智能流量積算儀說明書

目錄概述………1功能特點(diǎn)…………………1主要技術(shù)指標(biāo)……………1工作原理…………………2操作說明…………………3數(shù)學(xué)模型…………………10編程舉例…………………11通訊說明…………………12端子接線…………………13一、概述智能流量積算儀，采用先進(jìn)的微電腦芯片及技術(shù)，與各種流量傳感器或變送器、溫度傳感器或變送器和壓力變送器配合使用，可對各種液體、蒸汽、天然氣、一般氣體等流量參數(shù)進(jìn)行測量顯示、累積計(jì)算、報(bào)警控制、變送輸出、數(shù)據(jù)采集及通訊。二、功能特點(diǎn)全范圍自動溫度、壓力補(bǔ)償運(yùn)算，補(bǔ)償方式任意設(shè)定線性積算、開方積算任意設(shè)定瞬時(shí)流量、累積流量、溫度、壓力多種參數(shù)顯示小信號切除功能，切除范圍0-5%可選累積流量值可通過面板按鍵清零，清零操作可鎖掉電保護(hù)功能，累積流量值掉電保持時(shí)間大于5年，所有設(shè)定值掉電后永久保持先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，配合功能強(qiáng)大的儀表芯片，功能組合、系統(tǒng)升級非常方便三、主要技術(shù)指標(biāo)輸入信號〔1〕模擬量輸入：熱電阻：Pt100熱電偶：K、T、E電壓：0～5V、1～5V電流：4～20mA、0～20mA或0～10mA〔2〕脈沖量輸入：波形：矩形、正弦或三角波幅度：大于4V〔或根據(jù)用戶要求任定〕頻率范圍：0～10KHz根本誤差：0.5％FS或0.2％FS±1個(gè)字分辨力：1/20000、14位A/D轉(zhuǎn)換器顯示方式：上排四位數(shù)碼管顯示瞬時(shí)流量，下排八位數(shù)碼管顯示累積流量采樣周期：0.5S1報(bào)警輸出：瞬時(shí)流量或累積流量二限報(bào)警，繼電器輸出觸點(diǎn)容量AC220V/3A變送輸出：4～20mA、0～10mA、1～5V、0～5V精度：±0.3％FS通訊輸出：接口方式—隔離串行雙向通訊接口RS485/RS422/RS232/Modem波特率——300～9600bps內(nèi)部自由設(shè)定饋電輸出：DC24V/50mA電源：開關(guān)電源85～265VAC功耗4W以下使用環(huán)境：環(huán)境溫度：0～50℃相對濕度：<85%RH四、工作原理開開關(guān)量輸入電路變送輸出變送輸出LED顯示光電隔離光電隔離單片機(jī)單片機(jī)光電隔離光電隔離模擬量輸入模擬量輸入量A/D通道開A/D通道開關(guān)通訊接口面板設(shè)定通訊接口面板設(shè)定本儀表原理如框圖所示，本積算儀以單片微處理器為核心，通過輸入信號電路把各種模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，或頻率信號直接由微處理器進(jìn)行計(jì)數(shù)采用，微處理器根據(jù)這些采樣結(jié)果和數(shù)字設(shè)定內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算并顯示和輸出。2五、操作說明〔一〕儀外表板如下圖，左側(cè)三個(gè)指示燈依次為：瞬時(shí)流量指示燈壓力指示燈溫度指示燈右側(cè)二個(gè)指示燈為上限報(bào)警燈下限報(bào)警燈顯示窗顯示內(nèi)容：上排四位數(shù)碼管顯示瞬時(shí)流量值下排八位數(shù)碼管顯示累積流量值〔二〕操作鍵說明SET-參數(shù)設(shè)定鍵，按下此鍵盤，可按次序輸入?yún)?shù)，修改完畢一個(gè)參數(shù)請按SET鍵存貯并進(jìn)入下一個(gè)參數(shù)值的修改。▲—在設(shè)定狀態(tài)時(shí)，用于增加設(shè)定值。▼—在設(shè)定狀態(tài)時(shí)，用于減少設(shè)定值。假設(shè)按下▲或▼不動，數(shù)值將快速增減，松手后停止。CLR-清零鍵，按下此鍵，上排出現(xiàn)-CL-，下排顯示1230，用▲和▼鍵把1230設(shè)成1234后，再按SET鍵，那么完成累積量清零，輸入其它值無效。SEL-選擇鍵，工作狀態(tài)下，選擇顯示瞬時(shí)流量、壓力或溫度，或分時(shí)巡回顯示流量、壓力和溫度值，同時(shí)相應(yīng)的指示燈亮。在設(shè)定參數(shù)時(shí)，選擇鍵用作選擇小數(shù)點(diǎn)的位數(shù)，范圍從0～3?！踩成想娮詸z⑴按儀表的端子接線圖連接好儀表的電源、輸入、輸出、報(bào)警等接線。⑵仔細(xì)檢查儀表的接線，正確無誤前方可翻開電源。⑶接通電源后儀表上排顯示HELO下排顯示PASS字樣表示儀表自檢通過，如果顯示-HH-表示超量限或斷偶及熱阻開路，儀表采用人機(jī)對話形式來輸入?yún)?shù)，用各種提示符來提示應(yīng)輸入的數(shù)據(jù)。3〔四〕參數(shù)設(shè)定按下SET鍵，上排數(shù)碼管出現(xiàn)-cd-，下排數(shù)碼管出現(xiàn)1230，用▲和▼鍵把1230設(shè)成1234后，再按SET鍵，才進(jìn)入?yún)?shù)修改循環(huán)圈，輸入其他值無效，這主要是為了防止非技術(shù)人員誤修改參數(shù)。設(shè)定狀態(tài)下，下排數(shù)碼管顯示功能提示符，下排顯示給定值：工作狀態(tài)下，上排顯示瞬時(shí)流量值，下排顯示累積流量值。Ⅰ、流量信號為電壓電流輸入時(shí)，操作順序如下：〔1〕AA：補(bǔ)償模式，范圍0-3。0—測量液體、天然氣等；1—測量飽和蒸汽；2—測量過熱蒸汽；3—枯燥氣體?！苍斠娏髁克惴ū怼掣搅髁克惴懊芏缺恚猴柡驼羝芏缺怼矄挝唬好芏?ρ=Kg/m3；壓力-P=MPa；溫度-t=℃〕溫度(t)℃024壓力P密度ρ壓力P密度ρ壓力P密度ρ1001101201301401501601701801902002102202302400.10130.14330.19850.27010.36140.47600.61810.79201.00271.25511.55481.90772.31982.79753.34770.59770.82651.1221.4971.9672.5483.2604.1235.1606.3977.8649.59311.6214.0016.760.10880.15320.21140.28670.38230.50210.65020.83101.04961.31111.62101.98522.40982.90103.46700.63880.87981.1901.5832.0732.6793.4204.3165.3916.6718.1889.97412.0714.5217.370.11670.16360.22500.30410.40420.52920.68350.87161.09831.36901.68922.06502.50263.00853.58970.69520.93591.2611.6722.1852.8163.5864.5155.6296.9558.52210.3712.5315.0517.994續(xù)表溫度(t)℃68壓力P密度ρ壓力P密度ρ1001101201301401501601701801902002102202302400.12500.17460.23930.32220.42710.55770.71830.91371.14871.42891.75972.14742.59813.11853.71550.72770.99481.3361.7662.3012.9583.7584.7235.8777.2488.86810.7713.0015.6118.640.13390.18630.25430.34140.45100.58720.75440.95731.20101.49091.83262.23232.69633.23163.84480.77581.0571.4151.8642.4223.1063.9374.9376.3127.5519.22511.1913.4916.1819.305過熱蒸汽密度表〔單位：ρ=Kg/m3〕PMPat℃1501902302703103500.100.150.200.250.300.400.500.801.101.401.702.002.503.003.504.004.505.006.007.000.51640.77811.04231.30891.57832.12372.66584.39666.13137.87859.846411.629515.189018.416822.700827.16430.385235.424343.895456.72010.47070.70790.94661.18691.42871.91662.41213.93725.53427.15409.247310.567613.715016.724320.442724.330327.447531.834239.598850.67800.43230.65..0.86841.08491.30791.75132.19923.56554.97196.42887.93529.505412.240615.036718.226621.495424.509628.243335.302044.63520.40010.60100.80271.00481.20771.61522.02553.27184.54455.84377.17138.535010.879413.337715.924318.660321.571724.653231.006238.59220.37240.55940.74650.93431.12241.50001.88023.02834.19435.37946.58157.80619.888811.997914.256516.552718.933321.422126.709132.54880.34840.52300.69800.87321.04881.40101.75452.82273.90304.99456.09987.21869.113911.049413.028615.053917.127919.262723.700628.40376續(xù)表PMPat℃3904304705105505900.100.150.200.250.300.400.500.801.101.401.702.002.503.003.504.004.505.006.007.000.32720.49120.65530.81980.98451.31441.64562.64403.65124.66735.69366.72608.475010.249312.052813.886215.752717.656521.562925.63300.30860.46310.61780.77260.92771.23771.54982.48843.43354.38575.34416.30907.93329.577511.242512.999114.667916.371919.906223.40210.29190.43810.58420.73160.88561.17081.46482.35003.24024.34965.03745.94197.46328.999110.551212.183513.700915.301718.549521.86750.27690.41560.55410.69250.83201.11021.38882.22743.06903.91574.76655.62047.05158.49459.949911.416912.895014.385917.402920.46990.26340.39530.52710.65910.79131.05561.32042.11642.91503.71834.52305.33226.68588.04869.419710.800312.189413.588516.411919.27450.25120.37680.50260.62840.75401.00621.25852.01682.77743.54014.30565.07456.35827.64988.948010.253311.565012.885015.544018.23147〔2〕L-Sn：設(shè)置流量輸入信號，4-20mA、0-10mA、0-20mA、1-5V、0-5V可選。注：輸入信號選擇對照表提示符輸入信號內(nèi)容提示符輸入信號內(nèi)容tc-k熱電偶K型4-20DC4-20mAtc-S熱電偶S型0-10DC0-10mAtc-E熱電偶E型0-20DC0-20mAtc-t熱電偶T型1-5VDC1-5VPt100熱電阻Pt1000-5VDC0-5VCu50熱電阻Cu50〔3〕KF：開平方運(yùn)算設(shè)置開關(guān)，選擇on，輸入信號與顯示值成開方關(guān)系，選擇OFF，輸入信號與顯示值成線性關(guān)系，提示符on和oFF用▲或▼鍵來改變，并按SET鍵確認(rèn)?！?〕tb：溫度補(bǔ)償設(shè)置開關(guān)，先擇on，需要溫度補(bǔ)償，選擇oFF，不需要溫度補(bǔ)償。注：如果用戶已選擇on，即需要溫度補(bǔ)償，而溫度傳感器或變送器實(shí)際未接，那么儀表自動按不需要溫度補(bǔ)償處理，同時(shí)溫度指示燈閃爍告知?！?〕Pb：壓力補(bǔ)償設(shè)置開關(guān)，選擇on,需要壓力補(bǔ)償，選擇oFF，不需要壓力補(bǔ)償。注：如果用戶已選擇on，即需要壓力補(bǔ)償，而壓力傳感器或變送器實(shí)際未接，那么儀表自動按不需要壓力補(bǔ)償處理，同時(shí)壓力指示燈閃爍告知?！?〕in-c：小信號切除設(shè)定，設(shè)定范圍為0～5，表示小信號切除點(diǎn)為信號量程的0～5%，出廠值為1%?！?〕n-累積量顯示值的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)，范圍從0～3?！?〕Hour：流量單位m2/h和L/min的選擇，設(shè)置on為m2/h設(shè)成OFF為L/minCP：儀表常數(shù)，單位為脈沖數(shù)/m3，即多少個(gè)脈沖數(shù)相當(dāng)體于1升，范圍為10.00-250000.00。當(dāng)輸入信號為頻率時(shí)才有這個(gè)參數(shù)，且無〔2〕、〔3〕參數(shù)?！?〕dot-瞬時(shí)流量顯示值及上下限報(bào)警設(shè)定值的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)，范圍從0-3。〔10〕UL流量量程下限，變送輸出下限。8〔11〕UH-流量量程上限，變送輸出上限。〔12〕HA-瞬時(shí)流量上限報(bào)警值?！?3〕LA-瞬時(shí)流量下限報(bào)警值。〔14〕HA-3：累積流量上限報(bào)警值。帶有累積量報(bào)警的儀表具有清零端子，短接一下實(shí)現(xiàn)累積量清零。〔15〕LA-3：累積流量下限報(bào)警值。〔16〕P-Sn：壓力補(bǔ)償輸入信號類型，4-20mA、0-10mA、0-20mA、1-5V、0-5V可選?！?7〕PL：壓力補(bǔ)償量程下限?！?8〕PH：壓力補(bǔ)償量程上限?！?9〕Po：設(shè)計(jì)工況壓力值。如果壓力補(bǔ)償Pb=oFF，那么不出現(xiàn)16-19項(xiàng)?！?0〕t-Sn：溫度補(bǔ)償輸入信號類型，熱阻、熱偶、mA、V可選。見輸入信號對照表?！?1〕tL-壓力補(bǔ)償量程下限?！?2〕tH-壓力補(bǔ)償量程上限?！?3〕to：設(shè)計(jì)工況溫度值。如果壓力補(bǔ)償Pb=oFF，那么不出現(xiàn)20-23項(xiàng)?！?4〕OSEt：瞬時(shí)流量調(diào)零點(diǎn)校正系數(shù)范圍-99.9-99.9，修正后顯示值=修正前測量值+oSEt。〔25〕bs-L：變送輸出下限時(shí)對應(yīng)的儀表瞬時(shí)流量量程下限。〔26〕bs-H：變送輸出上限時(shí)對應(yīng)的儀表瞬時(shí)流量量程下限?！?7〕Addr：儀表通訊編號，范圍為1-99?！?8〕bAUd：通訊波特率，范圍為300-9600?！?9〕C-oP：選擇通訊協(xié)議，設(shè)置為ON時(shí)為Modbus協(xié)議，設(shè)置為OFF為本公司自行開發(fā)的協(xié)議。Ⅱ、當(dāng)流量信號為脈沖輸入時(shí)，操作順序如下：CP：儀表常數(shù)，單位為脈沖數(shù)/m3，即多少個(gè)脈沖數(shù)相當(dāng)于1立方米，范圍為99.9～2500000.0。當(dāng)測量值介質(zhì)溫度大于150℃，傳感器儀表常數(shù)必須進(jìn)行溫度修改正，溫度修正公式如下：Kt=K20[1+5.1×10-5(t-20)]式中：Kt傳感器工作溫度下的儀表常數(shù)〔1/m3〕K20傳感器出廠時(shí)下的儀表常數(shù)〔1/m3〕T：介質(zhì)溫度〔℃〕9六、數(shù)學(xué)模型由于測量的流量介質(zhì)不同，流量算法不同。該儀表根據(jù)用戶測量情況不同，可以設(shè)置不同的補(bǔ)償算法。注意：對于模式1、2、3，儀表測量顯示的壓力是相對壓力，密度表格中的壓力是絕對壓力。絕對壓力=相對壓力+0.101325MPa?！?〕模式0，常用的補(bǔ)償算法，適合液體流量、天然氣、一般氣體的計(jì)算。當(dāng)沒有溫度補(bǔ)償或壓力補(bǔ)償，不計(jì)算溫補(bǔ)或壓補(bǔ)。Q′=ρQ=〔P×106+98070〕〔To+273.15〕Qρo (Po×106+98070)〔T+273.15〕其中：Q′-補(bǔ)償后的瞬時(shí)流量值Q-設(shè)計(jì)工況點(diǎn)瞬時(shí)流量值，即不需要補(bǔ)償時(shí)的流量值ρ-介質(zhì)密度ρ-o設(shè)計(jì)工況點(diǎn)介質(zhì)密度ρ=P×106+98070R×Z×(T+273.15〕Po-設(shè)計(jì)工況壓力值To-設(shè)計(jì)工況溫度值P-壓力測量值T-溫度測量值R-氣體常數(shù)Z-氣體壓縮系數(shù)RZ值的計(jì)算可根據(jù)流體在工作溫度、工作壓力和工作密度的情況下，代入上式求出近似RZ值，也可以通過查找流體的壓縮系數(shù)和氣體常數(shù)值相乘后得出。只有壓力補(bǔ)償時(shí)，公式為Qˊ=P×106+98070QPo×106+98070只有溫度補(bǔ)償時(shí)，公式為Q′=To+273.15QT+273.15〔2〕模式1，測量飽和蒸汽。飽和蒸汽必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償或壓力補(bǔ)償。且只能選一種補(bǔ)償。溫度測量值范圍應(yīng)在100~240℃；壓力范圍0.101~3.910MPa。10〔3〕模式2，測量過熱蒸汽。過熱蒸汽必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償。溫度測量值發(fā)內(nèi)應(yīng)在150~590℃；壓力范圍0.101~7.00MPa。〔4〕模式3，測量枯燥空氣。七、編程舉例例1：孔板測量某液體，差壓輸入〔信號未開方〕，需要壓力、溫度補(bǔ)償。用戶提供參數(shù)如下：差壓變送器〔4～20mA〕量程=0～300T/h溫度變送器〔Pt100〕量程=0～400℃壓力變送器〔4～20mA〕量程=0～6Mpa設(shè)計(jì)工況溫度T0=342℃設(shè)計(jì)工況密度ρ0=6.6Kg/m3瞬時(shí)流量下限報(bào)警值LA=50T/h瞬時(shí)流量上限報(bào)警值HA=250T/hRZ=935.50ρo=Po×106+98070求出：ρo=3.7MPaR×Z×〔T0+273.15〕參數(shù)設(shè)定如下：KF=onPb=ontb=on.n=1UL=0.0UH=300.0LA=50.0HA=250.0PL=0.000PH=6.000TL=0.0TH=400.0Po=3.700To=342.0例2：孔板測量過熱蒸氣，差壓輸入〔信號已開方〕，需要壓力溫度補(bǔ)償。用戶提供參數(shù)如下：差壓變送器〔4～20mA〕量程=0～4000m3/h溫度變送器〔Pt100〕壓力變送器〔4～20mA〕量程=0～4MPa設(shè)計(jì)工況壓力To=2.0Mpa，設(shè)計(jì)工況密度ρo=4.0Kg/m3，瞬時(shí)流量下限報(bào)警值LA=100m3/h，瞬時(shí)流量上限報(bào)警值HA=3600m3/hRZ=1108.56ρo=P×106+98070求出：To=200℃R×Z×〔To+273.15〕參數(shù)設(shè)定如下：11KF=oFFPb=onTb=on.n=0UL=0UH=4000LA=100.0HA=3