智能涡街流量计.docx

1、智能涡街流量计智能涡街流量计WSUG系列 WSUG系列智 能 涡 街 流 量 计 智 能 涡 街 流 量 计 使用说明书 使用说明书 广州思达自动仪表有限公司 广州思达自动仪表有限公司 智能涡街流量计 一、用途与特点: WSUG系列涡街流量变送器是一种采用压电晶体作为检测元件的新型应力检测式涡街流量变送器。该仪表具有量程比宽、精度高、压力损失小、介质通用性好、有与流量成比例的脉冲信号输出、便于和计算机联用等优点。由于变送器采用检测探头与旋涡发生体分开安装，而且耐高温的压电晶片不与介质接触，所以仪表具有结构简单、通用性好和稳定性高的特点。 WSUG系列涡街流量变送器可用于各种气体、液体和蒸汽的流

2、量检测及计算。 WSUG系列涡街流量变送器可以与本厂生产的GW-SXL-LED通用流量显示积算仪配套使用。也可以与计算机及温度、压力或密度变送器配套组成高精度的质量流量或热量流量的检测计量系统。 WSUG系列涡街流量变送器的型谱标记意义如下: WSUG X X XX - X X - X 就地显示不需外供电，无输出, 1。 就地显示外供电，同时有输出频率、4,20mA, 2 就地显示外供电，同时有输出频率、两路 4,20mA, 3。 介质工作温度:-40?,150?， A。 最高至250?，B。 C 。 最高至320?，使用环境:防爆型， B;非防爆型，无标记 公称通径:DN25，标记02 DN

3、40，标记04 DN50，标记05 DN100，标记10 DN300，标记30 测量介质:通用， 1 液体， 2 气体， 3 蒸汽， 4 连接方式:法兰连接方式，标记为1 法兰卡装式，标记为2 表示应力式智能涡街流量计 1 1 二、工作原理 涡街流量变送器的基本原理是卡门涡街原理，即“涡等旋涡分离频率与流速成正比”。 变送器流通本体直径与仪表的公称口径基本相同，如图一所示，流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体，柱体的轴线与被测介质流动方向垂直，底面迎向流体。 当被测介质流过柱体时，在柱体两侧交替产生旋涡，旋涡不断产生和分离，在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街”。理论分析和实验已

4、证明，旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。 V F=Sr d 式中:f柱体侧旋涡分离的频率(Hz) V柱侧流速(m/s) d柱体迎流面宽度(m); Sr斯特劳哈尔数，是一个取决于柱体断面形状而与流体性质和流速大小基本无关的常数，Sr:0.17,0.18。 WSUG系列流量变送器的设计柱宽d与流通管直径D具有固定的比值，因此，流经管内的平均流速V与柱侧流速V有固定的比值: 由于上式中，d和D都是已知的结构尺寸，而Sr是常数，因此测得旋涡分离频率f，便测得了管内平均流速，从而测得流量Q: 3Q=3600F?V (m/h) 2式中:F变送器流通本体的流通面积(m) V变送器流通本体的平均流速(m/s

5、) 旋涡交错分离，在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力，设在柱体内部(或后面)的检测探头受到这种微小的脉动压力的作用，使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。检测放大器将交变电荷信号进行变换、放大、滤波和信号整形处理后，输出频率与旋涡分离频率相同的电流(或电压)脉冲信号。变送器输出的每一个脉冲将代表一定体积的被测流体。一段时间内的输出总脉冲数，将代表这段时间内流过变送器的流体总体积。 三、主要参数及技术指标 1、使用条件及技术参数 环境温度:-40?,55?; 相对湿度:5%,90%; 2 2 大气压力:86,106kPa; 被测流体是单相流体或可以认为是单相的流体;

6、 流量计上下游有符合表1规定的直管段。 表1 仪表安装的直管段要求(D为管道内径) 管道情况 上游 下游 同心收缩管，全开闸阀 15D 5D 90?直角弯头 20D 5D 同平面两个90?弯头 25D 5D 半开闸阀 50D 5D 不同平面两个90?弯头 40D 5D 带整流管束 12D 3D 2、技术参数 公称通径:25,300mm; 公称压力:2.5MPa、4.0MPa; 测量介质:液体、气体、蒸气; 精度等级:1.0级; 介质温度:-40?,+320?; 重复性:?0.2%; 线性度:?1.0%; 本体材质:1Cr18Ni9Ti; 连接方式:法兰卡装式; 负载电阻:最大负载电阻不超过35

7、0 供电电源:24VDC; 输出信号:电流脉冲; 流量范围:见表2及其说明A与B 表2 WSUG系列变送器流量范围表 3流量范围(m/h) 公称通径DN 变送器型号 (mm) 液体 气体 蒸汽 WSUG-2002 25 1,10 11,97 9,80 WSUG-2004 40 1.7,26 24,236 19,193 WSUG-2005 50 2.7,41 37,373 31,305 WSUG-2006 65 6,90 55,550 42,550 WSUG-2008 80 7,106 97,970 79,794 WSUG-2010 100 11,166 152,1524 125,1247 WS

8、UG-2012 125 18,265 243,2430 199,1988 WSUG-2015 150 25,377 345,3452 285,2824 WSUG-2020 200 48,727 666,6662 545,5451 WSUG-2025 250 76,1138 1043,10430 853,8534 WSUG-2030 300 178,1620 1485,14850 1215,12150 注1:表2中所列流量范围是在下述状态下标定的: 3对于气体是在温度为0?，1个标准大气压下的空气(=1.293kg/m); 03对于液体是为4?的水(=1000kg/m); 03对于蒸汽是绝对压力

9、为0.4Mpa的干饱和蒸汽(=2.1628kg/m); 0当介质条件不是上述条件或用于其它介质时，变送器的流量范围受到密度和粘度影响。此时，流量范围按以下方法确定: 说明:A、下限流量: 3(1) 可根据表2给出的下限流量Qmin，基准介质密度(气体=1.293kg/m;液0033体=1000kg/m;蒸汽=2.1628kg/m)和使用介质密度，按下式计算不同使用介质密00度下限流量Qmin; 3Qmin=Qmin /(m/h) 0(2) 可根据使用介质的运动粘度，按下式计算粘度下限流量Qmin 3 3 43Qmin=6D ?10(m/h) 2式中:D管道内径(mm) 运动粘度(m/s) mi

10、n和Qmin，其中取数值较大的一个作为该型号变送器在该种介质使用时比较Q的下限流量。 说明:B、上限流量 各种不同介质的使用上限流量如表2所示。一般情况下，液体的上限流速为6m/s;气体或蒸汽的上限流速为45m/s。 注2:流量变送器的阻力系数Cd=2.2:变送器在不同的流量下的阻力损失可按下式计算: 式中:?P阻力损失(Pa) 3 介质密度(kg/ m) V管内平均流速(m/s) 注3:使用介质为液体时，为防止气化和气蚀，应使变送器处的流体压力P满足下式要求: P,2.6?P+1.25Ps 式中:?P压力损失计算值; Ps与工作温度对应的该液体的饱和蒸汽压(kPa); P流体压力(kPa)

11、4 4 1、盖子;2、外接导线端子;3、外接导线引出孔;4、探头引线;5、放大器壳体;6、放大器线路板;7、压紧螺塞;8、钢垫圈;9、橡胶密封垫;10、支承杆;11、锁紧螺母;12、M6内六角螺栓;6;14、流通本体;15、旋涡发生体(?柱或T形柱);16、上游工艺管道;17、M5内六13、垫圈角螺栓;18、垫圈5;19、探头;20、密封垫圈;21、石棉橡胶垫圈;22、凹面安装法兰;23、双头螺栓螺母;24、下游工艺管道。 四、结构图 1、变送器的结构 如图二所示WSUG系列变送器由流通本体14、三角柱15、检测探头19，连接支承杆10和检测放大器壳体5与电子线路板6，以及其它配件组成。被测流

12、体从流通本体流过时，检测探头测出旋涡分离信号，检测放大器则将信号放大和变换，输出供二次表接收的频率信号。连接杆不仅起连接作用，并且还起到屏蔽及散热作用。 、变送器的结构尺寸 2各种不同口径规格的变送器的结构尺寸见图三和表3。 表3 流量变送器的结构尺寸(mm) 五、配套安装 (一) 配套: 、与WSUG应力式涡街流量变送器配套使用的二次仪表SXL系列产品，可按使用功能1进行选用。有关二次仪表的一些具体参数及使用方法另见其安装使用说明书。 (二) 安装 1、安装地点的选择 (1) 环境温度:变送器的工作环境温度不低于-40?，不高于+55?。如受到生产设备的热幅射时，应采取隔热和通风措施。 (2

13、) 环境空气:避免将流量计安装在含腐蚀性气体的环境中，如只能安装在含5 5 腐蚀性气体的环境中，是需提供充分的排风措施。 (3) 机械振动和冲击:流量计的结构是坚固的，不会因振动而损伤，但振动会生干扰信号，若管道上的振动和冲击强烈，而介质流速又低，则可能导产致干扰信号大于流量信号，造成示值误差。因此，流量计应尽可能安装在振动和冲击小的场所，安装位置在5,20Hz的振动频率下，要求振动加速度不大于1g，或采取减振措施。例如在流量计安装处振源来向的管道上加装固定支撑架。 (4) 其它:流量计安装地点周围应有充裕的空间，安装在高处流量计应尽量有工作平台，以便于安装和维修。此外，为了维护检查方便，附近

14、应有可供测量仪器用的交流220V电源插座。 2、管道安装与要求 (1) 变送器上游侧和下游侧应有足够长的直管段。直管段长度应符合表1的要求。 (2) 在规定的直管段长度内，管道入流段与出流段目测应是平直的。为保证被测介质满管，变送器应尽量避免安装在调节阀、半开闸阀的下游。一般情况下不在扩大管后安装流量变送器。 (3) 本变送器可垂直、水平或其它任何角度安装，将变送器安装在垂直或倾斜管道上时，流体流向应是自下而上的。 (4) 需要变送器附近装设取压或测温点时，取压点应在变送器前1D以外。测温点应在变送器后5D以外。 3、涡街流量变送器的安装 (1) 被测介质流向必须与变送器流通本体上的流向箭头标

15、志一致。 (2) 检测放大器与变送器是按照测量范围和公称通径配套的，不能互换。 (3) 安装卡装式流量变送器时，可通过专用凹面保证管道和变送器流通本体同心，并注意密封垫不能深入管中。 安装用的凹面法兰和双头螺栓、螺母可订货时一起订购。当用户自己解决时，法兰尺寸、双头螺栓的长度参看图五和表5及表6。 表5 PN2.5Mpa安装法兰及双头螺栓尺寸表 (尺寸单位:mm) 双头螺栓规格=螺栓外径规格 D D1 D2 D3 D4 D5 D6 n b ?螺纹长度?螺栓长度 6 6 D25 25 145 110 85 77 33 18 4 2 18 M16?35?165 N40 39 145 110 85

16、77 46 18 4 3 18 M16?35?165 50 49 160 125 100 87 58 18 4 3 20 M16?35?165 65 64 180 145 121 103 76 18 6 3 22 M16?35?165 80 79 195 160 135 113 90 18 8 3 22 M16?35?165 100 99 230 190 160 133 109 23 8 3 24 M20?35?180 125 125 270 220 188 176 134 25 8 3 26 M22?40?190 150 149 300 250 248 203 161 25 8 3 28 M

17、22?40?190 200 207 360 310 278 259 221 25 12 3 30 M22?40?210 250 259 425 370 332 312 275 30 12 3 32 M27?50?240 300 309 485 430 430 363 328 30 16 4 36 M27?50?270 表6 PN4.0Mpa安装法兰及双头螺栓尺寸表 (尺寸单位:mm) 双头螺栓规格=螺栓外径规格 D D1 D2 D3 D4 D5 D6 n b ?螺纹长度?螺栓长度 D25 25 145 110 85 77 33 18 4 2 18 M16?20?165 N40 39 145 1

18、10 85 77 46 18 4 3 18 M16?25?165 50 49 160 125 100 87 58 18 4 3 20 M16?25?165 65 64 180 145 121 103 76 18 6 3 24 M16?25?165 80 79 195 160 135 113 90 18 8 3 24 M16?25?170 100 99 230 190 160 133 110 23 8 3 26 M20?30?180 125 125 270 220 184 176 140 27 8 3 28 M24?35?190 150 149 300 250 218 203 161 27 8

19、3 30 M24?35?190 200 207 375 320 282 259 222 30 12 3 38 M27?35?240 250 259 445 385 345 312 278 34 12 3 42 M30?40?270 300 309 510 450 408 363 330 34 16 4 46 M30?40?290 (4) 安装法兰连接式变送器时，要注意管道上的法兰应与变送器的法兰规格一致，(法兰尺寸按标准JB81-59)密封垫不要深入管内。 (5) 与变送器配套的累积显示仪表，可集中装在仪表盘，也可另购置本厂出品的单独仪表箱。 六、电气接线及参数设置 (一)电池电量显示 (一)

20、电池电量显示 当电池显示仅剩一格时，要求用户在一个月内更换电池;只显示电池外形符号时，当电池显示仅剩一格时，要求用户在一个月内更换电池;只显示电池外形符号时，则电池电量已耗尽，必须立即更换电池。 则电池电量已耗尽，必须立即更换电池。 (二)电池的更换方法 (二)电池的更换方法 7 7 打开智能流量积算仪的后盖，松开电池盒两端的螺钉，取出电池，换好电池后 打开智能流量积算仪的后盖，松开电池盒两端的螺钉，取出电池，换好电池后重新安装。安装时注意电池的正负极。 重新安装。安装时注意电池的正负极。 (三)接线方法 (三)接线方法 智能流量积算仪的输出接线见图5， 智能流量积算仪的输出接线见图5， 各引

21、线功能定义如下: 各引线功能定义如下: V+ 外电源输入正端， V+ 外电源输入正端， 电压为+8VDC,+24VDC; 电压为+8VDC,+24VDC; V- 外电源输入负端(地线); V- 外电源输入负端(地线); GND 地线; GND 地线; Fre 外电源时的脉冲输出; Fre 外电源时的脉冲输出; mA 第一路电流输出; mA 第一路电流输出; mA2 第二路电流输出 mA2 第二路电流输出 BFre 电池供电时的脉冲输出; BFre 电池供电时的脉冲输出; HL 工况流量上、下限报警输出; HL 工况流量上、下限报警输出; RS+ RS-485通讯正端 RS+ RS-485通讯正

22、端 RS- RS-485通讯负端。 RS- RS-485通讯负端。 GND2 报警输出公共端 GND2 报警输出公共端 AL 第一路报警输出 AL 第一路报警输出 AH 第二路报警输出 AH 第二路报警输出 1、 系统接线 1、 系统接线 a. 两线制接线方法 a. 两线制接线方法 b. 三线制电流输出接线方法 b. 三线制电流输出接线方法 8 8 c、 三线制脉冲输出接线方法 c、 三线制脉冲输出接线方法 d、内电源时脉冲输出接线方法 d、内电源时脉冲输出接线方法 e、报警输出接线方法 e、报警输出接线方法 9 9 f、与上位机通讯接线方法 f、与上位机通讯接线方法 f、通f、通信输信输出接

23、出接线方线方法 法 2、 电流输出时的负载特性 2、 电流输出时的负载特性 10 10 3、.流量计的显示及设置 3、.流量计的显示及设置 3.1 显示 3.1 显示 3.2 参数显示方式及定义 3.2 参数显示方式及定义 11 11 各设定参数通过操作按键显示于10位LCD屏上，其定义、符号和显示见表4。 各设定参数通过操作按键显示于10位LCD屏上，其定义、符号和显示见表4。 3.3 设置 3.3 设置 1、SET键为设置键，SHT键为移位键，INC键加1键。 1、SET键为设置键，SHT键为移位键，INC键加1键。 进入参数浏览或修改状态后，按SET键显示下一屏参数的内容，按SHT键退后

24、显示上一屏进入参数浏览或修改状态后，按SET键显示下一屏参数的内容，按SHT键退后显示上一屏参数的内容。按INC键参数提示符闪烁，此时，按SET键下一行参数提示符闪烁，按SHT参数的内容。按INC键参数提示符闪烁，此时，按SET键下一行参数提示符闪烁，按SHT或INC键参数值的设置位闪烁，此时按INC键修改参数值，按SHT键闪烁位移位。按SHT+INC或INC键参数值的设置位闪烁，此时按INC键修改参数值，按SHT键闪烁位移位。按SHT+INC键参数值不修改退出。是累积基数设置时，按SHT+SET键累积清0。 键参数值不修改退出。是累积基数设置时，按SHT+SET键累积清0。 2、进入设置状态

25、:按下SET键3秒后进入设置状态，此时提示符为PASS，闪烁位提2、进入设置状态:按下SET键3秒后进入设置状态，此时提示符为PASS，闪烁位提示输入密码。密码输入不正确时，仅可浏览A菜单参数，无权修改。 示输入密码。密码输入不正确时，仅可浏览A菜单参数，无权修改。 3、退出设置状态:同时按SHT键和INC键(先按INC键不松开再按SHT键)。 3、退出设置状态:同时按SHT键和INC键(先按INC键不松开再按SHT键)。 4、 A菜单参数，出厂密码85(B菜单可修改此密码):进入设置状态后输入A菜单4、 A菜单参数，出厂密码85(B菜单可修改此密码):进入设置状态后输入A菜单密码。 密码。

26、提示符 数据格式 出厂值 提示符 数据格式 出厂值 bAU XXXX bAU XXXX X X X X 3008 bAU X X X X 3008 bAU tIE XXXX tIE XXXX XXX XXX 通讯地址0255 通讯地址0255 XXXX - XXXX XXXX - XXXX 通讯波特率0:无通讯;1:9600;2: 通讯波特率0:无通讯;1:9600;2:4800;3:2400;4:1200 4800;3:2400;4:1200 SHT SET tIE XXXX 年 tIE XXXX 年 SHT+INC 退出 XXXX XXXX 月 日 时 分 XXXX XXXX 月 日 时

27、分 ZIP no ZIP no ZIP yES或no 压缩因子是否修正 no yES或no 压缩因子是否修正 no Co2 XXXX Co2 XXXX XXXX CO2百分比(015%)。 Co2 XXXX CO2百分比(015%)。 Co2 n2 XXXX n2百分比(015%)。 n2 XXXX n2百分比(015%)。 SHT SET SHT+INC 气体密度。 dEn 气体密度。 dEn 退出 1011 X X X X 第一路报警控制字 A1t 1011 A1t n2 XXXX n2 XXXX 个位:0:不报警;1:高报;2:低报 个位:0:不报警;1:高报;2:低报 十位:1:报警时

28、输出低电平;2:报警输出高十位:1:报警时输出低电平;2:报警输出高 dEn= X.XXXXX dEn= X.XXXXX 电平 电平 百位:(无意义) 百位:(无意义) SHT SET 千位:报警监控参数。0:工况流量;1:标况流千位:报警监控参数。0:工况流量;1:标况流SHT+INC 退出 量 量 2:温度;3:压力 2:温度;3:压力 A1t XXXX A1t XXXX X X X X 第一路报警回差。小数点可移动。 A1F 0.5 A1F 0.5 A1F XXXX A1F XXXX XXXXXX 第一路报警值。小数点可移动。 1000.00 A1u 1000.00 A1u A1u= X

29、.XXXXX A1u= X.XXXXX 12 12 (接上一页) (接上一页) X X X X 第二路报警控制字 1011 A2t 1011 A2t SHT SET 个位:0:不报警;1:高报;2:低报 SHT+INC 个位:0:不报警;1:高报;2:低报 退出 十位:1:报警时输出低电平;2:报警输出十位:1:报警时输出低电平;2:报警输出 高电平 高电平 A2t XXXX A2t XXXX 百位:(无意义) 百位:(无意义) A2F XXXX A2F XXXX 千位:报警监控参数。0:工况流量;1:标况千位:报警监控参数。0:工况流量;1:标况A2u= X.XXXXX A2u= X.XXX

30、XX 流量 流量 2:温度;3:压力 2:温度;3:压力 X X X X 第二路报警回差。小数点可移动。 A2F 0.5 A2F 0.5 XXXXXX 第二路报警值。小数点可移动。 1000.00 A2u 1000.00 A2u 1 1 XXXX 温度设定值。小数点可移动。单位:? tEP XXXX 温度设定值。小数点可移动。单位:? tEP X.XXXXX 压力设定值。小数点可移动。单位:PrE X.XXXXX 压力设定值。小数点可移动。单位:PrE SHT SET KPa KPa SHT+INC 退出 X X X X =0:不记录; RoC 2060 X X X X =0:不记录; RoC

31、 2060 记录周期，单位:分钟;0999分 记录周期，单位:分钟;0999分 钟。 钟。 tEP XXXX tEP XXXX PrE= X.XXXXX PrE= X.XXXXX 1:记录每天00:00时刻的总量、标1:记录每天00:00时刻的总量、标况流量、温度、压力、日期、报况流量、温度、压力、日期、报 警状态。 警状态。 2:记录启停时的日期、时间、总量、 2:记录启停时的日期、时间、总量、 标况流量、温度、压力、报警状标况流量、温度、压力、报警状态。 态。 3:固定时间间隔记录日期、时间、 3:固定时间间隔记录日期、时间、总量、标况流量、温度、压力、总量、标况流量、温度、压力、SHT SET SHT+INC 报警状态。 报警状态。 退出 XXXX 累积脉冲输出时的脉冲宽度，单位:PWD XXXX 累积脉冲输出时的脉冲宽