渦輪流量計
一、儀表概述:
渦輪流量計具有結構簡(jiǎn)單、輕巧、精度高、復現性好、反應靈敏,安裝維護使用方便等特點(diǎn)的新一代,**用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì),工作溫度下運動(dòng)粘度小于5×10-6m2/s的液體,對于運動(dòng)粘度大于5×10-6m2/s的液體,可對流量計進(jìn)行實(shí)液標定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以進(jìn)行定量控制、超量報警等,是流量計量和節能的理想儀表。
二、測量原理:
渦輪流量計的原理是流體流經(jīng)傳感器殼體,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉動(dòng)力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉,在力矩平衡后轉速穩定,在一定的條件下,轉速與流速成正比,由于葉片有導磁性,它處于信號檢測器(由*磁鋼和線(xiàn)圈組成)的磁場(chǎng)中,旋轉的葉片切割磁力線(xiàn),周期性的改變著(zhù)線(xiàn)圈的磁通量,從而使線(xiàn)圈兩端感應出電脈沖信號,此信號經(jīng)過(guò)放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波,可遠傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時(shí)流量和累計量。在一定的流量范圍內,脈沖頻率f與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時(shí)流量Q成正比,流量方程為:Q=3600×f/k;式中:
f——脈沖頻率[Hz];
k——傳感器的儀表系數[1/m3],由校驗單給出。若以[1/L]為單位
Q——流體的瞬時(shí)流量(工作狀態(tài)下)[m3/h];
3600——換算系數。
每臺傳感器的儀表系數由制造廠(chǎng)填寫(xiě)在檢定證書(shū)中,k值設入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時(shí)流量和累積總量。
三、適用場(chǎng)合:
渦輪流量傳感器與顯示儀表配套組成。傳感器具有精度高,重復性好,壽命長(cháng)操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)???*應用于石油,化工,冶金,造紙等行業(yè)測量液體的體積瞬時(shí)流量和體積總量。
四、性能特點(diǎn):
1、壓力損失小,葉輪具有防腐功能;
2、采用**的超低功耗單片微機技術(shù),整機功能強、功耗低、性能優(yōu)越;
3、具有非線(xiàn)性精度補償功能的智能流量顯示器。修正公式精度優(yōu)于±0.02%;
4、儀表系數可由按鍵在線(xiàn)設置,并可顯示在LCD屏上,LCD屏直觀(guān)清晰,可靠性強;
5、采用EEPROM對累積流量、儀表系數掉電保護,保護時(shí)間大于10年;
6、采用高性能MCU中央處理器,完成數據采集處理顯示輸出、累積流量瞬時(shí)流量同;
7、屏顯示方便的人機界面實(shí)現, 以標準485形式進(jìn)行數據傳輸;
8、采用全硬質(zhì)合金(碳化鎢)屏蔽式懸臂梁結構軸承,集轉動(dòng)軸承與壓力軸承于一體,大大提高了軸承壽命,并可在有少量泥沙與污物的介質(zhì)中工作;
9、采用1Cr18Ni9Ti全不銹鋼結構,(渦輪采用2Cr13)防腐性能好;
10、容易維修,有自整流的結構,小型輕巧,結構簡(jiǎn)單,可在短時(shí)間內將其組合拆開(kāi),內部清洗單;
11、有較強抗磁干擾和振動(dòng)能力、性能可靠、壽命長(cháng)下限流速低,測量范圍寬;
12、現場(chǎng)顯示型液晶屏顯示清晰直觀(guān),功耗低,3V鋰電池供電可連續運行5年以上,耐腐蝕,適用于酸堿溶液。
五、技術(shù)指標:
公稱(chēng)口徑 | 管道式:DN2~DN200 插入式:DN100~DN2000 |
精度等級 | 管道式:±0.5級,±1.0級 插入式:±1.5級、±2.5級 |
環(huán)境溫度 | -20℃~50℃ |
介質(zhì)溫度 | 測量液體:-20℃~120℃ 測量氣體:-20℃~80℃ |
大氣壓力 | 86KPa~106KPa |
公稱(chēng)壓力 | 1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.3Mpa 、25Mpa |
防爆等級 | ExdIIBT4 |
連接方式 | 螺紋連接、法蘭夾裝、法蘭連接、插入式等 |
直管段要求 | 氣體:上游直管段應≥10DN,下游直管段應≥5DN 液體:上游直管段應≥20DN,下游直管段應≥5DN 插入式:上游直管段應≥20DS,下游直管段應≥7DS(DS為管道實(shí)測內徑) |
顯示方式 | · 遠傳顯示: 脈沖輸出、電流輸出(配顯示儀表) · 現場(chǎng)顯示:8位LCD顯示累積流量,單位(m3)4位LCD顯示瞬時(shí)流量,單位(m3/h)、電池電量、頻率、流速 · 溫度壓力補償型:A、顯示標準瞬時(shí)流量及標準累計流量B、顯示當前壓力、溫度、電池電壓 |
輸出功能 | (1)脈沖輸出,p-p值由供電電源確定 (2)4~20mA兩線(xiàn)制電流輸出 (3)單位體積脈沖輸出及傳感器原始脈沖輸出 (4)帶有RS485通迅接口 |
供電電源 | (1)DC5~24V (2)標準型3V鋰電池安裝于儀表內部可連續使用八年以上 (3)溫壓補償型3V鋰電池安裝于儀表內部可連續使用四年以上 |
傳輸距離 | 傳感器至顯示儀距離可達500m |
六、儀表類(lèi)型:
A、現場(chǎng)顯示型:
本智能流量計是采用**單片微機技術(shù)設計的新型流量計顯示儀表,與脈沖信號輸出的流量傳感器(如渦輪、旋渦)配套??娠@示瞬時(shí)流量和累計總量。累計流量:八位數字,小數點(diǎn)后面3位有效數字。瞬時(shí)流量:六位數字,可顯示出每升的變化。顯示精度:±1個(gè)顯示單位。信號輸出:脈沖輸出:1~3000Hz外供+12~+24VDC電源 電流輸出:4~20mA外供+24VDC電源(兩線(xiàn)制)內置2節3V鋰電池并聯(lián)供電。當電壓低于2.7V時(shí)出現欠壓指示,隔爆型。小信號切除功能。
B、脈沖輸出型:
工作電壓:+12VDC或+24VDC兩種(客戶(hù)定貨前必須選定一種供電電源)。信號傳輸距離:小于250米。輸出信號:方波信號幅值:+12VDC供電幅值大約為10V+24VDC供電幅值大約為20V安裝:放大器和渦輪流量傳感器連接為M16×1.5螺紋,渦輪流量傳感器安裝完后,把放大器擰到渦輪流量傳感器上,用手擰到感覺(jué)放大器到底后再把鎖緊螺母帶緊。接線(xiàn):脈沖輸出型放大器對外引線(xiàn)為三根,紅線(xiàn)、白線(xiàn)和屏蔽。紅線(xiàn)接正電源,白線(xiàn)為脈沖輸出和其它顯示儀或設備連接,屏蔽接地
C、4~20mA輸出型:
工作電壓:外供電+24VDC(兩線(xiàn)制)輸出信號:4~20mA或1-5V、4mA對應渦輪流量傳感器零流量,20mA對用渦輪流量傳感器zui大流量,流量范圍見(jiàn)渦輪流量傳感器銘牌。信號傳輸距離:小于250米。安裝:渦輪流量傳感器安裝完后,把放大器擰到渦輪流量傳感器接頭處(m16×1.5螺紋),用手擰到感覺(jué)放大器已經(jīng)到底后把鎖緊螺母帶緊。接線(xiàn):4~20mA輸出型放大器對外引線(xiàn)為紅線(xiàn)和白線(xiàn)。紅線(xiàn)為電源線(xiàn),白線(xiàn)為信號線(xiàn)。
D、分體遠傳顯示型:
工作電壓:外電源供電220VAC信號傳輸距離:小于250米顯示儀瞬時(shí)四位:累計總量九位顯示顯示儀尺寸:橫式:160mm×80mm豎式:80mm×160mm顯示儀帶4~20mA輸出并能與計算機連接。
七、結構及安裝方式:
1、 儀表安裝采用螺紋連接及夾裝式;
2、 安裝時(shí)液體流動(dòng)方向應與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向*,且上游直管段應≥6D,下游直管段應≥5D(D為被測管道實(shí)測內徑)。
3、傳感器應遠離外界磁場(chǎng),如不能避免,應采取必要的措施;
4、為了檢修時(shí)不至影響液體的正常輸送,應在傳感器兩端的直管段外安裝旁通管;
5、傳感器露天安裝時(shí),請做好放大器插頭的防水處理;
6、傳感器與顯示儀表的接線(xiàn),應根據放大器的電源來(lái)選擇接線(xiàn)方式,詳見(jiàn)有關(guān)使用說(shuō)明書(shū)。
八、布線(xiàn)與接地注意事項:
布線(xiàn)注意事項
1、盡可能采用一根完整的電纜線(xiàn)。
2、 應盡可能遠離電噪聲源(如大功率變壓器、電動(dòng)機和強電源線(xiàn)),避免與動(dòng)力電源線(xiàn)平行布線(xiàn)。
3、 建議在粗的電線(xiàn)末端采用非錫焊的夾緊式接線(xiàn)片。
4、為防水和機械損傷,將電纜線(xiàn)裝入金屬導管內,但同一根導管內不得有大功率傳輸電纜,(一根傳輸電纜輸送的zui大功率大于流量計信號電纜輸送的zui小功率的10倍時(shí),兩者不能安裝在同一根導管內)。
5、對存在較強外磁場(chǎng)的區域,應使檢出裝置的軸線(xiàn)與外界磁場(chǎng)的磁通方向相垂直或用高導磁材料對流量傳感器或外界磁源進(jìn)行屏蔽。
6、防爆型渦輪流量傳感器電纜線(xiàn)的連接,必須嚴格遵守防爆放大器的有關(guān)標準。
接地問(wèn)題
1、 屏蔽線(xiàn)只能一端接地,在顯示儀表端接地。
2、接地應良好可靠,防爆型接地電阻需小于10Ω。
使用時(shí)必須注意一下幾點(diǎn):
1、要求被測介質(zhì)潔凈,黏度低,腐蝕性小,不含雜質(zhì),以減少對軸承的磨損。如果被測液體氣話(huà)或者含有氣體時(shí),要在流量計前裝消氣器。為避免流體中雜質(zhì)進(jìn)入變送器損壞重酬,以及為了防止渦輪被卡住,必要時(shí)加裝過(guò)濾器。
2、流量計的安裝應避免振動(dòng),避免磁場(chǎng)及熱輻射。
3、介質(zhì)的密度和黏度的變化對流量示值有影響,必要時(shí)應做修正。
九、安裝場(chǎng)所:
1、安裝場(chǎng)所應符合環(huán)境溫度在-25~55℃范圍內,濕度<80%RH
2、通風(fēng)良好、避免日曬、雨淋
3、避免在配管有振動(dòng)或應力的場(chǎng)所
4、避免易受到強烈熱輻射、放射性影響的場(chǎng)所
5、必須避免外界強電磁場(chǎng)對檢測信號的干擾。如不能避免時(shí),應在流量計(傳感器)的放大器上加設屏蔽罩等措施來(lái)消除干擾。
6、在有防爆要求的場(chǎng)所,應采用隔爆放大器
7、安裝位置應考慮便于安裝、操作、維修
十、安裝姿勢和位置:
為了保證具有高的測量精度,流量計(傳感器)應水平地安裝在水平管道上,并使流量傳感器上指示流向的箭頭方向與液體的流向*。如必須垂直安裝,應使液體的流向自下而上,以確保流量傳感器的主體內充滿(mǎn)液體。
十一、配管要求:
1、為消除管道內橫截面流速分布不均勻對測量精度的影響,流量傳感器上下游應具有一定的直管段,或安裝整流器來(lái)代替部分直管段。一般,上游直管段不小于15D,下游直管段不小于5D(D為流量傳感器公稱(chēng)通徑)。
2、為了消除回流,流速分布不均勻和旋流的影響,可在上游裝上整流器,此時(shí)流量傳感器上游部分的直管長(cháng)度L=10D即可,若為15~20D,則測量精度可達到標定精度。
3、當被測液體中含有固體雜質(zhì)時(shí),應在流量傳感器的上游安裝過(guò)濾器,過(guò)濾器的目數為20~60目(3~9目/cm2),一般流量傳感器口徑小的目數多些。過(guò)濾器的安裝位置應考慮便于過(guò)濾網(wǎng)的拆裝。
4、液體中混有氣體或測量易氣化的液體時(shí),應安裝空氣分離器(消氣器)。
5、若被測液易氣化,為了防止產(chǎn)生氣穴,流量傳感器的出口端的壓力應高于下式計算值Pmin:
Pmin = 2△P 1.25Pv式中:Pmin—zui低壓力;△P—zui大流量下流量計的壓力損失;
Pv—zui高使用溫度下被測液體的飽和蒸汽壓
6、通過(guò)流量傳感器的流量過(guò)大時(shí),會(huì )使軸承壽命過(guò)短,通常通過(guò)閥門(mén)將流量調到合適大小,其閥門(mén)應安裝在流量計的下游。
7、為了在檢修中不中斷流體輸送,通常在流量傳感器的上下游安裝截止閥,同時(shí)設置旁通管道,并應確保測量時(shí)旁通管道在旁通閥門(mén)關(guān)閉時(shí)不泄漏。
8、若有可能產(chǎn)生逆向流,應加止回閥,以防止流體反向流動(dòng)。
9、流量傳感器應與管道同心,密封圈不得凸入管道。
10、為了避免流量計內聚集氣體,流量計不應安裝在水平管線(xiàn)的zui高點(diǎn)。
11、若流量計安裝在管線(xiàn)的低點(diǎn),應在管線(xiàn)上安裝排放閥,定期排放沉淀物。
12、流量傳感器的前后管道應支撐牢靠,使之無(wú)明顯振動(dòng)。
13、對新鋪設的管道進(jìn)行清掃時(shí),應在安裝流量傳感器的部位先接入一段短管,待清掃完畢后再裝上流量傳感器。
14、需要測量流體的溫度時(shí),應在流量傳感器下游5倍管道公稱(chēng)通徑的長(cháng)度處測量。
15、需要測量流體的壓力時(shí),應在流量傳感器上游10倍管道公稱(chēng)通徑的長(cháng)度處測量。
十二、安裝方面的原因可能導致的問(wèn)題:
1、上、下游直管段長(cháng)度不夠;
2、儀表測量管內徑與配管內徑偏差大;
3、安裝不同心、密封墊凸人管內;
4、儀表流向裝反;
5、檢測元件被雜質(zhì)覆蓋;
6、檢測靈敏度降低,小流量漏計;
7、管道泄漏(例如安裝在地下的管道,小的泄漏不被發(fā)現),閥門(mén)泄漏,旁通閥泄漏造成累積流量(總量)偏??;
8、存在兩相流、脈動(dòng)流影響準確計量。
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