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
 
 
目  录
 

• 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。）
 
五 　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
　　　　　　　Q_V— 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　Q_N— 标准状态下的体积流量  Nm³/h
　Q_V— 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
　　Q_V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。
六 　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Ｋ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）
R_eD— 管道雷诺数
　　　　R_eD＝354×10 ^-3×
 式中       Q_com — 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
钢	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　H  — 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R_eD
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

 
九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）	仅VT3WE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，范围为0~31
9	阻尼时间	设输出电流 阻尼时间 （默认为4s）	仅VT2WE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 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。