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1、 智能流量积算仪说明书 29 2020年4月19日 文档仅供参考，不当之处，请联系改正。 目 录 一、 概述………………………………………1 二、 功能特点…………………………………1 三、 主要技术指标……………………………1 四、 工作原理…………………………………2 五、 操作说明…………………………………3 六、 数学模型…………………………………10 七、 编程举例…………………………………11 八、 通讯说明…………………………………12 九、 端子接线…………………………………13
2、 一、概述 智能流量积算仪，采用先进的微电脑芯片及技术，与各种流量传感器或变送器、温度传感器或变送器和压力变送器配合使用，可对各种液体、蒸汽、天然气、一般气体等流量参数进行测量显示、累积计算、报警控制、变送输出、数据采集及通讯。 二、功能特点 全范围自动温度、压力补偿运算，补偿方式任意设定 线性积算、开方积算任意设定 瞬时流量、累积流量、温度、压力多种参数显示 小信号切除功能，切除范围0-5%可选 累积流量值可经过面板按键清零，清零操作可锁 掉电保护功能，累积流量值掉电保持时间大于5年，所有设定值掉电后永久保持 先进的模块化结构，配合功能强大的仪表芯片，功能组合
3、系统升级非常方便 三、主要技术指标 输入信号 （1）模拟量输入：热电阻：Pt 100 热电偶：K、T、E 电压：0～5V、1～5V 电流：4～20mA、0～20mA或0～10mA （2）脉冲量输入：波形：矩形、正弦或三角波 幅度：大于4V（或根据用户要求任定） 频率范围：0～10KHz 基本误差：0.5％FS或 0.2％FS±1个字 分 辨 力：1/ 0、14位A/D转换器 显示方式：上排四位数码管显示瞬时流量，下排八位数码管显示累积流量 采样周期：0.5S 1 报警输出：瞬时流量或累积流量二限报警，继电器输出触点容量AC220V/3A 变送输出：4～20mA
4、0～10mA、1～5V、0～5V 精 度：±0.3％FS 通讯输出：接口方式—隔离串行双向通讯接口RS485/RS422/RS232/Modem 波 特 率——300～9600bps内部自由设定 馈电输出：DC24V/50mA 电 源：开关电源 85～265VAC 功耗4W以下 使用环境：环境温度：0～50℃ 相对湿度：<85%RH 四、工作原理 开 关 量 输 入 电 路 变送 输出 LED显示 光电隔离 单片机 光电 隔离 模 拟 量 输 入 量 A/D 通 道 开
5、 关 通讯 接口 面板设定 本仪表原理如框图所示，本积算仪以单片微处理器为核心，经过输入信号电路把各种模拟信号经A/D转换器转换成数字信号，或频率信号直接由微处理器进行计数采用，微处理器根据这些采样结果和数字设定内容进行计算并显示和输出。 2 五、操作说明 （一）仪表面板 如图所示，左侧三个指示灯依次为： ① 瞬时流量指示灯 ② 压力指示灯 ③ 温度指示灯 右侧二个指示灯为 ① 上限报警灯 ② 下限报警灯 显示窗显示内容： 上排四位数码管显示瞬时流量值 下排八位数码管显示累积流量值 （二）操作键说明 SET-参数设定键，按下此键盘
6、可按次序输入参数，修改完毕一个参数请按SET键存贮并进入下一个参数值的修改。 ▲—在设定状态时，用于增加设定值。 ▼—在设定状态时，用于减少设定值。 若按下▲或▼不动，数值将快速增减，松手后停止。 CLR-清零键，按下此键，上排出现-CL-，下排显示1230，用▲和▼键把1230设成1234后，再按SET键，则完成累积量清零，输入其它值无效。 SEL-选择键，工作状态下，选择显示瞬时流量、压力或温度，或分时巡回显示流量、压力和温度值，同时相应的指示灯亮。在设定参数时，选择键用作选择小数点的位数，范围从0～3。 （三）上电自检 ⑴按仪表的端子接线图连接好仪表的电源、输入、输出、报
7、警等接线。 ⑵仔细检查仪表的接线，正确无误后方可打开电源。 ⑶接通电源后仪表上排显示HELO下排显示PASS字样表示仪表自检经过，如果显示-HH-表示超量限或断偶及热阻开路，仪表采用人机对话形式来输入参数，用各种提示符来提示应输入的数据。 3 （四）参数设定 按下SET键，上排数码管出现-cd-，下排数码管出现1230，用▲和▼键把1230设成1234后，再按SET键，才进入参数修改循环圈，输入其它值无效，这主要是为了防止非技术人员误修改参数。 设定状态下，下排数码管显示功能提示符，下排显示给定值：工作状态下，上排显示瞬时流量值，下排显示累积流量值。 Ⅰ、流量信号为电压电流输
8、入时，操作顺序如下： （1）AA：补偿模式，范围0-3。0—测量液体、天然气等；1—测量饱和 蒸汽；2—测量过热蒸汽；3—干燥气体。（详见流量算法表） 附流量算法及密度表： 饱和蒸汽密度表（单位：密度-ρ=Kg/m³；压力-P=MPa；温度-t=℃） 温度(t)℃ 0 2 4 压力P 密度ρ 压力P 密度ρ 压力P 密度ρ 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 0.1013 0.1433 0.1985 0.2701 0.3614 0.476
9、0 0.6181 0.7920 1.0027 1.2551 1.5548 1.9077 2.3198 2.7975 3.3477 0.5977 0.8265 1.122 1.497 1.967 2.548 3.260 4.123 5.160 6.397 7.864 9.593 11.62 14.00 16.76 0.1088 0.1532 0.2114 0.2867 0.3823 0.5021 0.6502 0.8310 1.0496 1.3111 1.6210 1.9852 2.4098 2.9010 3.4670
10、 0.6388 0.8798 1.190 1.583 2.073 2.679 3.420 4.316 5.391 6.671 8.188 9.974 12.07 14.52 17.37 0.1167 0.1636 0.2250 0.3041 0.4042 0.5292 0.6835 0.8716 1.0983 1.3690 1.6892 2.0650 2.5026 3.0085 3.5897 0.6952 0.9359 1.261 1.672 2.185 2.816 3.586 4.515 5.629 6.955
11、 8.522 10.37 12.53 15.05 17.99 4 续表 温度(t)℃ 6 8 压力P 密度ρ 压力P 密度ρ 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 0.1250 0.1746 0.2393 0.3222 0.4271 0.5577 0.7183 0.9137 1.1487 1.4289 1.7597 2.1474 2.5981 3.1185 3.7155 0.
12、7277 0.9948 1.336 1.766 2.301 2.958 3.758 4.723 5.877 7.248 8.868 10.77 13.00 15.61 18.64 0.1339 0.1863 0.2543 0.3414 0.4510 0.5872 0.7544 0.9573 1. 1.4909 1.8326 2.2323 2.6963 3.2316 3.8448 0.7758 1.057 1.415 1.864 2.422 3.106 3.937 4.937 6.312 7.551 9.225
13、11.19 13.49 16.18 19.30 5 过热蒸汽密度表（单位：ρ=Kg/m³） P MPa t℃ 150 190 230 270 310 350 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50 0.80 1.10 1.40 1.70 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 6.00 7.00 0.5164 0.7781 1.0423 1.3089 1.5783 2.1237 2.6658 4.3966 6.1313 7.8785
14、9.8464 11.6295 15.1890 18.4168 22.7008 27.164 30.3852 35.4243 43.8954 56.7201 0.4707 0.7079 0.9466 1.1869 1.4287 1.9166 2.4121 3.9372 5.5342 7.1540 9.2473 10.5676 13.7150 16.7243 20.4427 24.3303 27.4475 31.8342 39.5988 50.6780 0.4323 0.65.. 0.8684 1.0849 1.3079 1.7
15、513 2.1992 3.5655 4.9719 6.4288 7.9352 9.5054 12.2406 15.0367 18.2266 21.4954 24.5096 28.2433 35.3020 44.6352 0.4001 0.6010 0.8027 1.0048 1.2077 1.6152 2.0255 3.2718 4.5445 5.8437 7.1713 8.5350 10.8794 13.3377 15.9243 18.6603 21.5717 24.6532 31.0062 38.5922 0.3724
16、 0.5594 0.7465 0.9343 1.1224 1.5000 1.8802 3.0283 4.1943 5.3794 6.5815 7.8061 9.8888 11.9979 14.2565 16.5527 18.9333 21.4221 26.7091 32.5488 0.3484 0.5230 0.6980 0.8732 1.0488 1.4010 1.7545 2.8227 3.9030 4.9945 6.0998 7.2186 9.1139 11.0494 13.0286 15.0539 17.1279
17、19.2627 23.7006 28.4037 6 续表 P MPa t℃ 390 430 470 510 550 590 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50 0.80 1.10 1.40 1.70 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 6.00 7.00 0.3272 0.4912 0.6553 0.8198 0.9845 1.3144 1.6456 2.6440 3.6512 4.6673 5.6936
18、6.7260 8.4750 10.2493 12.0528 13.8862 15.7527 17.6565 21.5629 25.6330 0.3086 0.4631 0.6178 0.7726 0.9277 1.2377 1.5498 2.4884 3.4335 4.3857 5.3441 6.3090 7.9332 9.5775 11.2425 12.9991 14.6679 16.3719 19.9062 23.4021 0.2919 0.4381 0.5842 0.7316 0.8856 1.1708 1.4648
19、 2.3500 3.2402 4.3496 5.0374 5.9419 7.4632 8.9991 10.5512 12.1835 13.7009 15.3017 18.5495 21.8675 0.2769 0.4156 0.5541 0.6925 0.8320 1.1102 1.3888 2.2274 3.0690 3.9157 4.7665 5.6204 7.0515 8.4945 9.9499 11.4169 12.8950 14.3859 17.4029 20.4699 0.2634 0.3953 0.5271
20、0.6591 0.7913 1.0556 1.3204 2.1164 2.9150 3.7183 4.5230 5.3322 6.6858 8.0486 9.4197 10.8003 12.1894 13.5885 16.4119 19.2745 0.2512 0.3768 0.5026 0.6284 0.7540 1.0062 1.2585 2.0168 2.7774 3.5401 4.3056 5.0745 6.3582 7.6498 8.9480 10.2533 11.5650 12.8850 15.5440 18.
21、2314 7 （2）L-Sn：设置流量输入信号，4-20mA、0-10mA、0-20mA、1-5V、0-5V可选。 注：输入信号选择对照表 提示符 输入信号内容 提示符 输入信号内容 tc-k 热电偶K型 4-20 DC4-20mA tc-S 热电偶S型 0-10 DC0-10mA tc-E 热电偶E型 0-20 DC0-20mA tc-t 热电偶T型 1-5V DC1-5V Pt100 热电阻Pt100 0-5V DC0-5V Cu50 热电阻Cu50 （3）KF：开平方运算设置开关，选择on，输入信
22、号与显示值成开方关系，选择OFF，输入信号与显示值成线性关系，提示符on和oFF用▲或▼键来改变，并按SET键确认。 （4）tb：温度补偿设置开关，先择on，需要温度补偿，选择oFF，不需要温度补偿。 注：如果用户已选择on，即需要温度补偿，而温度传感器或变送器实际未接，则仪表自动按不需要温度补偿处理，同时温度指示灯闪烁告知。 （5）Pb：压力补偿设置开关，选择on,需要压力补偿，选择oFF，不需要压力补偿。 注：如果用户已选择on，即需要压力补偿，而压力传感器或变送器实际未接，则仪表自动按不需要压力补偿处理，同时压力指示灯闪烁告知。 （6）in-c：小信号切除设定，设定范围为0～5
23、表示小信号切除点为信号量程的0～5%，出厂值为1%。 （7）n-累积量显示值的小数点位数，范围从0～3。 （8）Hour：流量单位m2/h和L/min的选择，设置on为m2/h设成OFF为L/min CP：仪表常数，单位为脉冲数/m3，即多少个脉冲数相当体于1升，范围为10.00-250000.00。 当输入信号为频率时才有这个参数，且无（2）、（3）参数。 （9）dot-瞬时流量显示值及上下限报警设定值的小数点位数，范围从0-3。 （10）UL流量量程下限，变送输出下限。 8 （11）UH-流量量程上限，变送输出上限。 （12）HA-瞬时流量上限报警值。 （13）LA-
24、瞬时流量下限报警值。 （14）HA-3：累积流量上限报警值。带有累积量报警的仪表具有清零端子，短接一下实现累积量清零。 （15）LA-3：累积流量下限报警值。 （16）P-Sn：压力补偿输入信号类型，4-20mA、0-10mA、0-20mA、1-5V、0-5V可选。 （17）PL：压力补偿量程下限。 （18）PH：压力补偿量程上限。 （19）Po：设计工况压力值。如果压力补偿Pb=oFF，则不出现16-19项。 （20）t-Sn：温度补偿输入信号类型，热阻、热偶、mA、V可选。见输入信号对照表。 （21）tL-压力补偿量程下限。 （22）tH-压力补偿量程上限。 （23）t
25、o：设计工况温度值。如果压力补偿Pb=oFF，则不出现20-23项。 （24）OSEt：瞬时流量调零点校正系数范围-99.9-99.9，修正后显示值=修正前测量值+oSEt。 （25）bs-L：变送输出下限时对应的仪表瞬时流量量程下限。 （26）bs-H：变送输出上限时对应的仪表瞬时流量量程下限。 （27）Addr：仪表通讯编号，范围为1-99。 （28）bAUd：通讯波特率，范围为300-9600。 （29）C-oP：选择通讯协议，设置为ON时为Modbus协议，设置为OFF为本公司自行开发的协议。 Ⅱ、当流量信号为脉冲输入时，操作顺序如下： CP：仪表常数，单位为脉冲数/m
26、3，即多少个脉冲数相当于1立方米，范围为99.9～2500000.0。当测量值介质温度大于150℃，传感器仪表常数必须进行温度修改正，温度修正公式如下： Kt =K20[1+5.1×10-5(t-20)] 式中：Kt传感器工作温度下的仪表常数（1/m3） K20传感器出厂时下的仪表常数（1/m3） T：介质温度（℃） 9 六、数学模型 由于测量的流量介质不同，流量算法不同。该仪表根据用户测量情况不同，能够设置不同的补偿算法。 注意：对于模式1、2、3，仪表测量显示的压力是相对压力，密度表格中的压力是绝对压力。绝对压力=相对压力+0.101325M
27、Pa。 （1）模式0，常见的补偿算法，适合液体流量、天然气、一般气体的计算。 当没有温度补偿或压力补偿，不计算温补或压补。 Q′= ρ Q = （P×106+98070）（To+273.15）Q ρo (Po×106+98070)（T+273.15） 其中：Q′-补偿后的瞬时流量值 Q-设计工况点瞬时流量值，即不需要补偿时的流量值 ρ-介质密度 ρ-o设计工况点介质密度 ρ=P×106+98070 R×Z×(T+273.15） Po-设计工况压力值 To-设计工况温度值 P-压力测量值
28、 T-温度测量值 R-气体常数 Z-气体压缩系数 RZ值的计算可根据流体在工作温度、工作压力和工作密度已知的情况下，代入上式求出近似RZ值，也能够经过查找流体的压缩系数和气体常数值相乘后得出。 只有压力补偿时，公式为 Qˊ = P×106+98070 Q Po×106+ 98070 只有温度补偿时，公式为 Q′= To+273.15 Q T+273.15 （2）模式1，测量饱和蒸汽。饱和蒸汽必须进行温度补偿或压力补偿。且只能选一种补偿。温度测量值范围应在100~240℃；压力范围0.101~3.910MPa。
29、10 （3）模式2，测量过热蒸汽。过热蒸汽必须进行温度补偿和压力补偿。温度测量值发内应在150~590℃；压力范围0.101~7.00MPa。 （4）模式3，测量干燥空气。 七、编程举例 例1：孔板测量某液体，差压输入（信号未开方），需要压力、温度补偿。 用户提供参数如下： 差压变送器（4～20mA） 量程=0～300T/h 温度变送器（Pt100） 量程=0～400℃ 压力变送器（4～20mA） 量程=0～6Mpa 设计工况温度T0=342℃ 设计工况密度ρ0=6.6Kg/m3 瞬时流量下限报警值LA=50T/h 瞬时流
30、量上限报警值HA=250T/h RZ=935.50 ρo= Po×106+98070 求出：ρo=3.7MPa R×Z×（T0+273.15） 参数设定如下： KF=on Pb=on tb=on .n=1 UL=0.0 UH=300.0 LA=50.0 HA=250.0 PL=0.000 PH=6.000 TL=0.0 TH=400.0 Po=3.700 To=342.0 例2：孔板测量过热蒸气，差压输入（信号已开方），需要压力温度补偿。 用户提供参数如下： 差压变送器（4～20mA） 量程=0～4
31、000m3/h 温度变送器（Pt100） 压力变送器（4～20mA） 量程=0～4MPa 设计工况压力To=2.0 Mpa，设计工况密度ρo=4.0Kg/m3，瞬时流量下限报警值LA=100m3/h，瞬时流量上限报警值HA=3600m3/h RZ=1108.56 ρo=P×106+98070 求出：To=200℃ R×Z×（To+273.15） 参数设定如下： 11 KF=oFF Pb=on Tb=on .n=0 UL=0 UH=4000 LA=100.0 HA=3600 P
32、L=0.000 PH=4.000 Po=2.000 To=200.0 八、通讯说明 本仪表备有标准的RS232或RS422/485通讯口，直接与计算机通讯，专用提示符如下： Ad-仪表编号，范围为0～99。 Bd-通讯波特率，范围为300～9600。 所有数字变成ASCⅡ码传输，其命令格式如下： 从仪表读数据[04H，30H，31H，52H，05H] EOT 仪表编号 R ENQ 仪表返回[02H，30H，31H，30H,……03H] STX 仪表编号 数据千位 数据百位 数据十位 …… 瞬时流量4个字节+小数点（m3/h） 压力值4个字节
33、小数点（m3/h），温度值3个字节 (℃) …… …… 数据十位 数据个位 ETX 累积量8个字节+小数点（m3） 例如：瞬时流量=200.0 m3/h，压力值=0.500Mpa，温度值=125℃， 累积量=123456.78 m3 仪表返回 [02H，30H，31H，（32H，30H，30H，2EH，30H）， （30H，2EH，35H，30H，30H）（31H，32H，35H）， （31H，32H，33H，34H，35，36H，2EH，37H，38H），03H] 无温度压力补偿时，温度、压力返回值 =0。 说明：（1）仪表编号由“Addr”参数决定，它为
34、2位数字的ASCⅡ码，举例中仪表编号为01。 （2）R表示读（Read），ASCⅡ码值为52H。 （3）所传送的有效字节数共26个字节。 （4）在命令及返回参数中的EOT、STX等均为一个ASCⅡ码， 她们的码值为：STX=02H；ETX=03H；EOT=04H；ENQ=05H 12 ⑸以上内容为最常见的通讯方式，如需采用组态软件，请参见本公司的通讯协议说明。 九、端子接线 ⑴A规格160×80×125尺寸的仪表 A/S规格80×160×125尺寸的仪表 ⑵B规格96×96×110尺寸的仪表 注：①将横式仪表顺时针方向旋转90度就可得到竖式仪表接线图。 ②以上所有列出的为仪表基本接线图，特殊要求请以仪表后端子所贴标签为准。 13
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