弯管流量计说明书

1、1、概述ZW型（原ZLRJ型）理智系列智能弯管流量计是以李志教授为学术带头人的河北理工大学课题组经过十几年的潜心研究而推出的弯管式流量测量仪表。一九九二年通过了河北省技术监督局新产品鉴定，同年获国家制造计量器具许可证， 并颁发CMCE书，登记号为92量制冀字02000118 号；一九九四年通过了国家定型鉴定， 获得了中华人民共和国计量器具型式批准证书 ”（允许使 用CP即志，编号为：94F101-13） ; 2001年列为重点国家级火炬计划项目（编号 Z2001007）。弯管流量计已广泛应用于电力、热力、冶金、钢铁、石油、化工、机械、纺织、造纸、制药、食品加工、公用事业等部门的液体、 气体和蒸

2、汽的流量测量，它是由ZWL型90。弯管传感器、差压变送器、压力变送器、温度变送器以及ZWLY1二次仪表配套组成的测量系统。弯管流量计能在DN1&DN2000m的各种管道中精确地测量各种流体的流量。其弯管传感器可耐高温、耐高压，可在潮湿、粉尘、振动等各种恶劣的环境中正常工作，它没有插入元件， 无附加阻力损失，结构简单，安装方便，维护量极小，是一种典型的节能型流量仪表。2、弯管流量计的工作原理理智系列智能弯管流量计的研制成功，具有坚实的理论基础和实验研究基础。在理论研究 方面主要是通过直接求解流体流过弯管的微分方程数值解的方法，全面揭示流体流经弯管的流 动规律。在实验研究方面既有实验室的大

3、量实验研究，又有在国家三大流量检定站（开封、烟 台、华阳）对不同介质的流量测量的权威验证。理论研究和大量的实验研究表明：流体在流经弯管时，由于弯曲管壁的导流作用，使流体 在流进弯管时其内侧流速会逐渐增大，而外侧流速却逐渐减小，这就形成了各个过流断面的近 似梯形速度分布，且这种梯形速度分布状态在弯管45。截面处达到极限状态。弯管 45。截面各质点流速分布如图2-1所示。根据质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律，流体在管道中流动时，在相同过流断 面各元流质点的能量不变，但由于各质点流速的变化（内侧大、外侧小）就形成了弯管的户外侧压差 P。这个压力差在45。截面时达到最大、最稳定。且 45。弯管

4、断面的流体平均流速与压差 P的对应关系符合平方比例关系。深入的理论研究和大量的试验分析证明流体流过弯管形成的 差压与流速的严格对应关系同弯管的几何结构尺寸（弯曲半径 林口内径D）有密切关系。由以上分析可知弯管传感器的几何结构尺寸确定之后，只要图取流体流经弯管45。截面的外侧、内侧的压差可口流体的密度就可以确定流体的平均流速。其数学表达式为：(R ?D)R?D流进芭中:流体流速（m/s）“（R D）：流量系数（无量纲） P: 45°截面外侧、内测差压（pa）D:弯管内径（mmR:弯管弯曲半径（mrm:流体密度（kg/m 3）其对应的流量计算公式为：_G =3.61/4 TtD2 p （

5、t/h ）（2）3、弯管流量计的基本特点3.1、 全测量介质全，包括液体、蒸汽、气体等。液体包括热水、冷水、油、液氨以及其它液体； 蒸汽包括过热蒸气、饱和蒸气；气体包括高炉煤气、焦炉煤气、氧气、空气、天然气、乙快、 硫化氢等等。3.2、 宽管径范围宽：DN10-DN2000mm安装范围宽：管道转弯处和直管道上均能安装，管道的转 弯处用90。标准传感器，直管道上用V'型传感器；量程比宽：10 : 1;流速范围宽：它适用于管道内流速为0.212米/秒（液体介质）和5160米/秒（气体介质包括蒸汽）的流体流量测量， 且都能满足测量准确度的要求；适用环境条件宽：弯管传感器可在高温、高压、粉尘、

6、振动、 潮湿及其它环境恶劣，安装条件极差的现场中正常使用，如果采用耐腐蚀材料（如：不锈钢、工程塑料、玻璃、陶瓷等）制造的弯管传感器也可测量各种腐蚀性介质的流量。3.3、 短直管段要求短也是其适应性强的重要特点，前五（5D）后二（2D）倍管径长的直管段就能满足其对直管段的要求，从而方便了这种流量计在工业现场的推广应用。3.4、 省弯管传感器是通过机床加工或用其它方式加工而成的几何结构尺寸精确的90。弯管，在实际流量测量工作中，只要用弯管传感器代替原来管道上的弯头即可进行流量测量。由于弯管传感 器本身相当于是一个九十度标准弯管，没有任何插入件或节流件，因此在测量流量过程中不会 对被测流体造成附加阻

7、力损失，可节省流体输送的动力消耗，降低运行费用，对于那些系统压 力低、管径大、流量大的应用场合更具有特殊的意义。弯管流量计的工作原理依赖于传感器的宏观几何结构尺寸，该特点决定了弯管传感器的微量磨损（磨损是相对均匀的）对系统测量准确度的影响不明显，因此弯管流量计安装运行后的维护工作量很小，这也是弯管传感器可用焊接方法直接安装的原因，需要经常比对应用的场合，建议弯管传感器采用法兰安装。3.5、 准弯管流量计系统测量准确度等级为0.51.5级（实流标定精度可以达到0.5级）。3.6、 稳重复性精度为0.2， 长期运行性能不变。由于弯管传感器一次安装之后，不再需要重复拆装，因此其安装精度也能得到很好的

8、保证。4、主要技术指标4.1、 、测量范围管径：DNe DN2000mm;流速：液体介质：0.212米/秒；蒸汽或其他气体：5160米/秒；温度：50600 C;压力：032MPa4.2、 准确度系统测量准确度：0.51.5级；4.3、 直管段长度要求要求前5D后2D直管段（V形弯管传感器已配直管段，不需要前后再增加直管段）。4.4、 二次仪表工作环境要求温度：1050C;湿度：小于85；4.5、 打印可定时打印（ 每间隔1、 2、 4、 8、 24小时整点自动打印一次） 或随机打印（每按下一次打印健即打印一次） 。订货时须选择有打印功能的二次仪表，才可以配接微型打印机。5、系统组成f卜图5-

9、1图5-1、5-2、5-3分别为弯管流量计在蒸汽、液体、气体测量系统中的结构图，其基本组 成及各部件功能如下：1、弯管传感器：整流并输出差压信号，其几何结构尺寸的准确是测量精度的保障。2、二次仪表（或流量转换器） ：通过信号线与变送器连接，计算（显示）流量、热量、温度、 压力等参数，串行输出 RS232 RS485I已接计算机系统，模拟量输出控制执行器。3、差压变送器： 测量弯管传感器内外侧压力差，转换为420m即准电流信号。4、三阀组：与差压变送器连接，主要为调零点时使用。图5-25、一次阀：必备件；液体及气体测量时一般选用三通阀，便于处理堵塞；蒸汽采用高温针阀或 焊接阀。6、排污阀：必备件

10、：液体及气体测量时一般选用二通阀，蒸汽采用高温针阀或焊接阀。7、导压管：差压变送器与弯管传感器连接用；采用。14X2或16q的无缝钢管，其长度视差压变送器与弯管传感器的现场安装距离而定，一般由用户自备。8、信号线：二次仪表与现场变送器连接；采用直径1.0的双芯屏蔽电缆，其长度视变送器与二次仪表距离而定，一般由用户自备图5-3另外根据测量介质的不同，还需配置其他设备，如下：9、盘式冷凝器： 蒸汽测量必备件；与弯管传感器连接，平衡正负压侧液位。10、压力变送器： 过热蒸汽及其他气体测量中，压力波动较大时为必备件；饱和蒸汽可以选择 压力变送器或温度组件其中一种，不需同时配备；作用：测量介质压力，对流

11、量在线补偿。11、温度组件：当测量介质温度波动较大时为必备件，需要热量计量时，需选用2台温度组件;作用：测量介质温度，对流量实时补偿并参加热量计算。6、弯管传咸器6.1、弯管"感器命名方法（见表一）ZWLCl IO口x 材质1:Q235A_ 2:20#3:20G二 4:12CMMoV _5:1Cr18Ni9二6：其它材料公称通径DN(mm)公称压力PN(MPa)加工方式被测介质及安装状态i-J：机加-T：推制 Lc：冲压L理智系列弯管流量计传感器代号lA0:液体,任意空间状态_A1:液体，水平转水平_A2:液体，垂直向上转水平、水平转垂直向下- A3:液体，垂直向下转水平、水平转垂直

12、向上_AV:液体，"V形结构，在直管道安装一 B0:蒸汽,任意空间状态- B1：蒸汽，水平转水平- B2:蒸汽，垂直向上转水平、水平转垂直向下- B3:蒸汽，垂直向下转水平、水平转垂直向上- BV:蒸汽，"V'形结构，在直管道安装_C0:气体,任意空间状态- C1:气体，水平转水平- C2:气体，垂直向上转水平、水平转垂直向下- C3:气体，垂直向下转水平、水平转垂直向上- CV1:气体，"V形结构，在水平直管道安装- CV2:气体，"V形结构，在垂直直管道安装举例：ZWLC-JA1-4.0X 200-2表示：理智系列弯管流量计传感器，采用机床加

13、工的高精度传感器，测量介质为液体，空间安装状态为水平转水平，公称压力 PN4.0MPa公称通径DN200mm材质为20揩忖.传感器6.2、弯管传感器几何结构尺寸及重量（见表二）公称通 径公称 压力机加工弯管传感器推制弯管传感器6DL重量kg6DL重量kgDN10PN162.515700.5参见图-推制弯管传感器结构 示意图DN25PN163.5321100.9DN32 :PN163.5381721.3DN40PN163.5452061.9DN50 :PN164.5572603.9PN166763156.56761341.61PN104761401.1PN165.5893729.87.58915

14、62.6 ：PN105891631.9DN100PN10610839715.661081983.4PN106.51333582271332456PN6.451332515DN150:PN6.461594122561593008 1PN4.0721953049621942015PN6.4821941420PN1012219402281PN4.0827363688627352824PN6.41027351638 1PN101427350451PN4.010325785147832562645PN6.41232561465 1PN101732559988PN4.0113778872178377730

15、61PN 6.41337771596PN4.012426983297942682588PN6.415426807141 1PN4.014478108339610478926124PN 6.416478908190DN500 1PN4.0参见图机加工弯管传感器 结构示意图1252910221811DN600PN4.0126301224259DN700PN2.5107201410287DN8001PN2.51182016074101DN900DN1000PN1.6PN1.61010920102018102010472583 1DN1100PN1.61011202210704DN1200PN1.61

16、012202410837DN14001PN1.010142028101139 1DN1600PN1.010162032101486注：1、8 （壁厚）、D （管外径）、L （最大外形尺寸）的单位为 mm；2、根据公称压力的变化，壁厚8可作调整，同时重量也随着变化。3、V型传感器是专门为在直管道上安装弯管流量计而设计的。它由标准的90。弯管传感器及其两侧的一定长度的直管段、两个45。弯管组成，L一般为4.247.07D。7、二次仪表ZWLY理智”系列二次仪表为高档智能型仪表，其测量原理先进，数学模型严谨，动、静态 补偿合理，除采用实时温、压补偿外，同时具有对弯管传感器管径的热膨胀修正和空间安装状

17、 态差压值的修正，使系统测量准确度得到了保证，因此可适用于介质状态参数大范围动态变化 的测量需要。还可实现多通道数据的采集及处理，既节省用户费用，又方便盘面布置。可靠性 设计方面，在测量、变换、计算、存储等环节都设置了数字滤波环节和多重逻辑判断，确保了 仪表的稳定性和准确性，最大限度地消除干扰信号对系统测量精度的影响。因此该流量计可以 满足各种不同工业现场长期使用的要求。二次仪表分B、C, C+（C加强型）、D、国及转换器六种型号。用户根据需求选择对应仪表 型号。7.1、 选型7.1.1、 二次仪表命名（见表四）. 00:无通讯输出R2:RS232S 讯口 ! .R4:RS485s讯口ZWLY

18、lA11：010mA储道模拟量输出 _A12:010mA 21道模拟量输出 _A13:010mA 3s道模拟量输出 _A21:420mA储道模拟量输出 A22:420mA 21道模拟量输出 .A23:420mA 3s道模拟量输出模拟量输出模拟量输出模拟量输出模拟量藕出- V11:05V 1通道- V12:0 5V 2 通道- V13:0 5V 3 通道lV21:1 5V 1 通道lV22:15V 2通道力 _V23:15V 3通道模拟量输出一测量压力的通道数测量温度的通道数测量流量的通道数仪表类型测量介质-IV:其他气体介质-V:油介质L VI:其它液体介质理智系列智能弯管流量计仪表代号B:5

19、屏显示,5通道流量，15个信号通道，热量测量，运行时间累计，可打印- C:单屏显示,1通道流量,3个信号通道- C+:单屏显示,2通道流量，6个信号通道，热量测量- D:单屏显示,1通道流量,3个信号通道，热量测量，运行时间累计- E:高精度壁挂液晶显示，多通道流量，15个信号通道,热量测量，可打印L空:流量转换器,3个信号通道I :水（热水、常温水、冷水）- 口：蒸汽（过热蒸汽、饱和蒸汽）- W:煤气（天然气、高炉煤气、焦炉煤气以及爆炸等级符合dUCT6勺可燃气体）Z:智能仪表代号- W弯管代号- L:流量计代号I-Y:二次仪表代号举仞ZWLY-I C-110 A21R4 该二次仪表为测量水

20、介质的C型二次仪表，测量1路流量、路温度、不测压力，1路4 20mA1拟量输出，带RS485I行接口。7.1.2、 功能简介（见表五）表五、功能简介一览表型号输入通道总数/流量测量通道数/显示内容其他功能安装方式显示 方式ZWLY-B供热 回路15/3显示循环水流量、供回水温度/压力、瞬时热量、流速、差压、传感器热态管径、累计流量、 累计热量和累积运行时间、当前时钟等13个参数。、可进行历史数 据查询、参数超 限报警；、可选 配微型打印机接 口；、掉电保护， 重要数据/年/、 丢失。盘装或壁挂显示蒸汽 气体 15/5显示瞬时流量、压力、温度、过热度、热焰、密度、流速、差压、传感器热态管径、累计

21、流量、累计热量和累积运行时间、当前时钟等13个参数。ZWLY-C3/1单屏定点或循环显示瞬时流量、累积流量、介质温度、压力、差压（或流速）等 5个参数。、掉电保护。ZWLYG6/2显示供、回水流量/积累流量/温度/压力/差压、瞬时热重和积累热重等 12个相关参数。ZWLY-D3/1显示瞬时流量、累积流量、介质温度、压力、 差压（或流速）、瞬时热量、累积热量、当前 时钟和停电累计时间等9个相关参数。1、可选配微型打 印机接口； 2、掉 电保护，重要数 据十年不丢失。供热 回路15/3显示循环水流量、供回水温度/压力、瞬时热 量、流速、差压、传感器热态管径、累计流量、 累计热量和累积运行时间等 1

22、2个相关参数。、精度（。）；、 能完成天然气组 分输入和压缩因 子计算；、掉电 保护；、面板可 配装微型打印 机。、输入采用 隔离方式，抗雷 击。壁挂液 晶 显 示蒸汽 气体 15/5显示瞬时流量、压力、温度、过热度、热焰、密度、流速、差压、传感器热态管径、累计流量、累计热量和累积运行时间等 12个相关参数。ZWLYa转换器3/1无显示，接收差压、压力、温度信号，输出流量线性信号，用于与计算机或DCS PLC（统连接。1、掉电保护。无 显 示通用功能：1、测量系统中，2、 二次仪表内部已串接24V.DC电源，3、不4、需另外加装配电器；5、具有如下输出功能：a、标6、准。5v、15v、。10m

23、A 420mA俞出；累积量频率输出；b、RS-232或RS-485串行接口；（具有打印功能的二次仪表，已占用串行接口） c、开关量报警输出。3、具有完备的实时补偿运算、自诊断、数字滤波等功能。功能说明：、输入通道总数/流量测量通道数：指一台二次仪表最多输入的通道数和流量通道数；差压、压力和温度等测量通道之和不得大于输入通道数。、停电时间累计功能：利用该功能可以确定二次仪表的停电时间，便于贸易结算。、随机/定点打印功能：具有打印输出接口的二次仪表可外接面板式微型打印机，根据 用户的需要可设置成定点打印模式（每1、2、4、8、24小时整点打印一次）或随机打印模式。、历史数据查询： 可以随时查询由当

24、前时间上溯五天内每一整点时刻的所有运行、管理 参数。、报警功能：可对流量、温度、压力等设置报警上下限。当实时数据超出设定的报警上、 下限时，该数据将不断闪动。另外，本二次仪表还提供一组报警”输出接点，供用户外接声、光报警器。接点负何为 DC- 24V lA o、完备的实时补偿运算功能：理智系列二次仪表借助 CPU勺运算能力，除采用实时测量补偿法进行流量测量的温、压补偿外，同时包括了对弯管传感器管径的热膨胀修正和空间安装 状态差压值动态的修正，使系统测量准确度得到了保证。可适用于介质状态参数大范围动态变 化的测量需要。、自诊断功能： 二次仪表具有电源电压过低，测量参数异常等自诊断功能。对于训表，

25、当某一回路某参数的测量值超限时，显示屏显示 UUUU：'；其中X表示一个数字该数只能是13,（其中：1表示差压；2表示温度；3表示压力）。当二次仪表内+5V电源电压低于正常值 10%时，二次仪表将始终处于复位状态提醒用户及 时处理。、数字滤波功能： 具有数字滤波和逻辑判断功能，提高系统的稳定性和抗干扰能力。7.1.3、 外形尺寸及安装开口尺寸我厂目前生产的各种盘装表均按照国家标准尺寸设计，其具体几何尺寸情况如表六所示。表六不同型号二次仪表外型尺寸及安装开孔尺寸型号外形尺寸（mm安装开口尺寸（mm）宽 Wj深abZWLY-B160160300+1152+1152、+、16080250+1

26、152176152+1C、C+、D壁挂15022080无无ZWLY-E300430150无无流量转换器14026064无无7.2、C型二次表7.2.1 、简介ZWLYC仪表是在网表基础上开发的单回路多参数单屏显示表，可实现瞬时流量、累积流量、介质温度、压力、流速（或差压）五个参数的定点和循环显示，触摸式按键；具有极强的数字滤波和逻辑判断、实时补偿、自我诊断、掉电保护等功能。7.2.2 、主要性能指标7.2.2.1 、输入信号：差压信号：420mA温度信号：420mA压力信号：420mA机内串接24V电源，不需外接电源。7.2.2.2 、输出信号（根据用户订货要求配备）

27、：模拟量出：4- 20m贼 0 10mA开关量输出：24V-DC-1A接点频率信号：累积量7.2.2.3 、测量精度：优于0.27.2.2.4 、运算精度：优于0.01 7.2.2.5 、通讯功能（根据用户订货要求配备）：具有RS23减RS485!信接口。7.2.2.6 、 具有弯管传感器热态管径修正、空间状态差压修正、弯管传感器管径对流量系数修正、实时密度补偿等计算功能。7.2.2.7 、显示功能：可显示瞬时流量、累积流量、介质温度、压力、流速（或差压）五个参数。7.2.2.8 、自诊断功能：当二次表内+5Vfe源电压低于正常值10%时，二次表将显示8888888,提醒用户及时处理。7.2.

28、2.9 、断电保护功能：主机表内配有微型蓄电池，断电时，运算结果和用户设定的数据一年不会丢失。7.2.2.10 、工作电源：AC： 220V；功耗：小于10W7.2.2.11 、工作环境：温度： -10 50；湿度：小于857.2.2.12 、安装方式：横式、竖式盘装和壁挂7.2.2.13 、开孔尺寸：（单位mm）+0.5+0.5横表：152X76（宽X高）竖表：76+0.5M52+0.5 （宽X高）7.2.2.14 、外形尺寸：（单位 mm宽X深横表：160X80X250竖表：80X160X250壁挂：150220807.2.2.15 、重量：41 kg7.2.4、显示功能图7-3、7-4、

29、7-5是C型表三种表型的前面板显示和按键分布图。叵起ZLRJ-C,智掂弯管流计 画;叵回回上河北工学曜提口匕机展上量却必FE 力 JU*宏建安岫工显小屏为行七位数码管，在显示屏的右侧有对应一个工作参数，它们分别是：瞬时流里t/h单位:,3.吨（m） /小时累积流量-Kt单位:3千吨（km ）工作温度C单位:摄氏度工作压力 MPa单位:兆帕7.2.4.1 、显示内容:5个发光二极管作为显示指示灯,单位：米/秒流速m/s每个指示灯另外，将主机板上的流速/差压显示转换短路环开关（如图 7-6）拔下，流速显示将变为差压显 示：差压Pa 单位：帕便于弯管流量计系统调试使用。7.2.4.2、显示状态按键功

30、能:键为循环显示键键为定参数显示键键为设定参数显示键7.2.4.3、显示方式:7.2.4.3.1 、循环显示:按下键，即进入循环显示状态，依次循环显示流量、累积流量、温度、压力、流速（或差压值）等参数。724.3.2 、定参数显示:按下D键，即进入定参数显示状态，显示当前显示指示灯所指的参数，再次按下可进行参数切换显示。724.3.3 、设定参数显示:按下键，即进入设定参数显示状态，依次显示表七中的参数，显示结束后，即进入循 表七参数代码表标志代码及 有效数字表示参数名称单位应用 范围X X X X X.X弯管传感器管径mm通用riF x x x x X.差压量程Pa通用J 二 X X X X.X温度量程C通用匕 _ X X X X.X温度量程下限C通用F 二 x x.x x X压力量程MPa通用X - X X.X X X压力量程下限MPa通用二 X X X X X.流量报警上限T/h