GF100流量傳感器使用說明書

1、在使用產(chǎn)品前請仔細閱讀本說明書GF100型流量傳感器使用說明書執(zhí)行標準：Q/CMAS 7-2003版本號： Ver2.1出版日期： 2005.05.18MAS重慶梅安森科技發(fā)展有限責(zé)任公司GF10 0型流量傳感器使用說明書1概述GF100型流量傳感器(以下簡稱傳感器)是適用于煤礦井下或地面瓦斯抽放管道標況 流量監(jiān)測的本質(zhì)安全型儀器。該傳感器具有無可動部件，檢測元件不接觸流體，可靠性 高，介質(zhì)適應(yīng)性強，工作溫度范圍寬，準確度高等特點，主要應(yīng)用于瓦斯抽放管道監(jiān)控 等。傳感器電路采用單片機設(shè)計，能就地顯示管道流量值，同時輸出頻率信號，供遠程 采集；能遙控調(diào)校零點和靈敏度，并具備故障自檢功能，給使用和

2、維護帶來很大的方便。 傳感器的電源電路采用開關(guān)電源，使整機功耗更低，有利于延長分站和傳感器之間的傳 輸距離。產(chǎn)品的型號定義如下:渦街探頭管徑 測量范圍 流量傳感器2工作原理 2.1渦街流量測量原理在流體中設(shè)置一個三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)會交替地產(chǎn)生有規(guī)則 的旋渦，這種漩渦稱為卡門旋渦。如圖 2.1所示，旋渦列在旋渦發(fā)生下游非對稱地排列。 設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流平均流速為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表 體通徑為D,即可得到關(guān)系式：_f = SrV(1 -1.25d / D)d式中：Sr為斯特羅哈爾數(shù)圖2.1渦街生成原理圖在旋渦發(fā)生體中裝入檢測探頭及相應(yīng)電路即構(gòu)成了傳感

3、器電路，通過檢測漩渦數(shù)量該檢測值經(jīng)換算后即得到流量值。2.2電路原理傳感器的電路工作原理框圖2.2 :CPU板F=|iN321放大 =!敏愿兀件|看】狗 1電游處埋及英它功能塊1=3時仲 iC J EEPROM |圖2.2 傳感器電路原理框圖傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計充分考慮了惡劣的環(huán)境條件，在結(jié)構(gòu)強度和防水性能方面都采取了有 效的措施，同時還特別加大了電源連接器的尺寸，保證傳感器能穩(wěn)定可靠的工作。3技術(shù)特征1）適用條件環(huán)境溫度：0C40C；相對濕度：w 98% ;大氣壓力：86kPa106kPa；可用于煤礦井下有爆炸性氣體危險的環(huán)境中。2）主要技術(shù)指標：測量介質(zhì)：空氣、甲烷介質(zhì)壓力： 1.0 Mpa介質(zhì)

4、溫度：-40 C+350C流速范圍：4.060.0m/s測量范圍：0.00m 3/min 200nVmin基本測量誤差： 2.5%信號輸出：200Hz1000Hz線性對應(yīng)0.00m3/min100ni/min （當設(shè)置量程 w 100時） 200Hz1000Hz線性對應(yīng)0.00m/min200m/min （當設(shè)置量程 100時） 信號帶負載能力：0 Q500Q檢測速度：w 30S雷 諾 數(shù)：正常2X 107X 10 （擴展1X 107X 10）阻力系數(shù)：Cd w 2.6允許振動加速度： 1.0g壽命：三年以上整機工作電壓：8V.DC24V.DC整機工作電流：30mA 18V.DC防爆等級：Ex

5、ibl礦用本質(zhì)安全型3）顯示功能四位紅色數(shù)碼管顯示第一位：正常顯示時為符號位；調(diào)校時顯示功能代號：1- 量程2- 調(diào)零3- 調(diào)靈敏度4- 自檢后三位：測量值顯示，單位 mVmin。4）外型特征：外殼材料：不銹鋼外殼顏色：金屬光澤管徑規(guī)格（mm :80 /100 /150/200 /250 /3004傳感器選型 4.1流量傳感器主要規(guī)格型號名稱型號規(guī)格測量范圍（參考流速 5m/s60m/s，單位 m/min）流量傳感器主機GF100- XX渦街探頭XX=021 寸(25mm)0.15 1.77XX=052 寸(50mm)0.48 7.05XX=104 寸(100mm)1.91 28.3XX=15

6、6 寸(150mm)4.33 63.6XX=208 寸(200mm)7.67 113XX=2510 寸(250mm)12.0 177XX=3012 寸(300mm)17.5 2544.2流速范圍的選擇已知條件換算成工況體積流量流速計算公式正常流速范圍4.34.4Q工=0101325273 15+t 工標況下體積流量Q標 Q工p吾丁次293152Q工=工質(zhì)量流量 G其中：Q工：工況條件下體積流量（m/h ）Q標：標準狀態(tài)下（20 C、101.325kPa ）3的體積流量（NnYh ）Pa：當?shù)卮髿鈮海∕Pap工：介質(zhì)工作壓力（表壓）（MPa雷諾數(shù)范圍要求計算雷諾數(shù)Re： Re= DKv式中 V

7、:管道內(nèi)流體平均流速（d：傳感器口徑（mu：介質(zhì)運動粘度（m/s） 滿足：2 x 104 Re 15D 20D 25D 40D 5D5.3傳感器的上游側(cè)不應(yīng)設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥。5.4如上游直管段長度不能滿足表1要求，建議用戶在上游側(cè)管道中安裝流體整流器。5.5渦街流量計與LGZ變徑整流器配合使用，可使測量的下限降低（3m/s）,量程比擴 大到15： 1以上，安裝變徑整流器應(yīng)先安裝下游段整流噴嘴而后安裝上游段整流噴嘴。5.6傳感器不要安裝在有強烈振動的管道上，以免影響精度。如傳感器在有振動的管段圖53渦街探頭安裝示意圖上安裝時，可采取下面措施來減小振動帶來的干擾：1）在傳感器上游2D處加裝管道固定支

8、撐點；2）在滿足直管段要求前提下，加裝軟管過渡。5.7渦街流量傳感器在安裝過程中不允許用硬物撞 擊，否則將影響計量精度甚至損壞儀表。當預(yù)留安裝 空間小于儀表厚度時，可先用隨表附帶的二根全螺紋 螺栓將安裝空間撐大到能把傳感器放下，然后再用雙 頭螺栓緊固，6操作使用 6.1傳感器的接線傳感器的接線使用產(chǎn)品配套的電纜，延長距離時須使用本安接線盒再配接適宜的礦 用信號電纜。連接插頭時先將插頭缺口對插座上的凸棱，插緊后上好鎖緊環(huán)即可。信號 接通后，數(shù)碼顯示的右下角紅色指示燈亮。輸出接線顏色規(guī)則如下：1 ）電源電纜按以下定義和顏色接線：紅色線電源正極（電纜插頭1腳）藍色線電源負極（電纜插頭2腳）白色線頻率

9、（電流）信號輸出485A（電纜插頭3腳）綠色線斷電信號輸出485B（電纜插頭4腳）渦街探頭側(cè)傳感器主機側(cè)1電源正極輸入1腳一電源正極輸出2電流信號輸出2腳一未用3 未用3腳電流信號輸入4 屏蔽線4腳一未用6.2渦街探頭的接線6.2.1連接電纜線請選用3X0.5 mm2或2X0.5 mm2屏蔽電纜；6.2.2導(dǎo)線與接線端子連接必須可靠；6.2.3電纜屏蔽網(wǎng)應(yīng)在安全場所可靠接地，禁止與儀表外殼連接。6.2.4渦街探頭殼體上設(shè)有接地螺栓，用戶使用時應(yīng)可靠接地。6.3儀器的調(diào)節(jié)6.3.1渦街探頭的調(diào)節(jié)1）渦街探頭輸出電流與頻率及工況流量的換算關(guān)系I =4-力或q一4）QQ16其中：I 輸出電流量（mA

10、Q 滿度流量（m/h） q 工況實際流量（nVh ）注意：用戶在按滿流量選擇變送器時，在變送器中已按該口徑傳感器的儀表常數(shù)進行了 換算，用戶在使用時，無需再考慮儀表常數(shù)，但要注意該變送器不能與其它口徑變送器 互換。2）零流量檢查渦街探頭在零流量狀態(tài)下，內(nèi)部放大器應(yīng)無脈沖輸出，傳感器主機顯示瞬時流量應(yīng)為零。將電流表串入輸出回路中，在流量為零時，電流表指示值應(yīng)為4.00 土 0.01mA如果電流有跳動，應(yīng)檢查管道是否有強烈振動干擾信號產(chǎn)生誤觸發(fā)，此時，要采取 措施消除或降低管道振動，如振動消除后，輸出仍不為零，應(yīng)檢查TP2是否有脈沖輸出，若有脈沖輸出，可調(diào)整 W2降低觸發(fā)靈敏度，（逆時針方向轉(zhuǎn)動）

11、或同時調(diào)整 W1 （逆時 針方向轉(zhuǎn)動）以減小增益。如用示波器監(jiān)測 TP1、TP2,波形如圖6.2。觸發(fā)電辛tp2圖6.2渦街探頭零流量脈沖波形示意圖3）正常流量的檢查電流變換電路在出廠時已按用戶要求調(diào)整好，在現(xiàn)場不允許進行調(diào)整。當管道內(nèi)有介 質(zhì)流動時，流量顯示設(shè)備的指示應(yīng)保持與流量變化規(guī)律相同，一般情況下瞬時流量指示 平穩(wěn)。當有流量無指示值或指示值跳動較大時，可適當調(diào)整W1 W2使之正常。用示波器監(jiān)測TP1、TP2測試點。如有誤觸發(fā)可適當調(diào)整 W2降低觸發(fā)靈敏度（逆時針方向轉(zhuǎn)動）TP5HW1 JU圖6.3 渦街探頭誤觸發(fā)脈沖波形示意圖如有漏觸發(fā)可適當調(diào)整W2提高觸發(fā)靈敏度（順時針方向轉(zhuǎn)動）或同

12、時調(diào)整W1提高增益（順時針方向轉(zhuǎn)動），波形如圖6.4TP2 圖6.4渦街探頭調(diào)整后消除誤觸發(fā)脈沖波形示意圖6.3.2傳感器主機的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)零點前需要將傳感器預(yù)熱10分鐘以上（1）轉(zhuǎn)換量程設(shè)置為使輸出信號和測量值相一致，應(yīng)根據(jù)渦街探頭的量程，設(shè)置傳感器的轉(zhuǎn)換量程計算方法為：設(shè)置量程=渦街探頭小時量程( m) /60min如渦街探頭量程為6000m/h,可將傳感器的轉(zhuǎn)換量程設(shè)置為100。此時傳感器輸出信號為 200Hz 1000Hz對應(yīng)0.00m3/min100riVmin。設(shè)置時按遙控器的功能鍵， 使第一位數(shù)碼 管顯示的功能編號為“1”再按動上下鍵，使后三位數(shù)碼管顯示值為設(shè)置量程。調(diào)好后， 再次按

13、動功能鍵，直到使第一位數(shù)碼管顯示的功能編號消失，調(diào)量程工作即告完成。(2) 零點調(diào)節(jié)預(yù)熱完成后，觀察傳感器LED數(shù)字顯示值是否為零。若有偏差時，將遙控器對準傳 感器顯示窗,按功能鍵，使第一位數(shù)碼管顯示為2，此時為設(shè)置零點功能。同時按遙控 器的上升鍵和下降鍵，使儀器完成校零工作，也可按上鍵或下鍵調(diào)節(jié)。(3) 靈敏度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)顯示靈敏度必須在有標準電流源的情況下方可進行。將傳感器渦街探頭接口按接線表與標準電流信號源連接好，輸出電流幅值設(shè)為12mA觀察傳感器顯示值是否為滿量程的一半。若有偏差，按遙控器功能鍵，使第一位 數(shù)碼管顯示“ 3”，此時為設(shè)置靈敏度功能。若顯示值比標準值小，按遙控器的上升鍵； 使

14、兩者一致；反之，若顯示值比標準值大，則按遙控器的下降鍵。(4) 自檢功能該功能用以檢查儀器工作是否正常。進入功能“ 4”后，儀器顯示100,輸出對應(yīng)為3.00 _ 0.05mA信號。4以后的功能只能在按下CPU板上的K1鍵后才能進入。按上、下鍵調(diào)節(jié)。(按下K1 再按遙控板上的的功能鍵，進入功能 1后就可以松開K1 了)(5) 時鐘“小時”(6) 時鐘“分”(7) 時鐘“月”(8) 時鐘“日”(9) 傳感器上的電壓(c) 傳感器上CPU自身的溫度(一般可約等于環(huán)境溫度)(d) 傳感器的地址編號注意：任何調(diào)整進行后，都必須按動遙控器上的功能鍵，使第一位數(shù)碼管顯示功能 號循環(huán)直至消失后才會生效。零點

15、和靈敏度調(diào)節(jié)可以一次完成。7典型故障處理7.1傳感器顯示不動或零點輸出高檢查探頭調(diào)校是否正確。若須重新調(diào)校須由專業(yè)人士操作。7.2顯示數(shù)字跳動、亂碼檢查電源是否正常。7.2遙控不靈若傳感器接收不到遙控信號，首先檢查遙控器電池是否有電，確認有電后再更換傳感 器線路板數(shù)碼管旁的紅外接收頭（SFH）。若數(shù)碼管功能位數(shù)字亂跳而無法控制，也可更換 SFH8維護及保養(yǎng)1）在使用前請先仔細閱讀說明書，按照操作步驟進行。在沒有標準信號源的情況下 不得調(diào)節(jié)傳感器零點和靈敏度。2）傳感器應(yīng)指定專人維護和保養(yǎng)，維護人員須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)。3）傳感器的零點和靈敏度要定期調(diào)校，一般為每月一次。若未超差時可繼續(xù)使用。4）使用

16、中避免猛烈碰撞。9運輸及貯存?zhèn)鞲衅髟谶\輸過程中須包裝完好，避免雨雪直接淋襲，可適于公路、鐵路、航空、 水路運輸。傳感器應(yīng)存放在通風(fēng)良好，無腐蝕性氣體的庫房內(nèi)。10裝箱清單：傳感器1臺傳感器遙控器 1個（兩臺配一個）渦街探頭1個（規(guī)格按配置）等流變徑（根據(jù)配置）主機連接電纜 1根渦街連接電纜 1根內(nèi)六角扳手1只說明書1本包裝盒1個11其他產(chǎn)品執(zhí)行標準：Q/MAS 7-2003 防爆合格證號：1034448 安全標志準用證號：20033798 附錄1：主要材料部件一覽表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量1三端穩(wěn)壓器78L05只12集成基準電壓LM385-1.2只13單片機MAS-CPU塊14遙控接收電路BL

17、9149只15整流二級管1N4007只16發(fā)光二極管3只27數(shù)碼管HS-5462DS只18三極管8550只39三極管9013只710多圈電位器100Q只111獨石電容0.1只612運放LM358塊313綠色接線端子DG126-2P只214綠色接線端子DG126-4P只215雙排跳針2.54/18P只116雙排跳針2.54/22P只117隔離柱AS-10根118蜂鳴器只119通用遙控器YHT1 型只120遙控器電池3V只121PCBG-D MAIN V1.4塊1222324252627GF10 0型流量傳感器使用說明書4附錄2渦街探頭外形尺寸134CJH附錄3等流變徑噴嘴外形尺寸Il11FFkL

18、t;噴嘴上游側(cè)部件DD2| plH2噴嘴下游側(cè)部件DND1D2H1H2A252560338438654040883504506550509836046065808012438648665100100148410510651501501964585588020020026052262280250250320582682100300300370632732100單位：mmDND1D2H1H24040253120505025452050504026.52080805052.5211001008042.5251001005079.525125125100482515015010081.52720020015074.52925025020074.56430030025074.511530030020