x”
再按一次“Ent”键,进入第三屏,第一行无显示。第二行显示 “- - - -”输入密码
如果输入四位密码 “1234”,按“Ent”键确认,显示正确存储提示“oooo”;再按“Ent”键,开始浏览并可以修改用户设置参数。
如果输入四位密码 “5678”,按“Ent”键确认,显示正确存储提示“oooo”,存储为出厂设置;再按“Ent”键,返回工作主显示状态界面。
如果输入四位密码 “1111”,按“Ent”键确认,显示正确存储提示“oooo”, 恢复出厂设置;再按“Ent”键,返回工作主显示状态界面。
如果不输入密码或输入密码不正确,按“Ent”键确认,开始浏览菜单但不可以修改用户设置参数。
注:设置密码的目的,是为了防止错误修改用户设置参数、错误存储出厂设置和错误恢复出厂设置。
6.2.3 参数设置
输入正确密码“1234”,按“Ent”键确认,显示正确存储提示“oooo”后,具体参数设置操作见表14。
表14 参数设置方法
一.概 述
LUGB型涡街流量计是根据卡门(Karman)涡街原理测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计,并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。该仪表采用先进的差动技术,配合隔离、屏蔽、滤波等措施,克服了同类产品抗震性差、小信号数据紊乱等问题,并采用了独特的传感器封装技术和防护措施,保证了产品的可靠性。产品有基本型和复合型两种型式,基本型测量单一流量信号;复合型可同时实现温度、压力、流量的测量。每种型式都有整体、分体结构,以适应不同的安装环境。
二.工作原理
涡街流量计是由旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时,它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡,这种旋涡被称为卡门涡街。卡门涡街的频率与流体的流速成正比。 f = St × V/d
式中:
f 涡街发生频率 (Hz)
V 旋涡发生体两侧的平均流速(m/s)
St 斯特罗哈尔系数(常数)
图1 涡街流量计工作原理示意图
这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力,该压力作用在检测探头上,便产生一系列交变电信号,经过前置放大器转换、整形、放大处理后,输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号(或标准信号)。
三.仪表特点与用途
特点:n 无可动部件,长期稳定,结构简单便于安装和维护
n 采用消扰电路和抗振动传感头,具有一定抗环境振动性能
n 采用超低功耗单片微机技术,1节3.6V10AH锂电池可使用5年以上
n 由软件对仪表系数非线性进行修正,提高测量精度
n 压力损失小,量程范围宽
n 采用EEPROM对累积流量进行掉电保护,保护时间大于10年
用途:
本仪表可广泛用于大、中、小型各种管道给排水、工业循环、污水处理,油类及化学试剂以及压缩空气、饱和及过热蒸汽、天然气及各种介质流量的计量。
四.技术参数
表1 技术参数
公称通径(mm) |
20,25,40,50,65,80,100,125,150,200,250,300 |
仪表材质 |
1Cr18Ni 9Ti |
公称压力(MPa) |
PN 1.6MPa;PN 2.5MPa; PN 4.0MPa |
被测介质温度(℃) |
-40~+250℃ ;-40~+350℃ |
环境条件 |
温度-10~+55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa |
精度等级 |
测量液体:示值的±0.5 测量气体或蒸汽:示值的±1.0、±1.5 |
量程比 |
1:10;1:15 |
阻力损失系数 |
Cd<2.6 |
输出信号 |
传感器:脉冲频率信号0.1 ~ 3000Hz 低电平≤1V 高电平≥6V 变送器:两线制4 ~ 20mADC电流信号 |
供电电源 |
传感器:+12VDC 、+24VDC(可选) 变送器:+24VDC 现场显示型:仪表自带3.6V锂电池 |
信号传输线 |
STVPV3×0.3(三线制),2×0.3(二线制) |
传输距离 |
≤500m |
信号线接口 |
内螺纹M20×1.5 |
防爆等级 |
ExdIIBT6 |
防护等级 |
IP65 |
允许振动加速度 |
1.0g |
五.产品型号与标记
表2 产品型号与标记
产品型号与标记 |
说明 | ||||||||
种类LUG |
|
|
|
|
|
|
|
|
利用卡门涡街原理,流量传感器 |
检测方法 |
B |
应力式检测 | |||||||
|
— |
| |||||||
法 兰 连 接 |
1 |
表体法兰标准:GB/T9119.10-2000 | |||||||
法 兰 卡 装 |
2 |
产品出厂自带卡装法兰、螺栓及垫片 | |||||||
被测介质 |
气 体 |
1 |
| ||||||
液 体 |
2 |
| |||||||
蒸 汽 |
3 |
| |||||||
口 径 |
01 |
20mm | |||||||
02 |
25mm | ||||||||
04 |
40mm | ||||||||
05 |
50mm | ||||||||
06 |
65mm | ||||||||
08 |
80mm | ||||||||
10 |
100mm | ||||||||
12 |
125mm | ||||||||
15 |
150mm | ||||||||
20 |
200mm | ||||||||
25 |
250mm | ||||||||
30 |
300mm | ||||||||
信号及转换器类型 |
Z |
一体型 | |||||||
|
N |
电压脉冲 | |||||||
A |
4~20mADC,二线制 | ||||||||
B |
电池供电,现场液晶显示 | ||||||||
C |
现场液晶显示,4~20mADC | ||||||||
D |
温压补偿型 | ||||||||
M |
低功耗型 | ||||||||
F |
|
分体型 | |||||||
|
N |
电压脉冲 | |||||||
C |
4~20mADC,带电流指示表头 | ||||||||
|
E |
防爆,ExdIIBT6 | |||||||
N |
不防爆 |
例:选用一台法兰卡装式防爆型涡街流量计测量蒸汽,管道为DN50、现场需要显示流量并远传电流信号,其产品型号应为:LUGB-2305ZCE
六.选型
1.一般液体和气体适用流量范围(见表3)表3 一般气体和液体的流量范围
口径 (mm) |
液体 |
气体 | ||
流量 |
频率 |
流量 |
频率 | |
(m3/h) |
(Hz) |
(m3/h) |
(Hz) | |
20 |
1~10 |
40~396 |
5.5~50 |
218~1982 |
25 |
1.6~16 |
32~325 |
8.5~70 |
172~1420 |
40 |
2.5~25 |
13~130 |
22~220 |
115~1147 |
50 |
3.5~35 |
9~93 |
36~320 |
96~854 |
65 |
6.5~68 |
8~82 |
50~480 |
61~583 |
80 |
10~100 |
6~65 |
70~640 |
45~417 |
100 |
15~150 |
5~50 |
130~1100 |
43~367 |
125 |
27~275 |
5~47 |
200~1700 |
33~290 |
150 |
40~400 |
4~40 |
280~2240 |
27~221 |
200 |
80~800 |
3~33 |
580~4960 |
24~207 |
250 |
120~1200 |
3~26 |
970~8000 |
20~171 |
300 |
180~1800 |
2~22 |
1380~11000 |
17~136 |
注:表中频率为理论值。液体使用流量范围的测试条件是常温水(t=20℃,ρ=1000kg/m3)。气体使用测量范围的测试条件是常温常压的空气(t=20℃,P=101.325kPa,ρ=1.205 kg/m3)
2.已知标准状态下的体积流量换算成工况下的体积流量
一般气体的计量单位常用标准状态体积计量单位,即标准立方米/小时(Nm3/h),简称“标方”。按以下公式先将标准状态体积流量换算成工况状态体积流量,即 立方米/小时 (m3/h)然后再与表3适用流量范围进行比较。
式中:Q工:被测介质工况状态下的体积流量。(m3/h)
Q标:被测介质标况状态下的体积流量。(Nm3/h,20℃,0.1013MPa绝对压力下)
T工:被测介质工况状态下的介质温度。
P工:被测介质工况状态下的介质压力,表压。(MPa)
3.对于饱和蒸汽,可按表4所给质量流量的范围对照选取。
4.对于过热蒸汽,则应先对照过热蒸汽表(表5)查出其相应温度及压力(取绝对压力:表压+1)下的密度值,然后根据给定的质量流量通过下式计算出对应的体积流量,再与表4相应口径蒸汽流量对照选型。
式中:G:质量流量
r:介质密度
表4 饱和蒸汽的流量范围
绝对压力 MPa |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
流量单位 | ||
温度°C |
120 |
133 |
144 |
152 |
159 |
165 |
170 |
175 |
180 |
184 |
189 |
192 |
195 |
198 |
201 |
204 | |||
密度kg/m3 |
1.13 |
1.66 |
2.18 |
2.67 |
3.17 |
3.67 |
4.16 |
4.66 |
5.15 |
5.64 |
6.13 |
6.62 |
7.11 |
7.6 |
8.09 |
8.58 | |||
DN20 |
Qmin |
6.22 |
9.13 |
12 |
14.7 |
17.4 |
20.2 |
23 |
25.6 |
28.3 |
31 |
33.7 |
36.4 |
39 |
41.8 |
44.5 |
47.2 |
kg/h | |
Qmax |
56.5 |
83 |
43.6 |
133.5 |
158.5 |
183.5 |
208 |
233 |
257.5 |
282 |
306.5 |
331 |
355.5 |
380 |
404.5 |
429 | |||
DN25 |
Qmin |
9.6 |
14 |
18.53 |
22.7 |
27 |
31.2 |
35.3 |
39.6 |
43.7 |
48 |
52 |
56.2 |
60.4 |
64.6 |
68.7 |
72.9 | ||
Qmax |
79.1 |
116.2 |
152.6 |
186.9 |
222 |
256.9 |
291.2 |
326.2 |
360.5 |
394.8 |
429.1 |
463.4 |
498 |
532 |
566.3 |
600.6 | |||
DN40 |
Qmin |
24.9 |
36.5 |
48 |
58.7 |
69.7 |
80.7 |
91.5 |
102.5 |
113 |
124 |
135 |
145.6 |
156.4 |
167.2 |
180 |
188.8 | ||
Qmax |
249 |
365 |
480 |
587 |
697 |
807 |
915 |
1025 |
1130 |
1240 |
1350 |
1456 |
1564 |
1672 |
1800 |
1888 | |||
DN50 |
Qmin |
40.7 |
59.8 |
78.5 |
96 |
114 |
132 |
150 |
168 |
185 |
203 |
221 |
238 |
256 |
274 |
291 |
309 | ||
Qmax |
362 |
531 |
698 |
854 |
1014 |
1174 |
1331 |
1491 |
1648 |
1805 |
1962 |
2118 |
2275 |
2432 |
2589 |
2746 | |||
DN65 |
Qmin |
56.5 |
83 |
109 |
133.5 |
158.5 |
183.5 |
208 |
233 |
257.5 |
282 |
306.5 |
331 |
355.5 |
380 |
404.5 |
429 | ||
Qmax |
542 |
797 |
1046 |
1282 |
1522 |
1762 |
1997 |
2237 |
2472 |
2707 |
2942 |
3178 |
3413 |
3648 |
3883 |
4118 | |||
DN80 |
Qmin |
79 |
116 |
153 |
187 |
222 |
257 |
291 |
326 |
361 |
395 |
429 |
463 |
498 |
532 |
566 |
600 | ||
Qmax |
723 |
1062 |
1395 |
1709 |
2029 |
2349 |
2662 |
2982 |
3296 |
3610 |
3923 |
4237 |
4550 |
4864 |
5178 |
5491 | |||
DN100 |
Qmin |
147 |
216 |
283 |
347 |
412 |
477 |
541 |
606 |
670 |
733 |
797 |
861 |
924 |
988 |
1052 |
1115 | ||
Qmax |
1243 |
1826 |
2398 |
2937 |
3487 |
4037 |
4576 |
5126 |
5665 |
6204 |
6743 |
7282 |
7821 |
8360 |
8899 |
9348 | |||
DN125 |
Qmin |
226 |
332 |
436 |
534 |
634 |
734 |
832 |
932 |
1030 |
1128 |
1226 |
1324 |
1422 |
1520 |
1618 |
1716 | ||
Qmax |
1921 |
2822 |
3706 |
4539 |
5389 |
6239 |
7022 |
7922 |
8755 |
9588 |
10421 |
11254 |
12087 |
12920 |
13753 |
14586 | |||
DN150 |
Qmin |
316 |
465 |
610 |
748 |
888 |
1028 |
1165 |
1305 |
1442 |
1579 |
1716 |
1854 |
1991 |
2128 |
2265 |
2402 | ||
Qmax |
2531 |
3718 |
4883 |
5981 |
7101 |
8221 |
9318 |
10438 |
11536 |
12634 |
13731 |
14829 |
15926 |
17024 |
18122 |
19209 | |||
DN200 |
Qmin |
655 |
963 |
1264 |
1549 |
1839 |
2129 |
2413 |
2703 |
2987 |
3271 |
3555 |
3840 |
4124 |
4408 |
4692 |
4976 | ||
Qmax |
5605 |
8234 |
10813 |
13243 |
15723 |
18203 |
20634 |
23114 |
25544 |
27974 |
30405 |
32835 |
35266 |
37696 |
40126 |
42557 | |||
DN250 |
Qmin |
1096 |
1610 |
2115 |
2590 |
3075 |
3560 |
4035 |
4520 |
4996 |
5471 |
5946 |
6421 |
6683 |
7322 |
7847 |
8323 | ||
Qmax |
9040 |
13280 |
17440 |
21360 |
25360 |
29360 |
33280 |
37280 |
41200 |
45120 |
49040 |
52960 |
56880 |
60800 |
64720 |
68640 | |||
DN300 |
Qmin |
1560 |
2290 |
3008 |
3684 |
4375 |
5056 |
5741 |
6431 |
7107 |
7783 |
8459 |
9136 |
9812 |
10488 |
11164 |
11840 | ||
Qmax |
12430 |
18260 |
23980 |
29370 |
34870 |
40370 |
45760 |
51260 |
56650 |
62040 |
67430 |
72820 |
78210 |
83600 |
88990 |
93480 |
表5 过热蒸汽密度表
|
140 |
180 |
220 |
260 |
300 |
340 |
380 |
420 |
460 |
0.15 |
0.78 |
0.71 |
0.65 |
0.6 |
0.56 |
0.52 |
0.49 |
0.46 |
0.44 |
0.2 |
1.05 |
0.95 |
0.87 |
0.8 |
0.75 |
0.7 |
0.65 |
0.62 |
0.58 |
0.25 |
1.32 |
1.19 |
1.09 |
1 |
0.93 |
0.87 |
0.82 |
0.77 |
0.73 |
0.3 |
1.59 |
1.43 |
1.31 |
1.21 |
1.12 |
1.05 |
0.98 |
0.93 |
0.87 |
0.36 |
1.92 |
1.73 |
1.58 |
1.45 |
1.35 |
1.26 |
1.18 |
1.11 |
1.05 |
0.4 |
|
1.93 |
1.75 |
1.62 |
1.5 |
1.4 |
1.31 |
1.23 |
1.16 |
0.5 |
|
2.42 |
2.2 |
1.99 |
1.88 |
1.72 |
1.64 |
1.54 |
1.46 |
0.6 |
|
2.93 |
2.66 |
2.44 |
2.26 |
2.1 |
1.97 |
1.85 |
1.75 |
0.7 |
|
3.44 |
3.11 |
2.86 |
2.64 |
2.46 |
2.3 |
2.16 |
2.04 |
0.8 |
|
3.96 |
3.58 |
3.27 |
3.02 |
2.82 |
2.64 |
2.48 |
2.34 |
0.9 |
|
4.5 |
4.04 |
3.69 |
3.41 |
3.17 |
2.98 |
2.79 |
2.63 |
1 |
|
5.04 |
4.52 |
4.12 |
3.8 |
3.53 |
3.5 |
3.1 |
2.93 |
1.4 |
|
|
6.46 |
5.85 |
5.37 |
4.98 |
4.65 |
4.37 |
4.05 |
1.8 |
|
|
8.51 |
7.64 |
7 |
6.46 |
6.02 |
5.64 |
5.31 |
2 |
|
|
9.58 |
8.56 |
7.81 |
7.21 |
6.71 |
6.28 |
5.91 |
2.4 |
|
|
|
10.45 |
9.48 |
8.72 |
8.1 |
7.57 |
7.12 |
2.8 |
|
|
|
12.41 |
11.19 |
10.26 |
9.51 |
8.88 |
8.34 |
3.2 |
|
|
|
14.46 |
12.94 |
11.83 |
10.94 |
10.2 |
9.57 |
3.6 |
|
|
|
16.61 |
14.76 |
13.43 |
12.39 |
11.54 |
10.91 |
计算压力损失是否对工艺管线有影响,由下式计算:
DP=1.2r × V2(Pa)
式中:DP:压力损失(Pa)
r :介质密度
V:管内平均流速(m/s)
6.被测介质为液体时,为防止气化和气蚀,应使传感器的液体压力符合下式要求:
P≥2.6DP + 1.25P1(Pa绝对压力)
式中:DP:压力损失值(Pa)
P1 :流体的蒸汽压(Pa绝对压力)
七.结构形式与安装形式
1.结构形式图2 仪表结构示意图
2.外形与尺寸
图3 仪表外形与尺寸示意图
表6 仪表外形与尺寸
口径(D) |
管道规格 |
H |
L |
L0 |
D1 |
D2 |
20 |
Φ26×3 |
290 |
116 |
80 |
68 |
135 |
25 |
Φ32×3.5 |
290 |
116 |
80 |
68 |
135 |
32 |
Φ39×3.5 |
290 |
116 |
80 |
68 |
135 |
40 |
Φ49×4.5 |
295 |
120 |
80 |
80 |
140 |
50 |
Φ59×4.5 |
300 |
124 |
80 |
88 |
145 |
65 |
Φ74×4.5 |
308 |
128 |
80 |
105 |
165 |
80 |
Φ89×4.5 |
315 |
128 |
80 |
120 |
180 |
100 |
Φ109×4.5 |
328 |
132 |
80 |
148 |
210 |
125 |
Φ133×4.5 |
340 |
137 |
85 |
174 |
235 |
150 |
Φ159×4.5 |
351 |
146 |
90 |
196 |
270 |
200 |
Φ219×9 |
378 |
169 |
105 |
250 |
325 |
250 |
Φ273×11 |
402 |
184 |
120 |
300 |
375 |
300 |
Φ325×12 |
428 |
199 |
135 |
350 |
425 |
3.流量计的安装形式
图4 流量计的安装形式
4.流量计的管道安装
图5 流量计的管道安装
八.流量计的安装要求与注意事项
1.对环境的要求? 流量计最好装在室内,必须安装在室外时应有防潮和防晒措施。
? 流量计应避免安装在有强电磁场干扰、空间小和维修不方便的场合。
? 流量计应避免安装在温度较高、受设备热辐射或含有腐蚀性气体的场所,若必须安装
时,须有隔热通风措施。
2.对直管段的要求
为了保证准确的测量,流量计的上游必须有足够长的直管段,上游流动分布尽可能不受干扰,如果有控制和节流装置最好装在下游。直管段长度用管道内径D的倍数来表示,上下游最小的直管段要求如下:
? 上游:10D (10倍口径)
? 下游:5D (5倍口径)
如果流量计的上游有弯头、缩径、扩径、阀门等情形,则需要更长的直管段,具体情况(如图6所示)。
渐缩管 渐扩管
同一平面有两个90?弯头 不同平面有两个90?弯头
流量调节阀 一个90?弯头
图6 上下游管道形式与尺寸要求
3.对配管的要求
流量计安装点的上下游配管的内径应与流量计的内径相同,其应满足下式的要求:
0.98D ≤ DN ≤1.05D
式中:D 流量计的内径
DN 配管内径
配管应与流量计同心,同轴偏差应不大于0.05 DN。
4.对管道振动的处理
流量计应避免安装在有机械振动的管道上,若不得已要安装时,必须采取减振措施,可加装软管过渡,或者在流量计上下游2D处加装管道固定支撑点并加防震垫。
5.流量计的安装
? 按开口尺寸的要求在管道上开口,且使开口的位置满足直管段的要求。
? 将连接上法兰的整套流量计放入开好口的管道中。
? 对法兰与管道进行点焊定位。
? 将流量计取下,把法兰按要求焊接好,并清理管道内所有凸出部分。
? 在法兰的内槽内装上与管道通径相同的密封垫圈,将流量计装入法兰中,流量计的流向标应与流体方向相同,然后用螺栓紧固好。
6.铂电阻和压力变送器的安装
? 如果被测介质需要进行温度压力补偿时(如蒸汽、压缩空气),则需要加装PT100铂电阻和压力变送器。
? PT100铂电阻应安装在流量计下游4~8D处(如图7所示),在选好的位置上开一个25mm圆孔,把铂电阻底座垂直或倾斜焊在开好的圆孔上,把铂电阻装在底座上并确保密封可靠无泄露。
? 压力变送器应安装在流量计下游3~5D处(如图7所示),开孔的位置应使弯管装好后垂直地面。在选好的位置上开一个20mm圆孔,把弯管的一头垂直焊在开好的圆孔上,把配套阀门拧在弯管的另一头上,阀门的上端装上压力变送器,阀门的两端应密封可靠确保无泄露。如果测量高温介质应提前把弯管灌上水,防止因温度过高损伤压力变送器。
图7 温度、压力安装点示意图 图8 正确保温图
7.注意事项
? 法兰与管道点焊定位后应卸下流量计,不能带着流量计焊接。
? 涡街流量计可以测量液体、气体和蒸汽,但不同介质之间不通用;同种介质又分为低温、高温和特高温三种规格,不同温度之间也不通用。
? 当测量液体时必须保证管道内充满液体,因此介质流向应是自下而上的。
? 流量计可以在沿管道轴线垂直方向上360度任意安装。最佳安装方式:低温介质表杆垂直地面安装;高温介质表杆平行地面安装。
? 流量计应尽量避免安装在架空较长的管道上,由于管道的下垂容易造成流量计与法兰间的密封泄漏。若必须安装时,须在流量计的上下游2D处分别设置管道支撑点。
? 在测量蒸汽的管道中,为了防止转换器温度过高,仪表连接杆至少一半不要保温(如图8所示)。
? 为了方便观察和接线,流量计的表头在原有的位置上可进行360度旋转,在调整好位置后,把锁紧螺母拧紧即可。为了防止水汽从锁紧螺母处进入壳体,必要时须用防水胶带把琐紧螺母缠绕密封好。
? 连接流量计的屏蔽电缆走向,应远离强有电磁场干扰的场合,绝对不允许与高压电缆一起敷设。屏蔽线应尽量缩短,且不得盘卷,以减少分布电感,最大长度不超过500米。
? 接线时先拧开表壳后盖,将信号线从防水接头送入。按照接线图示正确接线。将防水接头拧紧,并保证线缆在进入防水接头之前必须向下压弯,以确保水不会顺着线缆进入壳体内(如图9所示)。
图9 防水接线示意图
九.调试与使用
1. 脉冲输出型涡街流量传感器(LUGB-N系列)
1.1 仪表接线
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!图10 LUGB-N系接线图
1.2 仪表调试
涡街流量传感器出厂前已进行了调整与标定,但由于所测介质与指定介质的不同,现场有较强振动等情况,需要对检测放大器进行调整。所有调试操作均通过拨码开关方式完成。各拨码开关配置如图11所示:图11 拨码开关图
各拨码开关配置如下:
表7 用于液体的拨码开关设计
口径(mm) |
液体-拨码位置 (ON) |
频率范围 (Hz) |
流量范围 (m^3/h) | ||
K1 |
K2 |
K3 | |||
20 |
1357 |
5 |
123 |
40~396 |
1~10 |
25 |
1357 |
5 |
4 |
32~325 |
1.6~16 |
40 |
1458 |
8 |
1234 |
13~130 |
2.5~25 |
50 |
1458 |
8 |
5 |
9~93 |
3.5~35 |
65 |
1458 |
8 |
5 |
8~82 |
6.5~65 |
80 |
1458 |
8 |
45 |
6~65 |
10~100 |
100 |
1458 |
8 |
6 |
5~50 |
15~150 |
125 |
1458 |
8 |
7 |
5~47 |
27~275 |
150 |
1458 |
8 |
7 |
4~40 |
40~400 |
200 |
48 |
8 |
8 |
3~33 |
80~800 |
250 |
3478 |
78 |
78 |
3~26 |
120~1200 |
300 |
3478 |
78 |
78 |
2~22 |
180~1800 |
表8 用于气体的拨码开关设计
口径(mm) |
气体-拨码位置 (ON) |
频率范围 (Hz) |
流量范围 (m^3/h) | ||
K1 |
K2 |
K3 | |||
20 |
1256 |
1 |
1 |
218~1982 |
5.5~50 |
25 |
1256 |
1 |
1 |
172~1420 |
8.7~70 |
40 |
1357 |
2 |
2 |
115~1147 |
22~220 |
50 |
1357 |
2 |
3 |
96~854 |
36~320 |
65 |
1357 |
2 |
3 |
61~583 |
50~480 |
80 |
1357 |
3 |
13 |
45~417 |
70~640 |
100 |
1357 |
3 |
123 |
43~367 |
130~1100 |
125 |
1357 |
4 |
123 |
33~290 |
200~1700 |
150 |
1357 |
4 |
4 |
27~221 |
280~2240 |
200 |
1458 |
5 |
4 |
24~207 |
580~4960 |
250 |
1458 |
6 |
1234 |
20~171 |
970~8000 |
300 |
1458 |
7 |
5 |
17~136 |
1380~11000 |
说明:当脉冲板输出频率不稳定或频率偏低时,拨码开关K2、K3可以向更大口径调一档,提高频率带宽。
表9 放大倍数及灵敏度开关设置
W1:放大倍数 |
1 ON 放大倍数×1 |
4位拨码开关可以,任意组合为1~12倍的基本放大倍数(不同版本的倍数可能存在差异,可以根据调试情况进行设置拨码的位置) |
2 ON 放大倍数×2 | ||
3 ON 放大倍数×4 | ||
4 ON 放大倍数×5 | ||
W2:灵敏度 |
1 ON 灵敏度×1 |
4位拨码开关可以,任意组合为1~12倍的基本灵敏度(不同版本的倍数可能存在差异,可以根据调试情况进行设置拨码的位置) |
2 ON 灵敏度×2 | ||
3 ON 灵敏度×4 | ||
4 ON 灵敏度×5 |
说明:放大倍数及灵敏度组合调试,既要消除50周工频干扰,又要保障系统的灵敏度。
调节拨码开关W1可以更改信号的放大倍数,调节拨码开关W2,可以调节输出信号的滞后窗口及信号触发的灵敏度。在低流速时,信号的强度比较弱,经过放大滤波后,信号仍然比较小,这是要求脉冲板有较高的灵敏度及放大倍数。现场干扰较强时,仪表经常会无流量时有读数,这时需要稍微降低灵敏度1~3倍。如果依然有读数再稍微降低放大倍数1~3倍。
2. 4~20mA输出型涡街流量变送器(LUGB-A系列)
2.1 仪表接线
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!图12 LUGB-A系接线图
2.2 仪表调试
4~20mA标准信号输出变送器的调整,二线制4~20mA输出型变送器由脉冲输出放大板及电流输出板两块板子组成,其信号灵敏度调整仍如图13的前置放大板,电流输出板如图9,其中W1为调零电位器,对应管道下限流量所对应的频率值,W2为满度电位器,其调整20mA时应对应管道上限流量所对应的频率,该电位器位置一般出厂时均已调好。无大变化用户无需再调。图13 电位器位置示意图
3.电池供电现场显示型涡街流量计(LUGB-B系列)
3.1 仪表接线
电池供电现场显示型涡街流量计,只有现场显示功能,没有数据输出功能,不存在接线问题。3.2 仪表调试:
3.2.1 仪表面板按键操作说明? 进入(退出)参数设定菜单:工作状态下同时按“→”键和“F”键;
? 光标位向右移位:参数设定状态下按“→”键
? 光标位数值加1:参数设定状态下按“↑”键
? 参数菜单切换:参数设定状态下按“F”键;
? 累积流量清零:工作状态下同时按“F”键和“↑”键。
3.2.2 内部参数说明
仪表程序共有五个菜单,分五屏显示,前三个菜单为仪表测量范围内三点系数修正,上排为流量点频率值,下排为该流量点仪表系数;第4个菜单为小信号切除菜单(一般切除流量范围下限的一半);第5个菜单为上限流量值。五个菜单可用“F”键循环切换。
菜单显示方式及功能如表10
表10 菜单显示方式及功能
菜单显示 |
功能 |
1 0000 000000.00 |
菜单序号 流量点频率值 流量点仪表系数 |
2 0000 000000.00 |
菜单序号 流量点频率值 流量点仪表系数 |
3 0000 000000.00 |
菜单序号 流量点频率值 流量点仪表系数 |
4 000.000 |
菜单序号 小信号切除流量值 |
5 000000 |
菜单序号 流量上限对应流量值 |
注:仪表出厂前仪表参数均已设置,无特殊情况无需改动;使用三点仪表系数进行流量传感器的非线性修正需要用户清楚的知道传感器不同流量点(频率点)对应的仪表系数。
4.24VDC供电现场显示型涡街流量计(LUGB-C系列)
4.1 仪表接线:
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!端子板示意图如图14所示,不同输出方式的具体接线方法见表11
图14 LUGB-C系端子板示意图
表11 接线方式
功能 |
端子名称 |
接线方式 |
二线制4-20mA输出 |
24V |
二线制4-20mA正端 |
GND |
二线制4-20mA负端 | |
三线制4-20mA输出 |
24V |
24V电源正端 |
GND |
24V电源负端 | |
mA+ |
4-20mA输入正端 | |
四线制4-20mA输出 |
24V |
24V电源正端 |
GND |
24V电源负端 | |
mA+ |
4-20mA输入正端 | |
mA- |
4-20mA输入负端 | |
脉冲输出 |
12/24V |
12V或24V电源正端 |
GND |
12V或24V电源负端 | |
F-OUT |
脉冲输入端 | |
1-5V输出 |
24V |
24V电源正端 |
GND |
24V电源负端 | |
+ |
1-5V输入正端 | |
- |
1-5V输入负端 |
拨到ON,GND端子与仪表外壳接通,可解决50Hz干扰;
拨到OFF,GND端子与仪表外壳断开。
注:当使用同一电源给多台流量计供电时,必须将拨码开关拨到OFF。
4.2 仪表调试
4.2.1 仪表面板按键操作说明? 进入(退出)参数设定菜单:工作状态下同时按“→”键和“F”键;
? 光标位向右移位:参数设定状态下按“→”键
? 光标位数值加1:参数设定状态下按“↑”键
? 参数菜单切换:参数设定状态下按“F”键;
? 累积流量清零:工作状态下同时按“F”键和“↑”键。
4.2.2 内部参数说明
仪表程序共有五个菜单,分五屏显示,前三个菜单为仪表测量范围内三点系数修正,上排为流量点频率值,下排为该流量点仪表系数;第4个菜单为小信号切除菜单(一般切除流量范围下限的一半);第5个菜单序共有为4~20mA输出满度值(即20mA对应的流量值)。五个菜单可用“F”键循环切换。菜单显示方式及功能如表12
表12 菜单显示方式及功能
菜单显示 |
功能 |
1 0000 000000.00 |
菜单序号 流量点频率值 流量点仪表系数 |
2 0000 000000.00 |
菜单序号 流量点频率值 流量点仪表系数 |
3 0000 000000.00 |
菜单序号 流量点频率值 流量点仪表系数 |
4 000.000 |
菜单序号 小信号切除流量值 |
5 000000 |
菜单序号 20mA对应流量值 |
仪表在出厂前均已调整好参数,一般不需要再调。如果在正常使用条件下,确实发现输出的远传电流有些流量点实测值与理论值相比相差很多,则按如下方法调整电路板上的电位器:打开仪表前壳,用小螺丝刀旋下仪表面板上的4个小螺丝后,拿出电路板,在中间一层电路板上有两个可调电阻,调整紧靠黄色晶振的深蓝色电位器可对4mA进行调整,注意调整时不要调节幅度过大。调整好后原样装好。在流量计运行后,流量计的满度输出值在现场不能进行再调整;如需调整,请将流量计返厂,由厂家根据您的要求在标准流量装置上完成。!!!
5.温压补偿型涡街流量计(LUGB-D系列)
5.1 仪表接线
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!仪表接线在后盖内,螺旋压接的端子为必用的主接线端子,弹簧压接的端子为附加功能接线的辅助端子。
5.1.1 VT3W三线制电路接线
5.1.1.1 主供电和输出信号接线端子(左侧4位吊框旋压式端子)
IOU |
GND |
POU |
+24 |
GND(2) 为电源“-”端
POU(3) 为脉冲输出端
+24(4) 为外接的12V~24VDC电源+端。
当+24(4)和GND(2)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(3)引出。电流输出从IOU(1)端引出。
5.1.1.2 辅助接线(10位簧压式端子)
CMB |
CMA |
+3V6 |
3V6- |
+TR |
TR- |
PIH |
PVH |
PVL |
PIL |
CMB(1) 接RS485通讯的“-”端
CMA(2) 接RS485通讯的“+”端
无485通讯型号不配此接线端子
2)电池接线:(10位簧压式端子中的左3,4位)
+3V6(3) 接3.6V锂电池的“+”端
3V6-(4) 接3.6V锂电池的“-”端
3)测温铂电阻输入:
测温采用Pt1000或Pt100铂电阻按伪四线的两线制接法,恒流激励与测取电压共线。
+TR(5) 接测温铂电阻的一端
TR-(6) 接测温铂电阻的另一端
Pt1000时主板JSK跳线断开,用Pt100时JSK应短接。
注意:不能接入有源信号,否则可能损坏板内恒流源。
4)测压信号输入
VT3W三线制电路测压力采用硅压阻压力传感器(JRL和JRH跳线都断开)
PIH(7) 接压力传感器的恒流激励IN+端
PVH(8) 接压力传感器输出mV信号VO+端
PVL(9) 接压力传感器输出mV信号VO-端
PIL(10) 接压力传感器的恒流激励回线IN-端
系统接线图可参见图15
图15 VT3W三线制电路接线图
5.1.2 VT2W二线制电路接线
5.1.2.1 主供电和输出信号接线端子(左侧2位吊框旋压式端子)
- |
+ |
+(2) 为15~24V电源“+”端
+(2)接+24V外电源,电流输出从-(1)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。
5.1.2.2 辅助接线(9位簧压式端子)
V+ |
F |
0 |
+TR |
TR- |
PIH |
PVH |
PVL |
PIL |
V+(1) 接脉冲输出供电的电源“+”端
F (2) 为脉冲输出信号端
0 (3) 接脉冲输出供电的电源地“-”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,输出信号为含1K上拉电阻的集电极开路输出。
2)测温铂电阻输入:
测温采用Pt1000或Pt100铂电阻按伪四线的两线制接法,恒流激励与测取电压共线。
+TR(4) 接测温铂电阻的一端
TR-(5) 接测温铂电阻的另一端
Pt1000时测温压板上的JSK跳线断开,用Pt100时JSK应短接。
注意:不能接入有源信号,否则可能损坏板内恒流源。
3)测压信号输入
VT2W二线制电路测压力只能采用硅压阻压力传感器方式测压。
PIH(6) 接压力传感器的恒流激励IN+端
PVH(7) 接压力传感器输出mV信号VO+端
PVL(8) 接压力传感器输出mV信号VO-端
PIL(9) 接压力传感器的恒流激励回线IN-端
注意:不能接入有源信号,否则可能损坏板内恒流源。
系统接线图可参见图16
图16 VT2W二线制电路接线图
5.2 仪表调试
5.2.1 菜单操作接通电源后,仪表首先自检,完成后进入屏1的工作主显示状态。
屏1:
XXXXXXXXXXX.XXm3 XXXXX.XXm3/h T= XXX.X ℃ P=XXXXX.XXkPa ζ |
第一行:累计总量;可保留小数后2位显示,小数点自动进位。流量单位同瞬时流量单位的非时间部分一致
第二行:瞬时流量;可保留小数后3位,流量单位详细见菜单设置
第三行:温度测量值;显示T=999.9℃。保留1位小数显示。
未接铂电阻时,显示“open”字样,或T≡XXX.X恒等于设定值。
第四行:压力测量值;显示P=99999.99kPa,保留2位小数显示
未接测压时,显示下限值,或P≡XXXXX.XX恒等于设定值。
行尾对VT3W三线制为外接电源指示,仪表使用电池供电时,显示电池电量提示。
行尾对VT2W二线制为LCD液晶显示屏亮度提示,用“+”键可改变亮度。
按 “S” 选择键将进入屏2的工作副显示状态
屏2:
F= XXXX.XX Hz Iout= XX.XX mA 输入密码: 00 |
第一行:流量信号频率
第二行:输出电流
第三行:进入设置态的密码。用“+”加一键和“<” 移位键输入正确的密码;
按“ENTER”确定键进入用户参数设置状态。
5.2.2 参数设置
5.2.2.1 按键功能
“S”为选择键:在工作状态下,用于工作显示屏间的切换。
在设置状态下,用于选择设置参数
“+”为加一键:在设置状态下,按键使当前闪烁位加1
“<”为移位键:在设置状态下,按键使当前闪烁位左移1位
“ENTER”为确认键:在设置状态下,按键将输入的数据存入EEPROM,光标回到最右端
5.2.2.2 设定方法
? 密码确认后,即可进入参数设置状态,根据不同的测量要求,选择设置不同的工作模式,同时设置相应的仪表参数。出厂密码为00。
? 打开表前盖,按表6定义依次按“S”选择键选择需要的设定的参数
? 然后按“<”移位键选择要修改的字位,该位即不停闪烁,再按“+”加一键使该位为预定值。设定好一个参数后按“ENTER”确认键存入数据。
? 设定完成后按“S”键选择至密码修改菜单,输入设定的密码并按“ENTER”确认键回到工作显示状态。
表13 参数设置方法
操作 |
菜单显示 |
定义 |
备注 |
第1次 按S键 |
流量单位选择 m3/h 0 |
流量 单位选择 |
0: m3/h 1: m3/m 2:l/h 3:l/m 4:t/h 5:t/m 6:kg/h 7:kg/m |
第2次 按S键 |
是否多段折线 Y-是 N-否 N |
是否进行多段 线性修正 |
Y:是 N:否 选择是“Y”时进行仪表线性修正,在设定气(液)体折线修正系数选项处设定相应参数 |
第3次 按S键 |
算法选择(1~12) 常规液体体积 01 |
算法选择 用左移键移至高位置1后回低位选蒸汽算法 |
01:常规液体体积流量 07:温度补偿质量流量 02:温度补偿液体体积 08:压缩系数质量流量 03:常规气体体积流量 09:多段折线质量流量 04:压缩系数气体体积 10:饱和蒸汽温度补偿 05:温压系数体积流量 11:饱和蒸汽压力补偿 06:常规质量流量 12:过热蒸汽温压补偿 |
第4次 按S键 |
折线气液选择 0-气 1-液 0 |
选择线性修正 气体/液体 |
0:气体 1:液体 选择气体或液体修正时,在设定气(液)体折线修正系数选项处设定相应参数 |
第5次 按S键 |
流量系数 P/m3 K= 001000.00 |
仪表系数 |
设定仪表系数,是否多段折线修正选项选否“N”时(不进行分段修正),必须正确设定此项 |
第6次 按S键 |
满度输出流量 m3/h Qmax=001000.00 |
满度输出流量 |
当仪表输出4~20mA模拟信号时必须设定该值,且不得为0 |
第7次 按S键 |
铂电阻选择 0-Pt100 1-Pt1000 1 |
铂电阻 选择 |
0:Pt100 1:Pt1000 |
第8次 按S键 |
气(液)体折线修正 F(n)= 0000.00Hz |
设定气(液)体 折线修正系数 |
当是否多段折线修正选择“Y”时此项有效,在F(n)下输入分段频率,按“ENTER”键后设定仪表系数K(n),F(n)对应K(n),n=1~7 |
第9次 按S键 |
设置密度 d=0001.00kg/m3 |
密度设置 |
当流量单位选择为kg或t时,需正确设定此次项并不得为0,进行蒸汽测量时可以忽略此项,设定值单位随设定的流量单位 |
第10次 按S键 |
清零累计量 Y-是 N-否 N |
清零累计量 |
Y:是 N:否 若要清零累计量,选择Y并按“ENTER”键即可 |
第11次 按S键 |
压强满度 PMax 01600.00 kPa |
设定压力上限值 |
设定压力上限值 |
第12次 按S键 |
压强零点 PMin 0000.00 kPa |
设定压力零点值 |
设定压力下限值 |
第13次 按S键 |
Freq out F=000100.00 Hz |
设定频率输出值 |
仅VT3W型 频率输出值等于设定值,用于测试 |
阻尼时间 D= S 02.00 |
设输出电流 阻尼时间 |
仅VT2W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 | |
第14次 按S键 |
RS485 通讯号 10 |
RS485通讯序号 |
仅VT3W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 |
设置 HARTADD 00 |
HART地址 |
仅VT2W型 用于设HART轮询地址 | |
第15次 按S键 |
零点输出流量 Qmin % 000.00 |
设流量下限%数 |
仅VT2W型 设流量下限%数,用于小流量切除 |
第16次 按S键 |
修改密码 00 |
修改密码 |
修改密码并按确定“ENTER”键返回正常工作显示状态 |
注:参数设置时,显示内容需按“ENTER”键确认后才可存入,否则设置无效
6.低功耗涡街流量计(LUGB-M系列)
6.1 仪表接线
警告:接线前应先断开外电源,决不允许带电接线!!!6.1.1 依据仪表输出功能不同,接线方式也不同,具体接线方式如下:
485通讯功能接线方式:485A、485B、24V+、GND
脉冲输出接线方式:FOUT、GND、24V+、GND
电流输出可以选择两线制或三线制,具体接线方式如下:
①两线制电流输出(4~20mA) 接线方式:IOUT+、IOUT-;
②三线制电流输出(4~20mA/0~20mA) 接线方式:24V+、GND 、IOUT+
图17 LUGB-M系列接线端子示意图
6.1.2 拨码开关:1-ON FOUT(原始脉冲)
2-ON M3脉冲输出
3-ON L、10L、100L脉冲输出(根据流量选择)
注:具体每一款仪表的接线方式,依据订货合同。
6.2 仪表调试
6.2.1 按键说明按键为4键式:“Ent”、“→”、“↑”、“Esc”。
“Ent”:翻页浏览键、修改确认存储键(存在差异时存储)
“Esc”:无修改退出,修改错误退出
“→”:移位键
“↑”:数字增加键
修改操作:操作“→”移位键时,对应数字位将闪动,可以用“↑”修改。
6.2.2 工作主显示状态界面如图18所示
图18 工作主显示状态界面
显示屏分为4个功能显示区
第一区:流量、压力、温度指示区,Q、P
第二区:电池电量显示区,右侧进程条。≥3V显示S1~S14;2.3V~3V之间,一个显示块代表0.05V。
第三区:瞬时流量显示区,上一排6位数字,小数点可以浮动显示
第四区:累积流量显示区,下一排8位数字,小数点固定两位小数显示
注:显示单位之一:瞬时流量m3/h,累积流量m3
显示单位之二:瞬时流量L/h,累积流量L
按“Ent”键,进入第二屏(工作副显示状态界面):
第一行显示电池电压,一位小数,显示模式“U x.x”。
第二行显示信号频率,一位小数,显示模式“F xx.x”
再按一次“Ent”键,进入第三屏,第一行无显示。第二行显示 “- - - -”输入密码
如果输入四位密码 “1234”,按“Ent”键确认,显示正确存储提示“oooo”;再按“Ent”键,开始浏览并可以修改用户设置参数。
如果输入四位密码 “5678”,按“Ent”键确认,显示正确存储提示“oooo”,存储为出厂设置;再按“Ent”键,返回工作主显示状态界面。
如果输入四位密码 “1111”,按“Ent”键确认,显示正确存储提示“oooo”, 恢复出厂设置;再按“Ent”键,返回工作主显示状态界面。
如果不输入密码或输入密码不正确,按“Ent”键确认,开始浏览菜单但不可以修改用户设置参数。
注:设置密码的目的,是为了防止错误修改用户设置参数、错误存储出厂设置和错误恢复出厂设置。
6.2.3 参数设置
输入正确密码“1234”,按“Ent”键确认,显示正确存储提示“oooo”后,具体参数设置操作见表14。
表14 参数设置方法
操作 |
菜单显示 |
定义 |
备注 |
第1次 按Ent键 |
F––– 01 1 |
功能代码 补偿系数单位 |
1:m3;2:L;3:需要显示m3流量,但m3系数过大的情况而设置,用“↑”可以选定,流量显示实时换算,换算为“L”时,只显示8位有效数字,其余高位只存储,不显示 |
第2次 按Ent键 |
F––– 02 100 |
功能代码 升脉冲当量 |
100:100L 10:10 L 1:1L(用“↑”可以选定) |
第3次 按Ent键 |
F––– 03 10 |
功能代码 阻尼时间 |
单位为“秒”,1~10秒 |
第4次 按Ent键 |
F––– 04 000000.00 |
功能代码 最大流量(8位) |
无单位指示,由功能选项决定单位是m3或L 精确度为0.01 m3/h或0.01L/h精确度 |
第5次 按Ent键 |
F––– 05 000000.00 |
功能代码 最小流量(8位) |
同上 |
第6次 按Ent键 |
F––– 06 3000.0 |
功能代码 频率上限 |
0~3000Hz,精确度为0.1Hz |
第7次 按Ent键 |
F––– 07 9600 |
功能代码 波特率 |
1200、2400、4800、9600、19200(用“↑”可以选定,默认数据格式为n、8、1) |
第8次 按Ent键 |
F––– 08 01 |
功能代码 仪表地址 |
01~99 |
第9次 按Ent键 |
F––– 09 000000.00 |
功能代码 累积量清零 |
当前累积流量(不实时刷新),可以修改为任意值(单位与累积流量显示相同),精确两位小数。 确认键生效,退出键无操作。 |
第10次 按Ent键 |
P1 2000 000000.00 |
仪表系数补偿 第一点频率 第一点系数补偿 |
需要同时修改频率点(1~3000)及补偿系数(仪表系数,同系数设定项) |
第11次 按Ent键 |
P2 2000 000000.00 |
仪表系数补偿 第二点频率 第二点系数补偿 |
同上 |
第12次 按Ent键 |
P3 2000 000000.00 |
仪表系数补偿 第三点频率 第三点系数补偿 |
同上 |
第13次 按Ent键 |
P4 2000 000000.00 |
仪表系数补偿 第四点频率 第四点系数补偿 |
同上 |
第14次 按Ent键 |
P5 2000 000000.00 |
仪表系数补偿 第五点频率 第五点系数补偿 |
同上 |
LUCB系列插入式涡街流量计
一.产品概述
LUCB型插入式涡街流量传感器,可广泛的适用于各种行业大口径气体、液体、蒸汽流量计量,也可测量含有微小颗粒、杂质的混浊液体,并可作为流量变送器用于自动控制系统中。
LUCB 型插入式涡街流量传感器防爆型,符合GB3836-83《爆炸性环境用防爆电气设备》的有关规定,防爆标志为ExdIIBT6。
二.工作原理
按国际标准化组织IS07145(在环形截面封闭管道中的流体流量测定在截面一点的速度测量法),采用埋入压电晶体的涡街测速探头,插入大口径工业管道内,将卡门旋涡频率转换为与流量成正比的电流或电压脉冲信号或4~20mADC电流信号。
三.仪表特点
? 可实现不断流拆装传感器,可实现放大器与传感器分离(分离距离15m)。
? 采用消扰电路和抗振传感头,使仪表具有一定抗环境振动性能。
? 压力损失小,量程范围宽,范围度达1:25。
? 无可动部件,长期稳定,结构简单便于安装和维护。
? 可测介质温度达+250℃。
四.技术参数
表1 插入式涡街流量计技术参数
五.选型
5.1 一般液体和气体使用流量范围见表2
表2 一般液体和气体使用流量范围
* * 表中频率为理论值。液体使用流量范围的测试条件是常温水(t=20℃,ρ=1000Kg/m3)。气体使用测量范围的测试条件是常温常压的空气(t=20℃,P=101.325KPa,ρ=1.205 Kg/m3)
5.2 已知标准状态下的体积流量换算成工况下的体积流量
一般气体的计量单位常用标准状态体积计量单位,即标准立方米/小时(Nm3/h),简称“标方”。按以下公式先将标准状态体积流量换算成工况状态体积流量,即 立方米/小时 (m3/h)然后再与表3适用流量范围进行比较。
式中:Q工:被测介质工况状态下的体积流量。(m3/h)
Q标:被测介质标况状态下的体积流量。(Nm3/h,20℃,0.1013MPa绝对压力下)
T工:被测介质工况状态下的介质温度。
P工:被测介质工况状态下的介质压力,表压。(MPa)
5.3 对于饱和蒸汽,可按表3所给质量流量的范围对照选取。
(单位:t/h) 表3 质量流量的范围
六.结构形式与安装方法
6.1 结构形式
图1 图2
6.2 简易式流量计安装方法
? 在满足流量计直管段要求的安装点上开一个Φ100的圆缺。
? 用Φ109×4.5mm基座的下管段与管道上开好口的圆缺焊接,基座焊接后目测不得有明显的歪斜。
? 将测速探头插入管道中,调整好插入深度使测头中心与管道的中轴想吻合,测头中心线与管道中轴线的夹角不应大于5度,然后调整好流向标使其与流体的流向相同。
? 把法兰或球阀与焊接好的基座对接,用螺栓紧固好。
6.3 球阀式流量计(有截止阀型)安装和拆卸方法
? 技术要求
? 未注尺寸和材料均由用户根据耐压强度和防腐要求自行确定。
? “安装基座”在管道上的位置应端正,直观应无明显的偏斜。
? 非钢制管道可用夹箍固定“安装基座”,但夹箍上必须有图中所示的空隙尺寸85mm,以便在安装球阀时由此空隙穿入螺栓M16×65。
? 法兰连接尺寸的标准: GB4216.4-84。
? 安装基座示意图
图3 安装基座示意图
? 安装步骤
在第一次安装时,如果被测管道允许断流,可按照安装基座示意图(图3),在被测管道上满足直管段长度要求的位置开一个Φ100孔,完成“安装基座”与管道的连接。然后按照安装示意图(图2)完成全部安装工作。也可以安装球阀后暂时关闭球阀,以不影响管道输送流体,待以后再安装传感器。
在第一次安装时,如果被测管道不允许断流,可以在管道尚未开孔的情况下,先完成“安装基座” (图3)在管道上的固定和密封,再安装球阀,然后用不停水钻孔机钻孔。钻孔后,拆下不停水钻孔机,安装传感器;或拆下不停水钻孔机,暂时关闭球阀,待以后安装传感器。 不停水钻孔机在球阀上的安装和拆卸方法与传感器的安装和拆卸方法基本相同,在此不另作说明。
注1:安装球阀前,必须检查球阀,应能完全打开和完全关闭。必须使球阀由全开到全关,再由全关到全开。当球阀的限位片由全关的位置转到全开的位置时,阀芯必须处在全开状态,否则应修整限位片。
注2:安装球阀时,较长的一端与管道上的“安装基座”连接。
注:插入式涡街流量计的“接线方式”、“调试与使用”均与管道式涡街流量计相同,请参照本说明书“LUGB系列涡街流量计”中的第九章,在这里不做重复说明。
附录1——常见系统故障及处理
1. 故障分类
故障类型可分为系统故障和仪表故障两大类,出现故障后应首先检查系统故障,如果查不出问题再检查是否是仪表故障。
l 系统故障包括:安装、接线有误,口径不匹配,流量范围不符,振动、电磁干扰影响,供电问题,灵敏度调整不当等;
l 仪表故障包括:检测探头失效,检测放大器故障,内部短线,表体渗漏等。
2. 常见系统故障及处理
①上电后管道内有流体流动,但无信号输出。
? 检查仪表安装方向是否正确。
? 检查仪表接线是否正确,有无断线。
? 检查仪表设定是否被修改。
? 检查流量是否低于正常的流量范围。
? 检查仪表探头是否有杂质附着。
②上电管道内无流体流动,但有信号输出。
? 检查仪表接地,是否是接地不良引入干扰。
? 检查管道是否有强烈的机械振动。
? 检查环境是否有强电磁干扰,如有大功率电器或变频器等强电设备。
? 按说明书中仪表调试章节的方法进行调试。
③管道内流体的流量稳定且符合流量要求,但输出变化太大,不稳定。
? 可能是接地不良引入干扰。
? 可能是管道振动过强引入干扰。
? 可能是灵敏度过低有漏触发现象,提高灵敏度即可。
④显示流量与实际流量不符,误差大。
? 可能是仪表参数设置被改动。
? 可能是温度压力仪表测量误差过大。
? 可能是流量低于或高于正常的流量范围。
? 可能是探头上有杂质附着。
? 可能是安装不符合要求,如垫片安装不同心,管道内有障碍物,直管段不足等情况。
3. 仪表故障的检查
①电路板故障的简单判断
在无专业仪器的情况下,利用显示仪表观察信号,用手触摸探头引线输入端子(电路板上)使产生感应信号。若有信号反映说明电路板基本正常,否则,电路板可能存在故障。
②探头故障的简单判断
若仪表无信号反应而电路板有信号反应,即可认为检测探头可能存在故障。检查检测探头的好坏,可用万用表测量两根信号线的绝缘电阻,当温度低于200℃时,绝缘电阻应大于2MΩ;当温度高于200℃时,绝缘电阻应大于10MΩ。如果绝缘电阻符合要求说明检测探头基本正常,否则可能存在故障。如果观测探头表面有杂质附着,需清理干净。
③有流量无读数故障的简单判断
将仪表参数小信号切除值设为零后(如果没有小信号切除值参数则不需设零),用螺丝刀轻敲或上下不停划动表颈支杆部分。如果有信号输出,则仪表正常,无读数是流量过低所致;如果无信号输出,再用①、②的方法进行判断。
④无流量有读数故障的简单判断
无流量有读数故障都是由于接地不好、空间电磁干扰、管路震动引起的。可以通过调节灵敏度、放大倍数来解决问题。如果还不行,只能去除干扰源。
附录2——日常维护
涡街流量计无可动部件,所以在正常使用情况下,一般不需要经常维护。当被测介质较脏或易结垢时,应定期清洗流量计内壁,清洗时应保护好旋涡发生体及检测探头,注意不要碰伤其表面与棱角。维护时非专业人士不得随意拆卸各零部件,以免造成流量计的损坏。检测放大器外壳端盖在接线调试后应适度旋紧,以保证其密封性。在进行维护检查时不得将液体及杂物留于壳内。
一.产品概述
LUCB型插入式涡街流量传感器,可广泛的适用于各种行业大口径气体、液体、蒸汽流量计量,也可测量含有微小颗粒、杂质的混浊液体,并可作为流量变送器用于自动控制系统中。LUCB 型插入式涡街流量传感器防爆型,符合GB3836-83《爆炸性环境用防爆电气设备》的有关规定,防爆标志为ExdIIBT6。
二.工作原理
按国际标准化组织IS07145(在环形截面封闭管道中的流体流量测定在截面一点的速度测量法),采用埋入压电晶体的涡街测速探头,插入大口径工业管道内,将卡门旋涡频率转换为与流量成正比的电流或电压脉冲信号或4~20mADC电流信号。三.仪表特点
? 可实现不断流拆装传感器,可实现放大器与传感器分离(分离距离15m)。? 采用消扰电路和抗振传感头,使仪表具有一定抗环境振动性能。
? 压力损失小,量程范围宽,范围度达1:25。
? 无可动部件,长期稳定,结构简单便于安装和维护。
? 可测介质温度达+250℃。
四.技术参数
表1 插入式涡街流量计技术参数
公称通经(mm) |
250,300, 400,500,600,700,800,900,1000 |
仪表材质 |
1Cr18Ni 9Ti |
公称压力(MPa) |
PN 1.6MPa;PN 2.5MPa |
被测介质温度(℃) |
-40~+250℃ |
环境条件 |
温度-10~+55℃,相对湿度5%~90%,大气压力86~106kPa |
精度等级 |
示值的±2.5% |
量程比 |
1:10;1:15 |
阻力损失系数 |
Cd<2.6 |
输出信号 |
传感器:脉冲频率信号0.1~3000Hz 低电平≤1V 高电平≥6V 变送器:两线制4~20mADC电流信号 |
供电电源 |
传感器:+12VDC、+24VDC(可选) 变送器:+24VDC 现场显示型:仪表自带3.6V锂电池 |
信号传输线 |
STVPV3×0.3(三线制),2×0.3(二线制) |
传输距离 |
≤500m |
信号线接口 |
内螺纹M20×1.5 |
防爆等级 |
ExdIIBT6 |
防护等级 |
IP65 |
允许振动加速度 |
1.0g |
五.选型
5.1 一般液体和气体使用流量范围见表2表2 一般液体和气体使用流量范围
公称通径 (mm) |
测量范围(m3/h) |
公称通径 (mm) |
测量范围(m3/h) | ||
液体 |
气体 |
液体 |
气体 | ||
250 |
80~1150 |
1060~10600 |
900 |
970~12000 |
13000~130000 |
300 |
130~1400 |
1540~15400 |
1000 |
1130~16900 |
17000~170000 |
400 |
180~2700 |
2700~27000 |
1100 |
1450~18000 |
19000~190000 |
500 |
280~4200 |
4240~42400 |
1200 |
1630~24400 |
24400~244000 |
600 |
410~6100 |
6100~61000 |
1300 |
2020~25300 |
27000~270000 |
700 |
580~7300 |
7800~78000 |
1400 |
2350~29500 |
31000~310000 |
800 |
720~10800 |
10850~108500 |
1500 |
2550~38000 |
38200~382000 |
* * 表中频率为理论值。液体使用流量范围的测试条件是常温水(t=20℃,ρ=1000Kg/m3)。气体使用测量范围的测试条件是常温常压的空气(t=20℃,P=101.325KPa,ρ=1.205 Kg/m3)
5.2 已知标准状态下的体积流量换算成工况下的体积流量
一般气体的计量单位常用标准状态体积计量单位,即标准立方米/小时(Nm3/h),简称“标方”。按以下公式先将标准状态体积流量换算成工况状态体积流量,即 立方米/小时 (m3/h)然后再与表3适用流量范围进行比较。
式中:Q工:被测介质工况状态下的体积流量。(m3/h)
Q标:被测介质标况状态下的体积流量。(Nm3/h,20℃,0.1013MPa绝对压力下)
T工:被测介质工况状态下的介质温度。
P工:被测介质工况状态下的介质压力,表压。(MPa)
5.3 对于饱和蒸汽,可按表3所给质量流量的范围对照选取。
(单位:t/h) 表3 质量流量的范围
绝对压力MPa |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 | |
饱和温度℃ |
99.7 |
120.2 |
143.6 |
158.8 |
170.4 |
179.4 |
198.3 |
212.4 |
223.9 |
233.8 | |
蒸汽密度kg/m3 |
0.5903 |
1.1295 |
2.1628 |
3.692 |
4.1616 |
5.1415 |
7.5940 |
10.038 |
12.507 |
15.007 | |
DN250 |
Qmin |
0.904 |
1.33 |
1.726 |
2.096 |
2.383 |
2.67l |
3.205 |
3.698 |
4.438 |
5.30l |
Qmax |
4.684 |
8.999 |
17.22 |
25.19 |
33.08 |
40.93 |
60.40 |
79.68 |
88.92 |
97.43 | |
DN300 |
Qmin |
1.302 |
1.775 |
2.485 |
3.108 |
3.432 |
3.846 |
4.65l |
5.325 |
6.39l |
7.633 |
Qmax |
6.746 |
12.96 |
24.79 |
36.27 |
47.63 |
58.93 |
86.98 |
114.7 |
128.3 |
140.3 | |
DN400 |
Qmin |
2.314 |
3.156 |
4.418 |
5.365 |
6.10l |
6.383 |
8.205 |
9.467 |
11.36 |
13.57 |
Qmax |
11.99 |
23.04 |
44.08 |
64.48 |
84.68 |
104.8 |
154.6 |
204.0 |
227.6 |
243.7 | |
DN500 |
Qmin |
3.616 |
4.93l |
6.903 |
8.383 |
9.533 |
10.68 |
12.82 |
14.79 |
17.75 |
21.20 |
Qmax |
18.74 |
36.00 |
68.87 |
100.8 |
132.3 |
163.7 |
241.6 |
318.7 |
355.7 |
389.7 | |
DN600 |
Qmin |
5.207 |
7.10l |
9.94l |
12.07 |
13.73 |
15.58 |
18.46 |
21.30 |
25.56 |
30.53 |
Qmax |
26.98 |
51.83 |
99.17 |
145.1 |
190.5 |
235.7 |
347.9 |
458.9 |
512.2 |
561.2 | |
DN700 |
Qmin |
7.087 |
9.665 |
13.53 |
16.43 |
18.69 |
20.94 |
25.13 |
28.99 |
34.79 |
41.56 |
Qmax |
36.74 |
70.55 |
135.0 |
197.5 |
259.3 |
320.9 |
473.6 |
624.7 |
697.1 |
763.8 | |
DN800 |
Qmin |
9.257 |
12.62 |
17.67 |
21.46 |
24.40 |
27.35 |
32.82 |
37.87 |
45.44 |
54.28 |
Qmax |
47.97 |
92.15 |
176.3 |
257.9 |
338.7 |
419.1 |
618.5 |
815.9 |
910,6 |
997.7 | |
DN900 |
Qmin |
11.27 |
15.98 |
22.37 |
27.16 |
30.89 |
34.62 |
41.54 |
47.93 |
57.5l |
68.70 |
Qmax |
60.71 |
116.6 |
223.1 |
326.4 |
428.7 |
530.4 |
782.8 |
1033 |
1152 |
1263 | |
DN1000 |
Qmin |
14.46 |
19.72 |
27.61 |
33.53 |
38.13 |
42.74 |
51.8 |
59.17 |
71.0l |
84.8l |
Qmax |
74.95 |
144.0 |
275.5 |
403.0 |
529.3 |
613.2 |
966.5 |
1275 |
1423 |
1559 |
六.结构形式与安装方法
6.1 结构形式图1 图2
6.2 简易式流量计安装方法
? 在满足流量计直管段要求的安装点上开一个Φ100的圆缺。
? 用Φ109×4.5mm基座的下管段与管道上开好口的圆缺焊接,基座焊接后目测不得有明显的歪斜。
? 将测速探头插入管道中,调整好插入深度使测头中心与管道的中轴想吻合,测头中心线与管道中轴线的夹角不应大于5度,然后调整好流向标使其与流体的流向相同。
? 把法兰或球阀与焊接好的基座对接,用螺栓紧固好。
6.3 球阀式流量计(有截止阀型)安装和拆卸方法
? 技术要求
? 未注尺寸和材料均由用户根据耐压强度和防腐要求自行确定。
? “安装基座”在管道上的位置应端正,直观应无明显的偏斜。
? 非钢制管道可用夹箍固定“安装基座”,但夹箍上必须有图中所示的空隙尺寸85mm,以便在安装球阀时由此空隙穿入螺栓M16×65。
? 法兰连接尺寸的标准: GB4216.4-84。
? 安装基座示意图
图3 安装基座示意图
? 安装步骤
在第一次安装时,如果被测管道允许断流,可按照安装基座示意图(图3),在被测管道上满足直管段长度要求的位置开一个Φ100孔,完成“安装基座”与管道的连接。然后按照安装示意图(图2)完成全部安装工作。也可以安装球阀后暂时关闭球阀,以不影响管道输送流体,待以后再安装传感器。
在第一次安装时,如果被测管道不允许断流,可以在管道尚未开孔的情况下,先完成“安装基座” (图3)在管道上的固定和密封,再安装球阀,然后用不停水钻孔机钻孔。钻孔后,拆下不停水钻孔机,安装传感器;或拆下不停水钻孔机,暂时关闭球阀,待以后安装传感器。 不停水钻孔机在球阀上的安装和拆卸方法与传感器的安装和拆卸方法基本相同,在此不另作说明。
注1:安装球阀前,必须检查球阀,应能完全打开和完全关闭。必须使球阀由全开到全关,再由全关到全开。当球阀的限位片由全关的位置转到全开的位置时,阀芯必须处在全开状态,否则应修整限位片。
注2:安装球阀时,较长的一端与管道上的“安装基座”连接。
注:插入式涡街流量计的“接线方式”、“调试与使用”均与管道式涡街流量计相同,请参照本说明书“LUGB系列涡街流量计”中的第九章,在这里不做重复说明。
附录1——常见系统故障及处理
1. 故障分类
故障类型可分为系统故障和仪表故障两大类,出现故障后应首先检查系统故障,如果查不出问题再检查是否是仪表故障。
l 系统故障包括:安装、接线有误,口径不匹配,流量范围不符,振动、电磁干扰影响,供电问题,灵敏度调整不当等;
l 仪表故障包括:检测探头失效,检测放大器故障,内部短线,表体渗漏等。
2. 常见系统故障及处理
①上电后管道内有流体流动,但无信号输出。
? 检查仪表安装方向是否正确。
? 检查仪表接线是否正确,有无断线。
? 检查仪表设定是否被修改。
? 检查流量是否低于正常的流量范围。
? 检查仪表探头是否有杂质附着。
②上电管道内无流体流动,但有信号输出。
? 检查仪表接地,是否是接地不良引入干扰。
? 检查管道是否有强烈的机械振动。
? 检查环境是否有强电磁干扰,如有大功率电器或变频器等强电设备。
? 按说明书中仪表调试章节的方法进行调试。
③管道内流体的流量稳定且符合流量要求,但输出变化太大,不稳定。
? 可能是接地不良引入干扰。
? 可能是管道振动过强引入干扰。
? 可能是灵敏度过低有漏触发现象,提高灵敏度即可。
④显示流量与实际流量不符,误差大。
? 可能是仪表参数设置被改动。
? 可能是温度压力仪表测量误差过大。
? 可能是流量低于或高于正常的流量范围。
? 可能是探头上有杂质附着。
? 可能是安装不符合要求,如垫片安装不同心,管道内有障碍物,直管段不足等情况。
3. 仪表故障的检查
①电路板故障的简单判断
在无专业仪器的情况下,利用显示仪表观察信号,用手触摸探头引线输入端子(电路板上)使产生感应信号。若有信号反映说明电路板基本正常,否则,电路板可能存在故障。
②探头故障的简单判断
若仪表无信号反应而电路板有信号反应,即可认为检测探头可能存在故障。检查检测探头的好坏,可用万用表测量两根信号线的绝缘电阻,当温度低于200℃时,绝缘电阻应大于2MΩ;当温度高于200℃时,绝缘电阻应大于10MΩ。如果绝缘电阻符合要求说明检测探头基本正常,否则可能存在故障。如果观测探头表面有杂质附着,需清理干净。
③有流量无读数故障的简单判断
将仪表参数小信号切除值设为零后(如果没有小信号切除值参数则不需设零),用螺丝刀轻敲或上下不停划动表颈支杆部分。如果有信号输出,则仪表正常,无读数是流量过低所致;如果无信号输出,再用①、②的方法进行判断。
④无流量有读数故障的简单判断
无流量有读数故障都是由于接地不好、空间电磁干扰、管路震动引起的。可以通过调节灵敏度、放大倍数来解决问题。如果还不行,只能去除干扰源。
附录2——日常维护
涡街流量计无可动部件,所以在正常使用情况下,一般不需要经常维护。当被测介质较脏或易结垢时,应定期清洗流量计内壁,清洗时应保护好旋涡发生体及检测探头,注意不要碰伤其表面与棱角。维护时非专业人士不得随意拆卸各零部件,以免造成流量计的损坏。检测放大器外壳端盖在接线调试后应适度旋紧,以保证其密封性。在进行维护检查时不得将液体及杂物留于壳内。
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