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概述
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1、SWP-TU 系列渦街流量計應用場合 |
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SWP-TU 系列渦街流量計可以測量以下流體的體積流量： |
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● 液體 |
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● 氣體 |
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● 蒸汽 |
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2、SWP-TU 系列渦街流量計適用于以下應用場合： |
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● 能源工業、水工業 |
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● 石化行業 |
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SWP-TU 系列渦街流量計測量系統 |
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● SWP-TU 系列轉換器 |
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● 壓電傳感器 |
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高性能的電子部件具有較強的互換性，可與任意一個傳感器組裝。 |
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3、工作原理 |
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SWP-TU 渦街流量計以卡曼渦街理論為基礎。在流體中設置旋渦發 |
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生體（阻流體），從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的旋渦，這種 | |
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旋渦稱為卡曼渦街，如圖 1 所示。旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列?！ D 1 SWP-TU渦街原理圖 |
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其旋渦的發生頻率為 f，被測介質來流的平均速度為 V ，旋渦發生體迎面寬度為 d ，根據卡曼渦街原理，有如下關系式： |
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f = St × V / d ?。?1 ） |
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式中 f ------ 渦街發生頻率，（ Hz ）； |
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V------ 旋渦發生體兩側平均流速， ( m/s ) ； |
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St------ 斯特勞哈爾數； ?。ǔ担?/DIV> |
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交替產生的漩渦數通過壓電元件檢測出頻率 f ，經電子線路檢測后送儀表單片機進行運算處理并顯示。 |
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技術指標 |
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1、儀表的外形和尺寸 |
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SWP-TU （夾持式）渦街流量計 |
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DN |
c |
d |
D |
H （普通型） |
H （高溫型） |
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25 |
65 |
25 |
64 |
314 |
404 |
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40 |
65 |
40 |
89 |
300 |
390 |
|
50 |
75 |
50 |
97 |
304 |
394 |
|
80 |
75 |
80 |
122 |
318 |
408 |
|
100 |
110 |
100 |
138 |
328 |
418 |
|
150 |
130 |
150 |
195 |
356 |
446 |
|
200 |
150 |
200 |
245 |
381 |
471 | | |
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2、傳感器和變送器的技術數據 |
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SWP-TU （夾持式）渦街流量計傳感器數據 |
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公稱通徑 DN25 ， 40 ， 50 ， 80 ， 100 ， 150 ， 200 |
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壓力等級 PN2.5MPa |
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過程溫度 普通型 -40~C~+200 ℃ |
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高溫型 -40~C~+300 ℃ |
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表體材料 1Cr18Ni9Ti |
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傳感器材料 1Cr18Ni9Ti |
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傳感器密封圈 石墨 |
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安裝附件材料： |
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定位法蘭 A3 表面鍍鋅 |
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螺栓 A3 表面鍍鋅 |
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螺母 A3 表面鍍鋅 |
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墊圈 A3 表面鍍鋅 |
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密封墊圈 石棉橡膠板 |
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SWP-TU 系列渦街流量計轉換器數據 |
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轉換器外殼材料 鑄鋁表面噴塑 |
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外殼保護等級 IP65 |
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環境溫度 -20~C~+55 ℃ |
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抗震性 1g |
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供電電壓 帶現場顯示，儀表自帶 3.6V 鋰電池 |
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帶現場顯示，脈沖輸出： 12~36V |
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帶現場顯示，脈沖輸出及電流輸出 4~20mA ； 12~36V |
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不帶現場顯示，脈沖輸出 12V ± 0.5V |
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不帶現場顯示，脈沖輸出及電流輸出 4~20mA ； 24V ± 3V |
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電纜入口 M20×1.5 |
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液晶顯示 6 位浮點數顯示瞬時量 |
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8 位浮點數顯示累積量 |
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條碼顯示流量百分比 |
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數據儲存 E 2 PROM ，可保存所有組態數據 |
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防爆等級 Exia Ⅱ CT6 |
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系統測量精度 液體 示值的± 1% |
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氣體 示值的± 1% |
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蒸汽 示值的± 1.5% |
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組裝和安裝 |
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為確保測量系統安全可靠的運行，須***仔細閱讀本章內容。 |
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1、綜述 |
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儀表的防護等級 |
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S WP-TU 系列渦街流量計的防護等級為 IP65 。儀表滿足 IP65 的所有要求，在安裝儀表時，須***注意以下幾點才能保證 IP65 的防 |
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護等級。 |
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● 所有的端蓋須***擰緊。 |
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● 電氣連接所使用的電纜須***具有合適的外徑。 |
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● 電纜密封套須***擰緊。 |
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溫度范圍 |
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● 須***注意儀表所適用的環境溫度和介質溫度。 |
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● 也要注意儀表的安裝位置。 |
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壓力脈動對測量的影響 |
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如果管路系統中有往復泵和壓縮機，則會造成管道內的壓力脈動，因而會引起測量誤差。須***采取以下措施減小壓力脈動，從而保證 |
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測量的準確性。 |
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● 使用緩沖器（適用于氣體和液體） |
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● 使用壓縮氣室（適用于液體） |
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● 在儀表上游使用漸擴管。 |
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選擇合適的安裝位置。 |
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注意 : |
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壓力脈動量ΔPP和渦街強度ΔPW的比值直接影響儀表的測量誤差。這個比值ΔPP/ΔPW不能超過15，否則不能保證系統的測量精度。 |
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ΔPW的計算公式如下： |
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ΔPW =1.47 · 10 -5ρV2 ΔPp/ΔPW≤15 |
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式中：ΔPP= 壓力脈動量，單位 bar |
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ΔPW= 渦街強度，單位 bar |
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ρ = 流體密度，單位 kg/m 3 |
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V= 流體的平均流速，單位 m/s |
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***小背壓和氣蝕想象 |
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由氣蝕造成的管道震動會嚴重影響測量，甚至會損壞流量計的擋體。為了防止氣蝕想象的發生，須***保證儀表的下游有足夠的背壓。 |
|
***下背壓可根據下式計算： |
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P ≥ 2.6Δ P+1.25PD |
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式中： P= 管道下游 5 倍 D 處的***小壓力，單位 bar |
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ΔP= 流經擋體后的壓損，單位 bar |
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PD = 在工作條件下液體的蒸汽壓，單位 bar |
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其他注意事項！ |
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● 在測量液體時，須***將流量計安裝在充滿流體的管道中。 |
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● 在強烈震動的場合，可導致干擾大于流量信號，造成示值誤差。因此，儀表應當盡量安裝在振動和沖擊小的場合（在5~200Hz 的振動 |
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頻率下，要求振動加速不大于 1G ），或在儀表的上下游加工裝支撐件。 |
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● 對容易氣化的液體，須使用氣體隔離器。 |
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● 在測量蒸汽時，要確保管道內不發生冷凝現象。 |
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2、流量計的安裝 |
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為了保證準確的測量，須***遵循以下建議來正確安裝儀表。應當根據工藝管道的內徑尺寸合理選擇流量計表體內徑的標準尺寸，要保 |
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證儀表內徑與管道內徑一致 。 |
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上下游直管段要求 |
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為了保證流量計的準確測量，管道內的流體須***是充分發展的對稱的紊流。***小的直管段要求如下： |
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● 上游： 10D （ 10 倍管徑） |
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● 下游： 5D （ 5 倍管徑） |
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如果流量計前有彎頭、縮徑、擴徑、閥門等，則儀表需要更長的直管段。具體情況見圖 3 和表格。 |
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如果流量計的上游有多個擾流源，則需要更長的直管段。在這種情況下，建議使用整流器。 |
|
整流器 |
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對于大管徑和空間有限的應用場合，直管段的長度要求往往很難達到。在這種情況下，使用整流器將直管段長度減小到 10D 。整流 |
|
器用兩個法蘭安裝在管道上，可以將管道內的擾動減小并具有較小的壓損。 |
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典型管路 |
上游直管段長度 A |
下游直管段長度 |
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有整流器 |
無整流器 |
|
a （ 1 個 90 °彎頭） |
10D |
20D |
5D |
|
b （擴徑） |
10D |
25D |
5D |
|
c （縮徑） |
8D |
15D |
5D |
|
d ( 不在同一個平面 2 個 90 °彎頭 ) |
20D |
40D |
5D |
|
e （控制閥后） |
建議安裝在上游 |
50D |
5D |
|
f （ 2 個 90 °彎頭） |
10D |
25D |
5D | |
|
|
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圖 3 流量計上下游直管段長度要求 |
圖 4 定位法蘭 | |
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保證儀表內徑與管道內徑一致 |
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應當根據工藝管道的尺寸合理選擇儀表表體內徑的標準尺寸。儀表在安裝時，使用本公司提供的定位法蘭可以保證儀表表體與管道同 |
|
心，避免安裝偏心造成的測量誤差。（見圖 4 ） |
|
選擇理想的安裝位置 |
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傳感器可以安裝在室內或室外。傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。如圖 5 （ a ）所示。但測量液體和氣體時為防止氣泡 |
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和滴液的干擾，安裝位置要注意，如圖 5 （ b ）所示。 |
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帶溫度和壓力補償時的安裝位置 （見圖 6 ） |
|
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圖 6 溫度和壓力補償時的安裝位置 |
圖 7 儀表保溫 | |
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儀表的保溫 （見圖 7 ） |
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在測量蒸汽的管道中，為防止轉換器溫度過高，儀表管型支架至少一半不要 保溫。 |
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安裝空間 |
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在儀表維護時，有時需要擰開螺栓或打開儀表端蓋，安裝時請注意以下幾點： |
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● ***小安裝空間：打開儀表端蓋所需空間 12cm ，其它周邊空間應有 10cm 。 |
| ● 應有 15cm 長的多余電纜，這樣在打開端蓋時不至于弄斷電纜。 |
| 3、流量計的組裝 |
| 在安裝流量計時要注意以下事項： |
| ● 要確保流體的流動方向與流量計表體上標明的方向一致。 |
| ● 盡量采用本公司提供的定位法蘭及密封圈，以確保密封及對中可靠。 |
| 安裝部件 |
| SWP-TU 渦街流量計（夾持式）所需安裝零件如下： |
| ● 螺栓 |
| ● 螺母 |
| ● 石棉橡膠密封墊 |
| ● 墊圈 |
| ● 法蘭 |
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4、表頭的安裝 |
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SWP-TU 表頭可以根據用戶希望的***易于觀察和接線的位置要求，在原有的基礎上旋 |
|
轉 270 °的范圍。 |
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具體步驟如下： |
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● 擰松表殼背面的緊固螺釘。 |
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● 將顯示板旋轉到理想的位置，***大可旋轉 270 ° |
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● 方向確定后，擰緊緊固螺釘。 | |
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電氣連接 |
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1、綜述 |
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為了保證 IP65 的防護等級，須***遵循 3.1 節中的相關內容。 |
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2、變送器的連線 |
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步驟： |
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（1）取表頭兩側較為適合電纜連線的一端，卸下此端黃色堵頭，將另一端用表上的堵頭密封牢固。 |
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（2）將電纜穿過電纜密封套。 |
|
|
（3）擰開后蓋。 |
|
（4）從電纜入線孔將電源和信號電纜送入。 |
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（5） 根據連線圖示正確連接。 |
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（6）將電纜密封套緊固，并應保證電纜線在進入電 | |
|
纜密封套之前須***向下壓彎，以確保沒有水汽進入表內。 |
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3、連線圖示 |
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新的管線在安裝儀表之前，須***進行仔細地清洗，以防止損壞儀表。在給儀表上電前，須***執行如下檢查步驟： |
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● 檢查安裝，確保流體的流動方向與表體上標明的方向一致。 |
|
● 檢查電氣連接，確保連線按圖進行。 |
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● 檢查供電電壓，確保供電電壓在所選型號范圍內使用。 |
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如果以上各項檢查完成，一切都正常，則可通電，儀表可以正常使用。 |
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接線示意圖如下： |
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接線端 |
說 明 |
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1 |
F － OUT |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
8 |
|
|
9 |
二線制 + |
|
10 |
二線制 - |
|
11 |
GND |
|
12 |
RTD2 |
|
13 |
RTD1 |
|
14 |
V- (PIN-) |
|
15 |
P+ (PIN+) |
|
16 |
P- |
|
17 |
V+ | |
|
|
|
在強振動應用場合，如果管道沒有流量仍有輸出顯示，則 |
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可調整模擬板的信號放大倍數和觸發電平來抑制振動的影響。 |
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具體方法是： |
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打開后蓋，調整電壓放大倍數的電位器 W1，逆時針旋轉 |
|
電位器W1，信號變小。但應注意：旋轉不要過度，否則將造成 |
|
小流量信號丟失，使測量的下限流量提高，引起測量故障。 |
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現場顯示和按鍵操作 |
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SWP-TU 系列渦街流量計帶有現場顯示儀表，可現場顯 |
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示 6 位字符的瞬時流量及 8 位字符的累積流量，并帶有顯示 |
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方式 、 報警 、 條形碼瞬時流量百分比顯示。 |
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操作方法： |
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打開儀表后蓋，在電路板右方有一黑色電源開關，將“ 1 |
|
”和“ 2 ”開關撥到“ ON ”的位置。這時儀表進入工作顯 |
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示狀態，此時可進行編輯有關參數。 |
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● K 系數的設定與修改 |
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K 系數儀表的是流過每立方米體積流量產生的渦街脈沖個 |
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數，此系數是儀表在出廠前經實際標定得出的。 |
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注意 ：在正常情況下，不允許改變“ K ”系數。 |
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隨著介質溫度的改變，表體材料將會有輕微的熱脹冷縮， |
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只有儀表使用的介質溫度與標定時的溫度相差較大時才有必要 |
|
進行溫度修正。 |
|
按參數修改方式修改“ K ”系數即可。 | |
|
|
按參數修改方式修改“ SLS ”、“ SL ”系數即可。 |
|
|
按參數修改方式修改“ DA ”，“ DAL ”，“ DAH ”，“ DAP ”，“ DAK ”系數即可。 |
|
|
|
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?。?）在 CLK=2132 時，按“ SET ” + “ UP ”鍵進入輸出校對參數 |
?。?）在 PV=OUL 時，輸入電流表測量電流（ 2 個小數點），按“ SET ”鍵 |
|
?。?）在 PV=OUH 時，輸入電流表測量電流（ 2 個小數點），按“ SET ”鍵即可 |
|
|
|
|
?。?）CLK=4132 時，按“ SET ” + “ UP ”鍵進入壓力校對參數 |
?。?）在 PV=PSAL 時，輸入下限壓力 (0 ，不加壓狀態下 ) ，等顯示穩定后，按“ SET ”鍵 |
?。?）在 PV=PSAH 時，輸入上限壓力 ( 滿量程壓力 ) ，等顯示穩定后，按“ SET ”鍵即可 |
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|
|
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?。?）CLK=5132 時，按“ SET ” + “ UP ”鍵進入溫度校對參數 |
?。?）在 PV=TSAL 時，輸入下限溫度 (1000 Ω ) ，等顯示穩定后，按“ SET ”鍵 |
?。?）在 PV=TSAH 時，輸入上限溫度 (3902.6 Ω ) ，等顯示穩定后，按“ SET ”鍵即可 |
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在 CLK= “ 1111 ”下，在 PV 顯示狀態時，同時按上升鍵和下升鍵即可清零。 |
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（1）儀表的流量測量范圍 |
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液體和氣體的流量測量范圍 |
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液體（ 20 ℃水） |
氣體（ 20 ℃， 1bar 空氣） |
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公稱直徑（ mm ） |
測量范圍（ m 3 /h ） |
公稱直徑（ mm ） |
測量范圍（ m 3 /h ） |
|
DN25 |
0.8~12 |
DN25 |
8~120 |
|
DN40 |
2~30 |
DN40 |
18~310 |
|
DN50 |
3~50 |
DN50 |
30~480 |
|
DN80 |
10~130 |
DN80 |
70~1200 |
|
DN100 |
15~200 |
DN100 |
100~1900 |
|
DN150 |
40~450 |
DN150 |
200~4400 |
|
DN200 |
80~1000 |
DN200 |
400~7800 | |
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當被測介質的工作狀態發生變化時，傳感器的流量范圍將受介質密度和粘度的影響而影響其測量起點。此時渦街流量傳感器的流量范 |
|
圍要重新按工作狀態下的流量確定。 |
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液體體積流量測量范圍 |
|
|
500 |
600 |
700 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
Qmax
m3/h |
|
25 |
1.13 |
1.03 |
0.96 |
0.89 |
0.8 |
0.73 |
0.68 |
0.63 |
0.54 |
12 |
|
40 |
2.8 |
2.6 |
2.4 |
2.2 |
2 |
1.8 |
1.7 |
1.6 |
1.5 |
30 |
|
50 |
4.2 |
3.9 |
3.6 |
3.4 |
3 |
2.7 |
2.5 |
2.4 |
2.2 |
50 |
|
80 |
14.1 |
12.9 |
12 |
11.2 |
10 |
9.1 |
8.5 |
7.9 |
7.5 |
130 |
|
100 |
21.2 |
19.4 |
17.9 |
16.8 |
15 |
13.7 |
12.7 |
11.9 |
11.2 |
200 |
|
150 |
57 |
52 |
48 |
45 |
40 |
37 |
34 |
32 |
30 |
450 |
|
200 |
113 |
103 |
96 |
89 |
80 |
73 |
68 |
63 |
60 |
1000 | |
|
氣體工況體積流量測量范圍 |
|
|
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1 |
1.2 |
2 |
3 |
4 |
6 |
8 |
10 |
15 |
20 |
30 |
Q max
m 3 /h |
|
25 |
18 |
16 |
14 |
11.5 |
8 |
7.5 |
7.0 |
6.5 |
5.5 |
4.6 |
4.2 |
3.8 |
3.6 |
3.4 |
120 |
|
40 |
35 |
29 |
25 |
21 |
18 |
16 |
15 |
13 |
11 |
10 |
9.5 |
8 |
7 |
6.4 |
310 |
|
50 |
58 |
46 |
40 |
35 |
30 |
25 |
20 |
16 |
14 |
12 |
10 |
8.5 |
7.5 |
6.5 |
480 |
|
80 |
130 |
92 |
85 |
78 |
70 |
64 |
56 |
46 |
38 |
33 |
28 |
22 |
18 |
16 |
1200 |
|
100 |
220 |
170 |
150 |
128 |
100 |
90 |
82 |
75 |
62 |
55 |
45 |
35 |
29 |
26 |
1900 |
|
150 |
400 |
350 |
300 |
250 |
200 |
180 |
170 |
155 |
145 |
138 |
130 |
120 |
110 |
100 |
4400 |
|
200 |
680 |
610 |
540 |
470 |
400 |
350 |
330 |
280 |
260 |
240 |
210 |
190 |
170 |
140 |
7800 | |
|
（2）管道壓力損失計算 |
|
管道壓力損失計算 |
|
Δ P=1.29 ρ V 2 |
|
式中：Δ P —壓力損失（ MPa ） |
|
ρ—被測介質密度（ kg/m 3 ） |
| V —管道內流體的平均流速（ m/s ） |
|
|
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飽和蒸汽壓損確定舉例： |
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試確定 DN80 在流量為 8t/h ，壓力為 12bar 的壓力損失。 |
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（1）將 kg/h 換算為 m 3 /h ，由蒸汽測量范圍表查出蒸汽密度為 6.13kg/m 3 ，故 8t/h=1305m 3 /h 。 |
|
（2）據 1305m 3 /h 和 DN80 查表得出 C=55 ，計算Δ P=55 × 6.13kg/m 3 =337mbar. |
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3、儀表選型表 |
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SWP-TU(夾裝式)渦街流量計選型表 |
|
防爆類型 |
|
|
| 定購參數表 |
|
規格型號 |
|
|
公稱直徑 |
|
|
|
|
工作流量 |
|
|
|
| |
|
|
工作情況 |
|
|
|
工作壓力 |
|
|
|
|
| |
|
|
介質參數 |
|
|
|
|
| |
|
|
介質溫度 |
|
|
|
|
| |
|
|
環境溫度 |
***高溫度 ℃ |
***低溫度 ℃ |
| |
|
|
聯接方式 |
|
1 、法蘭連接 2 、法蘭卡裝 3 、其他請注明 |
|
安裝方式 |
|
|
|
輸出信號 |
|
1 、 4-20mA （二線制） 2 、脈沖輸出（ OC ） 3 、 4-20mA 或脈沖輸出 |
|
壓力補償范圍 |
（測量熱量、蒸汽請填寫） |
|
溫度補償范圍 |
（測量熱量、蒸汽請填寫） |
|
其它情況 |
| |
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