涡街流量计说明书.docx

1、涡街流量计说明书LUGB型涡街流量传感器使用说明书北京中元瑞得科技三、工作原理 6四、结构尺寸 8五、安装 11六、接线 14七、系数设定 17八、设置和调整 19一、脉冲输出型（不带液晶显示表头） 19二、420mA输出型（不带液晶显示表头） 203、智能型（带单排液晶显示表头） 254、智能型 (带双排液晶显示表头 内部供电 锂电池) 27五、 智能型 (带双排液晶显示表头 外部供电 4mA输出) 31九、故障排除 33十、定货须知 34一、 概述LUGB涡街流量传感器是一种采纳压电晶体作为检测元件的新型应力式流量测量仪表，适用于各类气体、蒸汽、液体和水的流量计量。该仪表具有量程比宽、精度

2、高、压力损失小、介质通用性好、结构简单、稳固性高等优势。传感器的型号规格代码说明见表1。二、 技术参数1、利用条件环境温度：-40 55相对湿度：5% 90%大气压力：86 106kPa2、技术参数公称通径：15 1000mm测量介质：液体、气体、蒸汽介质温度：-40 +320连接方式：法兰卡装式，法兰式，插入式公称压力： 精度品级：级，级，级重 复 性：%，%, %本体材质：1Cr18Ni9Ti负载电阻：750供电电源：, 锂电池输出信号：脉冲, 4 20mA. DC, RS-485流速范围：液体 6m/s, 气体5 60m/s流量范围：见表2防爆品级：iaIICT 1-6 本安型(与齐纳平

3、安栅配套利用)防护品级：IP65结构型式：一般型 智能型 (带显示表头)-1-表1 涡街流量传感器型号规格代码说明-2-表2 LUGB涡街流量传感器流量范围图表公称通径DN (mm)流 量 范 围 (m3/h)液体气体蒸汽154440330206660650251101010098032161616015130402623230202005044040400323206568060600545408010110100100082820100181801601600128128012526260260260020020001504040036036002902900200707006806800

4、59051002501001000100080009308000300150150015001150013301144035020020002000156001800156004002502500250020000240020000500400400040003000037003180060050050005000450005300458007007007000700060000730062300800900900090008000095008140010001400140001400012000014800127200说明:一、表2中所列流量范围的介质状态如下：液体是密度为 1000kg/m

5、3的水气体是工况状态下的空气蒸汽是表压为的干饱和蒸汽-3-传感器的流量范围受介质密度和粘度的阻碍，当介质状态不同或为其它介质时，流量范围按以下方式确信：下限流量：Qmin=Qmin (m3/h)Qminv = 6104vD (m3/h) 式中：v =/ (m2/s)式中：Qmin 依照介质密度计算得出的下限流量 (m3/h) Qminv 依照介质粘度计算得出的下限流量 (m3/h) Qmin 表2 给出的下限流量 (m3/h) v 运动粘度 (m2/s) D 管道内径 (mm) 动力粘度 (PaS) 工况密度 （kg/m3） 1 密度 （水：1000 空气： 蒸汽：） （kg/m3） 比较 Q

6、min和Qminv，取其中数值较大的一个作为此工况下的该口径传感器的下限流量。上限流量：不同介质的上限流量由表2所示。一样情形下，液体的上限流速为6m/s, 气体或蒸汽的上限流速为45m/s。二、传感器在不同的流量下的阻力损失可按下式计算：P = 10-6V2 式中， P 压力损失 （MPa） 介质密度 （kg/m3）V 管内平均流速 （m/s）-4-3、测量介质为液体时，为避免气体和气蚀，流体的工作压力应知足下式要求：P P+ 式中： P 压力损失计算值 （MPa） P 流体工作压力 （MPa） Ps 与工作温度对应的该液体和饱和蒸汽压 （MPa）;4、气体流量工作状态与标准状态换算公式如下

7、： 式中： Q 工作状态的流量 (m3/h) QN 标准状态的流量 （Nm3/h） (压力为 温度为0) P 工作状态的压力 （MPa） t 工作状态的温度 （） 工作状态的密度 （kg/m3） N 标准状态的密度 （kg/m3） (压力为温度为0) G 工作状态的质量流量 （kg/h）-5-三、工作原理涡街流量传感器的大体原理是卡门涡街原理，即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。 传感器流通本体直径与仪表的公称口径大体相同。如图一所示，流通本体内插入一个近似为等腰三角形的柱体，柱体的轴线与被测介质流动方向垂直，底面迎向流体。当被测介质渡过柱体时，在柱体双侧交替产生旋涡，旋涡不断产生和分离，在柱

8、体下游便形成了交织排列的两列旋涡即“涡街”。理论分析和实验已证明，旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。式中： f 柱体侧旋涡分离的频率 （Hz） v 柱侧流速 （m/s） d 柱体迎流面宽度 （m） Sr 斯特劳哈尔数。是一个取决于柱体断面形状而与流体性质和流速大小大体无关的常数，Sr: 。-6-图一 圆管内的涡街LUGB流量传感器的设计柱宽d与流通管直径D具有固定的比值，因此，流通管内的平均流速 与柱侧流速V有固定的比值：由于上式中，d和D都是已知的结构尺寸，而Sr是常数，因此测得旋涡分离频率f，便测得了管内平均流速，从而取得流量Q。-7-式中： Q 瞬时流量 （L/S）F 频率 （Hz）k

9、 流量系数 （1/L）旋涡交织分离，在柱体双侧及柱体后面的尾流中产生脉冲的压力，设在柱体内部（或后面）的检测探头受到这种微小的脉冲压力的作用，使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。检测放大器将交变电荷信号进行变换、放大、滤波和信号整形处置后，输出频率与旋涡分离频率相同的电流（或电压）脉冲信号。传感器输出的每一个脉冲将代表必然体积的被测流体。一段时刻内的输出总脉冲数，将代表这段时刻内流过传感器的流体整体积。四、结构尺寸LUGB涡街流量传感器的结构有卡装式、法兰式和插入式，3种形式的外形见图二，外形结构尺寸见表3。-8-9-表3 LUGB涡街流量传感器外形结构尺寸（mm）公称

10、通径DN卡装式法兰式插入式总长L外径D总高H总长L外径D总高H总长L总高H158076385208076385258076385328076385408076385508086395658010241080801124201008013244012580175484150802025102063005602001002585672063606202501203116202064256855053230014036267020648574550558350505844005060850050660600507107005075580050805100050905说明：1、测量介质为蒸汽，总高H+

11、100mm2、卡装式传感器需要配套专用的或凹面法兰，法兰尺寸见表5。3、法兰式的外径D是公称压力为的法兰外径，按JB81-59标准配套法兰。-10-五、安装一、安装地址的选择环境温度：传感器的工作环境温度不低于-40，不高于+55，如受到生产设备的热辐射时，应采取隔热和通风方法。环境空气：幸免将流量计安装在含侵蚀性气体的环境中，如只能安装在含侵蚀气体的环境中，那么需提供充分的排风方法。机械振动和冲击：流量计的结构是牢固的，可不能因振动而损伤，但振动会产生干扰信号，假设管道上的振动和冲击强烈，而介质流速又低，那么可能致使干扰信号大于流量信号，造成示值误差。因此，流量计应当尽可能安装在振动和冲击小

12、的场所，安装位置在520Hz的振动频率下，要求振动加速度不大于1g，不然应有采取减震方法。例如在流量计安装处震源来向的管道上加装固定支撑架。危险场所：防爆型流量计安装在危险场所，必需符合iaIICT1-6标准。安装人员必需无条件服从中华人民共和国爆炸危险场所电气平安规定，严格依照防爆电气设备的安装要求进行操作。二、安装管道的要求传感器上游侧和下游侧应有足够长的直管段。直管段长度应符合表4的要求。表4 传感器安装的直管段要求（D为管道内径）管道情况上游下游同心收缩管 全开闸伐15D5D90直角弯头20D5D同平面二个90弯头25D5D半开闸伐50D5D不同平面二个90弯头40D5D带整流管束12

13、D3D-11-表5 卡装式传整器安装法兰尺寸（mm）PN = MPa公称通径DNDDD1D2D3D4LNb双头螺栓直径长度252514511085773318418M16165403914511085774618418M161655049160125100875818420M1616565641801451211037618622M1616580791951601351139018822M161651009923019016013310923824M2018012512527022018817613425826M2219015014930025021820316125828M221902002

14、07360310278259221251230M22210250259425370332312275301232M27240300309485430390363328301636M27270PN = MPa252514511085773318418M16165403914511085774618418M161655049160125100875818420M1616565641801451211037618624M1616580791951601351139018824M161701009923019016013311023826M2018012512527022018417614027828

15、M2419015014930025021820316127830M24190200207375320282259222301238M27240250259445385345312278341242M30270300309510450408363330341646M30290-12- 3、传感器的安装 在规定的直管段长度内，管道入流段与出流段应是平直的。为保证被测介质满管，传感器应尽可能幸免安装在调剂阀、半开闸阀的下游。一样情形不在扩大管后安装流量传感器。2传感器可垂直、水平或其它任何角度安装，但必需保证被测介质满管。将传感器安装在垂直或倾斜管道上时，流体流向应是自下而上的。3需要在传感器周围装

16、设取压或测温点时，取压点应在传感器前1D之外。测温点应在传感器后5D之外。4被测介质流向必需与传感器流通本体上的流向箭头标志一致。5检测放大器与传感器是依照测量范围和公称通径配套的，不能互换。6安装卡装式流量传感器时，必需保证专用凹面法兰的凹面和管道与传感器流通本体同心，密封垫不能突入管道内。法兰和双头螺栓、螺母可定货时一路订购，法兰及螺栓尺寸见表5。7安装法兰式流量传感器时，管道上的法兰应与传感器的法兰规格一致，法兰尺寸依照JB81-89标准，密封垫不能突入管道内。8安装插入式流量传感器时，在被测量管道上开一个圆孔，在圆孔入焊接一个带法兰的短管（仪表安装附件），带法兰短管必需垂直被测量管道，

17、并与两管的中心轴线相交。再将传感器固定在带法兰短管上，现在必需保证传感器的测速本体插入到被测量管道的中心点（管道外径的1/2处）。被测量管道外径由用户在定货时提供，以便确信传感器插入杆实际的长度。假设需要带球阀，可在定货时提出。用户自配时，必需提供球阀的长度。9安装防爆型流量传感器时，应先在平安场所将传感器与关联设备连接通电，检查无缺点、无端障以后再进行现场安装。安装时，必需与齐纳平安栅连接，组本钱安防爆系统。严格遵守中华人民共和国爆炸危险场所电气平安规定，任何情形下不许诺用铁锤敲击传感器本体，不许诺传感器由高空坠落撞击地面或实物。-13-六、接线传感器必需有良好的接地，接地电阻应小于10,不

18、许诺与其它电气设备连接在同一地线上。依照传感器的输出形式有以下几种接线方式：1、脉冲输出-14-2、420mA DC电流输出-15-3、RS-485 串行通信输出 4、防爆型-16-注意事项：1、传感器外壳有接地端子，必需与地线靠得住连接。2、敷设电缆时，应幸免外界电磁场的干扰，电缆散布电容和电感应别离小于和1mH。3、电缆屏蔽层必需在平安场所接地。4、平安栅必需依照平安栅的利用要求安装在平安场所。5、安装进程中不得自行更改仪表防爆系统的连接方式，不得随意将其它仪表与防爆系统连接。七、系数设定传感器在出厂前通过调试和标定后，其流量系数K会标明在产品的铭牌上。它的物理意义：在一个大气压20的状态

19、下，每升体积的流体通过传感器时产生的脉冲数（1/L）。传感器在安装时，应依照利用状态和要求显示的计量单位，将流量系数K换算为仪表系数Kt，在需要设定仪表系数的仪表或关联设备内进行设定，换算公式见表6。-17-表6 流量系数K与仪表系数Kt换算公式序号显示计量单位换算公式1L（升）Kt = K10-5（t-20） （1/L）2m（立方）Kt = K10-5（t-20） 10 （1/ m）3Kg（千克）Kt = K10-5（t-20） 10/ （1/kg）4T（吨）Kt = K10-5（t-20） 106/ （1/T）5Nm（标方）式中：K 传感器流量系数Kt 仪表系数T 工作状态的温度（） 工作

20、状态的密度（kg/m）P 工作状态的压力（MPa）Nm 标准状态（P=、t=0）的体积（标准立方米）-18-八、设置和调整一、脉冲输出型（不带液晶显示表头）该传感器的电路部份由放大板组成，调整好放大板的灵敏度，能够起到抑制振动及其它干扰作用，避免在振动强烈的场合，引发信号的误触发，造成计量不准确。灵敏度调整电位器W2在出厂时已调于适当位置（见图四）。现场调整的目的是为了利用仪表适应工作状况，使其工作在最正确状态，实现以下两个技术要求：a、使传感器在利用条件下取得有规那么的、电气和机械干扰噪声较小的涡街信号。b、涡街信号的强度（信号幅度）适当，电路的脉冲信号连接而均匀，无漏信号和多触发信号现象。

21、各测试点波形如图三所示。图表 1达到技术要求a的标准是：由放大器检测点TP1观看到的信号波形是较规那么的（叠加有不大的噪声信号）正弦波。信号频率稳固，且随流量转变而转变。如TP1信号不正常，应通过改善接地排除电气干扰，减弱机械振动噪声阻碍或纠正管道安装对中不良，法兰垫片放置不妥等使信号质量取得改善。为达到输出脉冲信号均匀持续、无多触发漏触发觉象，可用双踪示波器同时观看TP2和TP3的波形并相互配合地调整增益电位器W1和触发灵敏度电位器W2来实现。调整先在无流量的情形下进行，打开传感器前盖，用示波器观看TP3波形，如无流量时有方波信号，那么反时针方向旋转电位器W2，减少灵敏度，直至脉冲消失为止。

22、当现场振动小，介质流速又很低时，如灵敏度调得太低，那么可能在有流量时无脉冲方波，这时应在管道流量为测量下限流量的情形下，顺时针方向旋转W2提高灵敏方式直到显现正常的脉冲输出为止（见图三）。-19-因此，应兼顾到上述两种情形，调整好W2的位置，使得在无流量时无脉冲输出，而处于测量下限流量时有正常的脉冲输出。二、420mA输出型（不带液晶显示表头）该传感器的电路部份由电源板、放大板和系数板组成。设置它是由传感器的流量系数K换算为仪表系数Kt，再由仪表系数Kt换算为仪表变换系数KB，最后将变换系数KB通过系数板上的编码开关设置在系数板上（K Kt KB）,具体方式如下： 计算系数-20-式中：KB

23、- 仪表变换系数 无量纲数（KB 1）fmax - 工作状态的最大频率（HZ）J - 倍乘系数（10 HZ fmax 100 HZ 时，J=100； 100 HZ f max 1000 HZ 时，J=10； 1000 HZ fmax时，J=1）Qmax -工作状态下的最大体积流量（m3/h）Kt - 仪表系数（换算公式见表6） 设备系数在系数板上有一组4个编码开关（见图五），从左到右代表系数KB小数点的第1位（），第2位（），第3位（）和第4位（）。将计算得出的变换系数K按顺序通过编码开关设置好。然后设置倍乘系数J。在系数板上有3对连接插针（见图五），从左至右代表J=一、J=10、J=100。

24、依照计算取得的倍乘系数J，通过相应的一对插针上下短接，完成设置。-21-应用举例例A DN150传感器，流量系数K=L，测量介质为饱和蒸汽，Gmax=4000kg/h，P=，t=165,=3.667kg/m 3要求输出420mA DC信号，计算变换系数KB和倍乘系数J。计算：例B DN80传感器，流量系数K=L，测量介质为紧缩空气，Q=600Nm3/h，P=，t=50。要求输出420mA DC信号，计算变换系数K B和倍乘系数J。计算：-22-调整零位、量程、增益、灵敏度和阻尼等参数的调整均在放大板上进行（见图六）图六 放大板1零位在无流量信号的前提下，用示波器（或频率计）检测放大板上的TP3

25、-N1-2两头子之间无脉冲信号输出时，可通过调整W4零位电位器来达到传感器的输出电流为4mA DC。2量程在输入满量程流量脉冲信号时（放大板任何1个输入端子和N1-2端子之间），TP4- N1-2两头子之间应有1000Hz脉冲信号输出，可通过调整W3量程电位器来达到传感器的输出电流为20mA DC（改变量程时，必需从头设置系数KB和J）。-23- 增益当实际流量小于传感器的下限流量时，用示波器检测放大板上的TP1-N1-2两头子之间输出的信号波形应近似一条直线，最大噪音电平幅度100mVpp。可通过调整W1增益电位器来达到无流量时，0mVpp噪音电平100mVpp。 灵敏度当实际流量大于传感器的下限时，用示波器检测TP3-N1-2两头子之间输出的信号应为持续不中断的脉冲方波。假设信号不持续或无信号，可通过调整W2灵敏度电位器来达到输出持续脉冲方波信号。无流量或小于下限流量时，假设有中断的方波信号输出，那么多由振动干扰造成，可调整W2恰好达到无信号输出 。 阻尼放大板上有两只拨动阻尼开关，能够调整输出信号的阻尼时刻，减小输出信号的波动，将输出电流稳固下来。阻尼开关的状态所对应的电路响应时刻见表7。表 7 阻尼开关状态对应的电路响应时刻序号开关1开关2电路响应时间（