V型锥管道流量传感器教程

GLY系列

V型锥管道流量传感器

讲演：董敏诗（高级工程师）

2009年11月10日第一讲

V形锥管道流量测量部分

一次仪表一管道流量测量基本原理二适用介质三性能指标四安装直管段要求前后直管段要求较短，一般上游只需0至3D，下游只需0至1D。精度高，差压输出值可实现±0.1%

的重复性。压损小，仅为孔板的1/2-1/3。五永久压力损失

由于信号稳定，同其它差压式仪表相比，V型锥管道流量计的满量程差压值低，这也使永久压力损失低。永久压力损失约为差压值的10%～20%左右。不同流量传感器的永久压力损失见下图。V型锥孔板喷嘴文丘理涡街涡轮科氏力六信号稳定性七重塑流速曲线

V形锥管道流量计测量流量采用的计算公式与其它差压式流量计相同，但节流件的结构与其它仪表完全不同。节流件采用悬挂管道中心线的锥体来实现节流。

当介质通过一个很长的管道，管道中没有任何障碍和干扰时，它的流速分布很均匀。但一个截面每点的流速都不相同，由于管壁对介质产生磨擦作用使靠近管壁的流速几乎为零。下图为断面流速分布图。八其它特点在极恶劣的安装条件下，如上游有两个不在同一平面上的弯头，而且很靠近锥体，V型锥体也能使速度分布变得平坦和对称，从而确保了测量精度。由于V型锥流量计的节流缘是钝角，流动时形成边界层，使流体离开了节流缘。边界层效应使肮脏流体不能磨损节流缘，其值长期不变。因此无需重复标定，具有长期的稳定性。显著特点：改善了传统差压流量计的使用局限，提高了精确度和重复性，安装时几乎无直管段要求，自清洗功能，适用于容易结垢的脏污介质，气液两项测量。是一种接近理想状态的节流装置。V锥体后缘产生旋涡小，差压输出稳定，波动小。V锥体受到流体的冲刷，无杂物滞留。

九正确安装

GLY系列V锥流量传感器，安装位置为出厂默认的水平（垂直于水平管通上方或下方）安装，如下图所示。管道垂直时也应保障GLY系列矿用V锥流量传感器是垂直于地面的。十配装导压管时应注意的事项

导压管用于传递过程压力给变送器。如果导压管内的液体中含有气体或管内的气体中有残留物，就不能正确的进行传递压力，测量过程中会引入误差。因此在配装导压管时必须适合流体（气体、液体、蒸汽）的装配方法。导压管上引压阀的安装角度：过程流体是气体及蒸气时引压阀的安装位置应在工艺配管上方。过程流体是液体时引压阀的安装位置应在工艺配管下方。过程流体是气体：原则上变送器位置高于引压阀。过程流体是液体及蒸气时，原则上变送器位置低于引压阀。高低压两侧的导压管不能产生温差。测量蒸气时要使用冷凝槽（管）。第二讲

V形锥管道流量传感器

二次仪表差压测量部分1二次仪表的结构组成电源及信号进线口累积、瞬时、压力和温度显示屏电路盒盖负压端排气阀盖正压端排气阀盖正压端取压过程连接口负压端取压过程连接口外接Pt100热电阻连接口V形锥2基本参数

工作电压：12～24.5VDC

工作电流：≤50mA。瞬时流量：0.5m3/min～700m3/min

介质压力：60kpa～600kpa(绝压)

温度：0℃～100℃200Hz～1000Hz只输出瞬时流量,介质绝对压力，介质温度。

RS485输出累积流量，瞬时流量，介质压力，介质温度。传感器使用电缆的单芯截面积为1.5mm2时，传感器与关联设备的传输距离应不小于2km。3误差

①基本误差

传感器瞬时流量基本误差为±1.5%。；介质压力基本误差为±1.5%；温度的基本误差为±2.5%。②重复性在测量范围内，传感器瞬时流量和介质压力为±1%。③线性度传感器瞬时流量和介质压力的线性度应满足基本误差的要求。④过载性能传感器应能承受1.25倍流量范围上限的流量短时间运行，运行后仍应符合基本误差、重复性、线性度符合要求。⑤耐压强度

传感器应能承受1.5倍公称压力5min的耐压强度试验，不得渗漏和破坏，公称压力表如表1所示。

4电缆线的连接和布线规则

电缆线的连接

布线应注意避开大电感的电动机及其它干扰源；为防止干扰，信号电缆和电源电缆不得穿入同一根电缆保护管内；对于防爆现场，为确保防爆性能，必须按有关规定配线。电缆线的选用

电缆线进口处须进行防水处理，防止液体顺导线浸入内部；电缆请使用600V规格PVC绝缘电缆线或与之规格相当的绳状电缆电线；有干扰的场所请使用屏蔽电线；环境温度较高或较低的使用现场，配线时要选用性能相当的电缆线；在有害气体、液体、或有油和溶剂存在的环境中，请使用耐火耐油绝缘材料的电线或电缆。接地

本安型变送器必须接地，（接地电阻小于100欧姆）。如果选用了内装式避雷保护器时，接地电阻小于10欧姆；接线盒内外各有一专用接地端子，用户可根据需要任选其一接地；接地线请使用600V规格的PVC绝缘导线。5二次仪表Pt100铂热电的连接

注：一般Pt100铂热电与仪表之间的连接线短于1米以内，可以用2线连接。连接线距离在1米以上的，建议采用4线连接以避免连接导线自身电阻带来的测量误差。

两线制铂电阻接线示意图

四线制铂电阻接线示意图

6二次仪表的输出RS485通讯输出多参量；200～1000Hz的频率信号。7表头显示参数

GLY系列矿用气体流量传感器默认主示值是瞬时流量（用户特别要求除外）；压力显示值为4位数；温度显示值为4位数；差压显示值为4位数；累积流量显示为8位整数；瞬时流量显示为6位数。使用中只能同时显示4个参量，前3项可任选其中2项进行显示，后两项为固定显示内容。8表头参数调试设置使用

显示窗显示内容①参数设置说明：用户成套订购时，所配节流装置参数己在传感器中设置完成，可直接安装使用。若不是成套订购使用前必需对相关参数进行设置，设置内容依据所配节流装置不同略有差异。应对照节流装置设计计算书进行必要的参数设置。

②进入修改参数界面

取下显示液晶板锁紧螺钉，液晶板连接线不取。下图为主板元件位置图。拨动开关按键按键③拨码开关使用方法

W1是主板是置数功能开关：开关共有4位。ON为接通，OFF为断开。1-0ff、2-0N、3-0N、4-0N是PC机下传数据状态。1-0N、2-0N、3-0ff、4-0N是按键修改数据状态。1-0N、2-0N、3-0N、4-0N是清除累积值工作状态。1-0ff、2-0ff、3-0ff、4-0N是正常工作状态。K1是修改数据显示键，按动K1键显示出内部参数的序号显示在累积流量的低位上。按动1次显示一组参数。返复按动K1键则循环显01-1A共26组参数。K2是参数修改键。按动1次将修改闪动显示的数，返复按动则将闪动显示的数从00.11.22.直到99.循环修改。每位数据都分带小数点和不带小数点两种。注意：从修改数据操作回到正常工作状态，必须在W1的1、2、3位处于OFF状态后，再将4先OFF后ON一次（相当于重新上一次电）。仪表就从修改数据操作回到正常工作状态。否则仪表仍处于修改数据操作状态。④清除累积值操作

将开关W1各位置于清除累积值状态，再同时按下K1、K2键。再将W1开关置于正常工作状态。1-0ff、2-0ff、3-0ff、4-0N。操作完毕。⑤修改数据操作步骤

请在进行参数设置前，认真查看内部参数表2、3

1）将开关W1的两位同时拨向on进入修改数据初始介面。序号显示0，参数组内容为180。

2）按动K1键，显示出要修改参数的序号（序号显示在液晶板累积流量低位）

3）如果显示的数没有闪动位，马上按动1次K2键，让共6位显示数的最高位闪动起来。

4）每位数闪动10次后转入下一位数闪动，并依次循环。

5）每次要修改的数据必需是6位全部重新置入。也就是只要改变了6位数中的任一位，其它5位数也必需重新置入。否则其它位会置入默认值0

6）多次按动K2键至到你需要的数据出现在闪动位。在多次按动K2键时闪动位的数依顺序改变内容为00.11.22.-----99.循环闪显。

7）如果置入的数是6位整数，则无小数点出现。

8）用k2键置入你需要的全部6位数后，同时按下K1、K2键。回到修改数据初始介面。

9）按动K1键到相应序号，查看修改数据是否正确。出现错误就重新修改。修改正确即可退出。

10）退出修改数据介面的操作：查看修改数据是否正确后，将开关W1的第1，2两位同时断开off，再将第4位拨向断开off后，等待5秒后，再将第4位拨到on,仪表就进入正常工作状态。几点说明：关于表2的备注

1）凡是参数表中备注栏内有★号的数据，请不要随意进行修改。否则可能会出现无法预测的结果，导致仪表不能正常工作。

2）温度和差压只能同时显示一种。设置了温度显示就不要设置差压显示。

3）上表中给定选择（序号11、12、13）中的计算显：是指该参数为实际采样计算并显示出来。给定显：是指该参数用给定值进行计算并显示出来。给定不显：是指该参数用给定值进行计算但不显示出来。计算不显：是指该参数用采样计算值进行流量计算，但该参数不显示。

4）热膨胀系数置入数为乘106后的数。如20号钢在0-500度范围的系数是13.93*10～6mm/mm℃实际置入13.93即可。

5）温度计算系数、压力计算系数及它们的零点mv值是更换相应传感器后校验用的。正常工作状态下不要改变这两组数据。

6）内部增益单元内的数据是差压传感器的调理系数。一般情况下不要改变。⑥公式选择及数据设置示例

例1

配用的节流装置是标准孔板，测量介质为饱合蒸汽。显示单位t/h。需置入如下数据：公式选择单位（10）内置入41

对照孔板设计计算书分别在相对应的单元内置入以下数据。管道内径、孔板开孔直径、流体粘度系数、等熵指数、当地大气压力、管道材料热膨胀系数、节流件材料热膨胀系数。无在线温度、压力补偿的用户，可在给定值单元内置入工况平均压力或温度值。并置入相应选择。例2

配用的节流装置是标准孔板，测量介质为空气。显示单位Nm3/h。公式选择单位（10）内置入21

对照孔板设计计算书分别在相对应的单元内置入以下数据。管道内径、孔板开孔直径、流体粘度系数、等熵指数、当地大气压力、空气的标状密度。例3

配用的节流装置是V型锥，测量介质为饱合蒸汽。显示单位Kg/h。