皮托管流速变送器使用说明书目录
- 安全警示－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-（2）
- 构成及原理－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（2）
- 型号说明－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-（3）
- 技术性能－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-（4）
- 安装及接线－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（4）
- 调试与使用－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（5）
- 故障处理－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（6）
- 注意事项－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－（7）
1.安全与警告
1.1任何情况下不规范的操作都可能引起人员及仪器的伤害，请遵守所有电器及设备的安全规范。
1.2在维修﹑拆卸电器元件前请确认电源已经断开﹗
1.3仪表接通电源之前，请确认所有外接线正确，任何短路均可能造成仪表数据丢失或程序破坏.
1.4在清除或修改仪表原有数据前，请确认该操作的合法性，一旦实施操作原有数据可能无法恢复，建议操作前将原有数据记录以备查取.
2. 测量系统结构型式及原理
见图1所示，皮托管流速计主要由“X”型皮托管检测头﹑取压管保护套管﹑差压变送器﹑反吹控制阀等
部件构成。测量时将皮托管流速计探头插入管路中，并使全压和背压探头中心轴线处于过流断面中心且与流线方向一致，全压探头测孔正面应对来流，检测流体总压，并将其传递给差压变送器；同时背压探头测孔拾取节流静压也将其传递给变送器，变送器读取动﹑静压差值并将其转换成相应的流速比例电流（4～20mA）传送给显示仪表或计算机进行数据处理。皮托管内外表面均做了特殊处理，可有效避免烟气腐蚀并减少粉尘粘附。电磁阀主要用于脏污气体（如锅炉排放的烟气）测量时的系统反吹：当探头检测孔粘附﹑积淀灰尘污物时，电磁阀定时或按预定程序开启，将压缩空气同时接入两个取压管进行吹除作业；正常测量时电磁阀则处于关断状态 ！
皮托管流速计为用户提供标准（4～20mA）流速比例电流输出，需要特别说明的是由此电流计算得出的流速（见公式2）是假定测量介质为空气且空气状态为标准状态（20℃，760mmHg）时的计算值，用户欲获得实际介质在实测工况下的流速V值需首先按公式3及公式4计算实际介质相对空气的密度补偿系数K1和温压补偿系数K2，然后按公式1计算得到最终结果。若用户还需计算流量值，则按公式5计算即可。其中密度补偿系数K1可以是实时测算值，也可以是一次性设定值；过流断面速度分布系数ξ与过流断面几何形状及雷诺数（或流速）相关，表1给出了部分数值，仅供参考。我公司供货时会在随机文件中给出针对本机使用环境的具体数值，望用户注意查询。
以下相关公式：
V = K1·K2 ·V0（公式1）
V0= C(2ΔP/ρ0)0.5 = Vmax（I输出-4）/16（公式2）
K1=(ρ1/ρ0)0.5（公式3）
K2=[（t+273.15）101.325/（PA+ PS）293.15]0.5 （公式4）
Q = 3600·V·A·ξ（公式5）
式中：V －－－－－－－－ 工况下烟气计算流速 m/ s
V0 －－－－－－－－ 空气标准状态（20℃，760mmHg）实测流速 m/ s
Vmax －－－－ 皮托管流速测量上限值 m/ s
C －－－－－－－－ 皮托管仪表系数；ΔP －－－－－－- 压差 Pa
I输出 －－－－-皮托管流速比例电流输出值 mA
ρ－－－－－－－－－－ 工作状态烟气密度 kg/ m3
ρ1 －－－－－－－－－－ 标准状态（20℃，760mmHg）烟气密度 kg/ Nm3
ρ0－－－－－－－－标准状态（20℃，760mmHg）空气密度 kg/ Nm3 ；ρ0= 1.205kg/ Nm3
K1 －－－－- 烟气相对空气密度修正系数； K2 －－－－- 温压补偿系数
PA －－－－ 安装地大气压 kPa ； PS －－－－-实测管静压kPa
Q －－－－－－－－ 工况瞬时流量 m3/ h
A－－－－－－－－ 过流断面面积 m2；ξ－－－－－－－－ 过流断面速度分布系数
以上所述的分步计算模式适于具有上位机的DCS系统用户；对于用于独立测量的用户，本公司可配套专用的显示仪表，直接显示流速V或流量Q值。
表1.圆形管道过流断面速度分布系数ξ
雷诺数范围ReD | 速度分布系数ξ | 不同皮托管插入长度对应流速V0范围（m/s） |
200 | 400 | 600 | 1000 | 1500 | 2000 |
≥3.2x106 | 0.866 | ≥119.5 | ≥59.8 | ≥39.8 | ≥23.9 | ≥15.9 | ≥12.0 |
≥1.1x 106 | 0.850 | ≥41.1 | ≥20.5 | ≥13.7 | ≥8.3 | ≥5.5 | ≥4.11 |
≥1.1x 105 | 0.820 | ≥4.1 | ≥2.1 | ≥1.4 | ≥0.8 | ≥0.55 | ≥0.41 |
≥2.3x104 | 0.810 | ≥0.9 | ≥0.43 | ≥0.3 | ≥0.2 | ≥0.12 | ≥0.09 |
≤2.3x103 | 0.500 | ≤0.1 | ≤0.05 | ≤0.03 | ≤0.02 | ≤0.01 | ≤0.01 |
3.型号及说明
皮托管流速计型号：
LKP— G 2 1 1 — 03 —L××××
皮托管标称长度：见表1
测量系统配置类型：见表2
测量管路姿态代码：水平管1，垂直管2
测量管压力等级代码：见表3
测量介质温度等级代码：见表4
被测介质代码：见表5
S型皮托管
表1
测量管 公称直径 | DN600 | DN800 | DN1000 | DN1200 | DN1400 | DN1600 | DN1800 | DN2000 | DN3000 | ＞DN3000 |
皮托管 标称长度 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1500 | 2000 |
表2
系统配置类型代码 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 |
系统配置类型说明 | 一体化测速 | 一体化测速+反吹 | 一体化测速、静压+反吹 | 一体化测速、静压、温度+反吹 | 一体化测速、静压、温度 |
表3
测量管压力等级代码 | 1 | 2 | 3 |
测量管压力等级代码说明 | 管压Pg＜1.0Mpa | 管压Pg＜2.5Mpa | 管压Pg＜4.0Mpa |
表4
测量介质温度等级代码 | 1 | 2 | 3 |
介质温度等级代码说明 | 温度：＜1500C | 温度：＜3000C | 温度：＜4000C |
表5
4.技术性能
4.1适用范围
系列皮托管流速计适用于测量蒸汽﹑液体﹑空气﹑煤气等介质管速，尤其适合大口径风管风速测量，具有原理可靠﹑结构简单﹑成本低廉等特点，是工业锅炉燃气排放在线监测系统理想的流量检测配套仪表。PT1
4.2 性能参数
☆ 规格：插入长度：200；400；600；1000；1500；2000可选，或定制长度
☆ 可测风速范围：0～30m/s到0～80m/s可选；范围度1：10
☆精度：≤±1%FS
☆ 校验频率；12个月
☆电源：变送器 24VDC；电磁阀 220VAC
5. 安装与接线
5.1仪表安装
参见图1﹑图2﹑图3﹑所示,皮托管安装质量对其测量有较大影响，由于皮托管流量计是依据充满圆
管的稳定流动流体理论进行工作的，因此选择测量点时应远离风机﹑阀门﹑弯头等易造成流态波动的元件，且测量点上游应有3D～5D的直管段，以保证测量点处过流断面速度分布规律符合要求。
皮托管采用插入式安装，因此全压及背压取压管轴线必须和管道几何对称中心轴线共面，使得全压测孔正面应对来流。皮托管流量计在管线上的安装姿态为：插入保护管轴线垂直相交管道几何对称中心轴线，安装姿态不正确将引起皮托管仪表系数C不确定度大大增加，望用户安装前测量好安装点的相关尺寸以便调整，使得皮托管安装符合要求。
5.2输出方式及阻抗匹配
a．差压变送器输出4～20mA差压比例电流信号 ；输出方式：两线制。.
b．供电直流电源纹波应小于2% ，总的电源负载等于采样电阻，信号线电阻及回路上相关控制仪负载阻的总和。应注意，若使用本质安全栅，则安全栅电阻必须计入其中。电源负载极限按下式计算：
RL = 43.5x（V1—10.5）
式中：RL－－－－－－－－－－最大回路电阻；V1－－－－－－－－－－－－－－电源电压
以上各点请在接线前仔细核查，凡不符合要求的配件及接口设备一律不得接入仪表，以免造成仪器损坏。
5.3仪表接线
仪表接线实际就是差压变送器接线，见图4所示，请对照使用说明书将电源﹑负载接入相应的信号输出端子上，请勿接入标有：“test”的两个端子或使接线短路，任何短路均可能造成仪表烧毁﹑数据丢失或程序破坏﹗确认接线正确无误后即可接通电源使用.
+ 4～20mA差压比例电流
+ - + - +
24VDC
-
RL=250Ω
1
2 3 4 5
图4. 差压变送器接线图
1 3051差压变送器 2 信号输出端子3 测试端子（test） 4用户采样电阻 5电源
6.调试及使用
6.1仪表调整
完成皮托管安装及接线工作后，尚需进行适当调整才能正常使用。一般而言，由于制造及安装焊接等原因，皮托管安装后难以保证差压变送器两个取压口中心点处于同一水平面，如此可能使得差压变送器在没有流量时产生输出即零点错误，为消除此影响，需要对差压变送器进行零点微调。调整时请注意：如果工艺管路处于运行状态，则需首先将保护套装于检测头部，保证高低压侧无差压产生。然后将整个皮托管正确安装就位，再做零点微调，调整完了将皮托管抽出，拆下保护套，重新将皮托管装好即可。如果工艺管路处于停运状态，在确认无自然风或管路中介质无流动时，则可以直接做零点调整。
调整方法有两种：1. 如果您有275HART手操器，只要按菜单程序（见表2）进行相应的操作即可；如果您没有275HART手操器，需使用差压变送器本机零点按钮进行调整。
步骤如下：
a． 拧松变送器表盖上固定认证标牌的螺钉，旋开标牌，露出零点和量程按钮（标有“Z”者为零点）
b． 拧松变送器的两个排污阀，使得变送器高﹑低压检测室直通大气，同时确认管道中没有流量。
c． 按住零点按钮至少两秒钟，同时核查两个“test”端子间电流值是否为4mA ，如果正确无误，则调试结束。
表2。利用275 HART通信器微调差压变送器零点说明
序号 | 屏幕显示 | 显示说明 | 随后操作 |
1 | 3051： 0007 OnLine 1 Device setup 2 PV 0.89 KPa 3 AO 4.370 mA 4 LRV 0.00 KPa 5 URV 50.00 KPa | OnLine菜单 | 1，2，3，3，1 |
2 | 3051： 0007 WARN-Loop should be removed From automatic control. ABORT OK | 提醒:将回路脱离自控状态？ | OK |
3 | 3051： 0007 WARN-This will affect sensor Calibration. ABORTOK | 提醒:允许对变送器进行校验？ | OK |
4 | 3051： 0007 WARN-Apply 0 input to sensor ABORTOK | 提醒:将变送器清零？ | OK |
5 | 3051： 0007 NOTE-Loop may be retured to automatic control. ABORT OK | 提醒:回路可以回复自控状态？ | OK |
6 | 3051： 0007 1Zero trim 2 Lower sensor trim 3 Upper sensor trim 4 sensor trim cal. typ 5 sensor trim point HELPSAVEHOME | 返回变送器微调菜单 | HOME |
7 | 3051： 0007 OnLine 1.Device setup 2.PV 0.89 KPa 3.AO 4.370 mA 4.LRV 0.00 KPa 5.URV 50.00 KPa | 返回OnLine菜单 | 关机 |
6.2使用条件
仪表工作环境为：温度-40～80℃；相对湿度≤100%
介质温度：-40～121℃
6.3 仪表的正常使用
在确认仪表调整正确无误后即可投入正常使用。仪表在出厂之前已按用户要求做了全面系统的调校及标定，如果您是新装用户，无需再次调校。
．故障处理7
不按使用说明书正确安装﹑接线，使用不当或元器件损坏均可能造成仪表故障，表3给出了仪表几种典型的故障及排查处理方法。当您的仪表出现问题时，请首先对照表3看一看属于哪一类故障，然后依提示逐一化解；如遇到的问题比较复杂，请及时与本公司联系以获得支持，不要试图自行解决。
表3.典型故障及处理
序号 | 故障现象 | 可能原因 | 排除方法 | |
1 | 风速测量指示为零；或变送器无输出 | 1.皮托管安装方向与介质流向不符 | 1.使皮托管铭牌指向与介质流向一致 | |
2.电磁阀开启 | 2.将各电磁阀置于正确状态（常闭） | |
3.变送器端子接线不正确 | 3.按说明书正确接线 | |
4.压力及风速测量回路断路 | 4.将温度﹑压力及流量测量回路接好 | |
5. 24VDC电源损坏 | 5.更换24VDC电源 | |
6.过程变量超过变送器量程输出饱和 | 6.先将超量程变送器拆除然后更换大量程变送器 |
7.测量回路短路 | 7.清除短路点 |
8.变送器元件损坏 | 8.与本公司联系更换变送器 | |
3 |
风速剧烈波动 | 1.测量介质没有充满圆管 | 1.重新安装管路保证测量介质充满圆管 | |
2.上﹑下游直管段长度不够 | 2.重新安装管路保证上﹑下游直管段长度 | |
3.安装点离调节阀太近 | 3.重新安装管路使皮托管远离调节阀 | |
4. 皮托管安装姿态不正确 | 4.以正确姿态安装皮托管 | |
5.取压管集气 | 5.将取压管集气排除干净 | |
6.变送器损坏 | 6.更换变送器 | |
7.变送器回路接线松动或虚接 | 7.将线接牢 | |
8.强电磁干扰 | 8.将仪表装于远离干扰源的地方或将干扰隔离 | |
4 | 风速测量不正确 | 1.安装皮托管管路不合要求 | 1.重新安装皮托管及密封垫保证测量管形位要求 | |
2.取压通道泄露 | 2.清除泄露点 | |
3.变送器量程与系统设定量程不一致 | 3.使变送器量程与系统设定量程一致 | |
4.变送器零点不正确 | 4.调整变送器零点 | |
5.变送器损坏 | 5.更换变送器 | |
8.注意事项
8.1 暂存保管
当您所购仪表不急于安装或需要搁置较长时间时，请妥为保存，不要放于以下场所：
★ 环境温度超过0～50℃；★ 环境湿度很高；★ 阳光直射；★ 暖气旁边；
★ 环境振动且多尘；★ 环境有水或可能被雨淋。
！在安装之前请尽可能将成套仪表一起存放保管，以免丢失或拿错。
！！当您所购仪表已经安装，但在较长时间不使用时，请将探头护套装好以防堵塞仪表；启用时再将探头护套拆除。
8.2 开箱验货
当您收到所购仪表开箱验货前，请仔细查看包装物有无破损﹑撬拆﹑摔跌痕迹，如有可疑且造成内装物品损坏者，速通知本公司及承运人！开箱时请小心，不要划伤仪表或其他部件。开箱后请先找到随机文件中的《装箱清单》并比对您的定货合同，逐件清查，如发现错发﹑缺失或损坏请尽快通知本公司。根据随机文件中的《节流装置计算书》确认您的仪表系统配置，并据此安装﹑接线﹑使用。验货完毕请妥为保存，尤其是随机文件！
8.3 售后服务
当您在安装﹑调试及使用过程中遇到问题时请及时咨询本公司，特别是发现故障时，请尽可能将仪表的编号﹑型号﹑购入日期﹑故障现象描述清楚以便我们快速准确地为您提供支持。
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