、用途、點與型譜
M9W-SE-LUW-40氬氣流量計是種采用壓電晶體作為檢測元件的現(xiàn)場顯示型流量計，本流量計不需要配套二次儀表，可分別顯示瞬時流量和累計流量，并可由儀表內(nèi)電池供電，不需外接電源，別適用于油田或共電不便的場所。本流量計測量DN25～DN300mm管道的液體、氣體或蒸汽的流量，本流量計亦可由外電源（24V，DC）供電組成電流遠傳型體式渦街流量計。電流遠傳輸出與流量成正比的標準模擬信號（4~20ｍA，DC）（二線制）在危險場所使用時，應選擇本安防結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品（在型號后面加B表示）。
二、作原理
氬氣流量計的基本原理是卡門渦街原理, 即“渦街旋渦分離頻率與流速成比”。變送器流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。流通本體內(nèi)插入有個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質(zhì)流動方向垂直,底面迎向流體。當被測介質(zhì)流過柱體時,在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,旋渦不斷產(chǎn)生和分離, 在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦街”。理論分析和實驗已證明, 旋渦分離的頻率與柱側(cè)
介質(zhì)流速成正比。
式中:
ｆ── 柱體側(cè)旋渦分離的頻率(Ｈｚ);
Ｖ── 柱側(cè)流速(ｍ/ｓ);
ｄ── 柱體迎流面寬度(ｍ);
Ｓr── 斯勞哈爾數(shù)。是個取決于柱體斷面形狀而與流體性質(zhì)和流速大小基本無
關(guān)的常數(shù), Ｓr:0.17～0.18.
氬氣流量計的*柱寬ｄ與流通管直徑Ｄ具有固定的比值,因此, 流經(jīng)
管內(nèi)的平均流速Ｖ與柱側(cè)流速Ｖ有固定的比值:
Ｖ/Ｖ=1-1.25ｄ/Ｄ
旋渦交錯分離,在柱體兩側(cè)及柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動的壓力,設在柱體內(nèi)(或后面)的
檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用, 使埋設在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應力
而產(chǎn)生交變電荷信號。該信號經(jīng)放大器上的電荷變換、放大，濾波限幅和觸發(fā)整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的方波電壓脈沖信號。該信號再送到就地顯示儀，傳感器輸
出的每個脈沖將代表定體積的被測流體。段時間內(nèi)的輸出總脈沖數(shù),將代表這段時間內(nèi)流過傳感器的流體總體積。傳感器輸出的電壓脈沖信號送到連于體的就地顯示儀。就地顯示儀采用*新微耗CPU，測量渦街傳感器輸出的頻率信號，根據(jù)設定的密度，渦街流量系數(shù)行流量運算，現(xiàn)場液
晶顯示瞬時流量和累計流量。
三、主要參數(shù)及術(shù)標
1、使用條件及參數(shù)
環(huán)境溫度：-40～55℃;
相對濕度:5％～90％;
大氣壓力:86～106ｋＰａ;
被測流體是單相流體或可以認為是單相的流體;
流量計上下游有符合表１規(guī)定的直管段:
管 道 情 況 上游 下游
同心收縮管，開閘閥 15D 5D
90°直角彎頭 20D 5D
同平面二個90°彎頭 25D 5D
半開閘閥 50D 5D
不同平面二個90°彎頭 40D 5D
帶整流管束 12D 3D
2、術(shù)參數(shù)
公稱通徑:25～300ｍｍ：（大于300mm為插入式結(jié)構(gòu)）;
公稱壓力:2.5ＭＰａ、4.0ＭＰａ;
測量介質(zhì):液體、氣體、蒸汽;
精度等:1.0：（插入式結(jié)構(gòu)為2.5）；
介質(zhì)溫度:-40～+300℃;
本體材質(zhì):1Ｃr18Ｎi9Ｔi;
重復性:≤0.2％;
供電電源: 3.6V或24ＶDC，遠傳為24Ｖ,ＤＣ;
連接方式:法蘭卡裝式(大于300mm為插入式結(jié)構(gòu))
傳感器型號 M9W-SE-LUW-2□04
公稱通徑ＤN(ｍｍ) 40
流量范圍（ｍ３／ｈ） 24～236
上述所列流量范圍是在下述狀態(tài)下標定的:
對于氣體是在溫度為0℃,1個標準大氣壓下的空氣(ρ0=1.293ｋｇ／ｍ3);
對于液體是為4℃的水(ρ0=1000ｋｇ／ｍ3)。
對于蒸汽是對壓力為0.4ＭＰａ的干飽和蒸汽(ρ0=2.1628ｋｇ／ｍ3)。
當介質(zhì)條件不是上述條件或用于其它介質(zhì)時,傳感器的流量范圍受介質(zhì)密度和粘度影響。
顯示儀分 主要由微耗放大板（適合何口徑渦街）和CPU板兩塊組成。放大板主要是成電荷變換，電壓放大、觸發(fā)整形及電壓脈沖變換能。CPU板主要成設定、運算
和顯示能。在顯示腔體的另端配有電池盒，安裝節(jié)3.6V電池，為整個系統(tǒng)供電。電流遠傳采用24V，DC供電。
五、安裝及接線
1. 安裝地點的選擇
a. 環(huán)境溫度:傳感器的作環(huán)境溫度不低于-40℃,不于+55℃,如受到生產(chǎn)設備的熱幅射時,應采取隔熱和通風措施。
b. 環(huán)境空氣:避免將流量計安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中, 如只能安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中,則需提供充分的排風措施。
c. 機械振動和沖擊:流量計的結(jié)構(gòu)是堅固的,不會因振動而損傷,但振動會產(chǎn)生干擾信號,若管道上的振動和沖擊強烈,而介質(zhì)流速又低, 則可能導致干擾信號大于流量信號,成示值誤差。因此,流量計應當盡可能安裝在振動和沖擊小的場所, 安裝位置在5～20Ｈｚ的振動頻率下,要求振動加速度不大于1ｇ,否則應采取減振措施。例如在流量計安裝處振源來向的管道上加裝固定支撐。
d. 其它:流量計安裝地點周圍應有充裕的空間, 安裝在處的流量計應盡量有作平臺,以便于安裝和維修。此外,為了維修檢查方便, 附近應有可供測量儀器用的交流220Ｖ電源插座。
2. 管道安裝與要求
a. 傳感器上游側(cè)和下游側(cè)應有足夠長的直管段。直管段長度應符合表1的要求。
b. 在規(guī)定的直管段長度內(nèi),管道入流段與出流段目測應是平直的。為保證被測介質(zhì)滿管,傳感器應盡量避免安裝在調(diào)節(jié)閥、半開閘閥的下游。般情況下不在擴大管后安裝流量傳感器。
c. 本傳感器可垂直、水平或其它何角度安裝,將傳感器安裝在垂直或傾斜管道上時,流體流向應是自下而上的。
d. 需要在傳感器附近裝設取壓或測溫點時,取壓點應在傳感器前1Ｄ以外, 測溫點應在傳感器5Ｄ以外。
e.安裝卡裝法蘭時，注意密封墊，不要深入管內(nèi)。
f.被測介質(zhì)流向須與傳感器流通本體上的流向箭頭標志致。
3、插入式渦街流量變送器的安裝
a.在管道上準備安裝變送處開個φ70圓孔。
b.在圓孔處焊上隨流量變送器提供的開口法蘭，要求開口法蘭短管須垂直管道并且短管的軸線與管道中心線重合。c.根據(jù)需要確定是否安裝閥。在維修時裝拆流量變送器時允許中斷流量，則不需要裝閥；如果不允許中斷流量，則需要裝閥。閥由我公司配套供應，型號為：Q41F16（DN65），若需要安裝閥，訂貨時須注明。
d.如果需要安裝閥，將閥裝在開口法蘭上，然后打開閥，再將插入式渦街流量變送器裝在閥上，見圖三。如果不需要安裝閥，則直接將插入式渦街流量變送器裝在開口法蘭上，安裝時請注意測速本體1應在管道中心處，如果偏離，請調(diào)整下螺栓8上的螺母位置。
六、使用說明
1． 鍵盤和顯示
顯示儀按如下格式顯示各項參數(shù)
提示符 內(nèi)容 說明
F------ 五位瞬時流量
Fr----- 五位頻率測量值
PE----- 五位電流輸出值
U------ 五位流量系數(shù)
dEn---- 五位介質(zhì)密度
FH----- 五位流量范圍
FL----- 小信號切除值
九位累積量
2． 計算公式
（1）瞬時流量 F=3.6×dEn×Fr(頻率)/U（儀表常數(shù)）
Fr:渦街頻率（Hz）
U：渦街流量計儀表常數(shù)、即合格證中的K值（L-1）
流量傳感器在出廠前已經(jīng)調(diào)試和標定，每臺傳感器的流量系數(shù)U均已在出廠合格證
注明（合格證標注為K值），它的物理意義是在標定狀態(tài)下（P=101.3Kpa,t=20℃）每流過傳感器1升體積流量，傳感器輸出的脈沖個數(shù)。
a. 瞬時流量為作狀態(tài)下體積流量（m3/h）
dEn=1
F=3.6×Fr/U (m3/h)
b、 瞬時流量為質(zhì)量流量（Kg/h）時
dEn=ρ (ρ,ｋｇ／ｍ３)
F=3.6×ρ×Fr/U (Kg/h)
c、 瞬時流量為質(zhì)量流量（t/h）時
dEn=ρ×１０-3
F=3.6×ρ×１０-3 ×Fr/U (t/h)
d、瞬時流量為標準狀態(tài)下的體積流量（Nm3/h）時
(2)累計流量=瞬時流量對時間的積分
3. 鍵盤的操作
在顯示儀表面板上有如下三只按鍵,瞬時鍵和內(nèi)容鍵
K1 K2 K3
累積 瞬時 設置
移位 翻字 確定
(1) 運行狀態(tài)下, K1, K2 ,K3分別為累積鍵,瞬時鍵和設定鍵.
(2) 設定狀態(tài)下, K1, K2 ,K3分別為移位鍵, 翻字鍵和確定鍵
(3) 運行狀態(tài)下,按下累積鍵則顯示10位累計量.
按下瞬時鍵則顯示瞬時量
按下設定鍵則依此顯示瞬時,頻率,輸出電流,流量系數(shù), dEn值,流量范圍,小流量去除上限等.
(4）當按下K3,接著同時按下K2則入設定狀態(tài),這時可對流量系數(shù), dEn值,流量范圍,小流量切除等行設定.按K3鍵則依次顯示U, dEn, FH, FL,等,并可對當前顯示項行數(shù)據(jù)修改.例如設定密度為123.45,入設定狀態(tài),按K3鍵使顯示dEn-╳╳╳╳╳╳,且*位在閃動,接著按K1(移至位,此時位閃動),按動K2鍵使位顯示1, 接著按K1(移至二位,此時二位閃動), 按動K2鍵使位顯示2,依次類推,直至*位設定成(小數(shù)點占位),確認設定數(shù)字無誤后,按下K3鍵行確認,同時顯示入下參數(shù)設定,當所有參數(shù)設定成后,按下K3鍵,接著按下K2鍵就克退出設定狀態(tài),入顯示狀態(tài).
4、 累積清零: 在運行狀態(tài)下, 按五次K1鍵,即可清零累計流量.
6．注意：
(1)就地顯示:主板上B+、B-分別接電池正負端(或不用電池共電, V+、LO接24V電源的正負)
放 大 板:渦街引出端分別接放大板兩芯接線柱上.
(2)電流遠傳: 主板上所標24V+、24V-,接24V直流正端及地線.
放大板接法同就地顯示.
七、檢查及調(diào)整
1． 傳感器放大器靜態(tài)作點如表5
表5 放大器靜態(tài)作點（Ｖ，ＤＣ）
電 源 ＴＰ1 ＴＰ2 ＴＰ3 TP4
3V 1.65 1.65 1.65 2.63
2．靈敏度的調(diào)整
靈敏度的調(diào)整起抑制振動及其它干擾作用,防止在振動強烈的場合,引起信號的誤觸發(fā),成計量不準確。靈敏度調(diào)整電位器Ｗ2在出廠時已調(diào)于適當位置?，F(xiàn)場調(diào)整的目的是為了使儀表適應作狀況,使其作在狀態(tài),現(xiàn)場調(diào)整的主要目標是:
(1). 使傳感器在使用條件下獲得有規(guī)則的、電氣和機械干擾噪聲較小的渦街信號。
(2). 渦街信號的強度(信號幅度)適當,電路的脈沖信號連續(xù)而均勻, 無漏信號和多觸發(fā)信號現(xiàn)象
八．維護及故障排除
1. 流量傳感器的正常使用,要求被測介質(zhì)為單相流體。液體中允許有少量的氣泡或固體顆粒,氣體中允許有少量的液霧或粉塵。飽和蒸汽的干度不低于85％。當被測介質(zhì)含雜質(zhì)較多時,如欲獲得較好的測量精度,應考慮定期清洗傳感器的流通份。
2. 流量顯示不正常的原因可能由于傳感器故障,也可能來自顯示儀表,計算機的故障,還有可能來自管道和況方面的原因,因此分析故障原因時應對系統(tǒng)作面的考察。
3. 直接與傳感器有關(guān)的故障現(xiàn)象及處理方法可參考表8
表8
故障現(xiàn)象 可能原因及處理方法
接通電源后,檢測放大器無脈沖信號輸出。 1.管內(nèi)無流量或流量太少。
2.放大器供電不正確或有某個元件損壞。
3.放大器增益太小或觸發(fā)靈敏度太低,需適當調(diào)整Ｗ1 或Ｗ2。
管內(nèi)無流量,但傳感器有信號輸出。 1.儀表接地**引入干擾。
2.管道有過分強烈的振動。
3.放大器增益太大或觸發(fā)靈敏度太,需適當調(diào)整Ｗ1 或Ｗ2
流量顯示值明顯偏大、偏小或流量示擺動過大。 1.安裝不正確或不當。
2.放大器觸發(fā)靈敏度或增益調(diào)整不當,需適當調(diào)整Ｗ1或Ｗ2。
3.二次儀表系數(shù)置入不當。
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