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插入式涡街流量计
发布时间:2020-04-27 20:06 | 来源:未知 | 作者:admin | 点击:

 
 感谢您使用本公司生产的插入式涡街流量计,使用前请仔细阅读说明书并妥善保管好。
 
天津欧宝体育app精密仪器仪表有限公司
 
LUGBC系列插入式涡街流量计
安装使用说明书
 

地址:天津市北辰区引河桥北双源工业园
电话:022-26980260
传真:022-26980331
 
 
 
 
  • 概述---------------------------------------------------------------------   1
  • 主要技术参数---------------------------------------------------------   1
  • 主要结构与工作原理------------------------------------------------   3
  • 安装与调试------------------------------------------------------------   3
  • 接线 -------------------------------------------------------------------   7
  • 选型---------------------------------------------------------------------   8
  • 使用现场插入式涡街传感器仪表系数的确定-------------------   9
  • 计算实例---------------------------------------------------------------  12
  • 常见故障处理---------------------------------------------------------  13
  • 现场显示型传感器键盘的操作------------------------------------  14
  • 其它 ---------------------------------------------------------------  16
  • 订货须知----------------------------------------------------------  16
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
一 概述
  LUGBC插入式涡街流量计系LUGBC涡街流量计的系列产品,它采用插入式结构,用小尺寸的涡街流量传感器插入到大口径管道内的某一特定位置(平均流速处或最大流速处),测量其局部流速,从而实现整个管道的流量测量。
  它具有LUGBC涡街流量计的全部特点,除此之外,还具有体积小、重量轻、造价低、压损小等优点,另外,如果在插入口处安装球阀和提升机构,还可以进行不断流拆装,便于传感器的清洗和维修。插入式结构是目前测量大、中型管道内流量较好的有效方法,这种仪表可用于城市输水输气管线、工业通风管道、江河湖泊源水提取等。
二 主要技术参数
  1 公称直径      Φ200~Φ3000 
  2 精度等级      ±2.5%
    测量头的精度等级  ±1%
  3 工作压力      ≤1.6 MPa
  4 被测介质温度    -30~+350℃
  5 测量头的插入深度 
    ① 平均流速处   H0=0.121D
    ② 最大流速处   H0=0.5D
    ③ 实际插入深度  H = H0±0.05 H0
     式中 H0— 理论插入深度
        H  — 实际插入深度
        D — 管道内径尺寸
  6 测量头插入方向允差
    测量头的轴线应与管道轴线平行,夹角允差为±5°。
  7 工作环境条件
    a 环境温度    -25~+75℃
    b 相对湿度    5~100%
    c 大气压     86~106 Kpa
  8 供电电源      +24VDC
  9 消耗功率      ≤3W
  
  10 测量范围
      ① 被测介质为液体时,测量的流速范围为0.55~5m/s
    ② 被测介质为气体时(含蒸汽),测量的流速范围为3~35m/s
  凡管道内的介质流量在此范围之内均可实现准确测量。
11 流量显示方式  ①上行显示瞬时流量
            ②下行显示累积流量
三 主要结构与工作原理
  根据卡门涡街原理,当流体流经涡街测量头时,将产生旋涡分离现象,而旋涡分离的频率与流经测量头的流速成正比,检测出旋涡频率就可确定流体在测量头插入位置上的流速,而后,再根据局部流速与整个管道流速的关系来确定流过管道的流量。
  插入式涡街流量传感器有断流拆装式和不断流拆装式两种,见图1
四 安装与调试
  (一) 安装条件
  1 安装场所应避开强电设备、高频设备、强开关电源设备等。
  2 安装场所应避开高温热源和辐射源,避免腐蚀性气体和高温环境影响。
  3 应选择无振动或振动小的场所进行安装。
  4 根据现场安装条件的不同,为保证其测量精度,变送器上下游应具备足够长的直管段。直管段要求见表1。                 表1
上游阻流件形式 上游直管段长度 下游直管段长度
测   量   头
在平均流速点
测   量   头
在最大流速点
全开阀 35D 15D 5D
同心收缩 30D 10D
90°单弯头 50D 25 D
同平面双弯头 50D 25 D
不同平面双弯头 80D 50 D
调节阀 建议安装到变送器下游5D以外处
 
  
5 测量头上箭头的方向应与流体流动的方向一致。安装时测量头与流体流动方向的夹角不大于5°(见图2)
 
 
 
 
 
 
 
图2
  6 变送器本身工作与安装方向无关,可水平、垂直或其他角度安装,但考虑到整套插入式机构较高较重,因此,建议采用水平安装的方
式进行安装(见图3)。测量液体时,应能保证液体充满整个管道且有一定的背压。
 
 
 
 
 
 
图3插入式涡街流量传感器安装示意图
  7 根据使用现场的情况和用户的要求,如果不断流拆装仪表,应在安装座的上方加装Φ100口径耐压1.6MPa的球阀。一般情况下,球阀和螺柱用户自备,但也可向制造厂订购,由制造厂装配后再与管道安装。
  8 因变送器的插入深度是依据用户管道内径设计好的,所以,用户在安装时,只注意流体方向并用螺栓固定好即可。勿随意拆卸或调整测量头,否则影响计量精度甚至因泄漏损坏仪表。
  9 如果变送器的安装管道有较强的振动,请采取减振措施后,再使用仪表,其方法是在变送器上、下游的2DN 处增设防振座或防振垫。
(二)安装与调试
1 安装前的检查,开箱后应按装箱单内的附件等检查装箱是否正确,仪表有无损坏等,如有疑问,请及时与生产厂联系。
2 在被测介质管道上开一个Φ105的孔,将安装座从传感器上拆
下来(其它勿拆动),然后焊接在管道开孔位置上,注意保证安装座法兰
平面以及两对称固定孔与管道中心线
平行且安装座中心线与管道中心线相
交成90°,见图4
    3   安装前,先按表2的要求             
接线(详见下页“五、接线”),确认接            
线无误后,方可进行静态调试。注意:
静态调试应在室内或无防爆要求的现场
进行。                                            图4
             表2 接线端子名称和标志
接线端子标志     +24V   信号  
接线端子名称 24V电源正极 接地 脉冲信号 标准信号正极 标准信号负极
信号输出类型 脉冲信号输出型 4~20mA标准信号输出型
  4 确认接线无误后,接通电源,传感器在静态下应无脉冲输出,模拟输出则显示电流值为4mA。而后用手接触变送器的输入端,传感器的脉冲输出为50Hz方波,模拟输出则显示相应的电流值,手离开后,恢复到初始状态,即输出为零。若用非金属棒,敲击测量头,则相应有方波输出或电流输出,此调试表明变送器工作正常,可上线安装,否则应查找原因。
  5 调试完毕,将传感器正确的安装在测量管线上,并符合安装条件的要求,同时要检查各处的密封情况。
   (1)断流后拆装式传感器
因传感器的插入深度是依据用户测量管径设计好的,所以安装时只注意安装方向,用螺栓紧固好即可,见图5。

 
 
  
 
 
 
 
 

                  图5                       图6
(2)不断流拆装式传感器(安装见图6)
  ①安装座焊好,先将球阀装在安装座上,,用螺栓紧固并密封。
 ②打开球阀,将涡街测头插入球阀内,再将提升机构与球阀间用螺
栓紧固。注意密封。
  ③出厂前,测量头的插入深度已调节整好,勿随意调整或拆卸测量头,否则造成泄漏或影测量精度。
6  变送器安装后,经密封检验确认无泄漏时可进行动态调试。
   ① 接通电源,流体不流动,变送器应无输出信号。
   ② 缓慢打开阀门使流体流动,流量达到变送器规定的量程时,变送器应有较稳定的输出,此时证明变送器工作正常。
   ③ 如果输出不稳定,可适当调节转换器内的电位器W1和W2 (顺时针调节,灵敏度和放大倍数增大;逆时针调节,灵敏度和放大倍数则减小。)
 
 选型
(一)选用插入式涡街流量变送器,一般应根据管道内流量的大小来确
定,也就是说,管道内的流量必须在变送器的流量测量范围内,最佳是实际流量处于变送器量程范围的1/2~2/3处。
(二) 根据上述要求,在选型之前应对管道内的被测流量进行核算,以确定选型是否正确。
  1 液体流量核算,采用下述公式进行计算。
                 V = 353.7    m/s
 
    式中 V — 被测介质流速   m/s
       QV— 管道内液体流量  m3/h (可以是估算值)
       D — 管道内径    mm
   计算结果如V>0.55 m/s,表示选型仪表可以使用。
  2 气体流量核算
   ① 如果给定状态下的体积流量,可以用上式进行核算,当计算结果V>5 m/s时表明选型仪表可以使用。
  • 如果给定状态下的质量流量,应将此质量流量转变为体积流 量,再进行计算,即:
       V = 353.7     
    式中 M — 状态下的质量流量  kg/h (可以是估算值)
       ρ  — 状态下的被测介质密度 kg/m3
  计算结果如V>5 m/s,表示选型仪表可以使用。
③ 如果给定的数据是标准状态下的体积流量(Nm3/h),那么,应
将标准状态下的体积流量Q N换算成使用状态下的体积流量,再进行计算,即:
       Q V = Q N ·          ·             m3/h
式中 QN— 标准状态下的体积流量  Nm3/h
 QV— 使用状态下的体积流量  m3/h
         t1— 使用状态下的介质温度  ℃
        P1 — 使用状态下的介质压力  MPa
  QV计算后,再用前面的公式计算流速V ,计算结果若V>5 m/s时表明选型仪表可以使用。
 使用现场插入式涡街传感器仪表系数的确定
  (一) 测量头的仪表系数K0
变送器测量头的仪表系数出厂前已在试验室内标定,并在鉴定证书
中给出,由于试验室的条件与工况条件不完全一致,因此此值可以在现场适当修正。
  (二) 变送器的仪表系数可按下式计算:
      K=       
  式中  K — 变送器的仪表系数    1/m3
      K 0— 变送器测量头的仪表系数  1/m
            α — 速度分布系数;β — 阻塞系数;γ — 干扰系数
       A — 管道横截面面积     m2
1 速度分布系数α的确定
  • 测量头插入到管道轴线处(最大流速处)
     α=
 
 
式中  α — 速度分布系数;D — 管道内径    mm
       Δ — 管壁粗糙度  mm  (见表3)
ReD— 管道雷诺数
    ReD354×10 -3×
 式中       Qcom — 工况下常用体积流量
ρ —  介质密度;     η — 流体动力粘度
  表3             管壁等效绝对粗糙度Δ值
材 料 条   件 Δ值(mm)
 黄铜 紫铜 铝
 塑料 玻璃   
光滑 无积物 <0.03
新管 冷拔无缝管
新管 热拉无缝管
新管 轧制无缝管
新管 纵向焊接管
新管 螺旋焊接管
    轻微锈蚀
    锈蚀
    结皮
    严重结皮
    新管 涂覆沥青
    新管 涂覆沥青
    镀锌管
<0.03
0.05—0.10
0.05—0.10
0.05—0.10
0.10
0.10—0.20
0.20—0.30
0.50—2
>2
0.03—0.05
0.10—0.20
0.13
铸铁 新管
锈蚀
    结皮
    新管 涂覆沥青
0.25
1.0—1.5
>1.5
0.03—0.05
石棉水泥     新管 有涂层和无涂层
    一般 无涂层
<0.03
0.05
 
  (2) 测量头插入到管道平均流速处,这时测量点距管道内壁的尺寸为0.242R±0.01R(R-管道半径),测量头不受横向流速梯度的影响,测量可在等于轴向平均流速的点上进行.则
           α=1
 2 阻塞系数β的确定
   (1) 阻容率的计算
   ① 测量头插入到管道轴线处(最大流速处)
 
      
      S =
 
式中  S — 阻塞率;B — 测量头插入杆直径 mm
d  — 测量头外径  mm
      D — 管道内径          mm
   ② 测量头插入到H深度处(自管道内壁算起)

 
 
 
      S =
 
  式中  测量头插入杆的插入深度 mm
   (2) 阻塞系数β的计算
   ① 当S ≤0.02时,β=1
   ② 当0.02≤S ≤0.06时,β=1-0.125S
   ③ 当S >0.06时,β=1-CS C值依管径大小而定。
  根据一般管道的状况和经大量试验确定,一般C值在0.9左右。
  3 干扰系数γ的确定
    干扰系数是非充分发展管流的修正系数,目前仅有少量典型阻流件的试验数据还不够成熟,一般可在现场直接标定确定之,对于充分发展管流,也就是变送器上游的直管段足够长时,取γ=1。
  4 管道横截面面积的确定
  管道横截面面积可通过实测管道内径或管道外周长推算出,由管道外周长推算横截面面积按下式计算:
          A =   (       -2e)2
  式中 A — 管道横截面面积 m2 ;P — 管道外径周长 m
     ΔP— 管道表面修正值 ΔP =  a      
     a — 管道外表面局部突出高度 m
     e — 管道壁厚度 m ;  D — 管道内径    m
  当a>0.01D 或表面凹陷,使测量软尺不能贴紧管道表面时,不能采用此法进行计算。
 (三) 将通过上述计算公式计算出的变送器仪表系数,输入到流
量显示仪表中(输入方法详见流量显示仪表的使用说明书),本变送器便
可正常工作。如果用户不便计算,可将下述技术参数以书面形式提供给制造厂,由厂方计算后,输入到显示仪表中,再告知用户也可。
  1 被测介质
  2 使用时的流量范围
  3 管道材质
  4 管道内径
  5 管道新旧程度
  6 管道壁厚
  7 管道外表面局部突出高度
  8 管道外径周长
七 计算实例
  1 已知涡街流量变送器测量头的仪表系数(K0)为18.8178 1/m3,插入杆外径B为27,测量头外径d = 52mm,测量管内径为Φ800,内壁粗糙度Δ/D=0.0024,测量头插入到管道中心位置,管内流动为充分发展管流,请确定涡街流量变送器的仪表系数K 。
  解:① 计算管道横截面面积A
      A =    D2 =               = 0.5027 m2
  ② 求阻塞系数β

       
   
 
   S =                =
 
       =0.0243(0.02<0.0243<0.06)
          β=1-0.125S=0.9970 
  ③ 计算雷诺数ReD
假设管道介质为空气,压力为0.05MPa,温度为150℃,常用流量为46670.5 m3/h
工况下介质密度:ρ=ρ20    ·  = 1.2046×       ×
=1.2464 Kg/m3
动力粘度 η=23×10 -6 Pa·s
雷诺数  R eD  = 354×10-3      =354×10 –3×
            
             =1.119×10 6
  ④ 流速分布系数α
    按公式计算得α=0.8151
  ⑤ 已知变送器上游直管段足够长γ=1
  ⑥ 变送器的仪表系数 K
   K              =                        =46.063(1/ m3
八 常见故障处理
 
故障现象 故障原因 对 策
㈠ 通电后,
无介质流动,
但有信号输出
输入不屏蔽或接地不良,
引入电磁干扰。  
检查接地情况,改善屏蔽,消除电磁干扰。
管道有强烈振动 采取减振措施,降低变送器的灵敏度,
加强信号滤波。
附近有强电设备或动力干扰 改变安装位置,采取电隔离措施。
㈡ 通电后,
有介质流动,
但无信号输出
输入信号断线 检查各接线端子及信号线
没有+24V电源 检查电源
转换器灵敏度过低 调节转换板上的W1和W2电位器。
电子元器件损坏 检查元器件及工作点
压电检测杆损坏 用静态调试法检查传感器
流量太小(低于最小使用流量) 调节流量或缩小管径、更换仪表
 ㈢ 输出不稳定测量误差大 管道振动影响 采取减振措施
转换器灵敏度过高 降低转换器增益,加强信号滤波。
接地不良 检查接地情况 
测量头内有断线或接触不良 检查接线情况或更换测量头
测量头被损坏或被沾污。 清洗测量头或更换测量头
转换器部分元器件失效 更换元器件
插入杆固定不稳,有晃动 加固安装
插入杆或测量头有异物缠绕 清除缠绕物
上游直管段长度不够 更换安装位置,修正仪表系数
流体不满管 缩径或更换安装位置,改善管道状况
流量有脉动 改善流动条件
流量过小 缩小管道内径
流速过高有气蚀现象 调整工作状态
㈣ 有异常声音 流速过高引起插入杆强烈振动 调整流量,增大管径
2产生气蚀现象 调整流量和压力
3插入杆松动 加固插入杆安装
㈤ 有泄漏 密封不良 改进装配和安装
 
转换器的接线与操作
1.转换器的接线
1.1脉冲输出型
1.1.1供电方式
电源供电:采用外电源时为:18~24VDC
1.1.2 接线说明
VCC:外接电源正极,,可接18~24VDC                 
   FOUT:频率信号输出端,可输出传感器测量的脉冲信号      
   GND:外接电源负极,接外电源地。                     
1.2电池供电现场显示型
1.2.1供电方式
本产品为双电源供电      采用外电源时为:12~24VDC/30mA(-20%~+15%),无输出可低至9V。采用电池供电时:锂电池3.6V/0.3mA。
1.2.2 接线说明
    采用电池供电时厂家提供插接器,,发货时插接器断开,使用时把插接器连接好就可以使用了,另外本款仪表提供双电源工作方式,当使用外接电源时,可输出传感器测量的脉冲信号
     + VCC:外接电源正极,,可接12~24VDC                 
       FOUT:频率信号输出端,可输出传感器测量的脉冲信号      
     - GND:外接电源负极,接外电源地。                     
       CMA: 485通讯A端                                    (可选)
       CMB: 485通讯B端                                    (可选)
1.3外接电源4-20mA输出型
1.3.1供电方式:12~24VDC/4-20mA(-20%~+15%)。
1.3.2  接线说明                 
     +:   4-20mA正端24V正极                                  
     --:   4-20mA负端24V负极                               
     CMA: 485通讯A端                                    (可选)
     CMB: 485通讯B端                                    (可选)
2.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 1  电池供电现场显示型工作屏1界面

图表 2  两线制电流输出工作屏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:标准电流输出型输出电流值;显示I=   XX.XX   mA,保留2位小数显示
电池供电型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

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≡999.9℃。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≡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。

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。
子菜单
序号
菜单显示 意义 选择项或数值范围
1 流量单位选择 流量单位选择
(默认0)
0:m3/h  
1:m3/m  
2:l/h  
3:l/m
4:t/h   
5:t/m   
6:kg/h   
7:kg/m
2 算法选择 算法选择
(默认0)
00:常规体积流量
01:常规质量流量
02:常规气体体积流量
03:常规气体质量流量
04:饱和蒸汽温度补偿
05:饱和蒸汽压力补偿
06:过热蒸汽温压补偿
3 流量系数 流量系数
(默认3600)
设定仪表系数,单位为P/m3
4 满度输出流量 满度输出流量
(默认1000)
当仪表输出4~20mA模拟信号时必须设定该值,且不得为0,单位与流量单位一致
5 密度设置 密度设置
(默认1.0)
当算法选择设置为质量流量(01、03)时,必须设置此项,单位为kg/m3
6 温度设置 温度设置
(默认0.0)
设定温度计算值,当选择02、03、04、06算法时,必须设置此项。单位为摄氏度
7 绝对压力设置 设置气体绝对压力
(默认101.325)
设置气体绝对压力计算值,当选择02、03、05、06算法时,必须设置此项。
单位为kPa
(真空为0.0将导致流量为0)
8 下限切除流量 设置切除脉冲输入百分比
默认(1%)
数值在0~100之间
9 485 Address 设置RS485通讯序号
(默认0)
VT3WE 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,范围为0~31
9 阻尼时间 设输出电流
阻尼时间
(默认为4s)
VT2WE 设电流输出阻尼时间,用于避免输出电流随流量波动太大
范围为2~32
10 清零累计量 清零累计量 若要清零累计量,选择YES并按“E”键即可
 
十 其它
1 仪表出厂前均已经过严格检查和标定,用户在使用时,切勿随意拆装旋涡检测体,否则需重新标定。
2 转换板上的拨码开关出厂前已调试完毕,用户切记勿随意调整。
客服