氣體腰輪流量計

概述

氣體腰輪流量計是一種高精度、高可靠性、寬范圍度的氣體監(jiān)測和計量儀表。

智能氣體腰輪流量計是在腰輪流量計基礎(chǔ)上集成流量、溫度、壓力傳感器和智能化儀表的新型流量計。

智能氣體腰輪流量計氣體是測量天燃氣、城市煤氣、丙烷、氮氣、工業(yè)惰性氣體等非腐蝕性氣體的的理想儀表。

產(chǎn)品的主要特點

1. 寬量程： 根據(jù)不同規(guī)格，最高范圍度可達到1:216

2. 低始動流量： 根據(jù)不同規(guī)格，最低始動流量可達到0.04m3/h。

3. 高精度、高重復性： 長期精度不受介質(zhì)的影響，長期運行，精度穩(wěn)定。

4. 壓力損失?。?根據(jù)不同規(guī)格，壓力損失為0.08kPa-0.58kPa。

5. 高集成度，低功耗 采用先進的微機技術(shù)與高性能的集成芯片，整機功能強大，性能優(yōu)越.

6. 結(jié)構(gòu)緊湊： 壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器全部內(nèi)置，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。

7. 數(shù)字壓力溫度傳感器 數(shù)字溫度傳感器和數(shù)字壓力傳感器配置，單獨校準與檢定，更換、維護和使用方便。

8. 分段修正 按流量頻率信號，可將儀表系數(shù)分六段自動進行線性修正，提高儀表的寬范圍精度.

9. 完整數(shù)據(jù)存儲功能， 采用E2PROM數(shù)據(jù)存儲芯片，保存用戶參數(shù)、廠家參數(shù)，及時的數(shù)據(jù)保存功能，可防止突然掉電時數(shù)據(jù)丟失，在停電狀態(tài)下，內(nèi)部參數(shù)可永久性保存。

10. 基本輸出完整。 智能流量計帶有基表脈沖輸出、工況或標況脈沖信號輸出，和標定脈沖輸出。RS485接口輸出，也可根據(jù)用戶需要輸出4～20mA標準模擬信號。

11. 數(shù)據(jù)追溯管理 實時數(shù)據(jù)庫，通過RS-485通訊接口，可查詢分析。

12. GPRS實時管理系統(tǒng) 本系列中,B型表具有GPRS傳輸功能，可在線、定時長、定點實現(xiàn)傳輸功能，極其容易組建GPRS無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。

結(jié)構(gòu)與工作原理

結(jié)構(gòu)組成

1.氣體腰輪流量計 2.流量傳感器 3.壓力傳感器 4.溫度傳感器 5.智能流量積算儀

流量計工作原理

智能氣體腰輪流量計，主要由殼體、共軛轉(zhuǎn)子和智能流量積算儀等部件構(gòu)成。裝于計量室內(nèi)的一對共軛轉(zhuǎn)子在流通氣體的出入口壓差（P入＞P出）作用下，通過精密加工的調(diào)校齒輪使轉(zhuǎn)子保持正確的相對位置。轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與殼體、轉(zhuǎn)子與墻板間保持最佳工作間隙，實現(xiàn)了連續(xù)的無接觸密封。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一周，則輸出四倍計量室有效容積的氣體。其計量過程和工作原理如圖1所示（圖中僅表示了四分之一周期）。

位置1	位置2	位置3	位置4
氣體進入 儀表上游腔體	氣體推動 腰輪轉(zhuǎn)動	氣體經(jīng)過計量 腔排出計量腔	每對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周 排出等體積氣體4次

積算儀工作原理

智能流量積算儀由溫度和壓力檢測、流量傳感器以及微處理器單元組成。智能流量積算儀中的微處理器按照氣態(tài)方程進行溫壓補償，并進行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：

Tn：標準狀態(tài)下的絕對溫度（273.15＋20）(K)； Pn：標準大氣壓（101.325 kPa）。

注：天然氣Zn/Zg＝Fz2，F(xiàn)z稱為超壓縮因子，按中國石油天然氣總公司的標準SY/T6143-1996中的公式進行計算。

技術(shù)參數(shù)與主要功能

產(chǎn)品執(zhí)行標準

本流量計執(zhí)行JB/T 7385-1994 《氣體腰輪流量計》和JJG633-2005《氣體容積式流量計檢定規(guī)程》的計量技術(shù)規(guī)范與標準， 符合國家標準GB3836.1-2010 《爆炸性環(huán)境 第1部分：設備通用要求》和GB3836.4-2010 《爆炸性環(huán)境 第4部分：由本質(zhì)安全“i”保護的設備 》標準

精度等級

1.0級：Qmax-0.2Qmax ±1.0% 0.2 Qmax-Qmin ±2.0%

1.5級：Qmax-0.2Qmax ±1.5% 0.2 Qmax-Qmin ±3.0%

未特殊注明產(chǎn)品，按照1.5級精度出廠，其余精度，訂貨時，需要特殊說明定制。

流量計量計規(guī)格、基本參數(shù)和性能指標

使用條件

標準狀態(tài)條件

P=101.325 kPa; T= 293.15K

使用條件

電氣性能指標

工作電源

a.內(nèi)電源：1節(jié)3.6VDC鋰電池，電池電壓在3.1V～3.6V時均可正常工作。 當電壓低于3.1V時，應更換電池。

b.外電源：±24VDC±15%，紋波≤±5%，適用于4～20mA輸出，脈沖輸出，RS-485等

整機功耗

外電源：﹤1W

內(nèi)電源：平均功耗≤1m W，可連續(xù)工作五年以上

工況脈沖輸出方式

a. 工況脈沖信號, 直接將流量傳感器檢測的工況脈沖信號經(jīng)光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平 ≦ 1V。該脈沖主要用于對儀表的標定。

b. 與標準體積流量成正比的頻率信號，經(jīng)光耦隔離放大輸出，高電平≥20V，低電平 ≤ 1V。

c. 定標脈沖信號，輸出幅度0～3V，輸出脈沖寬度500ms。該脈沖主要用于城市燃氣計量的IC卡控制裝置或其它設備。該信號1m3輸出1個脈沖。

電流輸出

4～20mA標準模擬電流輸出功能

與標準體積流量成正比，4mA對應0 Nm3/h，20mA對應最大標準體積流量（該值可設定）。

輸出形式為：二線制或三線制

RS485通信

通過內(nèi)裝的RS485標準接口能與個人計算機和PLC等主機連接，進行串行通信?？娠@示介質(zhì)壓力、溫度、瞬時流量、累計標準流量、電池電壓等。

GPRS通信

通過內(nèi)裝的GPRS系統(tǒng)，進行串行通信?？蓪崿F(xiàn)遠程抄表系統(tǒng)

顯示介質(zhì)壓力、溫度、瞬時流量、累計標準流量、電池電壓等。

閥門控制輸出

可選擇閥門控制型，直接控制閥門，實現(xiàn)獨立控制和遠程控制。

選型與安裝

流量計選型

使用范圍

1. 要求流量范圍度小于依照表1，且對始動流量有較嚴格的場合。

2. 不存在間隔時間短，流量波動幅度大的流體介質(zhì)

3. 適用于天然氣、城市煤氣、壓縮空氣、氮氣等

用戶應根據(jù)管線輸氣量，介質(zhì)可能達到的溫度和壓力范圍，估算出管線的最高和最低體積流量，正確選擇流量計規(guī)格。當兩種口徑流量計均能覆蓋最低和最高體積流量時，在壓損允許下，應選小口徑。

選型計算按照公式

Qg=Zg/Zn*Pn/(Pg+Pa)*Tg/Tn*Qn=101.325/(Pg+Pa)*(1/Zn/Zg)*(Tg/293.15)Qn

式中：Tg、Pg、Pa含義同上，Qg為體積流量，Qn為標準體積流量，Zn/Zg數(shù)值列于表2。因計算步長較大，表內(nèi)數(shù)據(jù)僅供參考，表中數(shù)據(jù)按天然氣真實密度Gr=0.600,氮氣和二氧化碳摩爾分數(shù)均為0.00計算。當介質(zhì)壓力低于0.1 Mpa，均可按Zn/Zg=1.00估算。

選型實例

已知某一供氣管線實際工作壓力為0.5MPa～0.6MPa（表壓），介質(zhì)溫度范圍為-10℃～+40℃，供氣峰值量為400～500Nm3/h。當?shù)卮髿鈮簽?01.3kPa，要求確定流量計的口徑。

分析：由于前面表1中給出的流量范圍為實際工作狀態(tài)下的流量范圍，因此需先將標況流量換算成工況流量，再選擇合適的口徑。

計算：當介質(zhì)壓力最低、溫度最高時（估算選型可不考慮天然氣壓縮因子的影響），此時當處于供氣峰期時具有最大體積流量，所以有：

同理，當介質(zhì)壓力最高、溫度最低時，此時當處于供氣谷期時具有最小體積流量，所以有：

即工作狀態(tài)下介質(zhì)的流量范圍為227.2～933.7m3/h。由表1查得，需選取LLQ-1000A

流量計外型尺寸

流量計安裝尺寸

注：兩法蘭端面間H為流量計在管道中的安裝長度尺寸

流量計的安裝

1. 用戶安裝使用前，應詳細閱讀此說明，以保證流量計正確安裝，合理使用，以免影響正常運行和計量精度。

2. 選用流量計前應根據(jù)所計量氣體的壓力、流量、溫度及工藝流程所要求的進出口方位，正確選用適當?shù)男吞枴⒁?guī)格（計算方法見“流量換算”）。

3. 安裝流量計前應將進出口封裝物去掉，必須防止顆粒狀雜質(zhì)掉入計量室內(nèi)，如計量室表面涂有防銹油，可用汽油或煤油沖洗干凈，并嚴格清除管道內(nèi)雜質(zhì)。流量計上游應安裝過濾器或過濾網(wǎng)，以防止銹渣、焊渣及其它雜質(zhì)進入計量室。

4. 流量計安裝時，無論進出口為垂直或水平位置，都應盡量保持轉(zhuǎn)子軸線水平。

5. 當氣體壓力波動范圍較大時，為保證計量精度，流量計上游應安裝調(diào)壓器。

6. 為防止新安裝管道中的銹渣、焊渣及其它雜質(zhì)進入流量計內(nèi)，用戶應先將過渡管安裝在流量計的安裝位置上，通氣一段時間，確保無大顆粒雜質(zhì)后，再換上流量計。安裝流量計時，應確保流量計中心與管線中心對齊，無錯位、并使流量計不受外力影響（包括軸向與切向）。如管道配焊，應安過度管，不可直接與流量計焊接。

根據(jù)腰輪流量計的結(jié)構(gòu)特點、推薦垂直安裝流量計且氣體流向為上進下出。 在特殊情況下可采取下進上出或左進右出，但訂貨時需特殊說明，流量計出廠時標準產(chǎn)品為上進下出。安裝流量計時應設置前后閥門和旁通管路，以保證維修保養(yǎng)時，不必停氣。圖6、圖7、圖8分別為A、 B、C（進出口方位分別為上進下出、下進上出、左進右出）三種流量計安裝管路典型系統(tǒng)圖，以供用戶參考。

• 流量計安裝管路各部分配管和管件尺寸必須適當，不得使流量計本體承受不正常的外力。

• 流量計安裝完畢后，從注油口中注入潤滑油（GB486~65高速機油H5）至油窗中線（注意不能多加），使用過程中定期或不定期檢查，確保潤滑油的充足及潔凈程度。在使用中若發(fā)現(xiàn)潤滑油發(fā)黑或油位高于油窗中線，則說明潤滑油變質(zhì)或有雜質(zhì)，此時應更換新潤滑油。若油位低于油窗中心線3mm，則說明潤滑油損耗，需補充至油窗中線。加注潤滑油時，必須關(guān)閉流量計前后閥門，將流量計內(nèi)氣體排空后，再加注潤滑油。

• 量計投入運行時，所有閥門應緩慢開閉，以防止氣流的強烈沖擊，而損壞流量計。

• 量計投入運行一段時間后，如發(fā)現(xiàn)過濾器壓降增大，應清洗過濾器或更換過濾介質(zhì)；如發(fā)現(xiàn)流量計壓降增大，起步流量升高時，可用干凈汽油或煤油沖洗計量室。

• 量計長期停用時，應將潤滑油放空，將計量室用汽油沖洗干凈后，封住進出口，置于干燥處。

• 量計用于計量城市燃氣（天然氣、人工煤氣等）時其雜質(zhì)含量應符合我國“城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范”（GB50028-93）的含量標準。

表頭實現(xiàn)功能

1. 帶溫度/壓力傳感器接口。溫度可配接Pt100或Pt1000，壓力可接表壓或絕壓傳感器；

2. 輸出信號多樣化，可根據(jù)客戶要求選擇兩線制4-20mA輸出、三線制脈沖輸出、當量輸出和485通訊；

3. 具有卓越的非線性修正功能，大大提高儀表的線性；

4. 具有軟件頻譜分析功能，提高了儀表抗干擾和抗震的能力；

5. 超低功耗，一節(jié)干電池全性能工作可維持至少3年；

6. 工作模式可自動切換，電池供電、兩線制、三線制；

7. 自檢功能，有豐富的自檢信息；方便用戶檢修和調(diào)試。

8. 具有獨立密碼設置，參數(shù)、總量清零和校準可設置不同級別的密碼，方便用戶管理；

流量使用及設置

工作狀態(tài)

儀表上電時，將進行自檢，如果自檢異常，將顯示自檢錯誤界面（自檢界面說明參照自檢菜單），大約1～2秒后跳轉(zhuǎn)到主界面。否則將直接跳轉(zhuǎn)到主界面。主界面啟動后如下圖所示：

1. “?”：儀表運行狀態(tài)實時顯示，如果正常顯示“OK”，故障顯示“ERR”；

2. “OV”：儀表運行參數(shù)溢出，如果儀表運行參數(shù)溢出顯示“OV” ，如果正常將顯 示為空(溢出包括不能為負的參數(shù)為負，不能為零的為零，數(shù)據(jù)超出表示范圍)；

3. “mA”：儀表電流輸出溢出標志，如果電流溢出顯示“mA”，如果正常顯示為空；4 “Ⅱ”和“Ⅲ”：運行供電模式顯示，如果為電池模式時顯示當前電池電量，為二線制電流輸出接線時顯示數(shù)符“Ⅱ”，如果為三線制時顯示數(shù)符“Ⅲ”；

4. “Ir”：遙控按鍵提示，出現(xiàn)此標志提示可用遙控按鍵；

5. “?”：無線通訊，提示通訊信號強度；

6. 總量：累積流量，顯示值可保留5位小數(shù)，最大值為9999999999；單位有m3、Nm3供選擇；

7. 工況流量：顯示值最小保留3位小數(shù)，最大值為99999m3/h ；

8. 標況流量：顯示值最小保留3位小數(shù)，最大值99999Nm3/h；

9. 壓力：顯示值最小保留3位小數(shù)，最大值為99999，單位有Kpa、Mpa供選擇；

10. 溫度：顯示值范圍為-50℃-300℃；

11. “?”：運行供電模式顯示，為電池供電提示，并顯示電池電量。

按鍵說明

儀表通過按鍵進行參數(shù)設置，一般在使用時要通過按鍵手動設置一些參數(shù)。儀表有四個按鍵，從左到右順序為K1、K2、K3、K4四個鍵，按鍵說明如下：

參數(shù)設置

為了防止惡意修改儀表參數(shù)，影響計量精度，本儀表特設置多級密碼功能。在設定或修改參數(shù)時，必須先對相應密碼進行確認，經(jīng)確認后，才能對參數(shù)進行設定和修改。當允許對參數(shù)的某位進行修改和設定時，則相對應數(shù)字閃爍顯示以示區(qū)別。參數(shù)設置方法，按設置鍵（K1）至液晶上顯示為密碼設置，順按移位鍵（K2）和加數(shù)鍵（K3），從左至右逐位把數(shù)值設定為相應參數(shù)的密碼，然后按設置鍵（K1）進行確認。

流量各參數(shù)設置

設置選項設置儀表工作所需的一些參數(shù)，為了防止人為誤操作，進入此選項需要檢查密碼。輸入正確密碼后，即進入相對應的參數(shù)設置界面，密碼界面如下：

用戶參數(shù)設置

用戶參數(shù)主要設置儀表使用時需要設置的參數(shù)，現(xiàn)場使用工程師可以修改。按設置鍵（K1）至液晶上顯示為密碼設置，順按移位鍵（K2）和加數(shù)鍵（K3），從左至右逐位把數(shù)值設定為“1000”，然后按設置鍵（K1）進入用戶參數(shù)設置。

_{PASS——密碼輸入（1000）}

出廠參數(shù)設置

出廠主要設置儀表系數(shù)、溫度傳感器類型及系數(shù)、壓力傳感器類型及系數(shù)和電流輸出校準。設置出廠菜單中的參數(shù)影響儀表的性能和準確度，正常使用時無需操作此菜單中的參數(shù)。按設置鍵（K1）至液晶上顯示為密碼設置，順按移位鍵（K2）和加數(shù)鍵（K3），從左至右逐位把數(shù)值設定為“2000”，然后按設置鍵（K1）進入用戶參數(shù)設置。

_{PASS——密碼輸入（2000）}

總量清零

設置鍵（K1）至液晶上顯示為密碼設置，順按移位鍵（K2）和加數(shù)鍵（K3），從左至右逐位把數(shù)值設定為“3000”，然后按設置鍵（K1）進入用戶參數(shù)設置。界面如下：

總量清零有兩種方法，一種是修改數(shù)字清零，通過移位鍵(K2)移位，從左往右依次通過修改鍵（K3）改變數(shù)字大小，直至清零；另外一種是直接清零，將TFCLK右邊數(shù)值設置為3，按設置鍵（K1）即可清零。

密碼

通過此選項可分別修改用戶參數(shù)、出廠參數(shù)的密碼，按設置鍵（K1）至液晶上顯示為密碼設置，順按移位鍵（K2）和加數(shù)鍵（K3），從左至右逐位把數(shù)值設定為“6210”，然后按設置鍵（K1）進入密碼設置。

_{PASS——密碼輸入（6210）}

傳感器接線端子說明

儀表可以接受處理后的信號，并可以為信號處理板供電，接線方法如下：

外接線端子說明

兩線制電流接法

三線制電流接法

三線制脈沖接法

三線制當量接法

供電電源

1. 無外電源的場合：流量計在無外電源安裝使用時，可由內(nèi)置電池供電，使用時間自出廠后2年以上。

2. 流量計需要流量脈沖信號輸出時，需外電源供電，供電電壓+24VDC。

3. 流量計需要4mA~20mA電流信號輸出時，需加+24VDC外電源。

4. 流量計需要RS485數(shù)據(jù)通訊時，需加+24VDC電源。

欠壓指示電池更換辦法

欠壓指示：積算儀中的CPU不斷地檢測內(nèi)部電池電壓，當液晶上電池符號閃爍時，表示電池電壓已低于2.5V，用戶需在30天內(nèi)更換電池，在此段時間內(nèi)，系統(tǒng)仍能正常工作。

_{??警告：更換電池時不能將電池組件引線短路，否則引起安全問題。}

使用注意事項

1. 用戶不能隨意更換電池型號。

2. 用戶在做管道密閉實驗前，應仔細查看產(chǎn)品標牌注明的公稱壓力值，實驗壓力 不允許超過公稱壓力值，否則會損壞壓力傳感器，導致積算儀不能正常工作。

3. 本產(chǎn)品為本質(zhì)安全型防爆產(chǎn)品，維修和更換電池必須在安全場所進行。

4. 積算儀中的定標脈沖輸出，必須經(jīng)過本安型IC卡讀卡器來讀取，非本安型設備不能接入。

5. 接入信號必須符合GB3836.4-2000爆炸性環(huán)境用電氣設備第4部分本質(zhì)安全型“i”。

訂貨須知

1. 用戶訂購產(chǎn)品時應根據(jù)管道公稱通徑、公稱壓力、流量范圍、介質(zhì)最大壓力、介質(zhì)溫度范圍及環(huán)境條件選擇合適的規(guī)格，當使用在危險場所需要有防爆要求的必須注明防爆具體要求。

2. 流量計一般為基本型：帶工況、標況、定標脈沖輸出（1 m31個脈沖），若需（0.1 m3、10 m3個脈沖）請在訂貨時注明。

3. 用戶在訂貨時，請按下列格式詳細正確填寫。 填寫實例： 若需訂購流量范圍10 m3/h～80 m3/h，溫度壓力補償，介質(zhì)最大壓力20KPa，帶RS485輸出，帶機械計數(shù)器，訂貨填寫如下： LLQ-80-A-35-I-S

4. 如需配置無線遠傳系統(tǒng)，在訂貨時另外說明

5. 對發(fā)生故障的流量計，未經(jīng)專門培訓，不允許任意拆裝。

6. 儀表服務:

我公司服務宗旨是通過嚴格的質(zhì)量管理體系讓顧客滿意、及時為顧客排憂解難。公司提供流量計的性能、結(jié)構(gòu)、使用、維修等內(nèi)容的技術(shù)培訓。

我公司產(chǎn)品出廠前已逐臺校驗，具有質(zhì)量保證。為方便用戶，我廠產(chǎn)品實行“三包”、“三?！?。流量計出廠半年內(nèi)，若在正常工作情況下，發(fā)生由產(chǎn)品質(zhì)量問題引起的故障，我公司均免費修理；若在安裝使用過程中遇到問題，請及時與我公司聯(lián)系，我公司隨時提供技術(shù)咨詢服務。

質(zhì)保及售后服務

本公司向客戶承諾，本儀表供貨時所提供的硬件附件在材質(zhì)和制造工藝上都不存在缺陷。

從儀表購買之日開始計算，質(zhì)保期內(nèi)若收到用戶關(guān)于此類缺陷的通知，本公司對確實有缺陷的產(chǎn)品實行無條件免費維護或者免費更換，對所有非定制產(chǎn)品一律保證 7 天內(nèi)可退換。

免責聲明

在質(zhì)保期內(nèi)，下列原因?qū)е庐a(chǎn)品故障不屬于三包服務范圍：

_{(1)客戶使用不當造成產(chǎn)品故障。
(2)客戶對產(chǎn)品自行拆解、修理和改裝造成產(chǎn)品故障。}

售后服務承諾：

_{(1)客戶的技術(shù)疑問，我們承諾在接收用戶疑問后 2 小時內(nèi)響應處理完畢。
(2)返廠維修的儀表我們承諾在收到貨物后 3 個工作日內(nèi)出具檢測結(jié)果，7 個工作日內(nèi)出具維修結(jié)果。}

注意

_{本手冊內(nèi)容我們力求正確無誤，如果您發(fā)現(xiàn)有誤，請與我們聯(lián)系。
本手冊內(nèi)容嚴禁轉(zhuǎn)載、復制。
如無防爆標識、產(chǎn)品禁止使用在防爆場合。}

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