XKWJ涡街流量计操作说明书

XKWJ文丘利涡街流量计 （旋进型） 使用说明书 上 海 星 空 仪 表 厂  SHANGHAI XINGKONG METERS FACTORY 2012年2月2日 目 录 一、概述 二、结构与工作原理 三、主要技术参数与功能 四、选性与安装 五、使用方法 六、接线 七、故障现象及排除方法 八、包装、运输及贮存 九、开箱及检查 附录（一） 天然气真实相对密度Gr的确定 附录（二） 天然气物理性质表 XKWJ文丘利涡街流量计 一、概述 XKWJ文丘利涡街流量计（旋进型）是我公司开发研制的具有国内领先水平的新型气体流量仪表。该流量计集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿，是石油、化工、电力、冶金等行业用于气体计量的理想仪表。 1.1产品主要特点 ● 无机械可动部件，不易腐蚀，稳定可靠，寿命长，长期运行无须特殊维护； ● 采用16位电脑芯片，集成度高，体积小，性能好，整机功能强； ● 智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传感器于一体, 采取内置式组合,使结构更加紧凑，可直接测量流体的流量、压力和温度，并自动实时跟踪补偿和压缩因子修正； ● 采用双检测技术可有效地提高检测信号强度，并抑制由管线振动引起的干扰； ● 采用国内领先的智能抗震技术，有效的抑制了震动和压力波动造成的干扰信号； ● 采用汉字点阵显示屏，显示位数多，读数直观方便，可直接显示工作状态下的体积流量、状态下的体积流量、总量，以及介质压力、温度等参数； ● 采用EEPROM技术，参数设置方便，可永久保存，并可保存最长达一年的历史数据； ● 转换器可输出频率脉冲、4～20mA模拟信号，并具有RS485接口，可直接与微机联网，传输距离可达1.2km； ● 多物理量参数报警输出，可由用户任选其中之一； ● 流量计表头可360度旋转，安装使用简单方便； ● 配合本公司的FM型数据采集器，可通过因特网或者电话网络进行远程数据传输 ● 压力、温度信号为传感器输入方式，互换性强； ● 整机功耗低，可用内电池供电，也可外接电源。 1.2主要用途 XKWJ文丘利涡街流量计可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、城市供气等行业测量各种气体流量，是目前油田和城市天然气输配计量和贸易计量的首选产品。 二、 结构与工作原理 2.1流量计结构 流量计由以下七个基本部件组成（图1）： 1.旋涡发生体 ⒉ 壳体 本身带有法兰，并有一定形状的流体通道，根据不同的工作压力，壳体可采用铸铝合金或不锈钢。                            (图1) ⒊ 智能流量计积算仪（原理见图3）                    由温度、压力检测模拟通道、流量检测数字通道以及 微处理单元、液晶驱动电路和其它辅助电路组成，并配有外输信号接口。              4. 温度传感器 以Pt100铂电阻为温度敏感元件，在一定温度范围内，其电阻值与温度成对应关系。 5. 压力传感器 以压阻式扩散硅桥路为敏感元件，其桥臂电阻在外界压力作用下会发生预期变化，因此在一定激励电流作用下，其两个输出端的电位差与外界压力成正比。 6. 压电晶体传感器 安装在靠近壳体扩张段的喉部，可检测出漩涡进动的频率信号。 ⒎ 消旋器 2.2工作原理 流量传感器的流通剖面类似文丘利管的型线。在入口侧安放一组导流叶片，当流体进入流量传感器时产生剧烈的旋涡流。该旋涡进动频率与流量大小成正比，不受流体物理性质和密度的影响，检测元件测得流体旋转频率，信号经前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理，最后在液晶显示屏上显示出测量结果(瞬时流量、累积流量及温度、压力数据)。     2.3积算仪工作原理        图2 流量积算仪由温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道以及微处理器单元组成，并配有外输出信号接口，输出各种信号。流量计中的微处理器按照气态方程进行温压补偿，并自动进行压缩因子修正，气态方程如下： ………………(2) 式中： QN    ——标况下的体积流量(m3/h)； QV    ——工况下的体积流量(m3/h； Pa    ——当地大气压力（KPa）； P     ——流量计取压孔测量的表压（KPa）； PN    ——标准状态下的大气压力（101.325 KPa）； TN    ——标准状态下的绝对温度（293.15K）； T     ——被测流体的绝对温度（K）； ZN    ——气体在标况下的压缩系数； Z     ——气体在工况下的压缩系数； 注：当用钟罩或负压标定时取ZN/Z=1，对天然气(ZN/Z)1/2=FZ为超压缩因子。按中国石油天然气总公司的标准SY／T6143－1996中的公式计算。 三、主要技术参数与功能 3.1流量计规格、基本参数和性能指标（见表1） （表1） 公称通径DN（mm） 类 型 流量范围 (m3/h) 工作压力（MPa） 准确度等级 重复性 20   1.2～15 1.6; 1.0 小于基本误差限绝对值的1/3 25   2.5～30 32   4.5～60 50   10～150 80   28～400 100   50～800 150   150～2250 200   360～3600 1.6;             注：1、准确度：为温度、压力修正后的系统精度； 2、 以上范围为常规流量范围，特殊流量范围可订做； 3.2标准状态条件：P=101.325KPa，T=293.15K 3.3使用条件： 环境温度：-30℃～+65℃ 相对湿度：5%～95% 介质温度：-20℃～+80℃ 大气压力：86KPa～106KPa 3.4电气性能指标 3.4.1工作电源： A．外电源：＋24VDC±15%，纹波＜5％， 适用于4～20mA输出、脉冲输出、报警输出、RS-485等； B．内电源：1组3.6V锂电池（ER26500），当电压低于3.0V时，出现欠压指示。    3.4.2整机功耗： A．外电源：<2W; B．内电源：平均功耗1mW，可连续使用两年以上。 3.4.3脉冲输出方式： A． 工况脉冲信号，直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出，高电平≥20V，低电平≤1V； B． 定标脉冲信号，与IC卡阀门控制器配套，高电平幅度≥2.8V，低电平幅度≤0.2V，                单位脉冲代表体积量可设定范围：0.001m3~100m3。单选择该值时必须注意：定标脉 冲信号频率应≤1000Hz。 C． 定标脉冲信号，经光耦隔离放大输出，高电平≥20V，低电平≤1V。 3.4.4  RS－485通信（光电隔离），可实现以下功能： 采用RS－485接口，可直接与上位机或二次表联网，远传显示介质的温度、压力和经温度、压力补偿后的标准体积流量和标准体积总量； 3.4.5  4～20mA标准电流信号（光电隔离） 与标准体积流量成正比，4mA对应0 m3/h， 20 mA对应最大标准体积流量（该值可在一级菜单中进行设置），制式：两线制或三线制，流量计可根据所插电流模块自动识别，并正确输出。 3.4.6控制信号输出： A．下限报警信号（LP）：光电隔离，高低电平报警，报警电平可设定，工作电压＋12V~+24V，最大负载电流50mA； B．上限报警信号（UP）：光电隔离，高低电平报警，报警电平可设定，工作电压＋12V~+24V，最大负载电流50mA； C．关阀报警输出（BC端，IC卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度≤0.2V；报警输出高电平，幅度≥2.8V,负载电阻≥100kΩ； D．电池欠压报警输出（BL端，IC卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度≤0.2V；报警输出高电平，幅度≥2.8V,负载电阻≥100kΩ； 3.5实时数据存储功能 3.5.1流量计为了适应数据管理方面的需要，增加了实时数据存储功能，由设定选择以下之一： A．日记录：最近5年的日期、零点时刻的标准体积流量和总量记录。 B．月纪录：最近5年的每个月的标准体积流量和总量记录。 3.5.2通过电脑可读取上述存储数据，形成数据报表、曲线图供分析。 3.6网络通信管理软件功能 流量计与数据采集器配套，可通过电话线或宽带网进行通信，对网络中的每台流量计的历史数据及参数进行读取与设置，同时通信管理软件可实现完善的管理功能。 3.7防爆标志：ExdmIIBT4; 3.8防护等级：IP65 3.9压力损失 流量计实际压力损失计算公式如下： …………………(1) 式中： ΔP1——流量计实际压力损失（KPa）； ρ  ——被测介质密度（kg/m3） ΔP ——介质为干空气时流量计的压力损失(KPa),其特性曲线见下图 3.10接线口：出线接口为M20×1.5内螺纹。 四、选型与安装 型号说明，见 图3：                                        X K W J - Z   - - - -1 2 - 有此项表示为：改进型 无此项表示为： 常规型 I.不带温压补偿 II.带温压补偿 智能型 (现场显示/远传) XKWJ型 涡街流量计 编号 01 02 03 04 输出方式 脉冲 (4-20)mA 三线制 RS-485 通讯 (4-20)mA 二线制 如果组合选，取个位数           星空牌 图3 4.1流量计选型 在选型过程中应把握两条原则；即：一要保证生产安全，二要保证使用精度。为此必须落实三个选型参数，即近期和远期的最大、最小及常用流量(主要用于选定仪表公称通径)、被测介质的设计压力(主要用于选定仪表的公称压力等级)、实际工作压力(主要用于选定仪表压力传感器的压力等级)。 a. 当已知被测流量为工况体积流量时，可直接按表中的流量范围选取适配的公称通径； b. 当已知被测流量为标况条件下的体积流量时，应先将标况体积流量QN换算为工况体积流量Qv，再按技术参数表中的流量范围选取相应的公称通径； c. 当两种口径流量计均能覆盖最低和最高体积流量时，在压损允许下，应尽量选小口径；