LCQ涡轮流量计说明书

成都伦慈仪表有限公司1LCQ系列气体智能涡轮流量计使用说明书川制00000415成都伦慈仪表有限公司………………………………………………………………………………气体智能涡轮流量计2成都伦慈仪表有限公司3一.概述LCQ系列气体智能涡轮流量计是我公司按照GB/T21391-2008标准并结合国内外流量仪表先进技术而研制开发的集温度、压力、流量传感器和智能流量积算仪于一体的新一代高精度、高可靠性的精密计量仪表，它出色的低压和高压计量性能，多种信号输出方式以及对流体扰动的低敏感性，使得LCQ系列流量计成为一种特别优秀的能准确计量气体累积量的商业贸易计量仪表。该流量计广泛应用于：城市管线（网）燃气的计量、工业燃气的计量、燃气调压站的计量、能源管理以及其它各种无腐蚀性气体的计量或流量控制等场合。二.主要特点•满足GB/T21391-2008标准的技术要求，经高、低水平扰动试验；•可检测被测气体的温度、压力和流量，能进行流量自动跟踪补偿和压缩因子修正，并显示标准状态下（Pb=101.325kPa,Tb=293.15K）的气体体积累积量；•流量范围宽（Qmin/Qmax=1:20或更宽)，重复性好，精度高（可达1.0级），压力损失小，起始流量低；•具有五段仪表系数设定及自动修正的功能；•采用专用一体化整流器，对流量计的前后直管段安装要求低（前≥3DN，后≥1DN）；•内置式压力、温度传感器，安全性能高、结构紧凑、外形美观；•一节锂电池可连续使用五年以上；•智能流量积算仪可以任意角度定位（转动角度为320°），使流量计在各种安装条件下的读数更方便，更直接；•特有时间显示及实时数据存储之功能，无论什么情况，都能保证内部数据不会丢失，可永久性保存；•仪表具有防爆及防护功能，防爆标志为ExiaⅡCT4,防护等级为IP65。三.技术性能指标3.1标准与认证•执行ISO9951-1993涡轮流量计国际标准；•执行GB/T21391-2008涡轮流量计国家标准；•执行JJG1037-2008涡轮流量计检定规程。3.2准确度等级所有流量计在其指定的整个流量范围内，最大允许误差分别为±1.0%或±1.5%（即精度为1.0级或1.5级），当最小流量小于0.2Qmax时，在Qmin～0.2Qmax范围内的最大允许误差分别为±2.0%或±3.0%。3.3使用条件•环境温度：-30℃～+60℃；•介质温度：-30℃～+80℃；•大气压力：86kPa～106kPa；•相对湿度：5%～95%3.4机械性能指标3.4.1流量计的型号规格及基本参数(见表1)表1润滑方式叶轮材料公称通径DN（mm）型号规格流量范围（m3/h）自润滑油泵塑料铝合金最大压损△Pmax(kPa)LCQ-50S6～65☆★☆★0.3LCQ-50M10～100☆★☆★1.150LCQ-50L16～160☆★☆★1.880LCQ-80S8～160☆★☆★0.9压力等级（MPa）1.6；2.5；4.0；6.3；10.0。壳体材料：1：DN≤250，PN≤1.6MPa,为铝合金外壳。2：其余均为WCB钢外壳。………………………………………………………………………………气体智能涡轮流量计4LCQ-80M13～250☆★☆★1.3LCQ-80L20～400☆★☆★2.0LCQ-100S13～250☆★☆★0.5LCQ-100M20～400☆★☆★1.1100LCQ-100L32～650☆★☆★2.0LCQ-150S32～650☆★★0.7LCQ-150M50～1000☆★★1.2150LCQ-150L80～1600☆★★1.7LCQ-200S50～1000☆★★0.7LCQ-200M80～1600☆★★1.4200LCQ-200L125～2500☆★★1.8LCQ-250S80～1600☆★★1.2LCQ-250M125～2500☆★★1.7250LCQ-250L200～4000☆★★2.0LCQ-300S125～2500☆★★1.8LCQ-300M200～4000☆★★2.0300LCQ-300L325～6500☆★★2.8注:①表中所列的流量范围为产品出厂检定时的流量范围（常温、常压下介质为空气，ρ=1.205kg/m3）；②随着压力的增大，流量范围也随之扩大；③S、M、L分别代表同一口径时较小、中等、较大的流量范围；④符号说明：★—标准配置；☆—可选配置。3.4.2流量计典型特性曲线。流量计典型特性曲线(如图1)所示，垂直轴代表基本误差，水平轴代表流量的百分数图1流量计典型特性曲线3.4.3流量计的压力损失涡轮流量计的压力损失取决于驱动涡轮所需的能量、内部通道阻力引起的损失以及流动速度和流动方向的变化。涡轮流量计在标定时（介质为空气，密度ρ=1.205kg/m3），测得的最大压力损失见表1，对于其它气体，不同工况条件下的压力损失可用下式求得：2maxgbbmaxQQZZTTPP1.205ρΔPΔPbb•••••=式中：ΔP——工作状态下的压损，kPa；成都伦慈仪表有限公司5ΔPmax——标准状态下空气在最大工况流量时的压损（见表1），kPa；ρb——标准状态下（20℃，101.325kPa）介质的密度，kg/m3；Pb——标准大气压，101.325kPa；Tb——标准状态下介质的绝对温度293.15K；P——工作状态下介质的绝对压力（即流量计显示的压力值P=Pa+Pg），kPa；Pa——检定时的当地大气压，kPa；Pg——用压力表测得的压力值（表压），kPa；T——工作状态下介质的绝对温度（273.15+t），K；t——流量计显示的温度值，℃；Zg——工作状态下的气体压缩系数；Zb——标准状态下的气体压缩系数；Q——工作状态下的实际流量，m3/h；Qmax——流量计最大工况流量，m3/h。3.5电气性能指标3.5.1工作电源:•内电源：一节3.6VDC锂电池，低于3.0V时，电池最低条消失（第一条显示的最低值为3.0V）。电池容量显示:每条代表0.2V，电压高于第3条时显示第3条；•外电源：（9～24）VDC，纹波≤50mV，当接入外电源时，内电源自动断开，除CPU外，其他功能部分由外电源供电工作。3.5.2整机功耗:•内电源：平均功耗≤0.5mW，一节锂电池可连续使用5年以上；•外电源：整机功耗≤1W。3.5.3输入信号:•流量信号：（0～2）kHz脉冲信号，Vpp=3.0V；•温度信号：由温度传感器输出的电压信号；•压力信号：由压力传感器输出的电压信号。3.5.4输出信号:•（4～20）mA标准模拟信号：（4～20）mA标准模拟信号线性对应于（0～Qmax）m3/h标准体积流量，流量范围由仪表参数FH、FL设定，传输距离≤200m，接线方式为两线制，由外电源+24VDC供电工作；•标准流量信号：标况流量及工况流量以脉冲信号串的方式输出，二线制。标况流量输出脉冲周期为5ms（可从软件调整）。常态为低电平，传输距离≤50m，每个脉冲代表1.0m3（也可以通过软件调节）；•通迅接口信号：RS-485直接与上位机联网，可远传被测介质的温度、压力、瞬时流量、标准体积总量等仪表有关参数、故障代码、运行状态及实时数据；•电池欠压信号：当电池电压低于3V时，保持高电平输出。•工况流量信号：工况流量以脉冲信号串方式输出，三线制（需外供9～24VDC电源）；•实时数据库：为满足数据管理的需要，仪表具有实时数据存储功能，包括：a)最近400次流量计的启停时间和对应累积流量值；b)最近5000小时累积流量值；c)最近400次的状态记录数（包括：时间、温度、压力、瞬时流量、累积流量值等），间隔时间可设定为（1min～9999min），出厂设置为1440分钟；以上存储数据可利用笔记本电脑或台式计算机通过RS-485接口进行读取。四.流量计的工作原理与结构4.1流量计的工作原理当流体流入流量计时，在进气口专用一体化整流器的作用下得到整流并加速，由于涡轮叶片与流体流向成一定角度，此时涡轮产生转动力矩，在克服摩擦力矩和流体阻力矩后，涡轮开始旋转。在一定的流量………………………………………………………………………………气体智能涡轮流量计6范围内，涡轮旋转的角速度与流体体积流量成正比。根据电磁感应原理，利用磁敏传感器从同轴转动的信号轮上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，该信号经放大、滤波、整形后与温度、压力传感器信号一起进入智能流量积算仪的微处理单元进行运算处理，并把气体的体积流量和总量直接显示于LCD屏上，其工作原理（如图3）所示。4.2流量计的结构（如图2）图2涡轮流量计结构图流量计由以下九个基本部件组成：1．阀体本身带有法兰，根据不同的工作压力，壳体材料可采用铸铝合金或不锈钢。2．整流器进气口专用一体化整流器。3．加油装置为了使流量计工作性能最佳，需要对加油轴承进行定时定量的加油操作。4．涡轮及测量部件涡轮转速与气体流过的流速成正比，通过磁敏传感器检测到工作状态下的气体流量和累积量，叶轮轴安装在两个高精度轴承上，轴承部位采用了反推结构和防尘密封结构及润滑系统，以保证轴承的耐用性和可靠性。5．压力传感器以压阻式扩散硅桥路为敏感元件，其桥臂电阻在外界压力作用下会发生预期变化，因此在一定激励电流作用下，其两个输出端的电位差与外界压力成正比。6．磁敏传感器用多叶片的转子（涡轮）来测量封闭管道中流体流量的传感器，与流量成正比的转子旋转速度由安装在壳体中的磁敏（或磁阻）传感器检出。7．同步轮其转速与涡轮一致8．涡轮支架9．智能流量积算仪工作原理（见图3）由温度、压力检测模拟通道、流量检测数字通道以及微处理单元、液晶驱动电路和其它辅助电路组成，并配有外输信号接口，该智能流量积算仪可以自由旋转320°，在各种安装方式下都可方便读数。流量计算中MCU按气态方程自动进行温度、压力补偿和压缩因子修正，气态方程如下：成都伦慈仪表有限公司7Qb＝Q·TPTPg)Pa(00+·gZbZ＝Q·0PP·TT0·2zF式中：Qb——标况流量，Nm3/h；Q——工况流量，m3/h；P0——标准大气压，101.325kPa；T0——标准状态下介质的绝对温度，293.15K；P——工作状态下介质的绝对压力（即流量计显示的压力值P=Pa+Pg），kPa；Pa——检定时的当地大气压，kPa；Pg——用压力表测得的压力值（表压），kPa；T——工作状态下介质的绝对温度（273.15+t），K；t——流量计显示的温度值，℃；Zg——工作状态下的气体压缩系数；Zb——标准状态下的气体压缩系数。gbzZZF=——气体压缩因子，按国标GB/T21446-2008标准计算。图3智能流量计算仪工作原理图4.3流量计的外形尺寸流量计采用突面（RF）法兰连接方式，法兰尺寸执行GB/T9112～9113-2010标准。流量计表头分别采用一体式体积修正仪和分体式体积修正仪。4.3.1当DN≤150且PN≤1.6MPa时，采用一体式体积修正仪，流量计外形（见图4、表3）。………………………………………………………………………………气体智能涡轮流量计8图4一体式体积修正仪流量计外形尺寸图表3PN1.6MPa一体式体积修正仪流量计外形尺寸单位：mmDNABHDKnLd50150135400165125418102802401484102001608181381003001554402201808181581504501685002852408222124.3.2当DN≥200或PN≥2.5MPa时，采用分体式体积修正仪，流量计外形（见图5、表4）。图5分体式体积修正仪流量计外形尺寸图表4.1PN1.6MPa分体式体积修正仪流量计外形尺寸单位：mmDNABHDKnLd200450213480340295122226825045023852040535512263203004502665504604101226378表4.2PN2.5MPa分体式体积修正仪流量计外形尺寸单位：mmDNABHDKnLd501501352951651254181028024014832020016