热式气体质量流量计

热式气体质量流量计用户使用手册目录安全使用仪表…………………………………………………………1概述……………………………………………………………………3技术参数………………………………………………………………4结构图…………………………………………………………………5电缆的安装方法………………………………………………………6现场仪表安装…………………………………………………………9调试与运行……………………………………………………………11附录1.结构尺寸图……………………………………………………21附录2.故障排除………………………………………………………22附录3.一般气体的密度和相对空气的转换系数表…………………23附录4.常用气体量程上限……………………………………………25第1页共25页※安全使用仪表※—阅读完毕本手册后请妥善并与本仪表一起流动保管。—请将本手册交与终端用户技术部门保存。—本手册中安全主要事项的重要等级以危险注意进行分类。以下标识可能出现在使用的用户手册中：左图表示可能会造成危险的事项；左图表示必须引起注意的事项；左图表示禁止的事项。感谢选购由我公司自主研发生产热式气体质量流量计，热式气体质量流量计用户手册记录了如何正确、安全的使用本产品。本品是气体流量测量的精密电子式仪表。为了防止仪表的损坏和发挥最佳性能和稳定运行，请在安装调试前，认真阅读本手册。注意如果忽视该提示警告而进行错误的操作，可能造成人身伤害，或者导致此仪表和其他财产的损坏。如果忽视该提示警告而进行错误的操作，可能造成人身伤亡，或者重大安全事故。危险第2页共25页爆炸环境应用时选用防爆型仪表确认仪表铭牌上是否有防爆认证标识及温度组别标识，没有此标识的仪表不能用于爆炸的环境。仪表防爆温度组别必须满足现场防爆和温度的环境要求当在有防爆要求的场合应用时，要对本仪表的防爆温度组别进行确认，是否可以满足现场防爆、温度的要求。爆炸环境禁止带电开盖操作进行接线操作时，要先断开电源再进行操作。仪表的防护等级要满足现场工况的要求仪表防护等级是按照GB4208-93（相当于IEC529）中的相关要求进行检验和划分的。现场要求的防护等级，应低于或者等于仪表的防护等级，以确保仪表的工作环境良好。确认供电类型用户可以选择两种供电方式为仪表供电，交流220V和直流+24V（货应注明）。安装通电前必须确认供电类型是否与仪表匹配。确认仪表工作环境和介质温度现场的环境和介质的最大设计温度，应低于仪表的标称值（标称值详见本说明书中的《技术参数与功能》）当介质温度过高时，禁止在线安装维护操作当测量介质温度高于人体承受的温度或者高于可能发生危险的温度时，应进行停产或降温处理，达到安全温度时再进行操作，没有条件在线操作，应停产操作，以免发生危险。确认仪表工作环境气压和介质压力现场的环境压力和介质最大设计压力应低于仪表的标称值（标称值详见本说明书中的《技术参数与功能》）。当介质压力过高时，禁止在线安装维护操作当测量介质绝对压力高于5个标准大气压，或者高于可能发生危险的压力时，应进行停产或者降压处理，达到安全压力时再进行操作，没有条件应停产。特殊介质测量时的额外要求有些气体介质特性比较特殊，需要用户根据现场实际情况，指定特殊类型产品，在安装之前用户要仔细核对产品类型是否满足现场要求。当介质为危险气体时，禁止在线安装和维护当测量介质可能对人体造成伤害的气体类型时，禁止在线安装和维护，要进行相关安全处理，使现场条件达到能够安全安装时再进行操作。没有条件在线操作的应停产操作，以免发生危险。这类气体如：煤气氯气等怀疑本仪表出现故障时，请勿进行操作如果仪表有问题或已损坏，请您联系我们技术人员或者有资质的维修人员进行检查。第3页共25页1.概述热式气体质量流量计是基于热扩散原理而设计的，该仪表采用恒温差法对气体进行准确测量。具有体积小、数字化程度高、安装方便，测量准确等优点。传感器部分由两个基准级铂电阻温度传感器组成，仪表工作时，一个传感器不间断地测量介质温度T1；另一个传感器自加热到高于介质温度T2，它用于感测流体流速，称为速度传感器。该温度ΔT=T2-T1，T2T1，当有流体流过时，由于气体分子碰撞传感器并将T2的热量带走，使T2的温度下降，若要使ΔT保持不变，就要提高T2的供电电流，气体流动速度越快，带走的热量也就越多，气体流速和增加的热量存在固定的函数关系，这就是恒温差原理。[]g87.1/ρTQKV△=其中—流体比重（和密度相关）V—流速K—平衡系数Q—加热量（和比热及结构相关）ΔT—温度差由于传感器温度比介质（环境）温度总是自动恒定高出30℃左右，所以热式气体流量计从原理上不需要温度补偿。热式气体质量流量计适用介质温度范围为-40-450℃。（1）式中流体比重和密度相关TP++×+×=15.2732015.273325.101325.101nρρ其中—工况体积下的介质密度（kg/m3）ρn—标准条件下介质密度（101.325Kpa、20℃）（kg/m3）P—工况压力（kPa）T—工况温度（℃）从（1）（2）式可以看出，流速和工况压力，气体密度，工况温度函数关系已确定。恒温差热式气体质量流量计不但不受温度影响，而且不受压力的影响，热式气体质量流量计是真正的直接式质量流量计，用户不必对压力和温度进行修正。…………..（1）………..（2）第4页共25页2．技术参数热式气体质量流量计具有如下技术优势：¾真正的质量流量计，对气体流量测量无需温度和压力补偿，测量方便、准确。可得到气体的质量流量或者标准体积流量。¾宽量程比，可测量流速高至120Nm/s低至0.1Nm/s的气体，可以用于气体检漏。¾抗震性能好使用寿命长。传感器无活动部件和压力传感部件，不受震动对测量精度的影响。¾安装维修简便。在现场条件允许的情况下，可以实现不停产安装和维护。（需要特殊定制）¾数字化设计。整体数字化电路测量，测量准确、维修方便。¾采用RS-485通讯，或HART通讯，可以实现工厂自动化、集成化。性能技术参数结构形式插入式管道式测量介质各种气体（乙炔气除外）管径范围DN50～4000mmDN10～2000mm流速范围0.1～120Nm/s准确度±1～2.5%工作温度传感器：-40～+450℃转换器：-20～+45℃工作压力介质压力≤2.5MPa介质压力≤4.0MPa供电电源DC24V或者AC220V≤18W响应速度1s输出信号4-20mA(光电隔离，最大负载500欧）、脉冲、RS-485(光电隔离）、HART协议报警1-2路继电器常开触点、10A/220V/AC、5A/30V/DC供货类型分体结构、一体化结构管道材质碳钢、不锈钢、塑料等现场显示四行汉字液晶显示显示内容质量流量、标况体积流量、累积流量、标准时间、累积运行时间、标准流速等防护等级IP65传感器材质不锈钢不锈钢、碳钢第5页共25页3.结构图3．1一体型仪表安装与连接外观结构图图1适用管径DN50以上DN1000以下图2适用管径DN10以上DN100以下精简型热式气体质量流量计满管型热式气体质量流量计图3适用管径DN100以上DN4000以下在线安装型热式气体质量流量计（特殊型号需定制）(一)一体型插入式应插入至被测管路轴心，所以测量杆长度视测管径大小而定。订货时应说明。若不能插入至管道轴心，将有厂方提供标定系数，以完成准确测量。(二)一体型满管式采用法兰连接，符合国标GB/T9119-2000.见附录2.第6页共25页4.电缆的安装方法禁止带电进行操作。确认供电类型。4.1传感器接线端子说明：1234RT1RT2RH1RH2测温(Pt1000)测速(Pt20)4.2接线端子说明及接线方法：AC85～230VDC244-20mA输出RS-485脉冲输出交流220V保险丝报警报警第7页共25页4.2.1电源的接法：a.交流电源供电的接法b.直流24V供电的接法:4.2.2仪表输出接线：1、四线制4-20mA电流输出和HART手操器的接法:第8页共25页2、RS-485通讯的接法3、脉冲输出的接法4.2.3报警输出的接线:第9页共25页5.现场仪表安装如果仪表安装在室外，应加仪表遮阳罩，避免日晒、雨淋。禁止安装在强烈震动的场合。禁止暴露在含有大量腐蚀性气体的环境。不要和变频器、电焊机等污染电源的设备共用电源，必要时，为转换器加装净化电源。（1）安装位置及对管道的要求1、安装仪表时应远离弯头，障碍物，变径，阀门，以保证有一个稳定的流场，一边要求有一个较长的上限直管道，前直管道长大于10D，后直管段长大于5D.下图为现场经常遇到的几种情况所要求的直管段长度：110×D234565×D流体流向10×D5×D15×D5×D30×D5×D20×D10×D20×D5×D安装前后直管段图管道安装类型序号前直管段后直管段水平管110D5D弯管210D5D扩头管315D5D阀门下游420D5D收缩管520D5D泵下游630D5D2、现场满足不了直管段要求时，可以串接气体整流器，以便大幅度降低对直管段要求。第10页共25页（2）热式气体质量流量计底座图5在线安装型焊接底座图6精简型焊禁止在爆炸环境里进行焊接操作。对焊接有特殊要求的环境应按照相关要求进行操作。底座根据安装方式不同，分为标准型和精简型，安装时应使底座位于管道截面方向的最顶端，并使底座通孔的轴心垂直管道轴心。理想的底座焊接位置和焊接工艺。（如下图）图7理想底座焊接位置参照附录1图（精简型热式气体质量流量计）1)在安装精简型热式气体质量流量计前请确认管道的实际内径和壁厚。2)将热式气体质量流量计的其余部分一起装入专用球阀内，根据实际管道内径和壁厚计算出要插入的深度。这一步可以插入个大致尺寸并用手拧紧螺母。3)转动传感器连杆，使标记箭头与介质流动方向相同。4)根据现场测得的数据换算出在传感器连接杆上的相应刻度，锁紧螺母即可。5)如果您是横向安装的本款仪表的显示屏可以90°180°270°的灵活安装，满足你现场实际需要。参照附录2图（满管型热式气体质量流量计）在预安装前请再次确认。管段的连接方式，准备法兰连接相关的物品如垫片和螺栓等。安装前必须停产，并严格遵守工厂的相关规定。满管型仪表在出厂是已经把传感器正确的装配在专用的管段上，用户只需要把管道装配到现场，因此相对现场插入式的安装要简单些。首先在管路上选择合适的安装点然后按照必要配套的管段的长度切割管道、安装相应法兰和螺栓。确定流体流量要与满管型热式气体质量流量计所标的流量标识一致。并且显示屏要垂直与水平面，管道轴心要平行水平面，误差不能超过±2.5°最后用螺栓锁紧仪表。底座在焊接前都要采用线切割加工成与管道外径相同的圆弧以确保焊接的密封性第11页共25页6.调试与运行6.1工作状态下主界面(如下图)提示行：1、仪表正常工作和上电时，会进行自检，自检正常时提示OK，如果出现错误时，则提示ERR，可在自检菜单查看错误提示；2、仪表报警通道提示，AL1表示通道1报警;AL2表示通道2报警；3、仪表流量电流输出超出20mA时，提示行显示mA,表示电流溢出，如果正常显示为空;4、仪表运行参数溢出，如果仪表运行参数溢出显示OV，如果正常将显示为空;5、为了方便显示和读取，累积流量超过10,000,000时，仪表累积流量数据为除以1000后的值，且提示行提示1K，读取时需乘以1000；6；、仪表通讯状态信息显示，前三位表示表号，第四位表示奇偶校验位,0:无校验;1:奇校验;2:偶校验;第五位表示波特率,0:1200;1:2400;2:4800;3:9600。当表号为1，校验为无校验，波特率为9600时，显示界面提示行显示“00103”。仪表上电时进行自检，如果自检异常，将显示自检错误界面（自检界面说明参照自检菜单），大约1～2秒后跳转到主界面。否则将直接跳转到主界面。仪表通过按键进行参数设置，一般在安装时要使用按键手动设置一些参数。仪表有三个按键，从左到右顺序为F1、F2和F3键。通常F1为移位键，F2为确认键或换项键，F3为修改键。如有按键特殊功能，使用时请参看液晶屏