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氣體渦輪流量計(jì)的安裝說明

來源：淮安中控自動(dòng)化儀表有限公司 2012年12月20日 09:54

A氣體渦輪流量計(jì)的安裝說明

一、概述

氣體渦輪流量計(jì)是吸取了國(guó)內(nèi)外流量?jī)x表*技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，綜合了氣體力學(xué)、流體力學(xué)、電磁學(xué)等理論而自行研制的集溫度、壓力、流量傳感器和智能流量積算儀于于一體的新一代高精度、高可靠性的氣體精密計(jì)量?jī)x表，具有出色的低壓和高壓計(jì)量性能，多種信號(hào)輸出方式以及對(duì)流體擾動(dòng)低敏感性，廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣體等氣體的計(jì)量。

該產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家防爆產(chǎn)品質(zhì)檢部門按GB3836.2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部：通用要求》，GB38362.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分：隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第4部分：本質(zhì)安全“i”》標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格，防爆標(biāo)志為ExdⅡBT6（隔爆型）、ExiaⅡCT6（本安型）。適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC類T1~T6溫度組別爆炸性氣體混合物的0（僅本安型）1、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

■采用新型傳感器，始動(dòng)流量低、壓力損失小、抗振與抗脈動(dòng)流性能好，不易腐蝕、可靠性好、使用壽命長(zhǎng)。

■采用新型微處理器與高性能的集成芯片，運(yùn)算精度高、整機(jī)功能*，性能*。

■采用*的微功耗，整機(jī)功耗低。既能用內(nèi)電池長(zhǎng)期供電運(yùn)行，又可由外電源供電運(yùn)行。

■按流量頻率信號(hào)，可將儀表系數(shù)分八段自動(dòng)進(jìn)行線性修正，可根據(jù)用戶需要提高儀表的計(jì)算精度。

■采用EEPROM數(shù)據(jù)存貯技術(shù)，具備歷史數(shù)據(jù)的存貯與查詢功能，三種歷史數(shù)據(jù)記錄方式可供用戶選擇。

■流量計(jì)表頭可180°旋轉(zhuǎn)，安裝使用簡(jiǎn)單方便。

■高度，一般可達(dá)±1.5%R、±1.0%R。

■重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%，正是由于具有良好的重復(fù)性，在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì)。

■可檢測(cè)被檢測(cè)氣體的溫度、壓力和流量，能進(jìn)行流量自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償，并顯示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（Pn=101.325KPa,Tn=293.15K）的氣體流量：可實(shí)時(shí)查詢溫度、壓力、時(shí)間、日期等數(shù)據(jù)。

三、工作原理

1.流量計(jì)結(jié)構(gòu)：見http:///zhongkong-Products-349732/

2.工作原理

當(dāng)氣體流進(jìn)入流量計(jì)時(shí)，首先經(jīng)過獨(dú)立機(jī)芯的前導(dǎo)流體并加速，在流體的作用下，由于渦輪葉片與流體的流向成一定角度，此時(shí)渦輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，在渦輪克服阻力力矩和摩擦力矩后開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)諸力矩達(dá)到平衡時(shí)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度與流量成線性關(guān)系，通過旋轉(zhuǎn)地發(fā)信盤的磁體周期性地改變傳感器的磁阻，從而在傳感器兩端感應(yīng)出與流體體積流量成正比的脈沖信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、整形后和壓力溫度傳感器檢測(cè)到的壓力、溫度信號(hào)同時(shí)輸給流量積算儀進(jìn)行處理，直接顯示標(biāo)準(zhǔn)體積流量和標(biāo)準(zhǔn)體積總量。

3.流量積算儀工作原理

流量積算儀有溫度和壓力檢測(cè)模擬通道、流量傳感器通道以及微處理單元組成，并配有外輸接口，輸出各種信號(hào)。流量計(jì)中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償，并自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

Qn=Zn/Zg.（Pg+Pa）/Pn.Tn/Tg.Qg

式中：Qn—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量（m³/h）

Qg—未經(jīng)修正的體積流量（m³/h）

Pg—l流量計(jì)壓力檢測(cè)點(diǎn)處的表壓（KPa）

Pa—當(dāng)?shù)卮髿鈮海↘Pa）

Tg—介質(zhì)的溫度（273.15+t）K

t—被測(cè)介質(zhì)攝氏溫度（℃）

Zn—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓縮系數(shù)

Zg—工作狀態(tài)下的系數(shù)

Tn—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度（293.15K）

Pn—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325KPa）

注：對(duì)天然氣Zn/Zg=（Fz）²,Fz成為超壓縮因子，按中國(guó)石油天然氣總公司的標(biāo)準(zhǔn)SY/T6143-4996中的公式進(jìn)行計(jì)算。

四、技術(shù)參數(shù)

1.基本參數(shù)

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)	封閉式管道中氣體流量—氣體渦輪流量計(jì)（GB/T8940-2003）
儀表口徑（mm）及連接方式	25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300采用法蘭連接 25、32、40、50可采用螺紋連接
精度等級(jí)	±1.5%R（±1%R需特制）
量程比	1:10 ；1:20 ；1:30
儀表材質(zhì)	表體：304不銹鋼或鑄鋁葉輪：防腐ABS或鋁合金轉(zhuǎn)換器：鑄鋁
使用條件	介質(zhì)溫度：-20℃~+80℃ 環(huán)境溫度：-30℃~+60℃ 相對(duì)濕度：5%~90% 大氣壓力：86Kpa~106Kpa
工作電源	外電源：+24VDC±15%，紋波≤±5%，適用于4-20mA輸出、脈沖輸出、RS485通訊輸出等內(nèi)電源：1組3.0V10AH鋰電池，電池電壓在2.0V~3.0V時(shí)均可正常工作。當(dāng)電壓低于2.0時(shí)出現(xiàn)欠壓指示
整機(jī)耗能	外電源：<1W 內(nèi)電源:平均功耗≤1W,可連續(xù)使用三年以上。
信號(hào)輸出功能	脈沖信號(hào)?、4-20mA電流信號(hào) ?、控制信號(hào)?
通訊輸出功能	RS485通訊④
實(shí)時(shí)記錄功能⑤	起停記錄、日記錄、定時(shí)間間隔記錄
信號(hào)接線口	內(nèi)螺紋M20*1.5或其他
防爆等級(jí)	ExdⅡBT6或ExiaⅡCT4
防護(hù)等級(jí)	IP65

①脈沖輸出方式（由設(shè)定選擇以下三種之一）

A.工況脈沖信號(hào)，直接將流量傳感器檢測(cè)的工況脈沖信號(hào)經(jīng)光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平≤1V。

B.與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比的頻率信號(hào)，經(jīng)光耦隔離放大輸出，高電平≥20V,低電平≤1V。

C.定標(biāo)脈沖信號(hào)，與IC卡閥門控制器配套，高電平幅度≥2.8V，低電平幅度≤0.2V，單位脈沖代表體積量可設(shè)定范圍：0.01m³~10.00m³.但選擇該值時(shí)必須注意：定標(biāo)脈沖信號(hào)頻率應(yīng)≤200HZ.

②4-20mA電流信號(hào)（采用光隔離電流模塊）

與標(biāo)準(zhǔn)體積流量成正比，4mA對(duì)應(yīng)0m³/h,20mA對(duì)應(yīng)zui大標(biāo)準(zhǔn)體積流量（該值可設(shè)定），制式：兩線制或三線制。

③控制信號(hào)

A.下限報(bào)警信號(hào)（LP）：光電隔離開集電極（OC）:輸出，正常狀態(tài)OC門截止，報(bào)警狀態(tài)OC門導(dǎo)通，zui大負(fù)載電流50mA，工作電壓+12VDC~+24VDC。

B.上限報(bào)警信號(hào)（UP）：光電隔離開集電極（OC）輸出，正常狀態(tài)OC截止，報(bào)警狀態(tài)OC門導(dǎo)通，zui大負(fù)載電流50mA,工作電壓+12VDC~+24VDC。

C.關(guān)閥報(bào)警輸出（BC端，IC卡控制器用）：邏輯門電路輸出，正常輸出低電平，幅度≤0.2V;報(bào)警輸出高電平，幅度≥2.8V，負(fù)載電阻≥100K?。

C.電池欠壓報(bào)警輸出（BL,IC卡控制器用）；邏輯門電路輸出，正常輸出低電平，幅度≤0.2V；報(bào)警輸出高電平，幅度≥2.8V，負(fù)載電阻100K?。

④RS485通訊

采用RS485接口，可直接與上位機(jī)或二次儀表聯(lián)網(wǎng)，遠(yuǎn)傳顯示介質(zhì)的溫度、壓力和經(jīng)溫度、壓力補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)體積流量和標(biāo)準(zhǔn)體積總量。

⑤實(shí)時(shí)記錄功能

流量計(jì)為了適應(yīng)數(shù)據(jù)管理方面的需要，增加了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存貯功能，由設(shè)定以下三者之一：

a.起停記錄：zui近的1200次啟停時(shí)間、總量、凈流量記錄。出廠默認(rèn)頁(yè)。

b，日記錄：zui近920天的日期、零點(diǎn)時(shí)間的溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積和總量記錄。

C，定時(shí)間間隔記錄：1200條定時(shí)時(shí)間間隔的日期時(shí)間、溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)體積和總流量記錄。

通過筆記本電腦可讀取上述存貯數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線圖供分析。

電氣參數(shù)

2.1氣體渦輪流量計(jì) 表2

符號(hào)	參數(shù)	測(cè)試條件	典型值
V_DD	工作電源		外電源;+24VDC±15%,紋波≤±5%
V_IN	信號(hào)輸出		峰峰值VPP:10~50mV；頻率≤2KHZ
I_OUT	輸出電流	VDD=24VDC	4~20mA，線性度≤2‰，負(fù)載電阻<800?
R	絕緣電阻	測(cè)試端子與外殼間絕緣電阻施加電壓：50V; 測(cè)試端子：A+,B-	>500M?

2.2智能氣體渦輪流量計(jì)

2.2.1電池供電

表3

符號(hào)	參數(shù)	測(cè)試條件	典型值
VDD	工作電源		3.6V鋰電池
IS	靜態(tài)電流	無輸入	207.38µA
IP	工作電流	輸入信號(hào)1KHZ	213.53µA
VIN	輸入信號(hào)		峰峰值VPP:10~50mV；頻率≤2KHZ
R	絕緣電阻	測(cè)試端子與外殼間絕緣電阻施加電壓：50V; 測(cè)試端子：電池正端，電池負(fù)端	>500M?

2.2.2 24V供電表4

符號(hào)	參數(shù)	測(cè)試條件	典型值
VDD	工作電源		外電源;+24VDC±15%,紋波≤±5%
VIN	信號(hào)輸出		峰峰值VPP:10~50mV；頻率≤2KHZ
IOUT	輸出電流	VDD=24VDC	4~20mA，線性度≤1.1‰，負(fù)載電阻<850?
R	絕緣電阻	測(cè)試端子與外殼間絕緣電阻施加電壓：50V; 測(cè)試端子：24V+，GND, 5V+，mA+,mA-,FOUT	>500M?

2.3低功耗氣體渦輪流量計(jì) 表5

符號(hào)	參數(shù)	測(cè)試條件	典型值
VDD	工作電源		外電源;+24VDC±15%,紋波≤±5%
VDD	工作電源		3.6V鋰電池
IS	靜態(tài)電流	無輸入	446.49µA
IP	工作電流	輸入信號(hào)1KHZ	1.283mA
VIN	輸入信號(hào)		峰峰值VPP:10~50mV；頻率≤2KHZ
RL	輸出脈沖負(fù)載	VDD=24V DC	線纜阻值<20K?;負(fù)載阻值>1K?
RS485	RS485通訊	VDD=24V DC	負(fù)載阻值<350?
R	絕緣電阻	測(cè)試端子與外電源間絕緣電阻施加電壓：500V; 測(cè)試端子：24V+,GND,FOUT,IOUT+,IOUT-,48,485B	>500M?

3.測(cè)量范圍及工作壓力

表6

公稱通徑（mm）	標(biāo)準(zhǔn)量程（m³/h）		擴(kuò)展量程（m³/h）		常規(guī)耐壓等級(jí) （Mpa）	特制高壓等級(jí) （Mpa）	安裝方式
DN25	S	2.2-25	W	4-40	1.6	2.2,4.0	法蘭（螺紋）
DN40	S	5-50	W	6-60	1.6	2.2,4.0	法蘭（螺紋）
DN50	S1	6-65	W1	5-70	1.6	2.2,4.0	法蘭
	S2	10-100	W2	8-100
DN65	S	15-200	w	10-200	1.6	2.2,4.0	法蘭
DN80	S1	13-250	W	10-160	1.6	2.2,4.0	法蘭
	S2	20-400					法蘭
DN100	S1	20-400	W	13-250	1.6	2.5	法蘭
	S2	32-650					法蘭
DN125	S	25-700	W	20-800	1.6	2.5	法蘭
DN150	S1	32-650	W	80-1600	1.6	2.5	法蘭
	S2	50-1000					法蘭
DN200	S1	80-1600	W	50-1000	1.6	______	法蘭
	S2	130-2500					法蘭
DN250	S1	1300-2500	W	80-1600	1.6	______	法蘭
	S2	200-4000					法蘭
DN300	S	200-4000	W1	130-2500	1.6	______	法蘭
			W2	320-6500	1.6

五、儀表分類

1.按儀表功能分類氣體渦輪流量計(jì)可分為4大類，即：

▊氣體渦輪流量傳感器/變速器

▊智能型氣體渦輪流量計(jì)

▊低功耗型氣體渦輪流量計(jì)

▊智能溫壓補(bǔ)償型氣體渦輪流量計(jì)

2.功能說明

▊氣體渦輪流量傳感器/變速器

該類渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現(xiàn)場(chǎng)顯示功能，僅將工況流量信號(hào)遠(yuǎn)傳輸出。儀表價(jià)格低廉，靈活方便，體積小巧，特別適合與二次表顯示儀，PLC、DCS等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配合適用。該類渦輪流量計(jì)均為防爆產(chǎn)品，防護(hù)等級(jí)為;ExdⅡBT6.

按照不同的輸出信號(hào)，該類產(chǎn)品可分為傳感器和變送器

表7

	傳感器	變送器
顯示方式	無現(xiàn)場(chǎng)顯示	無現(xiàn)場(chǎng)顯示
信號(hào)輸出	三線制工況脈沖，高電平≥8V，低電平≤0.8V	工況4-20mA兩線制
供電電源	24VDC外供電	24VDC外供電
防爆等級(jí)	ExdⅡBT6	ExdⅡBT6

應(yīng)用場(chǎng)合：可作為工況流量信號(hào)的采集儀表，將流量信號(hào)遠(yuǎn)傳至上位機(jī)。

▊智能一體化氣體渦輪流量計(jì)（圖參見樣本）

一體化智能儀表，采用雙排液晶現(xiàn)場(chǎng)顯示，具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源的干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點(diǎn)。該類渦輪流量計(jì)按照供電方式，是否具備遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出可分為以下5種。表8

類型	電池供電現(xiàn)場(chǎng)顯示型	現(xiàn)場(chǎng)顯示脈沖輸出型
儀表顯示	同時(shí)顯示工作狀態(tài)下的瞬時(shí)流量、總累計(jì)流量	同時(shí)顯示工作狀態(tài)下的瞬時(shí)流量、總累計(jì)流量
信號(hào)輸出	無	工況脈沖
供電電源	3V鋰電池（連續(xù)適用4年以上）	24VDC外供電和3V鋰電池
防爆等級(jí)	ExdⅡBT6	ExdⅡBT6
類型	現(xiàn)場(chǎng)顯示電流輸出型	雙供電電流輸出型
儀表顯示	同時(shí)顯示工作狀態(tài)下的瞬時(shí)流量、總累計(jì)流量	同時(shí)顯示工作狀態(tài)下的瞬時(shí)流量、總累計(jì)流量
信號(hào)輸出	工況4-20mA	工況4-20mA
供電電源	24VDC外供電	24VDC外供電和3V鋰電池
防爆等級(jí)	ExdⅡBT6	ExdⅡBT6
類型	現(xiàn)場(chǎng)顯示雙輸出型
儀表顯示	同時(shí)顯示工作狀態(tài)下的瞬時(shí)流量、總累計(jì)流量
信號(hào)輸出	工況4-20mA和工況脈沖
供電電源	24VDC外供電
防爆等級(jí)	ExdⅡBT6

應(yīng)用場(chǎng)合：①在溫度、壓力相對(duì)溫定的工況現(xiàn)場(chǎng)，作為工業(yè)控制儀表

②在溫度、壓力相對(duì)溫定的工況現(xiàn)場(chǎng)，用戶可根據(jù)儀表示值參考?xì)怏w方程自行運(yùn)算到標(biāo)況流量。

n 低功耗型氣體渦輪流量計(jì)

一體化型智能儀表，采用雙排液晶現(xiàn)場(chǎng)顯示，具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點(diǎn)。該類渦街流量計(jì)按照供電方式，是否具備遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出可分為4種。

表表9

類型	電池供電現(xiàn)場(chǎng)顯示型	RS486或4-20mA電流輸出型
信號(hào)顯示	同時(shí)顯示工作狀態(tài)下的瞬時(shí)流量、總積累流量	同時(shí)顯示工作狀態(tài)下的瞬時(shí)流量、總累計(jì)流量
信號(hào)輸出	無	RS485或4-20Ma
供電電源	3V鋰電池（連續(xù)適用4年以上）	24VDC外供電
防爆等級(jí)	ExdIIBT6	ExdIIBT6
類型	RS485+脈沖輸出型	RS485+0-20mA電流輸出型
信號(hào)輸出	同時(shí)顯示工作狀態(tài)下的瞬時(shí)流量、總累計(jì)流量	同時(shí)顯示工作狀態(tài)下的瞬時(shí)流量、總累計(jì)流量
供電電源	RS485和脈沖	RS485和0-20mA（三線制）
防爆等級(jí)	24VDC外供電	24VDC外供電
防爆等級(jí)	ExdIIBT6	ExdIIBT6

應(yīng)用場(chǎng)合：①在溫度、壓力相對(duì)穩(wěn)定的工況現(xiàn)場(chǎng)，作為工業(yè)控制儀表；

②在溫度、壓力相對(duì)穩(wěn)定的工況現(xiàn)場(chǎng)，用戶可根據(jù)儀表示值參考?xì)怏w方程自行運(yùn)算到標(biāo)況流量。

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氣體渦輪流量計(jì)的安裝說明

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