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小口徑高精度渦輪流量計
 

1、概述

   本說明書注意敘述了LWGY渦輪流量計的標準技術規格、型號及其安裝、操作和維修。請在使用前閱讀本手冊。但在手冊中沒有敘述用戶的不同特點,也未對每一次的技術規格、結構或部件的修改作訂正,因為有些修改不會對儀器的功能和操作有影響。
LWGY型渦輪流量傳感器(以下簡稱傳感器)是一種精密流量測量儀表,與相應的流量積算儀表配套可用于測量液體的流量和總量。與我廠開發的XSJDL系列定量控制儀配套使用,可以對液體加料進行高精度定量控制。廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領域的計量、控制系統。配備有衛生接頭的渦輪流量傳感器可以應用于制藥行業。
傳感器和輸出放大器有多種組合(詳見型號規格代碼表),該傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連,實現積算、傳輸和控制功能。
 
2、技術性能
傳感器的公稱通徑、流量范圍、流體溫度、公稱壓力、環境溫度、相對濕度、最大壓力損失見表1,型號、規格代碼表見表2。
 
表1

公稱通徑DN
(mm)
流量范圍(m3/h)
流體溫度(℃)
公稱
壓力PN
(MPa)
環境溫
度(℃)
相對濕
度(%)
最大壓力損失(MPa)
下限
上限
2
0.01
0.13
-20~+120
-20~+180
6.3
-25~+55
≤80
0.15
4
0.04
0.25
0.12
6
0.1
0.6
6.3
16
25
40*
0.08
10
0.2
1.2
0.05
15
0.6
6
0.035
25
1
10
40
2
20
2.5
0.025
50
4
40
80
10
100
100
20
200
1.6
2.5
150
40
400
200
80
800
250
120
1200
1.6
300
180
1800

 
 
 
 
表2   LWGY型渦輪流量傳感器型號和規格代號表
型號
規格代號
說明
LW
渦輪流量儀表
 
G
傳感器
 
Y
液體
公稱通徑
-2
2mm(管螺紋G3/8)
-4
4mm(管螺紋G1/2)
-6
6mm(管螺紋G1/2)
-10
10mm(管螺紋G1/2)
-15
15mm(管螺紋G1)
-25
25 mm(管螺紋G11/4)
-40
40mm(法蘭型)
-50
50mm(法蘭型)
-80
80mm(法蘭型)
-100
100mm(法蘭型)
-150
150mm(法蘭型)
-200
200mm(法蘭型*或者插入式)
-250
250mm(法蘭型*或者插入式)
-300
300mm(法蘭型*或者插入式)
型式代號
A
精度1%
B
精度0.5%
C
精度0.2%*
輸出信號
P
脈沖輸出
I
現場4~20mA電流輸出
J
配套流量積算儀
S
配套流量積算儀并輸出4~20mA
T
現場液晶顯示(電池供電)
M
現場液晶顯示并帶4~20mA輸出
連接方式
L
羅紋連接
F
法蘭連接
W
衛生級快裝接頭
外殼材質
K1
SUS304
K2
SUS316L
葉輪材質
Y1
SUS430
Y2
SUS329J1(雙相不銹鋼)
Y3
Ni(鎳)
公稱壓力
C1
PN1.6MPa
C2
PN2.5MPa
C3
PN4.0MPa
C4
PN6.3MPa
C5
PN16MPa
C6
PN25MPa
C7
PN40MPa
防爆要求
/NE
不防爆
/EX
防爆等級dⅡBT4
溫度范圍
/NE
常溫
/HE
120≥高溫≥150℃
 
3、結構與工作原理
3.1結構
  傳感器的結構如圖1所示,它主要由殼體、前導向架、葉輪、后導向架、壓緊圈和帶放大器的磁電感應轉換器等組成;
 
3.2工作原理
  當被測流體流經傳感器時,傳感器內的葉輪借助于流體的動能而產生旋轉,葉輪即周期性地改變磁電感應系統中的磁電阻,使通過線圈的磁通量周期性地發生變化而產生電脈沖信號,經放大器放大后傳送至相應的流量積算儀表,進行流量或總量的測量。
 
 
 
4、外形尺寸及安裝
4.1外形尺寸
1、公稱通徑DN4~25(公稱壓力PN6.3Mpa 見圖2,表3)
 

公稱通徑
DN(mm)
尺寸
G
I(mm)
L(mm)
重量(kg)
2、4、6
G3/8"
11
50
0.5
10
G1/2"
16
60
0.6
15
G1"
18
72
1.0
25
G11/4
23
100
1.5

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
2、公稱通徑DN6~25(公稱壓力PN16、25Mpa 見圖3,表4)
 
表4

        尺寸(mm)
公稱通徑
DN(mm)
L0
L
 
D0
 
D
M
重量(kg)
2、4、6
42
82
12
6
M18×1.5
0.8
10
55
97
16
10
M22×1.5
1.0
15
75
126
25
15
M33×2
1.5
25
100
155
32
25
M42×2
2.0

 
3、公稱通徑DN40~300(見圖4,表5)
  表5

        尺寸(mm)
公稱通徑
DN(mm)
D1
D2
 
d
 
 
N
L
重量(kg)
40
145
110
18
4
140
7
50
160
125
150
8
80
195
160
8
200
10
100
215
(230)
180
(190)
18
(22)
220
12
(13)
150
280
(300)
240
(250)
22
(26)
300
16
(17)
200
340
(360)
295
(310)
12
 
 
250
405
355
26
 
 
300
460
410
 
 

注:1.法蘭連接尺寸JB/T81-1994或JB/T79-1994
2.公稱通徑DN40~80,在公稱壓力PN1.6Mpa和PN2.5Mpa時,法蘭連接尺寸DN100~200中,帶括號者為公稱壓力PN2.5Mpa的法蘭尺寸。DN250,300公稱壓力PN1.6Mpa。
3.一般出廠產品配公稱壓力PN1.6Mpa的法蘭。
 
 
 
4.2安裝
1.     安裝的場所
傳感器應在被測液體的溫度為-20~+120℃,環境相對濕度不大于80%的條件下工作。從維護方便角度考慮,應安裝在容易拆換和避免配管振動或配管有應力影響的場所??悸塹蕉苑糯篤韉謀;?,應盡量避免使它受到強的熱輻射和放射性的影響。同時,必須避免外界強電磁場對檢測線圈的影響,如不能避免時,應在傳感器的放大器上加設屏蔽罩,否則干擾將會嚴重影響顯示儀表的工常工作。
2.     安裝的位置
傳感器應水平安裝,安裝時傳感器上的指示流向的箭頭應與流體的流動方向相符。
3.     配管要點
(1)      為了清除液體渦流和斷面流速不均勻對測量的影響,應在傳感器進出口處安置必要的直段或整流器。一般要求上游部分(進口處)的直管段為(15~20)D(D為傳感器公稱通徑)。下游部分(出口處的直管段長度為5D),而直管管徑和傳感器通徑要一樣。
 
 
 
 
 
此外還應根據傳感器前面配管的狀態來決定上游部分的直管段長度,一般推薦如下(見圖5)
調諧收縮時:L=15D
單彎管接頭時:L=20D
雙彎管接頭時:L=25D(一個平面)
              L=30D(二個平面)
直角彎管接頭時:L=40D
有直截止閥時:L=20D(閥門全開)
L=50D(閥門半開)
               另外,為了更有效地清除渦流,提高測量精度,可在上游部分的直管段轉入一束導管組成的整流器。法語上整流器后上游部分的直管段長度為(10~20)D。
(2)   為了清除流體中的雜質,確保傳感器的正常工作,提高傳感器的壽命,在傳感器前的管路上應裝上目數為3~9目/厘米2的過濾器。一般情況下通徑大的目數稀,通徑小的目數密。為保證傳感器正常運行,還應根據實際使用情況選用過濾網的目數。
(3)   焊接傳感器進口法蘭時,必須注意管內無突出部分。當連接進口法蘭時,兩法蘭外周要完全吻合,墊圈不能暴露在管內。偏心異徑接頭將會引起流速不均勻分布現象,故不能使用。
(4)   為了保證工作通徑下檢修的需要,變送器前后管道上應安置切斷閥門(截止閥),同時應設置旁通管道。流量控制閥要裝在傳感器的下游。傳感器使用時上游所裝的載止閥必須全開,避免上游部分的流體產生紊流現象。
(5)   通過傳感器的流量過大時(超過流量范圍上限),軸承將因轉速過高而加快磨損。為此,在預計有過大流量的情況時,可利用安置在下游部分的流量控制閥調節流體流量。
(6)   由于管道內的氣體會給傳感器的測量帶來很大誤差,因此安置時應特別注意被測量液體中混有氣體的情況,尤其是對輕質液體介質的測量必須裝有空氣分離器??掌擲肫魍ㄍ釁韉吶涔芤蟶锨閾卑滄?,使氣體在此積存。此外,還應注意傳感器下游背壓的控制,背壓的大小可按下式計算:
Pa≥△P+1.25Pv
式中:Pa——下游背壓;
   P——最大流量時傳感器的壓力損失;
Pv——最高使用溫度時介質的飽和蒸汽壓。
(7)   在新管路上安裝傳感器時,為避免管路中雜質進入傳感器,應先用一根空管子代替傳感器等運行一段時間后,確認雜質已排除再換上傳感器。
(8)   公稱壓力PN16、25Mpa傳感器在安裝時,應在卡套的冷刃口,螺母的螺紋及各接觸部位涂少量的潤滑油按順序將螺母,卡套套在管子上,然后將管子插入傳感器殼體的錐孔底部,放正卡套,在旋緊螺母的同時轉動管子直至不動為止,再旋緊螺母1~11/3圈。
 
5、使用和維護
1.     傳感器應按照銘牌上的標準流量范圍、公稱壓力及流向標記安裝使用。
2.     傳感器應在流體溫度為-20~+120℃、環境溫度-20~+55℃環境相對濕度不大于80%的條件下工作。
3.     傳感器出廠時,是用常溫的水進行標定的。若所測流體與常溫的水性質不同時,常數應加以修正或重新用實際所測的流體標定,但對于粘度小于5×10-6m2/s(5Mpa.s)的流體,則不必重新標定。
4.     傳感器的使用期在正常情況下,一般為半年至一年,視工作條件的惡劣程度而定。并應定期進行拆洗。如發現軸或軸承有嚴重磨損時,應進行更換并重新標定。
6、故障及故障排除方法
傳感器的故障一般可歸納為三點:第一、傳感器或配套的顯示儀表沒有輸出信號;第二、流量為零仍有信號輸出;第三、指示流量與實際流量不符。這些故障代表原因大致如表6:

故障現場
故障原因
排除方法
沒有信號輸出
接線不對
葉輪卡死不轉
檢測線圈斷路或短路
前置放大器不良
前置放大器沒有電源或電源電壓太低
顯示儀表本身有故障
檢查接線是否正確
檢查管道內是否有雜物
檢修放大器
檢修放大器
檢修放大器或提高電源電壓規定要求
檢修顯示儀表
流量為零時有輸出信號
外界強電磁場干擾
管道震動引起葉輪來回擺動
管道震動引起磁鋼與線圈之間有相對運動
檢查屏蔽線接地是否良好或排除干擾
消除管道震動
消除管道震動
指示流量與實際流量不符
第二故障原因引起
前置放大器不良
空氣或蒸汽混入管道
出口壓力過低
軸承磨損
葉輪附著雜質、贓物
配管不良
顯示儀表故障
消除管道震動
檢修放大器
安裝空氣分離器
增加壓力
更換軸承
清洗管道
重新配管
檢修顯示儀表

 
7、接線
脈沖輸出放大器和二次儀表接線示意圖
 
 
4~20mA電流輸出接線示意圖:
 
 
8、現場顯示表頭概述
現場顯示表與渦輪流量傳感器通過M14×1螺紋座相連,螺紋應盡量擰到底,否則會漏計頻率信號,造成測量誤差。
對于電池供電的智能渦輪表,打開前蓋,把電源開關跳線(2-7)插上,即可進行工作。
 
9、參數設定與調試
按鍵功能說明

名 稱
   
操作鍵
設置鍵
測量狀態下,按一下則進入設置狀態
在設置狀態下,顯示參數符號時,按一下進入下一組參數或返回測量狀態
移位鍵
在測量狀態下無效
在設置狀態下:① 調出原有參數值 ② 移動修改位
確認鍵
在測量狀態下無效
在設置狀態下,存入修改好的參數值,或者查看下一參數
向上鍵
在測量狀態下無效
在設置狀態下增加參數數值或改變設置類型
向下鍵
在測量狀態下無效
在設置狀態下減小參數數值或改變設置類型

      菜單參數設置說明

符號
名稱
取值范圍
備注
CODE
codE
0~9999
默認密碼0002
密碼

注1:密碼設定與一級菜單密碼參數相同,才能進入參數組菜單;
 
參數組菜單

符號
名稱
取值范圍
備注
L01
瞬時流量小數點位置
0~4
0~4順序對應0.0000,00.000,000.00,0000.0,00000.
L02
流量系數小數點位置
0~4
0~4順序對應0.0000,00.000,000.00,0000.0,00000.
設置說明:首先統一累計流量單位和傳感器脈沖系數單位基準,如瞬時流量為m3,那么脈沖系數單位為P/ m3,如流量單位為00.000 m3,脈沖系數為38000 P/ m3,那么,流量系數在表內應該設置為38.000 P/ m3。此時,此處設置系數為00.000。
L03
傳感器脈沖系數
60~99999
此處輸入通過計算后的脈沖系數
L04
流體密度值
0~99999
此處可以輸入液體密度。
L05
瞬時流量計量單位
0~3
0:l/m 1:m3/m 2:m3/h 3:l/h
L06
數字濾波時間常數
1~20
默認設置為1,一般不需要修改。設置數值越大,流量反映越慢。
L07
小信號切除數值
0-9999
默認為0,不打開信號切除,可根據實際情況,切除一個小流量數值。
L08
折線修正功能選擇
0:OFF∕1:ON
默認為0,不打開折線修正功能,非經廠家人員設置,不能修改該參數。
L09
電流輸出滿度上限
0~99999
一般按照傳感器最大流量設置該數值

 
 
10.傳感器的維護與儀表系數的修正
傳感器應按照檢定證書上規定的流量范圍、公稱壓力及傳感器上的流向標記安裝使用。
傳感器應在流體溫度為-20~120℃、環境溫度為-20~55℃,環境相對濕度不大于80%的條件下工作(高溫除外)
傳感器出廠時,是用常溫的水進行標定的。若所測流體與常溫的水性質不同時,儀表系數應加以修正或重新用實際所測的流體標定,但對于粘度小于5×10-6m2/s(5Mpa.s)的流體,則不必重新標定。儀表系數修正舉例如下。
【例】有一LWGY-25A的出廠標定儀表系數K為327.5834P/L,用戶把它用到30cP的液壓油中,用戶發現容器中實際有油100升(Q),而流量積算儀顯示只有93.5升(Q),此時儀表系數應做如下調整。
  KK×{1+}=327.5834×{1+}=306.2905P/L
           把新的儀表系數K重新置入流量積算儀,觀察顯示值,如一次修改仍有誤差,可反復修改幾次,直到滿意為止。
           傳感器的使用期在正常情況下,一般為半年至一年,視工作條件的惡劣程度而定。并應定期進行拆洗。如發現軸或軸承有嚴重磨損,應進行更換或重新標定。
 
 
注意:產品檢定證書必須妥善保管,以防傳感器的儀表常數等數據遺失。
 
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