LUGBC系列插入式渦街說明書

1、 感謝您使用本公司生產(chǎn)的插入式渦街流量計，使用前請仔細閱讀說明書并妥善保管好。LUGBC系列插入式渦街流量計安裝使用說明書目錄一、 概述- 1二、 主要技術參數(shù)- 1三、 主要結(jié)構與工作原理- 3四、 安裝與調(diào)試- 3五、 接線 - 7六、 選型- 8七、 使用現(xiàn)場插入式渦街傳感器儀表系數(shù)的確定- 9八、 計算實例- 12九、 常見故障處理- 13十、 現(xiàn)場顯示型傳感器鍵盤的操作- 14十一、 其它 - 16十二、 訂貨須知- 16一概述LUGBC插入式渦街流量計系LUGBC渦街流量計的系列產(chǎn)品，它采用插入式結(jié)構，用小尺寸的渦街流量傳感器插入到大口徑管道內(nèi)的某一特定位置（平均流速處或最大流速處

2、），測量其局部流速，從而實現(xiàn)整個管道的流量測量。它具有LUGB渦街流量計的全部特點，除此之外，還具有體積小、重量輕、造價低、壓損小等優(yōu)點，另外，如果在插入口處安裝球閥和提升機構，還可以進行不斷流拆裝，便于傳感器的清洗和維修。插入式結(jié)構是目前測量大、中型管道內(nèi)流量較好的有效方法，這種儀表可用于城市輸水輸氣管線、工業(yè)通風管道、江河湖泊源水提取等。二主要技術參數(shù)公稱直徑2003000精度等級±2.5測量頭的精度等級±1工作壓力1.6 MPa被測介質(zhì)溫度-30+350測量頭的插入深度平均流速處H0=0.121D最大流速處H0=0.5D實際插入深度H = H0±0.05 H

3、0式中H0 理論插入深度H 實際插入深度D 管道內(nèi)徑尺寸測量頭插入方向允差測量頭的軸線應與管道軸線平行，夾角允差為±5°。工作環(huán)境條件環(huán)境溫度-25+75相對濕度5100大氣壓86106 Kpa供電電源+24VDC消耗功率3W測量范圍 被測介質(zhì)為液體時，測量的流速范圍為0.555m/s被測介質(zhì)為氣體時（含蒸汽），測量的流速范圍為335m/s凡管道內(nèi)的介質(zhì)流量在此范圍之內(nèi)均可實現(xiàn)準確測量。流量顯示方式 上行顯示瞬時流量 下行顯示累積流量三主要結(jié)構與工作原理根據(jù)卡門渦街原理，當流體流經(jīng)渦街測量頭時，將產(chǎn)生旋渦分離現(xiàn)象，而旋渦分離的頻率與流經(jīng)測量頭的流速成正比，檢測出旋渦頻率就可

4、確定流體在測量頭插入位置上的流速，而后，再根據(jù)局部流速與整個管道流速的關系來確定流過管道的流量。插入式渦街流量傳感器有斷流拆裝式和不斷流拆裝式兩種,見圖四安裝與調(diào)試（一）安裝條件安裝場所應避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備等。安裝場所應避開高溫熱源和輻射源，避免腐蝕性氣體和高溫環(huán)境影響。應選擇無振動或振動小的場所進行安裝。根據(jù)現(xiàn)場安裝條件的不同，為保證其測量精度，變送器上下游應具備足夠長的直管段。直管段要求見表。 表上游阻流件形式上游直管段長度下游直管段長度測 量 頭在平均流速點測 量 頭在最大流速點全開閥35D15D5D同心收縮30D10D90°單彎頭50D25 D同平面雙彎頭

5、50D25 D不同平面雙彎頭80D50 D調(diào)節(jié)閥建議安裝到變送器下游5D以外處 圖1 插入式渦街結(jié)構圖 測量頭上箭頭的方向應與流體流動的方向一致。安裝時測量頭與流體流動方向的夾角不大于5°（見圖）圖2變送器本身工作與安裝方向無關，可水平、垂直或其他角度安裝，但考慮到整套插入式機構較高較重，因此，建議采用水平安裝的方式進行安裝（見圖）。測量液體時，應能保證液體充滿整個管道且有一定的背壓。圖3插入式渦街流量傳感器安裝示意圖根據(jù)使用現(xiàn)場的情況和用戶的要求，如果不斷流拆裝儀表，應在安裝座的上方加裝100口徑耐壓1.6MPa的球閥。一般情況下，球閥和螺柱用戶自備，但也可向制造廠訂購，由制造廠裝

6、配后再與管道安裝。因變送器的插入深度是依據(jù)用戶管道內(nèi)徑設計好的，所以，用戶在安裝時，只注意流體方向并用螺栓固定好即可。勿隨意拆卸或調(diào)整測量頭，否則影響計量精度甚至因泄漏損壞儀表。如果變送器的安裝管道有較強的振動，請采取減振措施后，再使用儀表，其方法是在變送器上、下游的2DN 處增設防振座或防振墊。（二）安裝與調(diào)試安裝前的檢查，開箱后應按裝箱單內(nèi)的附件等檢查裝箱是否正確，儀表有無損壞等，如有疑問，請及時與生產(chǎn)廠聯(lián)系。在被測介質(zhì)管道上開一個105的孔，將安裝座從傳感器上拆下來（其它勿拆動），然后焊接在管道開孔位置上，注意保證安裝座法蘭平面以及兩對稱固定孔與管道中心線平行且安裝座中心線與管道中心線相

7、交成90°，見圖4 3 安裝前，先按表的要求 接線(詳見下頁“五、接線”)，確認接 線無誤后，方可進行靜態(tài)調(diào)試。注意：靜態(tài)調(diào)試應在室內(nèi)或無防爆要求的現(xiàn)場進行。 圖4 表接線端子名稱和標志接線端子標志 +24V 信號接線端子名稱24V電源正極接地脈沖信號標準信號正極標準信號負極信號輸出類型脈沖信號輸出型420mA標準信號輸出型4確認接線無誤后，接通電源，傳感器在靜態(tài)下應無脈沖輸出，模擬輸出則顯示電流值為mA。而后用手接觸變送器的輸入端，傳感器的脈沖輸出為50Hz方波，模擬輸出則顯示相應的電流值，手離開后，恢復到初始狀態(tài)，即輸出為零。若用非金屬棒，敲擊測量頭，則相應有方波輸出或電流輸出，

8、此調(diào)試表明變送器工作正常，可上線安裝，否則應查找原因。5調(diào)試完畢，將傳感器正確的安裝在測量管線上，并符合安裝條件的要求，同時要檢查各處的密封情況。 （1）斷流后拆裝式傳感器因傳感器的插入深度是依據(jù)用戶測量管徑設計好的，所以安裝時只注意安裝方向，用螺栓緊固好即可，見圖5。 圖5 圖6（2）不斷流拆裝式傳感器（安裝見圖6） 安裝座焊好，先將球閥裝在安裝座上，用螺栓緊固并密封。 打開球閥，將渦街測頭插入球閥內(nèi)，再將提升機構與球閥間用螺栓緊固。注意密封。 出廠前，測量頭的插入深度已調(diào)節(jié)整好，勿隨意調(diào)整或拆卸測量頭，否則造成泄漏或影測量精度。6 變送器安裝后，經(jīng)密封檢驗確認無泄漏時可進行動態(tài)調(diào)試。 接通

9、電源，流體不流動，變送器應無輸出信號。 緩慢打開閥門使流體流動，流量達到變送器規(guī)定的量程時，變送器應有較穩(wěn)定的輸出，此時證明變送器工作正常。 如果輸出不穩(wěn)定，可適當調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電位器W1和W2 （順時針調(diào)節(jié)，靈敏度和放大倍數(shù)增大；逆時針調(diào)節(jié)，靈敏度和放大倍數(shù)則減小。）五 選型（一）選用插入式渦街流量變送器，一般應根據(jù)管道內(nèi)流量的大小來確定，也就是說，管道內(nèi)的流量必須在變送器的流量測量范圍內(nèi)，最佳是實際流量處于變送器量程范圍的1/22/3處。（二）根據(jù)上述要求，在選型之前應對管道內(nèi)的被測流量進行核算，以確定選型是否正確。液體流量核算，采用下述公式進行計算。 V = 353.7 m/s式中V 被

10、測介質(zhì)流速 m/sQV 管道內(nèi)液體流量 m3/h（可以是估算值）D 管道內(nèi)徑mm 計算結(jié)果如V0.55 m/s，表示選型儀表可以使用。氣體流量核算如果給定狀態(tài)下的體積流量，可以用上式進行核算，當計算結(jié)果V5 m/s時表明選型儀表可以使用。 如果給定狀態(tài)下的質(zhì)量流量，應將此質(zhì)量流量轉(zhuǎn)變?yōu)轶w積流量，再進行計算，即：V = 353.7 式中M 狀態(tài)下的質(zhì)量流量 kg/h（可以是估算值） 狀態(tài)下的被測介質(zhì)密度kg/m3 計算結(jié)果如V5 m/s，表示選型儀表可以使用。如果給定的數(shù)據(jù)是標準狀態(tài)下的體積流量（Nm3/h），那么，應將標準狀態(tài)下的體積流量Q N換算成使用狀態(tài)下的體積流量，再進行計算，即： Q

11、V = Q N · · m3/h式中QN 標準狀態(tài)下的體積流量 Nm3/hQV 使用狀態(tài)下的體積流量 m3/h t1 使用狀態(tài)下的介質(zhì)溫度 P1 使用狀態(tài)下的介質(zhì)壓力 MPaQV計算后，再用前面的公式計算流速V ，計算結(jié)果若V5 m/s時表明選型儀表可以使用。六 使用現(xiàn)場插入式渦街傳感器儀表系數(shù)的確定（一）測量頭的儀表系數(shù)K0變送器測量頭的儀表系數(shù)出廠前已在試驗室內(nèi)標定，并在鑒定證書中給出，由于試驗室的條件與工況條件不完全一致，因此此值可以在現(xiàn)場適當修正。（二）變送器的儀表系數(shù)可按下式計算：式中K 變送器的儀表系數(shù)1/m3K 0 變送器測量頭的儀表系數(shù) 1/m 速度分布系數(shù)

12、； 阻塞系數(shù)； 干擾系數(shù) A 管道橫截面面積m2速度分布系數(shù)的確定（） 測量頭插入到管道軸線處（最大流速處） = 式中 速度分布系數(shù)；D 管道內(nèi)徑 mm 管壁粗糙度mm （見表3）ReD 管道雷諾數(shù)ReD354×10 -3× 式中 Qcom 工況下常用體積流量 介質(zhì)密度; 流體動力粘度 表3 管壁等效絕對粗糙度值材料條件值（mm）黃銅紫銅鋁塑料玻璃光滑無積物0.03鋼新管冷拔無縫管新管熱拉無縫管新管軋制無縫管新管縱向焊接管新管螺旋焊接管 輕微銹蝕 銹蝕 結(jié)皮 嚴重結(jié)皮 新管涂覆瀝青 新管涂覆瀝青 鍍鋅管0.030.050.100.050.100.050.100.100.10

13、0.200.200.300.5020.030.050.100.200.13鑄鐵新管銹蝕 結(jié)皮 新管涂覆瀝青0.251.01.51.50.030.05石棉水泥 新管有涂層和無涂層 一般無涂層0.030.05（）測量頭插入到管道平均流速處，這時測量點距管道內(nèi)壁的尺寸為0.242R±0.01R（R管道半徑)，測量頭不受橫向流速梯度的影響，測量可在等于軸向平均流速的點上進行則阻塞系數(shù)的確定（）阻容率的計算測量頭插入到管道軸線處（最大流速處）S = 式中S 阻塞率；B 測量頭插入桿直徑mmd 測量頭外徑 mmD 管道內(nèi)徑 mm測量頭插入到H深度處（自管道內(nèi)壁算起）S = 式中H 測量頭插入桿的

14、插入深度mm（）阻塞系數(shù)的計算當S 0.02時，1 當0.02S 0.06時，10.125S 當S 0.06時，1CSC值依管徑大小而定。根據(jù)一般管道的狀況和經(jīng)大量試驗確定，一般C值在0.9左右。干擾系數(shù)的確定干擾系數(shù)是非充分發(fā)展管流的修正系數(shù)，目前僅有少量典型阻流件的試驗數(shù)據(jù)還不夠成熟，一般可在現(xiàn)場直接標定確定之，對于充分發(fā)展管流，也就是變送器上游的直管段足夠長時，取1。管道橫截面面積的確定管道橫截面面積可通過實測管道內(nèi)徑或管道外周長推算出，由管道外周長推算橫截面面積按下式計算： A = （ 2e）2式中A 管道橫截面面積m2;P 管道外徑周長m P 管道表面修正值P = a a 管道外表面

15、局部突出高度me 管道壁厚度m ; D 管道內(nèi)徑 m當a0.01D 或表面凹陷，使測量軟尺不能貼緊管道表面時，不能采用此法進行計算。(三)將通過上述計算公式計算出的變送器儀表系數(shù)，輸入到流量顯示儀表中（輸入方法詳見流量顯示儀表的使用說明書），本變送器便可正常工作。如果用戶不便計算，可將下述技術參數(shù)以書面形式提供給制造廠，由廠方計算后，輸入到顯示儀表中，再告知用戶也可。被測介質(zhì)使用時的流量范圍管道材質(zhì)管道內(nèi)徑管道新舊程度管道壁厚管道外表面局部突出高度管道外徑周長七計算實例已知渦街流量變送器測量頭的儀表系數(shù)（K0）為18.8178 1/m3,插入桿外徑B為27，測量頭外徑d = 52mm，測量管內(nèi)

16、徑為800，內(nèi)壁粗糙度D0.0024，測量頭插入到管道中心位置，管內(nèi)流動為充分發(fā)展管流，請確定渦街流量變送器的儀表系數(shù)K 。解：計算管道橫截面面積AA = D2 = = 0.5027 m2求阻塞系數(shù)S = = 0.0243（0.020.02430.06） 10.125S=0.9970計算雷諾數(shù)ReD假設管道介質(zhì)為空氣，壓力為0.05MPa，溫度為150，常用流量為46670.5 m3/h工況下介質(zhì)密度：20 · 1.2046× ×1.2464 Kg/m3動力粘度23×10 -6 Pa·s雷諾數(shù) R eD = 354×10-3 =354

17、×10 3× =1.119×10 6流速分布系數(shù)按公式計算得0.8151已知變送器上游直管段足夠長1變送器的儀表系數(shù) K K 46.063(1/ m3）八常見故障處理故障現(xiàn)象故障原因?qū)Σ咄姾?，無介質(zhì)流動，但有信號輸出輸入不屏蔽或接地不良，引入電磁干擾。檢查接地情況，改善屏蔽，消除電磁干擾。管道有強烈振動采取減振措施，降低變送器的靈敏度，加強信號濾波。附近有強電設備或動力干擾改變安裝位置，采取電隔離措施。通電后，有介質(zhì)流動，但無信號輸出輸入信號斷線檢查各接線端子及信號線沒有+24V電源檢查電源轉(zhuǎn)換器靈敏度過低調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換板上的W1和W2電位器。電子元器件損壞檢查元器件

18、及工作點壓電檢測桿損壞用靜態(tài)調(diào)試法檢查傳感器流量太?。ǖ陀谧钚∈褂昧髁浚┱{(diào)節(jié)流量或縮小管徑、更換儀表輸出不穩(wěn)定測量誤差大管道振動影響采取減振措施轉(zhuǎn)換器靈敏度過高降低轉(zhuǎn)換器增益，加強信號濾波。接地不良檢查接地情況測量頭內(nèi)有斷線或接觸不良檢查接線情況或更換測量頭測量頭被損壞或被沾污。清洗測量頭或更換測量頭轉(zhuǎn)換器部分元器件失效更換元器件插入桿固定不穩(wěn)，有晃動加固安裝插入桿或測量頭有異物纏繞清除纏繞物上游直管段長度不夠更換安裝位置，修正儀表系數(shù)流體不滿管縮徑或更換安裝位置，改善管道狀況流量有脈動改善流動條件流量過小縮小管道內(nèi)徑流速過高有氣蝕現(xiàn)象調(diào)整工作狀態(tài)有異常聲音流速過高引起插入桿強烈振動調(diào)整流量，

19、增大管徑產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象調(diào)整流量和壓力插入桿松動加固插入桿安裝有泄漏密封不良改進裝配和安裝九轉(zhuǎn)換器的接線與操作1.轉(zhuǎn)換器的接線 1.1脈沖輸出型1.1.1供電方式電源供電:采用外電源時為：1824VDC1.1.2 接線說明VCC：外接電源正極，可接1824VDC FOUT:頻率信號輸出端，可輸出傳感器測量的脈沖信號 GND：外接電源負極，接外電源地。 1.2電池供電現(xiàn)場顯示型1.2.1供電方式本產(chǎn)品為雙電源供電采用外電源時為：1224VDC/30mA(-20%+15%)，無輸出可低至9V。采用電池供電時：鋰電池3.6V/0.3mA。1.2.2 接線說明 采用電池供電時廠家提供插接器，發(fā)貨時插接器斷

20、開，使用時把插接器連接好就可以使用了，另外本款儀表提供雙電源工作方式，當使用外接電源時，可輸出傳感器測量的脈沖信號 + VCC：外接電源正極，可接1224VDC FOUT:頻率信號輸出端，可輸出傳感器測量的脈沖信號 - GND：外接電源負極，接外電源地。 CMA: 485通訊A端 （可選） CMB: 485通訊B端 （可選）1.3外接電源4-20mA輸出型1.3.1供電方式：1224VDC/4-20mA(-20%+15%)。1.3.2 接線說明 +: 4-20mA正端24V正極 -: 4-20mA負端24V負極 CMA: 485通訊A端 （可選） CMB: 485通訊B端 （可選）2.用戶菜單

21、操作（一）、工作屏接通電源后，儀表首先自檢，完成后進入屏1的工作主顯示狀態(tài)。圖表 1 電池供電現(xiàn)場顯示型工作屏1界面圖表 2 兩線制電流輸出工作屏1界面第一行：累計量；2位小數(shù)顯示，小數(shù)點自動進位。單位與瞬時流量單位的非時間部分一致第二行：瞬時流量；保留小數(shù)后2位，流量單位詳細見菜單設置第三行：流量信號頻率值；顯示F=XXXX.XX Hz。保留2位小數(shù)顯示。第四行：標準電流輸出型輸出電流值；顯示I= XX.XX mA，保留2位小數(shù)顯示電池供電型右下角為電池電量指示，儀表使用電池供電時，顯示電池電量。按 “<” 鍵或者“+”健在工作屏2與工作屏1之間切換圖表 3 工作屏2副界面第一行：溫度

22、設置值；用于溫度補償有關的計算。顯示T999.9。保留1位小數(shù)顯示。第二行：壓力設置值；用于壓力補償有關的計算。顯示P99999.99kPa，保留2位小數(shù)。第三行：進入設置態(tài)的密碼。按“E”鍵進入密碼輸入初始狀態(tài)。 按“S”鍵取消輸入態(tài)，返回屏二副界面顯示。按“+”鍵在輸入態(tài)，循環(huán)改變光標處數(shù)值。 按“<”移動當前輸入光標位置；在輸入態(tài)按“E”鍵，交驗密碼。正確則進入菜單，不正確，則返回到輸入初始狀態(tài)。圖表 4 密碼輸入初始狀態(tài)密碼：用戶菜單密碼22（二）、用戶參數(shù)設置按“S”鍵，退出輸入狀態(tài)。 按“E”鍵，確認保存輸入。按“+”鍵，循環(huán)改變光標處的數(shù)值或符號。 按“<”鍵，將當前輸入光標向右移動一位。輸入最多輸入8位數(shù)據(jù)（包括符號、小數(shù)點）。2、菜單操作：在菜單瀏覽中按“+”鍵下翻；按“<”鍵上翻；按“E”鍵進入子菜單。 按“S”鍵，返回工作屏2界面。在子菜單中，按“S”鍵退出；按“E”鍵進修改態(tài)。在修改態(tài)如改選擇項，則按“+”鍵向下選擇；按“<”向上選擇，按“E”鍵確認。如是輸入式修改，則按照輸入操作進行。注意事項：參數(shù)設置時，顯示內(nèi)容需按“E”鍵確認后才可存入，否則設置無效表