智能涡街流量计
使用说明书
北京昆仑中大工控技术有限公司
0
目录
一，产品概述 二，测量原理
三，结构与技术参数 四，流量计的选型 五，流量计的安装 六，流量计的电气连接 七，故障排除与日常维护
1
一、产品概述 1． 概述
KZLU型涡街流量仪表是根据斯特劳哈尔研究成果和卡门涡街理论，利用了流体的自然振动原理，制造的一种检测流体流量的速度式仪表,目前我公司生产以压电晶体或差动电容作为检测部件的两种类型多种规格涡街流量仪表。
该仪表具有无可动部件、测量范围度大、介质适应性广、测量精度高、检定周期长、传输信号距离远、压力损失小、结构简单、运行可靠、使用寿命长、安装维护方便等许多显著优点。可广泛应用于石油化工、治金机械、食品、造纸，以及城市管道供热、供水、煤气等行业的各种液体、气体、蒸气等单相流体的工艺计量和节能管理。 2． 产品特点
采用抗机械震动，抗冲击和抗脏污的结构新设计。
采用最先进的集成电路，信号处理精度高，高抗干扰性，可靠性高。 可选用加宽量程型号，获得优越的小流量性能和扩宽的流量范围。 可选用电容式流量计，抗震性能好，最高测量温度达到450 ℃。 二、测量原理
涡街流量计是由设置在流场中的旋涡发生体、检测探头及相关的电子线路等组成。当液体流经三角柱形旋涡发生体时，它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡，这种旋涡被称为卡门涡街（图1）,在此基础上得出了频率与流体流速的关系： F= St ×V/d
式中：f————————————涡街发生频率（Hz）
V————————旋涡发生体两测的平均流速（m/s）St-----------------------斯特罗哈尔系数（常数）
这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的压力，该压力作用在检测深头上，便产生一系列交变电信号，经过前置放大器转换、整形、放大处理后，输出与旋涡成正比的，同步的脉冲频率信号（或4-20MA直流电流信号）
交变力旋涡发生体探头
图1 三、结构与技术参数 1． 流量计的结构形式
流量计是由表体与检测放大器及连接这两部分的连接杆组成，表体及其组成部件和连接杆均由1Cr18Ni9Ti不锈钢材质制成，具有防腐耐用之优点；仪表根据安装方式不同分三种结构形式，分别是满管式、简易插入式、球阀插入式，结构形式如下图所示：
2
图2 结构示意图 2． 流量计的外形尺寸
参数 H L 公称通径（mm） 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 290 290 290 290 293 299 307 315 325 338 351 376 400 425 65 65 65 70 75 75 75 90 90 100 120 150 160 160
图3
流量计表体屏蔽罩连接导线检测放大器
3、流量计的技术参数
测量介质：液体、气体、蒸汽 测量范围：（见表2） 公称通径：（见表2）非标产品可根据用户要求特殊定做 温度范围：压力式 -40℃~350℃ 电容式 -60℃~400℃
压力规格：PN1.6Mpa; PN2.5Mpa; PN4.0Mpa,更高的压力规格可特殊定做 范 围 度:正常范围1:10 扩展范围1:15 测量精度: 液体、气体 示值±1% 蒸汽 示值±1.5% 插入式流量计 示值±2.5%
3
供 电: 24VDC，6.14v锂电池
输出信号: 脉冲信号 4~20mA电流信号
充许振动加速度:电压式≤0.2g 电容式≤1.0g
环境温度: -40℃~55℃(非防爆场所) -20℃~55℃(防爆场所) 环境湿度:相对湿度5~85% 大气压力:86~106Kpa 信号远传距离: ≤500m
信号线接口:内螺纹M20×1.5 防爆等级(ia)ⅡCT2-T5
防护等级：数量级IP65 潜水型IP68
仪表材质：仪表外壳采用铝合金，表体部分采用1Cr18Ni9Ti不锈钢
结构形式 通径（mm） 25 40 50 满 管 式 65 80 100 125 150 200 250 300 400 插 入 式 500 600 800 1000 1200 1500
四、流量计的选型 1、选型表
LUGB（E）□□-□-□□-□ 压电式/电容式涡街流量计型谱 安装 方式 2 3 4 法兰卡装式 简易插入式 球阀插入式 2 3 被测介质 4 5 6
工况流量范围（m/h） 液体 0．9-10 2．5-26 3．5-38 5．2-65 8-100 12-150 20-250 32-380 50-620 80-1150 120-1300 180-2700 280-4200 410-6100 720-10800 1130-16900 1630-24400 2550-38000 气体 10-100 25-250 40-400 68-680 100-1000 160-1600 230-2300 380-3800 670-6700 1060-10600 1540-15400 2700-27000 4240-42400 6100-61000 10850-108500 17000-170000 24400-244000 38200-382000 蒸汽 12-120 30-300 50-500 85-850 120-1200 190-1900 280-2800 440-4400 790-7900 1200-12000 1780-17800 3200-32000 4950-49500 7100-71000 12660-126600 20000-200000 28500-285000 44500-445000 3直径≥250mm可做插入式流量计 液体 气体 蒸气（250℃以下） 高温（350℃以下）高压蒸汽 特高温（400℃以下）蒸汽（电容式） 4
-02 -04 -05 -06 公 称 通 径 （mm） -08 -10 -12 -15 -20 -25 -30 -40 ： -150 介质压力 25 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 400 ： 1500 -2 -4 1．6Mpa 2．5Mpa 4．0Mpa以上 D -F -B 脉冲频率信号 4-20mADC标准信号 分体式 本安防爆型 耐腐蚀型 潜水型 现场显示型 输出信号 特殊规格 -N -Q -X 型谱举例：
125口径压电式法兰卡装型涡街流量变送器，测量介质蒸汽，温度220度，压力0.8Mpa,仪表型号为LUGB24-12-D 2、选型的方法
仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作，选型的正确与否直接影响仪表的计量精度。 因此，必须正确对仪表进行选型，具体的选型方法可参照以下几条：
根据被测介质的管道通径大小选型，若被测介质的流量范围在表2所列的范围之内，则选择与公称通径相同的流量计即可；若被测介质的流量范围不在表2所列的范围之内，则选择介质流量范围与表2所列范围包容的流量范围所对应的公称通径的流量计，如果同时有多个选择，则应选择最大满足下限流量要求的流量计。 五、流量计的安装 1． 安装环境及条件
流量计在室内、室外均可安装，特殊场所订货时请指出。 流量计应安装在与其公称通径相应的管道上，当测量液体时，必须保证管道内充满
液体，因此介质流向必须是自下而上的。
流量计应该尽可能的安装在没有机械振动管道的管道止，如果不得已安装时，可加
装软管过渡，或者在流量上下游2D处加装管道固定支撑点并加防震垫。 流量计的安装位置应远离强电磁场源，如大功率变送器、电动机等。 流量计应避免安装在温度较高、受设备热辐射或含有腐蚀性气体的场所，若必须安
5
装时须有隔热通风措施。
2.直管段的要求
为了保证流量计的准确测量,管道内的流体必须是充分发展对称的紊流. 最小的直管段要求如下:
上游:10D (10倍管径) 下游:5D (5倍管径)
如果流量计的上游有弯头、缩径、阀门等情形，则需要更长的直管段，具体情况（如图4所示）
图4 仪表安装的直管段要求 3． 满管式流量计的安装步骤
按开口尽寸的要求在管道上进行开口，具使开口的位置满足直管段的要求。 将连接上法兰的整套流量计放入开好口的管道中。 对两片法兰两边实行点焊定位。
将流量计拆下，将法兰按要求焊接好，并清理管道内所有凸出部分。 在法兰的内槽内装上与管道通径相同的密封垫圈，将流量计装入法兰中间，并使流量计
的流向标与流体方向相同，然后用螺栓连接好。 4． 插入式流量计的安装步骤
在满足流量计直管段要求的安装点上开个Φ100的圆缺。
在Φ109×4.5mm基座的下管段与管道上开好的圆缺焊接,基座焊接后目测不得有明显歪斜. 将测速探头插入管道中,调整好插入浓度,使测头中心与管道的中轴想吻合,测头中心线与
管道中轴线的夹角不应大于5度,然后调整好方向使其与流体的流向相同. 把法兰或球阀与焊接好的基座对接,用螺栓固定好.
6.安装中应注意的事项
流量计的安装必须按要求进行,避免因安装不当对仪表造成损伤,以及影响计量精度. 流量计应尽量避免安装在架空较长的管道上,由于管道的下垂容易造成流量计与法兰间的密封泄漏.若必须安装时,须在流量计的上下游2D处分别设置管道支撑点.
如果被测量介质需要进行温度压力补偿时(如蒸汽、压缩空气)，则测压点应在流量计下游约束~5D处，测温点应在流量计流量下游4~8D处（如图6所示）
6
图6 温度压力测量点示意图
六、流量计的电气连接 基本型
6.1电源、输出四位端子：四位端子的第一位是24V电源+、第二位是24V电源－（COM端）、第三位是脉冲或频率输出端、第四是电流输出端。COM是它们公共端，详见下图：
TJTER00TRt+TRX+TRX-TRt-VDD+OUT+OUT-POUTIOUTCOMMTEMPVORTEXPRESSUREVDD-24VCOM
6.2测量显示
测量时显示：瞬时流量及单位，量程百分比值（对应电流输出和频率输出）。涡街测出频率、累积总量或涡街输出频率，上电后，最下一行显示累积总量，可用键切换至输出频率显示。（详见下图）
7
图 键盘定义与液晶显示
说明：1、按一下 “数设置”画面，然后再按“”键，仪表显示软件版本号后按“”键将光标移到“”键出现 “参
”键进””键下面，按一下“入输入密码“00000”状态，输入密码（19818），再按“下面，按一下“将光标移到 “功能选择画面 按一下 “后再按“”键，仪表显示软件版本号, 再按“”键将光标移到“”进入选择操作菜单进行参数设置。如果想返回运行状态，” 键下面，按一下“” 键即可。
”进入功能选择画面，然”键，进行选择，在此画面里共有2项功能可选择；
功能内容 参数设置 总量清零 说 明 选择此功能，可进入参数设置画面 选择此功能，可进行仪表总量清零操作 参数编号 1 2 6.2.1参数设置
设置方法见6.2 6.2.2总量清零
按一下 “
”键，仪表显示软件版本号后按“8
”键出现 “参数设置”画
面，然后再按“键将光标移到“”键翻页到“总量清零”，输入总量清零密码00002，按“”键下面，按一下“””键，当总量清零密码自动变成“00000”
后，仪表的清零功能完成，仪表内部的总量为0。
备注：修改完参数或总量清零后应重新将仪表上电，以确保仪表执行新参数。 6.3用户调试
先按键，进入软件版本显示，然后按键，进入仪表参数菜单，用户可以进入参数设置进行仪表调试。（具体参数详见下表）
LUGB智能型涡街转换器参数一览表 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 参数文字 语 言 测量频率上限 系统增益系数 系统阈值系数 噪声切除系数 流量系数整数 流量系数小数 流体密度 流量单位 流量量程上限 测量滤波时间 下限信号幅值 上限信号幅值 输出类型选择 频率输出范围 仪表通讯地址 仪表通讯速率 电流零点修正 设置方式 选择 选择 选择 置数 置数 置数 置数 置数 选择 置数 选择 置数 置数 选择 选择 置数 选择 置数 参数范围 中文、英文 24～2457Hz 0～99 0～59999 0～59999 0～199 0～0.99999 0.0000～2.9999 L/h、、m3/h、kg/ h、t/h 0~99999 2～32s 0～59999 0～59999 直接脉冲、频率输出、电流输出 1～ 5999 H 0～99 300～38400 0.0000～1.9999 9
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 电流满度修正 输出电流测试 流量修正允许 频率修正点1 修正系数值1 频率修正点2 修正系数值2 频率修正点3 修正系数值3 频率修正点4 修正系数值4 频率修正点5 修正系数值5 频率修正点6 修正系数值6 总量低位设置 总量高位设置 传感器编码1 传感器编码2 仪表编码1 仪表编码2 保密码1 保密码2 置数 置数 选择 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 可以修改 可以修改 用户设置 用户设置 厂家设置 厂家设置 用户可改 用户可改 0.0000～3.9999 0～199.99% 允许、禁止 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 00000～99999 0000～9999 出厂年、月（0-99999） 产品编号（0-99999） 出厂年、月（0-99999） 产品编号（0-99999） 00000～99999 00000～99999 温压补偿型 6.4 仪表接线
6.4.1温压补偿输入六针插座：
选择温压补偿功能，接此输入端（具体详见下图）
10
PI+ PI- PO+ PO- RT+ RT- 6.4.2 电源、输出五针插座：
五针插座的第一针是24V电源+，第二、三针是24V电源－（COM端），第四针是电流输出端(I)，第五针是脉冲或频率输出端(P)。COM是电源、输出公共端，详见下图：
压力传感器桥路供电正 压力传感器桥路供电负 压力传感器输出信号正 压力传感器输出信号负 PT100热电阻一端 PT100热电阻另一端
11
6.5仪表电源
仪表电源要求：DC24V，范围(18～30V) 6.6测量显示
测量时显示：瞬时流量及单位，量程百分比值（对应电流输出和频率输出）。涡街测出频率、累积总量或涡街输出频率，上电后，最下一行显示累积总量，可用键切换至输出频率显示。（详见下图）
图 键盘定义与液晶显示
说明：按一下 “置”画面，然后再按“”键，仪表显示软件版本号后按“”键将光标移到“”键出现 “参数设
”键进入输”下面，”键下面，按一下“入密码“00000”状态，输入密码（19818），再按“按一下“移到 “”键将光标移到“”进入选择操作菜单进行参数设置。如果想返回运行状态，将光标” 键下面，按一下“” 键即可。
12
6.7功能选择画面 按一下 “后再按“
参数编号 1 2 6.10.1参数设置
设置方法见6.10 6.10.2总量清零
按一下 “面，然后再按“键将光标移到“”键，仪表显示软件版本号后按“”键出现 “参数设置”画
”功能内容 参数设置 总量清零 说 明 选择此功能，可进入参数设置画面 选择此功能，可进行仪表总量清零操作 ”键，仪表显示软件版本号, 再按“”进入功能选择画面，然”键，进行选择，在此画面里共有2项功能可选择；
”键翻页到“总量清零”，输入总量清零密码00002，按“”键下面，按一下“”键，当总量清零密码自动变成“00000”
后，仪表的清零功能完成，仪表内部的总量为0。
备注：修改完参数或总量清零后应重新将仪表上电，以确保仪表执行新参数。
6.11用户调试 先按键，进入软件版本显示，然后按键，进入仪表参数菜单，用户可以进入参数设置进行仪表调试。（具体参数详见下表）
LUGB温压补偿型涡街转换器参数一览表
编号 1 2 参数文字 语 言 测量频率上限 设置方式 选择 选择 参数范围 中文、英文 20～2048Hz 13
3 4 5 6 7 8 9 10 测量频率下限 系统增益系数 系统阈值系数 噪声切除系数 流量系数整数 流量系数小数 流体类型 流体密度 置数 选择 置数 置数 置数 置数 选择 置数 0～1999.9 0～15 0～59999 0～59999 0～199 0～0.99999 气体、液体 0.0000～29.999 Uncompensate （不补偿） Steam T+PC （蒸气温压补偿） Steam T C （过热蒸气温度补偿） Steam P C （过热蒸气压力补偿） Air T+P Comp（空气温压补偿） Ar T+P Comp （氩气温压补偿） 11 密度补偿方式 选择 CH4 T+P Comp （甲烷温压补偿） CO T+P Comp（一氧化碳温压补偿） CO2 T+P Comp（二氧化碳温压补偿） O2 T+P Comp （氧气温压补偿） H2 T+P Comp （氢气温压补偿） N2 T+P Comp （氮气温压补偿） 12 13 14 15 16 17 18 19 20
压力增益设置 流量单位 流量量程 测量滤波时间 下限信号幅值 上限信号幅值 输出类型选择 频率输出范围 仪表通讯地址 选择 选择 置数 选择 置数 置数 选择 选择 置数 14
40mV、80 mV、200 mV、400 mV m3/h、kg/ h、t/h 0~99999 1～5s 0～59999 0～59999 直接脉冲、频率输出、电流输出 1～ 5999 H 0～99 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
仪表通讯速率 电流零点修正 电流满度修正 输出电流测试 流量修正允许 频率修正点0 修正系数值0 频率修正点1 修正系数值1 频率修正点2 修正系数值2 频率修正点3 修正系数值3 频率修正点4 修正系数值4 频率修正点5 修正系数值5 频率修正点6 修正系数值6 频率修正点7 修正系数值7 频率修正点8 修正系数值8 频率修正点9 修正系数值9 总量低位设置 总量高位设置 温度零点修正 温度满度修正 选择 置数 置数 置数 选择 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 置数 可以修改 可以修改 置数 置数 15
300～38400 0.0000～1.9999 0.0000～3.9999 0～199.99% 允许、禁止 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 0～1999.9 0～3.9999 00000～99999 0000～9999 －9999～＋9999 0～5.9999 50 51 52 53 54 55 56 57 压力零点修正 压力满度修正 仪表编码1 仪表编码2 温度设定计算 压力设定计算 保密码1 保密码2 置数 置数 厂家设置 厂家设置 置数 置数 用户可改 用户可改 －9999～＋9999 0～5.9999 出厂年、月（0-99999） 产品编号（0-99999） 0～599.9 0～5.999 00000～99999 00000～99999
七、故障排除与日常维护 1、故障排除
仪表在生产过程中，每一台都经过了严格的质量检验，最后一步是实流标定。如果仪表在使用过程中不能正常工作，请按照以下步骤进行检查。 1、1检查电所连接
检查仪表的电源接线端子是否连接正确，是否有电压？ 检查线路连接是否正确？ 检查回路负载和电源极性。 1、2检查安装状况
在管道上安装仪表时是否遵循了相应的安装要求？ 流量是否低于正常的工作范围？ 密封垫口径与管道通径是否相同？ 接地是否良好？
有无突入到管道内的部件？ 管道内是否有结垢现象？ 仪表是否远离振动源？
在强振动应用场合，如果管道内没有流量而仪表仍有输出显示，则可调整信号放大器的灵敏度变小。但应注意，旋转不要过度，否则将造成小流量信号丢失，使测量的下限流量提高，影响测理精度。 2、日常维护
涡街流量计无可动部件，维护量小，正常情况下无须维护，但当被测介质较脏或易结垢时，应定期清洗流量计内壁，清洗时应保护好旋涡发生体及检测探头，注意不要碰伤其表面与棱角。
16
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容