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质量流量计使用说明书

使用说明书

质量流量计

4.2防爆性能31

4.3防爆性能试验31

第一章概述

质量流量计是根据科里奥利（CoriolisForce）原理，实现流体质量流量的直接精密测量，而无需任何压力、温度、粘度、密度等换算或修正。

其结构是由传感器单元和变送器单元两部分组成。

仪表按本质安全防爆型的国家标准设计与制造，防爆标志为Exdib[ib]IIBT5

科里奥利质量流量计能够直接测量流体的质量，具有高精度（0.1%~0.2%），应用围广（可测量各种非牛顿流体、各种浆液、悬浮液、高粘度流体等），安装要求低（对仪表的前后直管段要求不高），运行可靠、稳定，维修率低等特点。

警告

危险场合的不正确安装和操作可能产生危险

关于危险场合的技术参数，请参考防爆部分说明

1.1工作原理：

当一个位于以P点为旋转中心做旋转运动的管子的质点做朝向或远离旋转中心的运动时，将产生一贯性力，原理如图1:

图1

图中质量为δm的质点以匀速v围绕一个固定点P并以角速度ω旋转的管道移动时，这个质点将获得两个加速度分量：

1.法向加速度αr（向心加速度），其量值值等于ω2r，方向朝向P点；

2.切向加速度αt（科里奥利加速度），其量值等于2ωv，方向与αr垂直。

根据牛顿第二运动定律（力=质量X加速度），产生科里奥利加速度αt，必定在αt的方向上施加一个相应的力，其大小等于2ωvδm，这个力来自向上转动的管道。

反向作用于管道上的力，Fc=2ωvδm（简称科氏力）。

图中，流体δm=ρAΔx，因此科氏力可表示为：

ΔFc=2ωvδm=2ωvρAΔx=2ωδqmΔx

式中：

A为管道截面积

δqm=δdm/dt=vρA

对于特定的旋转管道，其频率特性是一定的，ΔFc仅取决于δqm，因此，直接或间接测得在旋转的管道中的流动的流体所施加的科氏力就可以测得质量流量，这就是质量流量计的基本原理。

警告

电源电压可能会导致严重的伤害

请确保在安装或检修仪表前切断电源

警告

不正确的安装可能使仪表不能正常工作或损坏

参考说明书的安装部分与传感器的接线部分

1.2传感器的结构与外形尺寸

1.2.1仪表参数

●适用围：

适用于液体、气体、液固、气固的微小质量流量的测量

●测量管材质：

304或316L不锈钢

●压力等级：

标准配置见下表，其他高压可以特殊订货。

●介质温度：

-50℃～+150℃：

-50℃～250℃；-50℃～350℃；-100℃～350℃

●环境温度：

-20℃～+70℃

●流量测量精度：

±0.20%流量±[（零点稳定性/流量值）×100]%流量（±0.1%为特殊订货）

●密度测量精度：

±0.002g/cm³

●重复性：

±0.10%流量±[½（零点稳定性/流量值）×100]%流量

●输出信号：

4～20mA负载电阻<500Ω（瞬时流量或密度可选）；0～10kHz瞬时流量脉冲信号；

485通讯信号

●传感器的防爆标志：

Exib（ib）ⅡBT2-T5

●防爆合格证号：

CE072066

●变送器防爆标志：

Exd（ib）ibIBT5

●防爆合格证号：

CE092053

1.2.2小流量系列

-1-2

Ø测量围：

型号

仪表通径

测量围（Kg/h）

工作压力（MPa）

连接形式（mm）

-1-A

3

4～40

0～32

焊接式活接头Φ6×1.5

-1-B

6

10～100

0～25

焊接式活接头Φ10×2

-2-A

8

20～200

0～20

焊接史活接头Φ12×2

-2-B

10

40～400

0～25

焊接式活接头Φ14×2

1.2.3中流量系列

-3-4

Ø测量围：

型号

仪表通径

测量围（Kg/h）

工作压力（MPa）

连接形式（mm）

-3-A

12

50～500

0～4

焊接式活接头Φ18×3

12

50～500

0～25

焊接式活接头Φ20×4

-3-B

14

100～1000

0～4

焊接式活接头Φ18×2

14

100～1000

0～25

焊接式活接头Φ20×3

-4

16

300～3000

0～4

焊接式活接头Φ18×1

16

300～3000

0～25

焊接式活接头Φ20×2

1.2.4大流量系列

-5-6

Ø测量围：

型号

仪表通径

测量围（T/h）

工作压力（MPa）

连接形式

-5

25

0.5～5，1～10

0～4

法兰DN25

-6-A

50

1.5～15，3～30

0～4

法兰DN50

-6-B

80

6～60，10～100

0～4

法兰DN80

-6-C

100

12～120，15～150

0～4

法兰DN100

-6-D

150

36～360，50～500

0～2

法兰DN150

1.3流量计结构

1.3.1变送器外形及机柜开孔尺寸图：

L

L1

L2

L4

L5

L6

H4

变送器

156

125

118

130

70

102

46

机柜开孔图

120

91

54

32

27

Φ6.5

1.3.2传感器的外形尺寸图

Ø小型流量传感器外形图

-1-A-1-B-2-A

型号

接管口径Φ

L

L1

H

H1

H2

W

Q（直径）

-1A

6

205

185

220

160

115

52.5

7

-1B

10

205

185

220

160

115

52.5

7

-2A

12

208

188

245

185

117

58.5

7

-2B

14

208

188

245

185

117

58.5

7

Ø中型流量传感器外形图

-3-A-3-B

-4

型号

接管口径Φ

L

L1

H

H1

H2

W

工作压力（MPa）

-3A

18

370

210

240

292

335

90

0～4

20

360

210

240

280

330

90

0～25

-3B

18

370

210

280

332

375

90

0～4

20

360

210

280

320

370

90

0～25

-4

18

390

230

320

372

415

100

0～4

20

380

230

320

360

400

100

0～25

Ø大型流量传感器外形图

-5

-6-A-6-B-6-C-6-D

型号

DN（口径）

L

L1

H

H1

H2

W

-5

25

410

300

440

500

540

120

-6A

50

550

372

545

670

718

170

-6B

80

660

470

700

795

860

220

-6C

100

780

490

760

855

920

270

-6D

150

900

730

930

1080

1180

300

1.3.3技术指标

瞬时流量精度±0.20%流量±[（零点稳定性/流量值）×100]%流量

响应时间出厂1秒（用户可以调整）

时流量标准精度曲线

精度%

流量值%最大值

密度测量精度±0.002g/cm³

密度测量精度±0.002g/cm³（仅适用于液体）（图形原点坐标从0.5开始）

密度精度曲线

密度g/cm³

密度测量围0.5-2.5g/cm³

温度测量精度±1℃

温度精度曲线

1.3.4表的型号与选型

根据用户的常用使用流量选用合适量程的仪表型号，建议常用量在仪表标准量程的1/3以上，并且不建议用户在仪表标校量程的10:

1以下使用。

如用户特殊需要，请订货时说明，我们可以对用户的特殊需要可以进行修正，以保证仪表在用户的使用围满足精度要求。

用户根据实际物料特性选择仪表传感器的材质、压力等级和使用温度，并保证现场使用环境的防爆等级要求。

第二章质量流量计的安装与调试

2.1传感器的安装

正确的安装对仪表的正常工作十分重要，仪表安装位置要保证易于维护和保养等，安装前请务必仔细阅读本章节容。

2.1.1正常安装

质量流量计测量液体时建议安装方式，可以有效的排空仪表测量管可能存在的气体。

2.1.2倒立安装

质量流量计测量气体（蒸汽）时建议安装方式，可以有效的排空仪表测量管可能存在的液体。

2.1.3旗式安装

悬浮液、液固两项流或某些特殊工艺场合的建议安装方式，比如：

高温易凝固流体在生产结束时要求排空管道流体等。

任何流体应用旗式安装不会影响流量计的测量精度，但流体方向必须自下而上。

2.1.4其它安装要求

a）科里奥利质量流量计是振动的工作原理，所以安装位置要尽量没有振动，并对安装管路做稳固的支撑。

如振动源不可避免，建议使用软管连接。

连接管路与仪表接口要位于同一轴心，不可对仪表施加一个附加的力。

不必要的附加力会对仪表的测量精度产生影响。

b）节流装置等，如流量调节阀一定要安装在流量计的出口。

c）流量计入口，出口应安装截止阀，便于初次安装后零点校准。

d）流量计要适当远离泵的出口，尤其是往复式泵等，安装距离太近可能造成流量测量值的波动。

e）测量高温流体必须要求保温时，保温壳体或伴热管道请勿与传感器壳体直接接触。

本公司可提供专门为科里奥利传感器设计保温壳体，可用于蒸汽或导热油的保温伴热（需要订货）。

f）被测流体要处在合适的流动状态，如果自然环境条件下，流体的流动状态不适宜，要采用外部改善，可以采取调节流体的温度（加/降温、保温），使被测流体处于合适的流动状态。

g）安装方向：

确认传感器铭牌上的箭头方向和流体的流向（流体流过管道的方向）一致。

h）传感器与变送器的编号要一一对应，不可随意更换，否则可能产生测量误差。

2.2传感器与变送器的接线

一体化仪表在出厂前已经连接并安装好。

分体传感器与变送器之间的通过专用电缆和接头连接，如用户需要把传感器与变送器分开安装，请订货前说明传送距离，最高不超过300米。

送器的接线

接线图

接线说明：

24V+\–24VDC电源（电流不小于500mA）

Fo+\–频率输出（瞬时质量流量或体积流量）

mA+\–电流输出（瞬时流量或密度可选）

485A\485BRS-485通讯（波特率：

“9600”，本机地址：

设定为“1”）

GND信号屏蔽地

仪表外壳地

警告

变送器的频率输出与电流输出不可外接任何等级的电源

频率输出默认为有源输出，如须无源输出订货时需特殊说明

电流输出为有源输出

错误的外接电源可能造成仪表的损坏

2.3仪表的通电和检查

2.3.1通电前请务必保证仪表接线的正确

变送器的设计具有常规的错线保护，但错误的接线仍可能造成仪表的损坏，通电前请务必保证仪表的接线正确。

2.3.2通电后仪表显示“初始化，请等待。

。

。

。

”

2.5常见故障的维护

故障现象

故障原因

解决方法

仪表没有显示

检查DC24V供电是否正常

确保24V电源工作正常

测量值波动大

连接传感器管线是否有强烈振动

加支撑或改用软管连接

开机不能进入测量界面

没连接传感器

检查电缆线，并正确连接到传感器

零点漂移大

　传感器安装有应力

连接管路与传感器接口要同一轴心

第三章变送器的设置

3.1功能设置

3.1.1用户菜单密码

用户菜单密码为：

20

此密码可完成查看记录、修改设置、输出测试及清除故障码等功能。

在修改设置菜单可完成累计清零、零点校准、单位转换、小数点位数设置、响应时间调整、输出电流信号（流量/密度）切换及小信号切除等功能。

3.1.2系统菜单密码

本级菜单与仪表的标定参数有关，不建议用户更改。

如确有需要，请与公司的售后服务联系，在相关技术人员的指导下进行操作。

3.1.3测量单位的选择

选择不同单位后的量程转换是由软件自动完成的。

t/hkg/minL/min

kg/hg/minmL/min

g/hm3/h

3.1.4小数点位数的选择

可选择流量0至3位小数显示

3.1.5电流输出的设置

可选择流量或者密度的（4—20）mA输出

3.1.6频率的输出

频率输出只对应“瞬时质量流量”或“相应质量流量”的体积流量。

3.2仪表面板

3.3操作界面

变送器按钮为光感按钮，无需开盖，直接遮挡即可操作：

3.3.1开机显示

遮挡“UP”或“DOWN”键，实现两个界面的切换；

*（需提前定制）

油水比

99.82%

3.3.2遮挡“SET”键出现

输入密码

0

（1）查看记录

遮挡“UP”或“DOWN”键，输入‘20’后，按“SET”键进入一级菜单

查看记录

修改设置

输出测试

清除故障码

“SET”键进入二级菜单，遮挡“UP”或“DOWN”键可在以下几个界面间循环显示，查看仪表信息

故障码

01

遮挡“ESC”键返回上级菜单

（2）修改设置

遮挡“UP”或“DOWN”键，输入‘20’后，遮挡“SET”键进入一级菜单，再遮挡“DOWN”键，移动光标至“修改设置”

查看记录

修改设置

输出测试

清除故障码

遮挡“SET”键进入

累计量清零

否

零点校准

否

如：

（1）光标在“累计量清零”时，遮挡DOWN”键光标可移至“零点校准”；

（2）遮挡“SET”键光标移至相应功能，遮挡“DOWN”键，选择“是”或“否”，遮挡“SET”键执行相应功能，否则按“ESC”键退出

流量计复位

否

小数点位数

3

流量计复位，软启动

可设置流量显示的小数位数（0~3）

显示顺序设置

瞬时流量

流量单位选择

Kg/hg/cm3

设置显示开机测量界面的容流量单位：

t/h，kg/h，g/h，kg/min，g/min，m3/h，L/min，mL/min选择质量（体积）时，流量为质量（体积）密度单位：

g/cm3，kg/L，t/m3

小信号切除比

1%

显示响应时间

0

（0~99）%选择

（0~100）s选择

背光亮

是

电流输出

流量

选择流量或密度（4~20）mA输出

密度量程0.5g/cm3~2.5g/cm3

*（需提前定制）

介质1密度：

1.000g/cm3

介质2密度：

0.800g/cm3

输入介质的两种混合物的密度值

介质1的密度和介质2的密度

测量界面下的百分含量为介质2的

质量百分含量

注1：

输入的两个密度值不能相等

注2：

百分比进行饱和处理（0-100%）

（3）输出测试

遮挡“UP”或“DOWN”键，输入‘20’后，遮挡“SET”键进入一级菜单，再遮挡“DOWN”键，移动光标至“输出测试”

查看记录

修改设置

输出测试

清除故障码

此项菜单用于测试（0—10）khz的脉冲信号和（4—20）mA的电流信号。

遮挡“SET”键进入菜单

固定输出测试

0%

遮挡“UP”键转换测试点

0%

25%

50%

75%

100%

（0—10）KHz

0KHz

2.5KHz

5KHz

7.5KHz

10KHz

（4—20）mA

4mA

8mA

12mA

16mA

20mA

注：

本仪表（0—10）KHz和（4—20）mA输出信号默认均为有源信号，严禁外接电源，否则可能造成仪表的损坏。

（4）清除故障码

遮挡“UP”或“DOWN”键，输入‘20’后，遮挡“SET”键进入一级菜单，再遮挡“DOWN”键，移动光标至“清除故障码”

查看记录

修改设置

输出测试

清除故障码

用于清除以前的历史故障记录

遮挡“SET”键进入

清除故障码

否

遮挡“DOWN”键，选择“是”或“否”，遮挡“SET”键执行相应功能，否则按“ESC”键退出

3.3零点校准

零点校准为流量计提供了流量测量的基准点，流量计首次安装完成或重新安装后，必须进行零点校准  ， 零点校准前必须首先关闭流量计下游的截止阀，然后再关闭上游的截止阀，保证在零点标定过程中，传感器中充满过程流体。

执行菜单中的"零点校准"命令。

第四章防爆

4.1防爆系统的原理

系列质量流量计由传感器、变送器（含专用组合安全栅，简称安全栅）组成。

其中系列质量流量计为本质安全型防爆产品，变送器为传感器的专用关联设备，采用隔爆型壳体，防爆标志：

Exib[ib]IIBT2～T5。

防爆性能

防爆性能应符合GB3836.1-2000和GB3836.4-2000有关条款要求。

防爆性能试验

防爆性能试验送防爆电气产品检验认证部门根据GB3836.1-2000和GB3836.4-2000的有关条款进行。

附录:

RS485通讯协议

1.读取数据格式

起始符（：

）+仪表地址（0--31）+寄存器地址（1--39）+16位CRC校验码+0x0d+0x0a

例如读取1号仪表的第1个寄存器，上位机通过RS485发送指令：

0x3a0x010x010x910x9d0x0d0x0a

读取1号仪表的第2个寄存器，上位机通过RS485发送指令：

0x3a0x010x020xd10x9c0x0d0x0a

读取数据寄存器定义：

读取寄存器地址

定义

1

质量流量

2

体积流量

3

累计质量

4

累计体积

5

密度

6

温度

7

测量管振动频率

8

流量单位

9

密度单位

10

量程设置

11

小数点位数

12

小信号切除比

13

显示响应时间

14

仪表型号

15

仪表编号

16

空管振动频率

17

密度系数

18

温度补偿系数

19

测量模式

20

电流输出选择

21

输入密度值

22

4mA输出系数

23

20mA输出系数

24

温度零点系数

仪表返回数据格式：

起始符（：

）+仪表地址（0--31）+寄存器地址（1--39）+16位CRC校验码+0x0d+0x0a

例如1号仪表返回第1个寄存器的数值：

0x3a0x010x010x400x7a0x600x400xa00xfb0x0d0x0a

其中数据位的4个字节表示浮点数，当前例中数据为3.91，浮点数的传输时，高位字节在前，即第一个0x40表示高位字节，依次类推。

注意：

（1）流量单位返回值为0-7，分别表示t/h、kg/h、g/h、kg/min、g/min、m3/h、L/min、ml/min；

（2）密度单位返回值为0-2，分别表示g/cm3、kg/L、t/m3；

（3）仪表型号，返回值为四位数字，接收到的数据前3个字节与型号相关，例：

仪表型号为CMF-2-01，则，返回值为0x010x000x020xxx，将该数据前3个字节转换为ASCII后显示即可。

其中第4位数据为仪表编号中的数据，需要提前保留；

（4）仪表编号，返回值为4为数字，接收到的数据需要与仪表型号中的第4个字节合并。

例：

仪表编号为09-002，则，返回值为0x000x000x090x00，仪表型号中的第四个字节返回值为0x02，将此5个字节转换为ASCII后合并显示即可；

（5）电流输出选择返回值为0或1，分别表示流量和密度输出；

（6）4mA和20mA输出系数在传输时放大了10000倍，故接收到PC机后，需要将其除以10000，来正常显示。

3.写寄存器数据格式

起始符（：

）+仪表地址（0--31）+寄存器地址（1--39）+16位CRC校验码+0x0d+0x0a

写入数据的寄存器地址需要与0x80进行或运算，即将8bit数据的高位置为1，表示写入该字节数据。

写入数据的寄存器地址：

写入寄存器地址

定义

0

累积量清零

8

流量单位

9

密度单位

10

量程设置

11

小数点位数

12

小信号切除比

13

显示响应时间

14

仪表型号

15

仪表编号

16

空管振动频率

17

密度系数

18

温度补偿系数

19

测量模式

20

电流输出选择

21

输入密度值

22

4mA输出系数

23

20mA输出系数

24

温度零点系数

注意：

（1）流量单位设置值为0-7，分别表示t/h、kg/h、g/h、kg/min、g/min、m3/h、L/min、ml/min，将数据转换为4个字节的浮点数进行传输；

（2）密度单位设置值为0-2，分别表示g/cm3、kg/L、t/m3，将数据转换为4个字节的浮点数进行传输；

（3）电流输出选择设置值为0-1，分别表示流量和密度，将其转换为4个字节的浮点数进行传输；

（4）输出电流修正系数，需要放大10000倍后，转换为4个字节的数据进行传输。

（5）仪表累计量清零操作：

将寄存器地址设置为0，数据设置为0，进行发送，即可实现累计量的清零操作，例如仪表地址为1，发送：

0x3a0x010x800x000x000x000x000x200xde0x0d0x0a

（6）浮点数的4个字节排序，先发送高位字节数据，依次类推。

3.CRC循环冗余校验码计算

VC中，例子：

voidCComunicationTestDlg:

:

Calc_CRC（unsignedcharnum）

{//

unsignedchari，TT;

CRC=CRC^（unsignedchar）num;

for（i=0;i<8;i++）

{

TT=CRC&1;

CRC=CRC>>1;

CRC=CRC&0x7fff;

if（TT==1）

CRC=CRC^0xa001;

CRC=CRC&0xffff;

}

}

//CRC为全局变量，在调用Calc_CRC函数前需要赋值：

0xffff。

例如，对第7号寄存器进行写操作，则：

WriteTable[0]=':

';//起始位

WriteTable[1]=m_SecTableCode;//二次表地址

WriteTable[2]=0x87;//写操作，reg7