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流體流經(jīng)傳感器殼體,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉動力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉,在力矩平衡后轉速穩(wěn)定,在一定的條件下,轉速與流速成正比,由于葉片有導磁性,它處于信號檢測器(由磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉的葉片切割磁力線,周期性的改變著線圈的磁通量,從而使線圈兩端感應出電脈沖信號,此信號經(jīng)過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波,可遠傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時流量或總量。在一定的流量范圍內,脈沖頻率f與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時流量Q成正比,流量方程為: | | | 式中: | | f——脈沖頻率[Hz] | | k——傳感器的儀表系數(shù)[1/m3],由校驗單給出。若以[1/L]為單位 | | | | Q——流體的瞬時流量(工作狀態(tài)下)[m3/h] | | 3600——換算系數(shù) | |
每臺傳感器的儀表系數(shù)由制造廠填寫在檢定證書中,k值設入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時流量和累積總量。 |
流量計的系數(shù)與流量(或雷諾數(shù))的關系曲線如圖1所示。由圖可見,儀表系數(shù)分為二段,即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二,其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關。非線性段特性受軸承摩擦力,流體粘性阻力影響較大。當流量低于傳感器流量下,儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。當流量超過流量上要注意防止氣蝕現(xiàn)象。 |
| 圖1 渦輪流量計特性曲線 | |
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1.傳感器為硬質合金軸承止推式,不僅保證精度,耐磨性能提高,而且具有結構簡單、牢固以及拆裝方便等特點。 |
2.Foctur DN15-DN200傳感器結構示意圖 |
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3.Foctur DN4-DN10傳感器結構示意圖 |
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1.過濾器 2.前直管段 3.前導流體 4.葉輪 5.傳感器殼體 6.后導流體 7.后直管段 |
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4.Foctur DN15-DN50傳感器結構示意圖 |
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1.卡簧 2.傳感器殼體 3.前導流體 4.葉輪 5.后導流體 |
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5.前置放大器結構及組成 |
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1.前置放大器殼體 2.線圈骨架 3.線圈4.純鐵棒 5.磁鋼 |
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1.高精確度,一般可達±1%R、±0.5%R,高精度型可達±0.2%R;(R指讀數(shù)誤差); | 2.重復性好,短期重復性可達0.05%~0.2%,正是由于良好的重復性,如經(jīng)常校準或在線校準可得到的精確度,在貿易結算中是優(yōu)先選用的流量計; | 3.就地顯示,瞬時流量和累計流量; | 4.輸出脈沖頻率信號,4-20mA,485通訊; | 5.可獲得很高的頻率信號,信號分辨力強; | 6.量程比寬,中大口徑可達1:20,小口徑為1:10; | 7.結構緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大; | 8.適用高壓測量,傳感器表體上不必開孔,易制成高壓型儀表; | 9.專用型傳感器類型多,可根據(jù)用戶特殊需要設計為各類專用型傳感器,例如低溫型,雙向型,井下型,混沙專用型等。 | 10.可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便。 | 11.基于點陣顯示的人性化菜單和界面,配合明亮的背光,支持中文和英文兩種語言,適合各種客戶群; | 12.支持溫度、壓力測量,方便氣體介質溫壓補償?shù)男枨螅?/td> | 13.支持流速換算顯示功能,方便現(xiàn)場看當前流速; | 14.支持分屏顯示功能,可以讓屏幕上放大顯示單個或兩個參數(shù)(溫度,壓力,工況、標況的流量和流速等); | 15.仿真輸出功能,支持4-20mA電流仿真、頻率輸出仿真,方便現(xiàn)場非實流調試; | 16.支持4-20mA輸出、脈沖(當量)輸出、報警輸出、RS485通訊輸出。 | |
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1.主要技術參數(shù) |
測量介質 | 無雜質、無強烈腐蝕性、低粘度液體 | 執(zhí)行標準 | 渦輪流量傳感器(JB/T9246-1999) | 檢定規(guī)程 | 渦輪流量計(JJG1037-2008) | 儀表口徑及 連接方式 | 法蘭連接型 | DN15-DN200 | 螺紋連接型 | DN4-DN50 | 卡箍連接型 | DN25-DN50 | 法蘭標準 | 常規(guī)標準 | GB/T9113-2000 | 其他標準 | 國際管法蘭標準 | 如德標DIN、美標ANSI、日標JIS | 國內管法蘭標準 | 如化工部標準、機械部標準 | 螺紋規(guī)格 | 常規(guī)規(guī)格 | 英制管螺紋(外螺紋) | 其他規(guī)格 | 內螺紋、NPT螺紋等 | 精度等級及對應重復性 | 精度等級 | ±1%R | ±0.5%R | ±0.2%R(需定制) | 線性度 | ≤0.15% | ≤0.1% | ≤0.03% | 量程比 | 1:10; 1:15; 1:20 | 儀表材質 | 304不銹鋼;316不銹鋼 | 被測介質溫度(℃) | -20℃~+110℃ | 檢定條件 | 環(huán)境條件 | 環(huán)境溫度 | 20℃ | 相對濕度 | 65% | 檢定裝置 | 標準表法液體流量檢定裝置 | 靜態(tài)質量法液體流量檢定裝置 | 使用條件 | 環(huán)境溫度 | -20℃~+60℃ | 相對濕度 | 5%~90% | 大氣壓力 | 86Kpa~106Kpa | 輸出信號 | 脈沖頻率信號 | 兩線制4-20mA DC電流信號 | 485通訊 | 供電電源 | 24V DC | 傳輸距離 | ≤1000m | 信號線接口 | 基本型:赫斯曼接頭,防爆型:內螺紋M20*1.5 | 防爆等級 | 基本型:非防爆產品,防爆型:Exd II CT6 Gb | 防護等級 | IP65 | |
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2.口徑流量對照表 |
儀表口徑(mm) | 正常流量范圍(m3/h) | 擴展流量范圍(m3/h) | 儀表口徑(mm) | 正常流量范圍(m3/h) | 擴展流量范圍(m3/h) | DN4 | 0.04~0.25 | 0.04~0.4 | DN50 | 4~40 | 2~40 | DN6 | 0.1~0.6 | 0.06~0.6 | DN65 | 7~70 | 4~70 | DN10 | 0.2~1.2 | 0.15~1.5 | DN80 | 10~100 | 5~100 | DN15 | 0.6~6 | 0.4~8 | DN100 | 20~200 | 10~200 | DN20 | 0.8~8 | 0.45~9 | DN125 | 25~250 | 13~250 | DN25 | 1~10 | 0.5~10 | DN150 | 30~300 | 15~300 | DN32 | 1.5~15 | 0.8~15 | DN200 | 80~800 | 40~800 | DN40 | 2~20 | 1~20 | | | | |
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1.法蘭連接式 |
| 儀表口徑 (mm) | 公稱壓力(Mpa) | L (mm) | H (mm) | D (mm) | D1 (mm) | D (mm) | n | T (mm) | DN15 | 4.0Mpa | 75 | 300 | 95 | 65 | 14 | 4 | 14 | DN20 | 4.0Mpa | 90 | 305 | 105 | 75 | 14 | 4 | 16 | DN25 | 4.0Mpa | 100 | 310 | 115 | 85 | 14 | 4 | 16 | DN32 | 4.0Mpa | 140 | 325 | 140 | 100 | 18 | 4 | 18 | DN40 | 4.0Mpa | 140 | 335 | 150 | 110 | 18 | 4 | 18 | DN50 | 4.0Mpa | 150 | 350 | 165 | 125 | 18 | 4 | 20 | DN65 | 1.6Mpa | 180 | 365 | 185 | 145 | 18 | 4 | 20 | DN80 | 1.6Mpa | 200 | 380 | 200 | 160 | 18 | 8 | 20 | DN100 | 1.6Mpa | 220 | 400 | 220 | 180 | 18 | 8 | 22 | DN125 | 1.6Mpa | 250 | 430 | 250 | 210 | 18 | 8 | 22 | DN150 | 1.6Mpa | 300 | 460 | 285 | 240 | 22 | 8 | 24 | DN200 | 1.6Mpa | 360 | 510 | 340 | 295 | 22 | 12 | 26 | |
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2.螺紋連接式 |
| 儀表口徑 (mm) | 公稱壓力(Mpa) | L (mm) | H (mm) | 螺紋規(guī)格(G) | DN4 | 6.3Mpa | 275 | 260 | G1/2 | DN6 | 6.3Mpa | 275 | 260 | G1/2 | DN10 | 6.3Mpa | 455 | 260 | G1/2 | |
| 儀表口徑 (mm) | 公稱壓力(Mpa) | L (mm) | H (mm) | 螺紋規(guī)格(G) | DN15 | 6.3Mpa | 75 | 265 | G1 | DN20 | 6.3Mpa | 80 | 265 | G1 | DN25 | 6.3Mpa | 100 | 270 | G5/4 | DN32 | 6.3Mpa | 140 | 290 | G2 | DN40 | 6.3Mpa | 140 | 290 | G2 | DN50 | 6.3Mpa | 150 | 305 | G5/2 | |
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3.卡箍連接式 |
| 儀表口徑(mm) | 公稱壓力 (Mpa) | L (mm) | H (mm) | DN25 | 1.6Mpa | 100 | 275 | DN32 | 1.6Mpa | 140 | 275 | DN40 | 1.6Mpa | 140 | 285 | DN50 | 1.6Mpa | 150 | 300 | |
連接法蘭及標準HG20593-97,如用戶需特殊壓力等級,可協(xié)商訂貨,需防爆型傳感器時,在訂貨中加以說明。 |
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材質選型 |
連接方式 | 材質(常規(guī)型) | 材質(特殊型) | 法蘭連接式 | 表體 | 304不銹鋼 | 法蘭 | 304不銹鋼 | 法蘭 | 316 | 導流體 | 表體/導流體 | 316 | 卡簧 | 葉輪 | 2Cr13不銹鋼 | 葉輪 | 雙相鋼 | 涂氟特龍 | 螺紋連接式 | 直管段 | 304不銹鋼 | 表體 | 304不銹鋼 | 表體 | 316 | 導流體 | 螺母 | 導流體 | 316 | 卡簧 | 葉輪 | 2Cr13不銹鋼 | 葉輪 | 雙相鋼 | 涂氟特龍 | 卡箍連接式 | 導流體 | 304不銹鋼 | 表體 | 304不銹鋼 | 表體 | 316 | 卡簧 | 葉輪 | 2Cr13不銹鋼 | 葉輪 | 雙相鋼 | 涂氟特龍 | |
注:特殊型材質需要根據(jù)傳感器實際口徑要求而定。 |
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1.接線端子圖 |
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2.接線端子含義如下 |
通訊 | A | RS485通訊 A | B | RS485通訊 B | 24V DC | + | 24V直流電源輸入(正) | - | 24V直流電源輸入(負) | 電流 | I+ | 4~20mA輸出 | 頻率 | P+ | 24V頻率、脈沖輸出 | 報警 | AH | 上限報警輸出 | AL | 下限報警輸出 | |
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3.接線示意圖 |
① 兩線制 4-20mA輸出 | | ② 三線制4~20mA輸出 | | | | ③ 24V頻率、脈沖輸出 | | ④ RS485通訊接口輸出 | 注:頻率輸出的負極和DC 24V的負極是公用的一個端子; 頻率、脈沖輸出必須按三線制接線,接線如下圖,兩線制不支持頻率、脈沖輸出; 默認出廠的頻率、脈沖輸出是有源輸出; 默認出廠的頻率、脈沖輸出空閑電平是高電平,來脈沖時為低電平。 | | 注:RS485通訊必須按三線制接線,接線如下圖,兩線制不支持RS485通訊。 | | | | ⑤ 報警信號輸出 | | ⑥ 供電電源 | 注:報警輸出必須按三線制接線,接線如下圖,兩線制不支持報警輸出。 | | | | | 1.流量計需要流量脈沖信號輸出時,需外電源供電,供電電壓+24V DC.(三線制)。 | 2.流量計需要4~20mA電流信號輸出時,需加+24V DC外電源(兩線制或三線制)。 | 3.流量計需要RS485數(shù)據(jù)通訊時,需加+24V DC電源。(三線制)。 | | |
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1.安裝條件及位置 |
管道必須充滿液體。重要的是,在任何時候,保持管道內充滿液體,否則流量顯示會受到影響,可能會導致測量誤差。 | | 避免氣泡。如果有氣泡進入測量管,流量顯示可能會受到影響,可能會導致測量誤差。 | | |
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2.渦輪流量計典型安裝管路系統(tǒng)圖 |
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3.安裝直管段的要求 |
直管段長度渦輪流量計對管道內流速分布畸變及旋轉流是敏感的,進入傳感器應為充分發(fā)展湍流,因此要根據(jù)傳感器上游側阻流件類型配備必要的直管段或整流器,要求入口段和出口段直管段長度。 |
類型 | 安裝條件 | 類型 | 安裝條件 | 一般情況 | | 90°彎頭 | | 同一平面上兩個90°彎頭 | | 不同平面上兩個90°彎頭 | | 縮管 | | 半開閥門 | | 全開閥門 | | 半開閥門 | | 若上游側阻流件情況不明確,一般推薦上游直管段長度不小于20D,下游直管段長度不小于5D,如安裝控件不能滿足上述要求,可在阻流件與傳感器之間裝整流器。傳感器安裝在室外時,應避陽光直射和防雨淋措施。 | |
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故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 消除方法 | 流體正常流動時無顯示,總量計數(shù)器字數(shù)不增加 | 1.檢查電源線、和信號線有無斷路或接觸不良。 | 1.用歐姆表排查故障點。 | 2.檢查傳感器內部故障,上述確認正常或故障排除,但仍存在故障現(xiàn)象,說明故障在傳感器流通通道內部,檢查葉輪是否碰傳感器內部,有無異無卡住,軸和軸承有無雜物或斷裂現(xiàn)象。 | 2.去除異物,并清洗或更換軸承等零件后應重新檢驗,求得新的儀表系數(shù)。 | 未作減小流量操作,但流量顯示卻逐漸下降 | 1.過濾器是否堵塞,若過濾器差壓增大,說明雜物已堵塞。 | 1.清洗過濾器 | 2.流量傳感器上的閥門出現(xiàn)閥芯松動,閥門開度自動減少。 | 2.從閥門手輪是否調節(jié)有效判斷,確認后再修理或更換。 | 3.傳感器葉輪受雜物阻礙或軸承間隙進入異物,阻力增加而速度減慢。 | 3.卸下傳感器清除,必要時重新檢驗。 | 流體不流動,流量顯示不為零,或示值不穩(wěn) | 1.傳輸線接地不良,外界干擾信號混入顯示儀輸入端。 | 1.檢查屏蔽層,端子是否良好接地。 | 2.管道振動,葉輪隨之抖動,產生誤信號。 | 2.加固管線,或在傳感器前后夾裝支架防止振動。 | 3.截止閥關閉不嚴所致,實際上儀表顯示泄露。 | 3.檢修或更換閥。 | 顯示儀示值與經(jīng)驗評估值差異顯著 | 1.傳感器流通通道內部故障如受流體腐蝕,磨損,雜物阻礙使葉輪旋轉失常,儀表系數(shù)變化葉片受腐蝕或沖擊,頂端變形,影響正常切割磁力線,檢測線圈信號輸出失常,儀表系數(shù)變化;流體溫度過高或過低,軸與軸承膨脹或收縮,間隙變化過大導致葉輪旋轉失常,儀表系數(shù)變化。 | 1.(1~4)查出故障原因,針對具體原因尋找對策。 2.更換元件。 3.更換合適的傳感器。 | 2.傳感器背壓不足,出現(xiàn)氣穴,影響葉輪旋轉。 | 3.管道流動方面的原因,如未裝止回閥出現(xiàn)逆向流動,旁通閥未關嚴,有泄露。傳感器上游出現(xiàn)較大流速分布畸變(如因上游閥未全開引起的)或出現(xiàn)脈動液體受溫度引起的粘度變化較大等。 | 4.顯示儀內部故障。 | 5.檢測器中永磁材料原件失效失磁,磁性減弱到一定程度也會影響測量值。 | 6.傳感器流過的實際流量已超出該傳感器規(guī)定的流量范圍。 | |
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