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1、 XKWJ系列涡街流量计 （旋进型）产品手册目 录一、产品概述二、功能特点三、测量原理四、技术参数五、产品的正确选型六、如何正确选择口径七、如何选择附加功能八、流量计的安装和注意事项九、防爆场所安装要求十、流量计外形尺寸十一、流量计选型表十二、流量计接线十三、流量计的操作说明十四、包装、运输及贮存十五、开箱及检查十六、故障排除及维护附录一：天然气真实相对密度Gr的确定附录二：（超压缩因子平方值表） 一、产品概述新型涡街流量计是根据文丘利结构和流体振动原理，采用国际先进的微功耗处理器和频谱分析的方法采集数据及双探头的检测技术，经过公司团队多年的技术和结构改进，成功开发出的智能机电一体化抗振型涡街
2、流量计。它具有产品性能稳定可靠，测量准确度高，量程范围宽，特别是解决了抗振动、改善低流速计量和缩短安装前后直管段的关键性问题。可广泛应用于各行业的天燃气、压缩空气和一般气体的体积流量计量。二、功能特点1、采用双探头检测技术，可有效地提高检测信号；2、具有软件频谱分析功能，提高了仪表抗干扰和抗震的能力；3、流量计安装前后直管段距离要求短，无需过滤器；4、智能一体化的设计： Z I型 集流量传感器和智能流量积算仪于一体，实现工况流量的在线测量（现场显示和输出控制）。 Z II型 集流量、温度、压力传感器和智能流量积算仪于一体，实现流量的温压自动补偿及压缩因子自动修正，直接显示标准状态下体积流量和输
3、出控制。5、采用双电源供电，内置3.6V锂电池供电，当外置+24VDC供电时，内部电源自动切换；6、采用EEPROM技术，断电后数据能长期保存；7、安装操作方便，无可动部件，使用稳定可靠。三、测量原理当一种介质沿着轴向进入流量计入口，螺旋锥体强迫流体旋转，形成旋涡流。旋涡流的角速度沿着径向递增，中心轴线方向形成高速旋转的涡核，并在文丘利管中旋进，到了壳体的扩散段。因压力的变化（P2P1）产生回流，并使涡核转折偏离轴线，在扩散后，形成一个类似“陀螺”的旋转体，它在压力P2的作用下，使“陀螺”产生了逆流方向的二次旋转。如果流量传感器行距的几何形状和尺寸设计合理，频率与流速会在很宽的流量范围内成线性
4、关系。该频率由压电探头检测出来的微弱电荷信号经前置放大器放大、滤波、整形后变成频率与流速成正比的脉冲信号，同时固定在壳体上的温度传感器和压力传感器检测到的温度、压力信号，经转换处理后一起送入智能流量积算仪微处理器中，进行运算处理、温压补偿和压缩因子修正，实现就地显示累积量和瞬时流量、温度及压力，同时还可以输出多种信号远传给用户计算机。1、 流量计与速度式流量计一样，其数学模型为： Q=(1) 式中：Q：介质流量（mh） f：“陀螺”旋转频率（Hz） k：流量计仪表系数（1m） VA=轴向速度分量VT+切向速度分量（VT1VT2）P=净压(P1P2图1 流量计工作原理图 2、 流量积算仪工作原理
5、，见图2图2 流量积算仪原理框图四、技术参数1、 测量介质：天然气、煤气、压缩空气及其它气体2、 准确度：1.0；1.5% 重复性：准确度的1/33、 公称通径（mm）:20、25、32、50、80、100、150、2004、 工作额定压力：1.6MPa(注：其它压力等级，需定做)5、环境温度：-20+606、介质温度：-20+807、相对湿度：5%95%8、大气压力:86KPa106KPa9.壳体材料：铸铝合金（注;不锈钢需定做）10.防爆标志：ExdmBT411.防护等级：IP6512.安装形式：法兰式13.结构形式：一体式14.工作状况下流量范围见表1： 公称通径DN(mm)流量范围（m
6、/h）公称通径DN(mm)流量范围（m/h）201.2158028400252.53010050800324.56015015022505010150200360360015.工作电源：（1）外电源：24VDC15%，纹波5，适用于420mA输出、脉冲输出、报警输出、RS-485等；（2）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。16.整机功耗：（1）外电源：2W;（2）内电源：平均功耗1mW，可连续使用两年以上。17.输出信号：(1) 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.
7、 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：0.001m3100m3。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。(2) RS485通信（光电隔离），可实现以下功能：采用RS485接口(modbus协议)，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) 420mA标准电流信号（光电隔离）（二线制/三线制/四线制）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（
8、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。(4)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100k；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
9、度2.8V,负载电阻100k；(5)HART通讯协议18.实时数据存储功能（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；a日记录：最近5年的每日总量记录。 b月纪录：最近5年的每个月总量记录。 c年纪录：25年的年记录。（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。19.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。五、产品的正确选型 流量计的选型是仪表应用中非常重要的工作，据有关数据表明，仪表在实际应用中有2/3的故障是错误的选型和错误的安装
10、而造成的，请注意以下几点：1、 详细了解流量计被测介质及相关工艺参数 被测介质名称、成分，状态。 最大流量、正常工作流量和最小流量。 确定流量计的压力等级（绝压）。 最高温度、最低温度。 是否具有腐蚀性或磨损性。 是否有防护及防爆要求。2、流量计适用于工业和商业环境范围内的气体测量、监测和控制。3、最大流量和最小流量必须符合表1中的数值：（1）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；（2）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(1)中的流量范围选取相应的公称通径；4、.选择合适的口径（流量）是用好流
11、量计的关键。流量计对介质压力、温度和压缩因子进行修正，将工况流量换算成标准状态下的流量累计流量、瞬时流量进行显示，即按如下气态方程进行计算、补偿。 （1）式中：Qn:标准状态下的体积流量（Nm/h） T:工况条件下的介质绝对温度（273.15+t）K Pa:当地大气压（kPa） t: 工况条件下的介质温度 （） P:工况条件下的介质压力（kPa） Z: 工况条件下的介质压缩系数 Pn:标准状态下的大气压（101.325 kPa） Zn:标准状态下的介质压缩系数 Tn:标准状态下的绝对温度（293.15K） Qv:工况条件下的体积流量(m/h)当流量计采用钟罩法和音速喷嘴法进行标定时，可取Zn/
12、Zg=1。流量计用于计量天然气时，Zn/Zg=Fz，Fz称超压缩因子。Fz可按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6143-1996附录进行计算。Fz=Zn/Z值表格见本说明书附录2.当用户给出标准状态下最大流量和最小流量时就必须按上述公式，求出工况流量，并按公式（2）求出压力损失，再用表1进行选型。仪表压力损失图3是仪表用于测量空气时（温度20，压力101.3kPa，=1.205 kg/m）流量与压力损失关系曲线。 当测量其它介质时，压力损失可按下式计算：1 = （2） P1:被测介质压力损失（kPa）式中：被测介质工况密度（kg/m） P：图3查得的压力损失（kPa） 六、如何正确选择
13、口径 图31、您可以根据上表1中的流量选择相应的流量计，也可以按气态方程进行计算举例：某供气管线实际工作压力范围表0.8 MPa-1.2MPa，介质温度范围为-10+40，供气峰值为标准体积流量2500Nm/h，供气谷值为标准体积流量560Nm/h ，天然气之真实相对密度Gr=0.591，氮气摩尔百分含量为Mn=1.6，二氧化碳摩尔百分含量为Mc=0.8，当地大气压力为101.3KPa，要求确定流量计之口径。当介质压力为0.8MPa，温度为40，天然气的压缩因子影响最小，此时当处于供气峰期时，具有最大体积流量；而当介质压力为1.2 MPa，温度为-10，压缩因子影响最大，此时当处于供气谷期时，具有最小体积流量。当Gr=0.591， Mn=1.6， Mc=0.8，表压P=0.8MPa ，温度T=40，按（1）公式，可求得Zn/Z=1.0127，故最高体积流量为
