金属管转子浮子流量计说明书.doc

LZ型金属管转子流量计

使
用
手
册

江苏省苏科仪表有限公司

概述
LZ系列金属管转子流量计是基于浮子位置测量的一种变面积流量仪表。采用全金属结构，具有体积小、压损小、量程比大（10~20：1）、安装维护方便等特点，故广泛应用于各行业复杂、恶劣环境下、对小流量、低流速、各种苛刻介质条件的流量测量与过程控制。
LZ系列金属管转子流量计的系列产品，针对不同的用户需求、不同场合，有多种测量形式供用户可选；按输出形式分有就地指示型、远传输出型、控制报警型；按防爆规定分类，又可分为普通型、本质安全型、隔离防爆型三种。
LZ系列金属管转子流量计采用无接触检测磁场角度变化的磁测传感器、并配以高性能MCU，可实现液晶指示、累积、远传输出（4～20mA）、脉冲输出、上下限报警输出等功能，该型智能信号变送器具有及高的精度和可靠性，完全可以取代进口同类型仪表，且具有性价比高、在线参数标定、掉电保护等特点。
LZ系列金属管转子流量计的设计制作还考虑了用户工艺流向规定，有LZ50垂直安装式、LZ51上进下出安装式、LZ52侧进侧出安装式、LZ53底进侧出安装式、LZ54螺纹连接式、LZ56R/L水平安装式等安装方式可选。

一. 结构及原理
LZ系列金属管转子流量计由二部分组成：
² 传感器---测量管及浮子；
² 信号变送器----指示器；

传感器的触液材质有四种：不锈钢、哈氏合金、钛材、不锈钢衬PTFE；用户可根据不同的工艺压力及介质的腐蚀性规定，选择不同的触液材质，来满足工艺的耐压及介质防腐的需要。根据不同的测量规定，用户在选型时，可以选择不同的指示器组合，来实现不同的测量规定。具体指示器形式与其相应功能见指示器型谱表。
流量的测量是由指示器内的变送器通过耦合磁钢感受浮子位置的变化来完毕流量的指示和信号的远传输出的。当被测介质自下而上流经测量管时，浮子受重力、浮力及流体流速对浮子垂直向上的推动力三者平衡时，浮子即相对静止在某个位置，这个位置随浮子与锥管的环面积、流体流速而变化，浮子的位置即相应被测介质流量的大小。
二. 特点
大屏幕液晶显示器,可以同时显示瞬时流量和累计流量
上排显示瞬时流量,下排显示累计流量
瞬时流量显示范围:0.00-9999.99
累计流量显示范围:0.00-999999.90
电流显示范围:2.86-21.00mA
指针角度显示范围:0.00-90.00°
环境温度显示范围:-50 -- +150℃
累计小信号切除量范围:0.00-1.00(相称于0-100%)
瞬时流量及累计流量单位可任意设立.
2.上排可切换显示:瞬时流量,环路电流,累计小信号切除量,当前环境温度,指针转动角度等信息.此时不影响下排累计量的显示
3.液晶可显示第二种工况状态下的瞬时流量, 订货时,累计量可选择第一种工况状态下的累计量还是第二种工况状态下的累计量
4.双排液晶显示器功耗为微安级,均满足本安防爆规定.
5.精度:<0.5%,温飘:<0.2%/10℃
6.完善的掉电保护功能,掉电时,可保存当前累计流量,(累计量采样周期为0.3S),
7.变送器可输出:三线制,0-10mA信号,并且与是否带液晶显示功能无关, 隔爆型
8.支持电池供电功能,使用指定型号的可充电池,根据环境温度不同,一次充电可正常工作3-4个月

三. 技术参数
测量范围 水 (20℃) 6～150000 l/h
空气（0.1013MPa 20℃） 0.05～4000 m3/h
量 程 比 10:1（特殊型20：1）
精度等级 2.5 1.5
工作压力 DN15～DN50 PN4.0MPa （特殊型25MPa）
DN80～DN100 PN1.6MPa （特殊型16MPa）
夹套压力等级：1.6MPa
介质温度 标准型 -80℃～+220℃
高温型 300℃
衬PTFE型 ≤85℃
环境温度 -40℃～+120℃(电远传型≤65℃)
介质粘度 DN15： ≤5mPa.s
≤30mPa.s)
DN25： ≤250mPa.s
DN50～DN150：≤300mPa.s
液晶显示 瞬时流量显示数值范围:0～9999.99
累积流量显示数值范围:0～999999.90
输 出 标准信号:二线制4～20mA
报警信号:集电极开路,MAX100Ma@30VDC内部阻抗100W
供 电 标准型:24VDC±20%
交流型:220VAC(85～265VAC)
电池型:锂电池
连接方式 标准型：HG20592法兰
特殊型：用户提供法兰标准
螺纹连接型：DIN11851或用户指定
电气接口 M20×1.5、PG11、1/2”NPT
整体高度 标准型:250mm(其他安装方式例外)
防护等级 IP65
防爆标志 本安型：ExiaIICT3～6
隔爆型：ExdIIBT4

四、 外形尺寸及重量
1) LZ型

a) LZ标准型外形尺寸及重量

本 安 型 隔 爆 型
口 径 DN15 DN25 DN50 DN80 DN100 DN150
L (mm) 250 250 250 250 250 250
重量 (kg) 5.0 6.5 10 15.5 17 35

b) LZ/T夹套型外形尺寸及重量 （方形：本安型；圆形：隔爆型）

口径 L (mm) 重量 (kg)
DN15 250 7.5
DN25 250 10
DN50 250 13
DN80 250 19
DN100 250 21
保温夹套型 DN150 250 38

c) LZ50/PTFE型外形尺寸及重量

口径 L (mm) 重量(kg)

DN15 250 5.0

DN25 250 6.5

DN50 250 10

DN80 250 15.5

本安型 隔爆型 DN100 250 16.5
注：隔爆型C尺寸同本安型

2) LZ/c型外形尺寸、重量及压损

口径 DN15 DN25
F（mm） 120 120

L（mm） 250 250

重量(kg) 6 7.2

压损（kpa） 21 30

（ DN15～DN25

口径 F L H 重量 压损
（mm）（mm）（mm） kg kpa
DN50 120 250 650 13 36

DN80 150 300 800 34 45

DN100 150 300 800 49 58

DN150 180 350 850 66 63

（ DN50～DN150 ）

3) LZ/z型外形尺寸、重量及压损

口径 DN15 DN25

F（mm） 120 120

L（mm） 250 250

H（mm） 350 350

重量(kg) 4.5 7

压损（kpa） 18 22
（ DN15～DN25 ）

口径 F L H 重量 压损
（mm）（mm）（mm） kg kpa
DN50 120 250 600 13 28

DN80 150 350 700 34 35

DN100 150 350 700 49 45

DN150 180 450 760 66 58
（ DN50～DN150 ）
4) LZ/s型外形尺寸、重量及压损
口径 L(mm )
15 250
20 250
25 250
40 300
50 300
65 400
80 400
100 400
125 500
150 500
（ DN15～DN150气体 ）

四. 附加结构及安装说明
对的选用智能型金属管转子流量计及附加结构，对于系统的稳定运营及测量精度至关重要。在流量计的选型及安装中应特别注意以下几点：
1) 对于远传输出型智能型金属管转子流量计的选用，要选择适合使用场合防爆类型规定的流量计；安装时还应注意仪表上电后的外壳紧固及接线口的密封，以达成防爆、防护、防侵蚀的规定。
2) 对于被测介质温度过高(>220℃)或过低的场合，通常要对流量计的传感器部分采用保温或隔热措施，为保证信号转换器---指示器正常工作的环境温度，应选择高温指示器（…/G/…）。（见高温型结构图1）
3) 对于有些需采用保温或冷却的被测介质，要选择夹套型流量计（…/T/…）。标准LZ50智能型金属管转子流量计的伴热或冷却接口采用DIN2501 DN15 PN1.6 法兰连接,如需其它法兰或螺纹连接，定货时请注明。
4) 对于流量计入口介质的压力不稳，特别用于气体的测量，为保证精度和使用寿命，应选用阻尼结构(…/Z/…)。
5) 对于介质规定的压力等级较高，超过标准压力等级时，在选型时请选择高压型结构（…/G/…），参见高压结构图3。高压型采用HG20595-97 RF带颈对焊钢制管法兰。如采用其它标准，定货时请注明。
6) 流量计安装时要保证测量管的垂直度优于5%，且应加装旁路，便于维护和清洗而不影响生产。
7) 安装流量计的位置应保证入口有≥5DN的直管段，出口不≤250mm的直管段；如介质中具有铁磁性物质，应在流量计前安装磁性过滤器。（见磁过滤器及直管段外形尺寸图）
8) 测控系统中的控制阀，应安装在流量计的下游。用于气体测量时，应保证工作压力不小于流量计压损的5倍，以使流量计稳定工作。
9) 安装流量计前，应将管道内焊渣吹扫干净；安装时要取出流量计中的止动元件；安装后使用时，要缓慢启动控制阀门，避免冲击损坏流量计。
10) 对于LZ50标准型、LZ56水平安装型智能型金属管转子流量计可以选择内置磁过滤器。内置磁过滤器的LZ50标准型的总高为350mm。
五. 流量表
浮子材质： 1□1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni12Mo2Ti Hastelloy 2□ PTFE
口径 水 空气 LZ50标准型
(20℃) 0.1013MPa 20℃ 最大压力损失
DN l/h m3/h KPa
1□ 2□ 1□ 水 空气
15 16 - 0.5 2.0 7.0
25 16 0.7 2.3 7.2
40 25 1.1 2.5 7.3
63 40 1.8 2.5 7.5
100 63 2.8 2.5 7.8
160 100 4.8 2.6 8.0
250 160 7.0 2.7 10.0
400 250 10.0 2.9 10.8
630 400 16.0 3.4 14
25 630 400 16 4.0 7.0
1000 630 30 4.1 8.0
1600 1000 45 4.4 12.0
2500 1600 70 5.2 19.0
4000 2500 110 7.0 25.0
6300 4000 180 12.5 33.0
50 6300 4000 180 4.7 8.0
10000 6300 250 5.1 15.0
16000 10000 400 6.2 22.0
25000 16000 1000 8.0 35.0
80 25000 16000 1000 5.3 15.0
40000 25000 1200 7.8 22.0
60000 40000 1600 8.3 25.0
100 63000 40000 1800 11.4 35.0
100000 63000 3000 16.7 45.0
150 150000 100000 4000 17.0 47.0

六. 流量换算
智能型金属管转子流量计的刻度是在20℃温度下水标定或在气压101.325KPa，20℃温度下用空气标定。若被测介质液体及气体的密度、工作压力与温度不同于标定期的参数，则由于密度、粘度的差异，使用时，应对读数进行修正，其修正公式：
1.对于液体，不考虑粘度影响的修正公式：
Q1=Q0
式中：Q1 ------被测介质实际流量
Q0 ------仪表的指示流量
ρ0 -----标定介质水的密度
ρf -----浮子的密度（不锈钢为7.9g/cm3）
ρ1 -----被测介质的密度
2.对于气体不考虑粘度影响的修正公式：
Q1=Q0
式中：Q1 -----被测气体由P1T1状态下的体积流量换算到P0T0状态下的体积流量
Q0 -----标定介质为空气在P0T0状态时的体积流量
P0 -----标准大气压101.325KPa
T0 -----热力学温度293K
P1 -----工作状态下的绝对压力
T1 -----工作状态下的热力学温度K
ρ0 -----标定介质空气在P0T0状态下的密度
ρ1 -----工作状态下被测气体在P0T0状态时的密度

订购测量气体的流量计时请按下式计算后再决定流量范围。
Q0=Q1
八、信号变送器---指示器
LZ系列金属管转子流量计的流量指示与电信号输出由指示器完毕。指示器有M1和M2两种型式（根据指示器内的信号变送器分类），在M1型和M2型指示器中，按防爆形式又可分为普通型、本安型、隔爆型三种。
8.1 M1型指示器
M1型指示器能实现的功能有：指针就地指示、指针就地指示+4～20mA远传输出、指针就地指示+上下限报警（控制点可调）。
M1型指示器的电信号远传由指示器内加装的转角变送器将浮子的位置转换成与流量相相应标准信号完毕的。如用在危险场合，请选本安型（标志为iaIICT3～6）或隔爆型（标志为dIIBT5），本安型须配备安保器或安全栅配套使用组成本安系统，安全栅可选。LB930、LB906等。
M1型指示器的上下限报警由指示器内加装的TG22限位开关完毕的。TG22限位开关由SJ3.5N型起始器和安装在指针轴上的切割铝片组成。通过改变铝片的位置，可以任意设定限位置。TG22限位开关与外部的WE77隔离转换放大器(晶体管继电器)配合使用实现上、上限报警信号的远传输出，并具有本安防爆性能。
注：M1型指示器的电信号变送输出与限位开关只能任选其一。
K1/K2--代表上/下限报警；K3--代表上下限报警。
TG22限位开关技术参数
额定电压 8VDC 有效面积开 ≥3mADC
自身电感 160μH 自身电容 40nF
防护类别 IP65 有效面积关 ≤1mADC
环境温度 -25℃～+100℃

8.2 WE77晶体管继电器
WE77晶体管继电器WE77/Ex-1和WE77/Ex-2涉及一个电源组、晶体管整流放大器和中间继电器输出。根据操作模式分A型R型和RS.
A型(输出用控制电路低电感给出)工作时,处在释放状态,该型可演变换成R型(输出由控制电路高电感给出)或RS型(带有控制电路电缆损坏监控)LED(发光二级管)或可显示出电缆的损坏情况。
WE77Ex-1(用于一个限位开关) WE77Ex-2(用于两个限位开关)
操作模式
接线端子
A型
3-----4
R型
4-----5
RS型
------
操作模式
接线端子
接线端子
A型
2---3
7---8
R型
3---4
6---7
RS型
----
----

8.2.1WE77技术参数(表中括号内值为防爆系统最大值)

WE77/Ex-1
WE77/Ex-2
电源
220VAC、24VDC（标准）
消耗功率
3.5W
环境温度
-25～+60℃
防护类别
IP30
开路电压
8VDC(13.5)
8VDC(13.5)
短路电流
8mA(31mA)
8mA(62mA)
允许电感
3mH(31mH)
13mH(2.6mH)
允许电容
230nF(609nF)
160nF(539nF)
触点负荷
4A/250V/500VA/COSφ=0.7
触点形式
1Z
1Z(每路)
继电器吸合时间
≤10mS
≤10mS
继电器释放电间
≤20mS
≤20mS

8.3 M2型智能指示器
M2型智能指示器能实现的功能有：现场指示型（涉及指针、液晶指示瞬时流量；液晶指示累计流量）；远传输出型（涉及现场指示型+4～20mA远传输出、现场指示型+上下限报警或脉冲输出等）。M2型智能指示器的本安型标志为 iaIICT6，隔爆型标志为 dIIBT5，隔爆型M2智能指示器无指针现场指示功能，其他功能同本安型。现场指示型采用内部电池供电。同时，可选带液晶背光或不带背光显示。选M2型本安指示器时，须配LB930、LB906等安全栅。
M2型指示器的上述功能由安装在外壳内的磁传感器、MCU微解决器及相应的功能电路所构成的ESD-100智能型磁耦合变送器完毕，该变送器有一个双行八位LCD液晶显示屏，只须四键：用于参数的修改和子菜单的进入，即可完毕人机对话。在仪表口径所允许的测量范围内，用户可现场根据工艺参数的变化，进行现场标定。M2型指示器面板图如下，随版本更新面板将有所不同，届时产品面板以实物为准。

LZD磁测变送器重要技术指标
1.指示器液晶显示
瞬时流量显示数值范围为：0～9999.99
累积流量显示数值范围为：0～999999.90
2.指示器转换精度
瞬时值：1.0%FS±1msd
累积值：1.0%FS±1msd
3.指示器测量磁场旋转角度最佳为：0-90°，分辨率为0.07°
4.液晶正常显示环境温度范围为：-25℃ ～ 85℃
指示器正常工作环境温度范围为：-40℃ ～ 85℃
5.环境湿度小于90%RH
6.数据掉电保护时间约为2023
7.供电方式：二线制 24VDC±20%、220VAC或3。6V锂电池
8.报警方式：集电极开路方式 最大电流100mA@30VDC内部阻抗100Ω
9.脉冲输出：累积脉冲输出，最小间隔50ms一个脉冲
10.可选本安防爆： iaIICT3～6
11.充电电池：4AH 3.6V锂电池两组，可用（3～4个月），两组替换使用。
ESD-100智能型磁耦合变送器接线图
16------------ 下限报警或脉冲输出
15------------- 上限报警或脉冲输出
13------------- 接背光
12 ------------ 二线制回路
11 ------------ 4～20mA
注：A、二线制：11—电源正，12—电源负
B、带背光：11—电源正，12—接电流输出，13—电源负
C、带报警或脉冲输出：15、16—通过负载接电源正，
ESD-100智能型磁耦合变送器 11、12、13接法同A、B。

九、流量计变送器部分调整说明