一 概述
CYJ系列渦街流量計是一種采用壓電晶體作為檢測元件，輸出與流量成正比的標(biāo)準(zhǔn)信號的流量儀表。該儀表可以直接與DDZ-Ⅲ型儀表系統(tǒng)配套，也可以與計算機(jī)及集散系統(tǒng)配套使用，對不同介質(zhì)的流量參數(shù)進(jìn)行測量。該儀表根據(jù)流體渦街的檢測原理，其檢測渦街的壓電晶體不與介質(zhì)接觸，儀表具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好和穩(wěn)定性高的特點.
CYJ系列渦街流量計可用于各種氣體、液體和蒸汽的流量檢測及計量。
CYJ 系列渦街流量計可以與本公司生產(chǎn)的智能流量積算儀配套使用,也可以和其它儀表廠商生產(chǎn)的智能儀表配套使用,具有通用性強(qiáng)的特點。
二 工作原理
渦街流量計的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比”。
流量計流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。如圖一所示,流通本體內(nèi)插入有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質(zhì)流動方向垂直,底面迎向流體。
當(dāng)被測介質(zhì)流過柱體時,在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,旋渦不斷產(chǎn)生和分離,在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦，即“渦街”。理論分析和實驗已證明,旋渦分離的頻率與柱側(cè)介質(zhì)流速成正比。
式中:
f── 柱體側(cè)旋渦分離的頻率(Hz);
V── 柱側(cè)流速(m/s);
d── 柱體迎流面寬度(m);
Sr ── 斯特勞哈爾數(shù)。是一個取決于柱體斷面形狀而與流體性質(zhì)和流速大小基本無關(guān)的常數(shù)。
圖一 圓管內(nèi)的渦街
三 產(chǎn)品特點
傳感器測量探頭采用特殊工藝封裝，耐高溫可達(dá)350℃
敏感元件封狀在探頭體內(nèi)，檢測元件不接觸測量介質(zhì)，使用壽命長
傳感器采用補(bǔ)償設(shè)計，提高儀表抗震性
結(jié)構(gòu)簡單、無可動件，耐用性高
在規(guī)定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，測量不受介質(zhì)溫度、壓力、粘度影響
流量計可應(yīng)用于防爆場合，安全性好
量程比寬，可達(dá)10:1 15:1
通用性強(qiáng)，可測量不潔凈的氣體、液體
四 技術(shù)參數(shù)
環(huán)境溫度: (-40～55)℃ ;
相對濕度: (5～90)% ;
大氣壓力: (86—106)Kpa
公稱通徑: (15～1500)mm(大于200mm為插入式結(jié)構(gòu));
測量介質(zhì): 液體、氣體、蒸汽;
公稱壓力: 1.6Mpa 2.5Mpa 4.0Mpa
介質(zhì)溫度: (-40～+350)℃;
精度等級: 0.5級,1.0級1.5級,2.5級;
線性度: ≤±1.5%;
重復(fù)性: ≤0.5%,≤1.0% ;
輸出信號: 電壓脈沖;
(4～20)mA DC(兩線制);;
供電電源: 電壓脈沖 12V DC或24V DC;
電流型 24V DC
智能電流型 24V DC
智能電池型 3.6V DC
負(fù)載電阻: ***大負(fù)載電阻不超過350Ω。
本體材質(zhì): 304不銹鋼
連接方式: (15～300)mm 法蘭卡裝式結(jié)構(gòu);
(200～1500)mm 為插入式結(jié)構(gòu);
保護(hù)等級: IP65, IP67 ;
電纜接口: PG10
防爆類型: 本安型; 隔爆型
防爆標(biāo)志: iaⅡCT6; dIIBT4
五 工況流量范圍 (m3/h)
六 流量計安裝結(jié)構(gòu)圖
(一) 法蘭卡裝式流量計安裝結(jié)構(gòu)圖
圖二. 法蘭夾裝式結(jié)構(gòu)圖
(二) 插入式流量計安裝結(jié)構(gòu)圖
圖三. 插入式結(jié)構(gòu)圖
圖四 流量計結(jié)構(gòu)尺寸
(三) 流量計結(jié)構(gòu)尺寸
(1) 卡裝式各種不同口徑流量計結(jié)構(gòu)尺寸
七 安裝及接線
(一) 安裝
(1) 安裝地點的選擇
a. 環(huán)境溫度: 流量計的工作環(huán)境溫度不低于-40℃,不高于+55℃,如受到生產(chǎn)設(shè)備的熱幅射時,應(yīng)采取隔熱和通風(fēng)措施。
b. 環(huán)境空氣: 避免將流量計安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中，如只能安裝在含腐蝕性氣體的環(huán)境中,則需提供充分的排風(fēng)措施。
c. 機(jī)械振動和沖擊: 流量計的結(jié)構(gòu)是堅固的,不會因振動而損傷,但振動會產(chǎn)生干擾信號,若管道上的振動和沖擊強(qiáng)烈,而介質(zhì)流速又低，則可能導(dǎo)致干擾信號大于流量信號,造成示值誤差。因此,流量計應(yīng)當(dāng)盡可能安裝在振動和沖擊小的場所,安裝位置在5～20Hz的振動頻率下,要求振動加速度不大于1g,否則應(yīng)采取減振措施。例如,在流量計安裝處振源來向的管道上加裝固定支撐,并安裝防振墊等措施。
特別注意:在空壓機(jī)出口處振動較強(qiáng),不能安裝流量計,應(yīng)安裝在儲氣罐之后.
d. 流量計安裝地點周圍應(yīng)有充裕的空間，安裝在高處的流量計應(yīng)盡量有工作平臺,以便于安裝和維修。此外,為了維修檢查方便,附近應(yīng)有可供測量儀器用的交流220V電源插座。
e. 流量計***好安裝在室內(nèi),必須安裝在室外時,應(yīng)有防曬和防潮措施.
f. 流量計安裝地點應(yīng)遠(yuǎn)離大功率電機(jī),變頻器,大功率變壓器和無線電收發(fā)機(jī),否則,有可能造成儀表不能正常工作.
(2) 對安裝管道的要求
a. 流量計上游側(cè)和下游側(cè)必須要有足夠長的同徑直管段。長度應(yīng)符合下表的要求。
● 法蘭卡裝式(法蘭連接式)流量計直管段
● 插入式流量計直管段
b. 在規(guī)定的直管段長度內(nèi),管道入流段與出流段目測應(yīng)是平直的。為保證被測介質(zhì)滿管,流量計應(yīng)盡量避免安裝在調(diào)節(jié)閥、半開閘閥的下游。一般情況下不在擴(kuò)大管后安裝流量變送器。
c. 流量計可垂直、水平或其它任何角度進(jìn)行安裝,將流量計安裝在垂直或傾斜管道上時,
流體流向應(yīng)是自下而上的。
d. 需要在流量計附近裝設(shè)取壓或測溫點時,取壓點應(yīng)在流量計后3D以外,測溫點應(yīng)在流量計5D以外。
e. 為方便檢修流量計,強(qiáng)烈建議安裝旁通管.在需清洗的管道上或所安裝流量計的管道不能斷流的情況下,就必須安裝旁通管道.
(3) 渦街流量計的安裝
在安裝時必須注意下列事項:
a. 被測介質(zhì)流向必須與流量計上的流向箭頭標(biāo)志一致。
b. 安裝卡裝式流量計時,可通過專用凹面法蘭的凹面保證管道和流量計流通本體同心。并注意密封墊不能深入管中.
(4). 插入式渦街流量計安裝在管道上,需要在安裝處開一個φ87圓孔。
在圓孔處焊上隨流量計提供的連接法蘭，要求開口法蘭短管必須垂直管道并且短管的軸線與管道中心線重合。如圖五所示。
連接法蘭的短管上有加工的凸臺，凸臺和管道外壁對齊，然后進(jìn)行焊接。
圖五 插入式渦街流量計開口法蘭與管道的焊接
a. 根據(jù)需要確定是否安裝球閥。在維修時裝拆流量計時允許中斷流量，則不需要裝球閥;如果不允許中斷流量，則需要裝球閥。球閥由我公司配套供應(yīng)，型號為：Q41F16(DN80)，若需要安裝球閥，訂貨時必須注明。
b. 如果需要安裝球閥，先將球閥裝在開口法蘭上，然后打開球閥，再將插入式渦街流量計裝在球閥上，見圖三。如果不需要安裝球閥，則直接將插入式渦街流量計裝在開口法蘭上，安裝時請注意測速本體應(yīng)在管道中心處。
(二) 接線
說明: a. 安裝流量計的管道及放大器殼體應(yīng)有良好的接地(接地電阻不大于10Ω。
b. 流量計采用二線制接線，推薦采用AVPV2×0.5雙芯屏蔽線。
(1) CYJ-Ⅰ型(脈沖輸出)接線圖
(2) CYJ-Ⅱ型(電流輸出)
(3) CYJ-Ⅲ型(智能型)接線 參見后面智能渦街流量計操作說明
八 流量計參數(shù)的整定
1. 關(guān)于流量計的儀表常數(shù)
流量計在出廠前已經(jīng)過調(diào)試和檢測,每臺流量計的儀表常數(shù)K均已在銘牌和出廠合格證上注明，它的物理意義是在標(biāo)定狀態(tài)下(P=101.3kPa，t=20℃)每流過流量計1升體積流量，流量計輸出的脈沖個數(shù)，單位是1/L。由于測量介質(zhì)溫度變化,測量管道及旋渦發(fā)生體幾何尺寸發(fā)生變化(熱脹冷縮),需對流量儀表常數(shù)進(jìn)行修正,修正系數(shù)KT的表達(dá)式為：
式中:t──測量介質(zhì)的溫度,℃。
2. 流量單位換算方法
(1). 根據(jù)工藝設(shè)定的流量范圍計算出實際管道工作狀態(tài)下的體積流量：
工藝設(shè)定的流量可以是質(zhì)量流量(kg/h)、工作狀態(tài)下的體積流量(m3/h)或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積流量(N m3/h)，將質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積流量換算成工作狀態(tài)下的體積流量的方法如下：
a. 將質(zhì)量流量的***大流量(量程上限)Gmax(kg/h)換算成工作狀態(tài)下的體積流量Qmax(m3/h)，計算公式為：
式中: ρ ──儀表工作條件下介質(zhì)的密度(kg/m3)
b. 將氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的***大流量(量程上限)Q0max(Nm3/h)換算成工作狀態(tài)下的體積流量Qmax(m3/h)，計算公式為：
式中: P ──儀表工作條件下氣體的表壓(MPa);
t ──儀表工作條件下氣體的溫度(℃)。
(2). 根據(jù)工作狀態(tài)下的***大體積流量Qmax(m3/h)計算渦街的***大頻率fmax：
式中: K ──儀表系數(shù)(1/L)，K值標(biāo)明在儀表銘牌上;
──溫度修正系數(shù)。
九 流量計的信號檢測、調(diào)整和校驗方法
1. 靜態(tài)檢測
測量靜態(tài)電流,在24V上串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)電阻，用數(shù)字電壓表測量，或用現(xiàn)場指示表檢測。
在無流量信號條件下，靜態(tài)電流為4mA，現(xiàn)場指示表在0%的位置。如有偏差，可調(diào)電位器W1，但調(diào)之前一定要用示波器或頻率計觀察,確定無頻率信號(方波)，保證頻率電流轉(zhuǎn)換器無輸入的條件下，調(diào)零才有意義。在系數(shù)板不接的條件下，可直接調(diào)W1，實現(xiàn)調(diào)零。
2. 動態(tài)檢測：
動態(tài)檢測是指變送器有信號輸入的條件下進(jìn)行檢測。
輸入上限流量信號，TP4有1000Hz輸出頻率，此時頻率電流變換電路應(yīng)有滿量程輸出，變送器輸出電流應(yīng)為20mA DC，如有偏差，可調(diào)整量程電位器W2，使輸出為20mA DC。一般在使用中改變量程，只需計算KB值，在編碼開關(guān)上相應(yīng)調(diào)好KB值就可改變變送器流量量程，無需調(diào)W2電位器。
3. 模擬檢測方法：
在校驗室進(jìn)行電路測試時，可用模擬檢測方法進(jìn)行。用頻率發(fā)生器信號代替探頭信號，頻率發(fā)生器的輸出外殼屏蔽端不接入端子，而應(yīng)接到(公共地)端，信號輸出端接到放大板輸入端子的任一端子即可。
頻率發(fā)生器輸出信號頻率調(diào)整在變送器出廠合格證所定的頻率范圍內(nèi)，信號幅度在頻率高時稍為增大，一般可控制在1～2VPP值范圍內(nèi)，以能觸發(fā)放大電路有輸出反應(yīng)為準(zhǔn)。
4. 阻尼調(diào)整：
放大電路板上有兩個拔動開關(guān)，分別用以調(diào)整電路輸出信號的阻尼時間，減小輸出信號的
波動。調(diào)整時可用小螺絲刀拔動開關(guān)進(jìn)行。
當(dāng)阻尼開關(guān)都處于OFF時，電路響應(yīng)時間為0.1s;
當(dāng)阻尼開關(guān)“1”打向ON時，電路響應(yīng)時間約為1s;
當(dāng)阻尼開關(guān)“2”打向ON時，電路響應(yīng)時間約為5s;
當(dāng)阻尼開關(guān)“1”，“2”均打向ON時，電路響應(yīng)時間約為6s;
如流量計輸出電流值變化較大，可通過選擇阻尼開關(guān)位置，將輸出電流穩(wěn)定下來。調(diào)整阻尼開關(guān)位置不影響流量計的零位和量程。
5 靈敏度調(diào)整
當(dāng)現(xiàn)場震動干擾過大，已經(jīng)影響正常的測量時，通過放大線路板上K1和K2進(jìn)行調(diào)整。
K1是電路板放大倍數(shù)，K2是電路板靈敏度。由于采用量化的設(shè)計方法，通過撥動開關(guān)的位置即可。一般情況下，K1不用調(diào)整，只調(diào)整K2就能解決，特殊情況下，K1、K2可以配合進(jìn)行調(diào)整。
十 維護(hù)及故障排除
1. 流量計顯示不正常時，應(yīng)檢查工藝狀況是否滿足儀表要求，工藝流量是否落在流量計所能測量的范圍內(nèi)，如不滿足該要求，流量計顯示會不正常的。
2. 流量計所能檢測的介質(zhì)應(yīng)為單相流體，如有氣液兩相現(xiàn)象的介質(zhì)，流量計顯示將不正常。
3. 流量計有故障時，應(yīng)正確區(qū)分是否顯示儀表，或其它二次儀表有故障。如流量計有輸出，而顯示儀表無顯示，這類故障應(yīng)在顯示儀表。
4. 確認(rèn)故障來源于流量計，可按下表進(jìn)行排除處理。
十一 訂貨須知
用戶訂貨時請?zhí)峁┮韵聴l件,以便幫助正確選擇流量計的規(guī)格和系數(shù)。
1. 管道尺寸:外徑×壁厚(mm);
2. 測量介質(zhì)名稱，介質(zhì)密度〔kg/m3〕;
1. 設(shè)定的***大流量即流量計的量程上限值〔kg/h,或m3/h〕;
2. 工藝的***小流量〔kg/h,或m3/h〕;
3. 工作壓力,(MPa);
4. 工作溫度，(℃)
5. 如配我公司智能流量積算儀,請一齊提供：壓力變化范圍，或壓力變送器型號、量程;
溫度變化范圍，或溫度變送器型號、量程。
(操作部分)
1、概述
CYJ系列智能渦街流量計是我公司多年調(diào)研，在CYJ渦街流量傳感器的基礎(chǔ)上研制而成的又一種新型儀表，該儀表具有CYJ渦街流量傳感器的所有優(yōu)點，并增加了以下優(yōu)點：
l 無外接線 — 無須外接電纜提供電源，安裝方便。
l 低 功 耗 — 電池可使用一年以上。
l 斷電保護(hù) — 斷電后保護(hù)數(shù)據(jù)時間大于40年。
l 現(xiàn)場顯示 — 累積流量、瞬時流量、頻率等。
l 線性函數(shù) — 有四段非線性修正可設(shè)置，可提高精度。
l 阻尼選擇 — 有0—16秒阻尼時間選擇，使儀表輸出更穩(wěn)定。
l 自 診 斷 — 儀表出錯、設(shè)定錯誤等都可以被診斷并且顯示出來。
l 通用性好 — 不同口徑線路板通用，在現(xiàn)場更換不需重新標(biāo)定。
2、主要技術(shù)參數(shù)
l 環(huán)境溫度 -15℃ ～ +60℃
l 電源電壓 電流輸出： 24V ± 10% ;DC
脈沖輸出： 12V ～ 24V ;DC
電池供電： 三節(jié)5號堿性電池或一節(jié)3.6V鋰電池
l 輸出信號 電流輸出：4～20mA DC，負(fù)載電阻0～500Ω
脈沖輸出：低電平小于1V;高電平大于電源電壓的80%;
l 防爆等級 dⅡBT2～T4
3、顯示
儀表有兩種狀態(tài)：顯示狀態(tài)和設(shè)定狀態(tài)。在顯示狀態(tài)，通過按鍵可以顯示累積量、瞬時量和自檢結(jié)果。在設(shè)定狀態(tài)，可設(shè)定各種參數(shù)。這兩種狀態(tài)可通過按SET鍵大于3秒釋放后轉(zhuǎn)換。按鍵操作應(yīng)0.5秒以上，否則儀表無反應(yīng)。
面板上有三個鍵：SET、SHIFT和INC。
在顯示狀態(tài)下：
按SHIFT鍵： 累積量→瞬時量→自檢結(jié)果→累積量
按INC 鍵： 累積量←瞬時量←自檢結(jié)果←累積量
按SET鍵不放8秒左右顯示OFF后儀表處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。按任意鍵自動開機(jī)。
4、設(shè)定
設(shè)定狀態(tài)下：
SET 鍵為讀寫鍵，SHIFT 為光標(biāo)移位鍵，INC 為數(shù)字增加鍵(或小數(shù)點移位)。
顯示說明:(1)當(dāng)顯示的數(shù)字為“ 1”：表示數(shù)字1處于閃爍顯示狀態(tài)。
(2)當(dāng)顯示的數(shù)字為“ 1”：表示數(shù)字1處于一直顯示狀態(tài)。
按鍵說明:(1)短按SET鍵：表示按SET鍵大于0.5秒但小于3秒。
(2)長按SET鍵：表示按SET鍵大于3秒后釋放。
(3)按住SET鍵：表示按SET鍵不釋放。
具體操作如下：
注： 1、液體插入式渦街流量計 DN = 01
2、氣體插入式渦街流量計 DN = 05
3、高溫氣體插入式渦街流量計 DN = 09
4、修改參數(shù)不退出設(shè)定狀態(tài)，參數(shù)將不被執(zhí)行和保存。
5、接線
1)、模擬電流輸出接線(OU = 00)
2)、電壓脈沖輸出接線(OU = 01)
3)、無源智能渦街流量計無須外接電線(OU = 02 ~ 07)。
內(nèi)部接電池組(一節(jié)3.6V鋰電池或三節(jié)5號堿性電池)
OU數(shù)值越大電池使用壽命越長;
6、錯誤代碼
正常情況下自檢結(jié)果顯示：GOOD
在出現(xiàn)錯誤時在自檢結(jié)果如下：
7、安裝
詳見CYJ渦街流量計說明書。當(dāng)儀表垂直安裝時，可將表頭內(nèi)的顯示板旋轉(zhuǎn)90度(四顆螺絲固定)，以方便讀數(shù)和操作。
