金属管转子流量使用说明书

金属管转子流量计

使用手册

        北京良恩一表科技有限公司                  

概述

金属管转子流量计又称金属管浮子流量计是基于浮子位置测量的一种变面积流量仪表。采用全金属结构，具有体积小、压损小、量程比大（10~20：1）、安装维护方便等特点，故广泛应用于各行业复杂、恶劣环境下、对小流量、低流速、各种苛刻介质条件的流量测量与过程控制。

金属管转子流量计的系列产品，针对不同的用户需求、不同场合，有多种测量形式供用户可选；按输出形式分有就地指示型、远传输出型、控制报警型；按防爆要求分类，又可分为普通型、本质安全型、隔离防爆型三种。

金属管转子流量计采用无接触检测磁场角度变化的磁测传感器、并配以高性能MCU，可实现液晶指示、累积、远传输出（4～20mA）、脉冲输出、上下限报警输出等功能，该型智能信号变送器具有及高的精度和可靠性，完全可以取代进口同类型仪表，且具有性价比高、在线参数标定、掉电保护等特点。

金属管转子流量计的设计制作还考虑了用户工艺流向要求，有垂直安装式、上进下出安装式、侧进侧出安装式、底进侧出安装式、螺纹连接式、水平安装式等安装方式可选。

1
结构及原理

金属管转子流量计由二部分组成：

Ø传感器---测量管及浮子；

Ø信号变送器----指示器；

传感器的触液材质有四种：不锈钢、哈氏合金、钛材、不锈钢衬PTFE；用户可根据不同的工艺压力及介质的腐蚀性要求，选择不同的触液材质，来满足工艺的耐压及介质防腐的需要。根据不同的测量要求，用户在选型时，可以选择不同的指示器组合，来实现不同的测量要求。具体指示器形式与其对应功能见指示器型谱表。

流量的测量是由指示器内的变送器通过耦合磁钢感受浮子位置的变化来完成流量的指示和信号的远传输出的。当被测介质自下而上流经测量管时，浮子受重力、浮力及流体流速对浮子垂直向上的推动力三者平衡时，浮子即相对静止在某个位置，这个位置随浮子与锥管的环面积、流体流速而变化，浮子的位置即对应被测介质流量的大小。

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特点

大屏幕液晶显示器,可以同时显示瞬时流量和累计流量

上排显示瞬时流量,下排显示累计流量

瞬时流量显示范围:0.00-9999.99

累计流量显示范围:0.00-999999.90

电流显示范围:2.86-21.00mA

指针角度显示范围:0.00-90.00°

环境温度显示范围:-50 -- +150℃

累计小信号切除量范围:0.00-1.00(相当于0-100%)

瞬时流量及累计流量单位可任意设置.

2.上排可切换显示:瞬时流量,环路电流,累计小信号切除量,当前环境温度,指针转动角度等信息.此时不影响下排累计量的显示

3.液晶可显示第二种工况状态下的瞬时流量, 订货时,累计量可选择第一种工况状态下的累计量还是第二种工况状态下的累计量

4.双排液晶显示器功耗为微安级,均满足本安防爆要求.

5.精度:<0.5%,温飘:<0.2%/10℃

6.完善的掉电保护功能,掉电时,可保存当前累计流量,(累计量采样周期为0.3S),

7.变送器可输出:三线制,0-10mA信号,并且与是否带液晶显示功能无关, 隔爆型

8.支持电池供电功能,使用指定型号的可充电池,根据环境温度不同,一次充电可正常工作3-4个月

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技术参数

测量范围    水 (20℃)                  6～150000 l/h

空气（0.1013MPa 20℃）     0.05～4000 m3/h

量 程 比                       10:1（特殊型20：1）

精度等级                       2.5级   1.5级 （特殊型1.0级）

工作压力                       DN15～DN50   PN4.0MPa （特殊型25MPa）

DN80～DN100 PN1.6MPa （特殊型16MPa）

夹套压力等级：1.6MPa

介质温度                       标准型 -80℃～+220℃

高温型 300℃

衬PTFE型 ≤85℃

环境温度                       -40℃～+120℃(电远传型≤65℃)

介质粘度                       DN15： ≤5mPa.s

                                      ≤30mPa.s)

                               DN25： ≤250mPa.s

                               DN50～DN150：≤300mPa.s   

液晶显示                       瞬时流量显示数值范围:0～9999.99

                               累积流量显示数值范围:0～999999.90

输    出                       标准信号:二线制4～20mA                           

                               报警信号:集电极开路,MAX100Ma@30VDC内部阻抗100                               

供    电                       标准型:24VDC±20%

                               交流型:220VAC(85～265VAC)

                               电池型:3.6@5.2AH锂电池

连接方式                       标准型：HG20592法兰

特殊型：用户提供法兰标准

螺纹连接型：DIN11851或用户指定

电气接口                       M20×1.5、PG11、1/2”NPT

整体高度                       标准型:250mm(其他安装方式例外)

防护等级                       IP65

防爆标志                       本安型：ExiaIICT3～6

                               隔爆型：ExdIIBT4

四、 外形尺寸及重量

标准型外形尺寸及重量

                  本 安 型                              隔 爆 型

       口     径          DN15    DN25    DN50    DN80    DN100    DN150   

       L    (mm)          250      250      250      250      250       250       

       重量   (kg)           5.0      6.5       10       15.5     17        35       

夹套型外形尺寸及重量 （方形：本安型；圆形：隔爆型）

                                                         口径    L (mm)   重量 (kg)

                                                          DN15    250      7.5     

                                                          DN25    250      10     

                       DN50    250      13       

                                                          DN80    250      19     

                                                          DN100   250      21     

                      保温夹套型                          DN150   250      38     

防腐型外形尺寸及重量

                                                             口径    L (mm)   重量(kg)

                                                             DN15    250    5.0   

                                                             DN25    250     6.5   

                                                             DN50    250     10     

                                                             DN80    250     15.5   

     本安型                                 隔爆型           DN100   250     16.5   

注：隔爆型C尺寸同本安型

侧进侧出型外形尺寸、重量及压损

                                                        口径       DN15    DN25

                                                        F（mm）   120      120   

                                                        L（mm）   250      250   

                                                        重量(kg)     6        7.2   

                                                        压损（kpa） 21       30   

（ DN15～DN25

口径    F     L    H    重量   压损

                                               （mm）（mm）（mm）   kg    kpa

DN50   120   250   650    13     36

                                               DN80   150   300   800    34     45

                                               DN100   150   300   800    49     58

                                               DN150   180   350   850    66     63

（ DN50～DN150 ）

底进侧出型外形尺寸、重量及压损

                                                          口径       DN15    DN25

                                                        F（mm）   120      120   

                                                        L（mm）   250      250   

                                                        H（mm）   350      350   

                                                        重量(kg)    4.5       7   

                                                        压损（kpa） 18       22   

（ DN15～DN25 ）

                                                口径    F     L    H    重量   压损

（mm）（mm）（mm）   kg    kpa

                                                DN50   120   250   600    13     28   

                                                DN80   150   250   700    34     35   

                                                DN100   150   250   700    49     45   

                                                DN150   180   300   760    66     58   

                  （ DN50～DN150 ）

水平安装型外形尺寸、重量及压损

                                                            口径            L(mm )

15 160

20 160

25 180

40 250

50 250

65 300

80 300

100 300

125 300

150            300

（ DN15～DN150气体 ）

4
附加结构及安装说明

   正确选用智能型金属管转子流量计及附加结构，对于系统的稳定运行及测量精度至关重要。在流量计的选型及安装中应特别注意以下几点：

1
对于远传输出型智能型金属管转子流量计的选用，要选择适合使用场所防爆类型要求的流量计；安装时还应注意仪表上电后的外壳紧固及接线口的密封，以达到防爆、防护、防侵蚀的要求。

2
对于被测介质温度过高(>220℃)或过低的场所，通常要对流量计的传感器部分采取保温或隔热措施，为保证信号转换器---指示器正常工作的环境温度，应选择高温指示器（…/G/…）。（见高温型结构图1）

3
对于有些需采取保温或冷却的被测介质，要选择夹套型流量计（…/T/…）。标准LZ50智能型金属管转子流量计的伴热或冷却接口采用DIN2501 DN15 PN1.6 法兰连接,如需其它法兰或螺纹连接，定货时请注明。

4
对于流量计入口介质的压力不稳，尤其用于气体的测量，为保证精度和使用寿命，应选用阻尼结构(…/Z/…)。

5
对于介质要求的压力等级较高，超过标准压力等级时，在选型时请选择高压型结构（…/G/…），参见高压结构图3。高压型采用HG20595-97 RF带颈对焊钢制管法兰。如采用其它标准，定货时请注明。

6
流量计安装时要保证测量管的垂直度优于5%，且应加装旁路，便于维护和清洗而不影响生产。

7
安装流量计的位置应保证入口有≥5DN的直管段，出口不≤250mm的直管段；如介质中含有铁磁性物质，应在流量计前安装磁性过滤器。（见磁过滤器及直管段外形尺寸图）

8
测控系统中的控制阀，应安装在流量计的下游。用于气体测量时，应保证工作压力不小于流量计压损的5倍，以使流量计稳定工作。

9
安装流量计前，应将管道内焊渣吹扫干净；安装时要取出流量计中的止动元件；安装后使用时，要缓慢开启控制阀门，避免冲击损坏流量计。

10
对于标准型、水平安装型智能型金属管转子流量计可以选择内置磁过滤器。内置磁过滤器的标准型的总高为350mm。

5
流量表

   浮子材质：   1□1Cr18Ni9Ti   0Cr18Ni12Mo2Ti   Hastelloy        2□   PTFE

口径                 水              空气             LZ50标准型

                            (20℃)       0.1013MPa 20℃        最大压力损失

DN                        l/h             m3/h               KPa

               1□       2□        1□           水         空气

15              16        -          0.5           2.0        7.0

      25        16         0.7           2.3        7.2

      40        25         1.1           2.5        7.3

      63        40         1.8           2.5        7.5

      100       63         2.8           2.5        7.8

      160       100        4.8           2.6        8.0

      250       160        7.0           2.7        10.0

      400       250        10.0          2.9        10.8

      630       400        16.0          3.4        14

25              630       400        16            4.0        7.0

      1000      630        30            4.1        8.0

      1600      1000       45            4.4        12.0

      2500      1600       70            5.2        19.0

      4000      2500       110           7.0        25.0

      6300      4000       180           12.5       33.0

50              6300      4000       180           4.7        8.0

                10000     6300       250           5.1        15.0

                16000     10000      400           6.2        22.0

                25000     16000      1000          8.0        35.0

80              25000     16000      1000          5.3        15.0

                40000     25000      1200          7.8        22.0

                60000     40000      1600          8.3        25.0

100             63000     40000      1800          11.4       35.0

                100000    63000      3000          16.7       45.0

150             150000    100000     4000          17.0 47.0               

6
流量换算

智能型金属管转子流量计的刻度是在20℃温度下水标定或在气压101.325KPa，20℃温度下用空气标定。若被测介质液体及气体的密度、工作压力与温度不同于标定时的参数，则由于密度、粘度的差异，使用时，应对读数进行修正，其修正公式：

1.对于液体，不考虑粘度影响的修正公式：

   Q1=Q0    

式中：Q1 ------被测介质实际流量

      Q0 ------仪表的指示流量

      ρ0 -----标定介质水的密度

      ρf -----浮子的密度（不锈钢为7.9g/cm3）

      ρ1   -----被测介质的密度

2.对于气体不考虑粘度影响的修正公式：

     Q1=Q0

式中：Q1 -----被测气体由P1T1状态下的体积流量换算到P0T0状态下的体积流量   

           Q0 -----标定介质为空气在P0T0状态时的体积流量

           P0 -----标准大气压101.325KPa

           T0 -----热力学温度293K

           P1 -----工作状态下的绝对压力

           T1 -----工作状态下的热力学温度K

           ρ0 -----标定介质空气在P0T0状态下的密度

           ρ1 -----工作状态下被测气体在P0T0状态时的密度

       订购测量气体的流量计时请按下式计算后再决定流量范围。

      Q0=Q1

八、指示器

金属管转子流量计的流量指示与电信号输出由指示器完成。指示器型号为M9，在M9型指示器中，按防爆形式又可分为普通型、本安型、隔爆型三种。

8.1   M9型指示器

M9型指示器能实现的功能有：指针就地指示、指针就地指示+4～20mA远传输出、指针就地指示+上下限报警（控制点可调）。

M9型指示器的电信号远传由指示器内加装的转角变送器将浮子的位置转换成与流量相对应标准信号完成的。如用在危险场合，请选本安型（标志为iaIICT3～6）或隔爆型（标志为dIIBT5），本安型须配备安保器或安全栅配套使用组成本安系统，安全栅可选。LB930、LB906等。

M9型指示器的上下限报警由指示器内加装的TG22限位开关完成的。TG22限位开关由SJ3.5N型起始器和安装在指针轴上的切割铝片组成。通过改变铝片的位置，可以任意设定限位置。TG22限位开关与外部的WE77隔离转换放大器(晶体管继电器)配合使用实现上、上限报警信号的远传输出，并具有本安防爆性能。

。

K1/K2--代表上/下限报警；K3--代表上下限报警。

TG22限位开关技术参数

额定电压   8VDC   有效面积开   ≥3mADC   

自身电感 160μH   自身电容 40nF   

防护类别 IP65    有效面积关 ≤1mADC

环境温度   -25℃～+100℃   

8.2 WE77晶体管继电器

WE77晶体管继电器WE77/Ex-1和WE77/Ex-2包括一个电源组、晶体管整流放大器和中间继电器输出。根据操作模式分A型R型和RS.

A型(输出用控制电路低电感给出)工作时,处于释放状态,该型可演变换成R型(输出由控制电路高电感给出)或RS型(带有控制电路电缆损坏监控)LED(发光二级管)或可显示出电缆的损坏情况。

WE77Ex-1(用于一个限位开关)              WE77Ex-2(用于两个限位开关)

8.2.1WE77技术参数(表中括号内值为防爆系统最大值)

8.3 智能指示器

M9型智能指示器能实现的功能有：现场指示型（包括指针、液晶指示瞬时流量；液晶指示累计流量）；远传输出型（包括现场指示型+4～20mA远传输出、现场指示型+上下限报警或脉冲输出等）。M9智能指示器本安型标志为 iaIICT6；M8智能型指示器隔爆型标志为 dIIBT5。选M9型本安指示器时，须配LB930、LB906等安全栅。

智能型指示器的上述功能由安装在外壳内的磁传感器、MCU微处理器及相应的功能电路所构成的ESD-100智能型磁耦合变送器完成，该变送器有一个双行八位LCD液晶显示屏，只须四键：用于参数的修改和子菜单的进入，即可完成人机对话。在仪表口径所允许的测量范围内，用户可现场根据工艺参数的变化，进行现场标定。智能型指示器面板图如下，随版本更新面板将有所不同，届时产品面板以实物为准。

变送器主要技术指标
1.指示器液晶显示
   瞬时流量显示数值范围为：0～9999.99
   累积流量显示数值范围为：0～999999.90
2.指示器转换精度
   瞬时值：1.0%FS±1msd

   累积值：1.0%FS±1msd
3.指示器测量磁场旋转角度最佳为：0-90°，分辨率为0.07°
4.液晶正常显示环境温度范围为：-25℃ ～ 85℃
   指示器正常工作环境温度范围为：-40℃ ～ 85℃
5.环境湿度小于90%RH
6.数据掉电保护时间约为10年
7.供电方式：二线制 24VDC±20%、220VAC或3。6V锂电池
8.报警方式：集电极开路方式 最大电流100mA@30VDC内部阻抗100Ω
9.脉冲输出：累积脉冲输出，最小间隔50ms一个脉冲
10.可选本安防爆： iaIICT3～6

11.充电电池：4AH 3.6V锂电池两组，可用（3～4个月），两组替换使用。

ESD-100智能型磁耦合变送器接线图

                      16------------   下限报警或脉冲输出

                     15-------------   上限报警或脉冲输出

                     13-------------   接背光

                     12 ------------   二线制回路

                     11 ------------   4～20mA

              注：A、二线制：11—电源正，12—电源负

                         B、带背光：11—电源正，12—接电流输出，13—电源负

                                    C、带报警或脉冲输出：15、16—通过负载接电源正，

ESD-100智能型磁耦合变送器          11、12、13接法同A、B。