該渦街式蒸汽流量計同時具備寬量程傳感器所有的技術、工藝和特點。特別適用于高溫流體介質以及常溫流體工況下不能停工停產斷流維修的場合下使用。極大地拓展了應力式渦街流量傳感順的應用范圍。渦街流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量,是節流式流量計的理想替代產品。泊頭市華正機械有限公司是生產流量儀表的專業廠家在積累了多年設計、制造流量儀表的基礎上采用了新工藝、新技術、新結構加工的系列流量計具有精度高、結構緊湊、安裝維護方便、使用壽命長等特點。主要產品有LUGB渦街流量計、LFX分流旋翼式蒸汽流量計、LDE電磁流量計、橢圓齒輪流量計、節流裝置;KCB齒輪泵、2CY齒輪泵、YCB圓弧齒輪泵、LQB瀝青保溫泵、RY導熱油泵等。
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LUGB型渦街流量傳感器
ZK-LWGQ氣體渦輪流量傳感器的詳細資料: |
1、概述 LWQ型氣體渦輪流量傳感器是吸取了國內外流量儀表技術經過優化設計,綜合了氣體力學、流體力學、電磁學等理論而自行研制開發的新一代高精度、高性的氣體精密計量儀表,具有的低壓和高壓計量性能,多種信號輸出方式以及對流體擾動的低敏感性,廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣等氣體的計量。 該類氣體渦輪流量傳感器產品本身不具備現場顯示功能,僅將流量信號以脈沖信號的方式遠傳輸出。儀表價格低廉,集成度高,體積小巧,特別適用于與二次顯示儀、PLC、DCS等計算機控制系統配合使用。該類渦輪流量傳感器均為防爆產品,防爆等級為:ExdIIBT6。 二、產品特點 1 合金渦輪,具有更高的穩流和耐腐蝕作用 2 進口專用軸承,使用壽命長 3 計量室與通氣室隔絕,了儀表的安全性 4 流量范圍寬(Qmax/Qmin≥20:1),重復性好,精度高(可達1.0級),壓力損失小,始動流量低,可達0.6m3/h 5 儀表具有防爆及防護功能,防爆標志為ExdⅡBT6、ExiaⅡCT6, 防護等級為IP65 3.測量范圍及工作壓力 表1
2.測量范圍及工作壓力:表2(注:表2所示測量范圍均為工作狀態下流量范圍)
4、儀表選型 1.選型說明 用戶在選型時,應根據管道公稱壓力、介質壓力、介質溫度、介質組分情況、流量范圍及信號輸出要求合理選擇流量計的型號規格。 為使流量計的使用性能,流量計的使用流量范圍應在(20%~80%)Qmax范圍內比較合適。 2.選型譜表
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長沙家拓機電設備有限公司經銷日本ASK壓力表、ASK流量傳感器、ASK液位開關、ASK溫度開關、ASK溫度計、ASK壓力開關等產品。
由單片機控制的低頻勵磁電流輸出到傳感器的勵磁線圈中,同時來自電磁流量傳感器的微小電勢信號經前置放大后通過AD模數轉換電路送入到單片機。單片機對這些信號進行數據采集,分析處理送至液晶顯示屏進行瞬時流量和累積流量的顯示。同時單片機通過計算公式對得到的流量值進行補償,將補償后的流量信號通過HART通訊模塊實現與上位機的遠程通訊。
3.1 HART通訊模塊設計
HT2012芯片用來實現HART協議中通訊信號的解調及調制過程。圖2為調制解調器與微處理器的連接。
HART信號的解調過程:由帶通濾波器輸出的脈沖信號進入HT2012后,調制解調器分別將脈沖信號中的1200Hz和2200Hz解調為數字1和0,再將數字信號由HT2012的ORXD端口輸出,CPU對接收到的數據進行判斷并執行相應的任務。
圖2 HART接口電路3.2 HT2012與外部接口
HART數字信號規范是峰值為1mA、平均值為0mA正弦交流電流信號,此信號經線路阻抗轉化為正弦交流電壓信號,而HT2012輸入和輸出信號是0~5V的方波信號,因此在HT2012和外部的HART信號之間還需要有濾波電路和整形電路。
如圖3所示,由TLC27組成的濾波器是帶通濾波器,用來減少接收信號的噪聲干擾。濾波器還用來消除波形中的尖峰,從而使接收到的信號變得平緩。TLC37組成的數字方波產生回路把經過TLC27濾波后的正弦波轉變成相應的方波,以便于HT2012接收。
如圖4所示,緩沖器74HC126的作用是使方波的上升沿和下降沿趨于平緩,使信號滿足HART物理層規范所要求的信號波形上升沿和下沿的時要求,因為較平緩的上升沿和下降沿時間可以降低與其它網絡間的串擾。
HT2012需要外部提供460.8kHz的時鐘信號,且要求時鐘頻率的誤差是±0.1%,若直接入一個460.8kHz的晶振不僅會引起系統功耗的增加,而且該晶振屬于非標準晶振,需專門定制。為了解決這一問題,在系統中采用一片1.8432MHz的晶振以產生時鐘信號,再經分頻器CD4013進行4分頗,可輸出1.8432MHz /4=460.8kHz的分頻信號供HT2012使用。
AD421其內部的電壓調節器與外部的場效應管DN25D對輸入到AD421的電壓進行調整,可提供+3.3V電壓作為其他設備的電源。HART發出的FSK信號,經過一個電容耦合送到AD421中,轉換成相應的±0.5mA正弦電流信號,實現電壓信號到電流信號的轉換,同時,疊加在4~20mA的電流上送給接收設備,實現了HART協議的信息的交換。本電路耦合電容取為0. 0033μF.
4 HART通訊協議的軟件實現
4.1智能電磁流量計串口中斷程序[5]
在串行口中斷服務程序中,首先保護現場,然后判斷是接收中斷還是發送中斷,若為接收中斷則執行接收服務子程序,否則執行發送服務子程序。中斷處理結束后,恢復現場并返回系統主程序。HART通信采用水平和垂直校驗的方法。當檢測到接收數據有差錯時,則等到主設備命令幀發完后,通知主設備數據接收有誤。主設備則重新發命令幀,從而保證通信的準確可靠。HART串口中斷子程序流程圖如圖5所示。
圖5串口中斷程序
4.2 HART命令拆分子程序[6][7]
在對命令幀響應之前先要將該幀拆分,即首先判斷該幀前導碼是否正確,每接收一個前導碼,計數器加1.再接收定界符,若為有效的定界符且前導碼計數器大于1,則為HART幀的起始位置,根據定界符確定HART幀的類型,若為應答幀或成組模式幀則終止接收服務,等待載波結束;若為請求幀,則確定幀格式,設置接收長幀格式或短幀格式地址計數值,短幀格式地址接收1個字節,長幀格式地址接收5個字節。再接收命令號,數據字節長度字節,若數據字節長度字節出現奇偶校驗錯誤則終止接收服務,等待載波結束;否則設置數據字節長度計數器,每接收一個數據字節,長度計數器減1,最后接收水平校驗和。若接收請求地址匹配,對接收的HART幀異或求水平校驗和,并與接收水平校驗和進行比較,相同則表示無通訊錯誤,否則置水平校驗和錯誤標志為1,結束接收服務并轉入HART命令執行子程序。命令幀拆分程序流程如圖6所示。
圖6 HART命令幀拆分程序流程圖
5結論
對研制的智能電磁流量計進行試驗表明:該流量計集成化程度高、功能強、操作方便、性能可靠;具有自診斷、自檢定功能和HART數據通訊功能;可測正反兩個方向流量,也可測脈動流量;抗電磁干擾和溫度性能好,適合于現場測量和顯示;測量范圍大,準確度高。
(流量計:admin)工稱通徑:15-300mm |
被測介質:液體、氣體、蒸汽 |
精度:0.5 1.0級 |
測量范圍:液體0.5-6m/s 氣體 5-35m/s 蒸汽6-45m/s |
公稱壓力:2.5MPa 介質溫度:-40- +250℃ |
輸出信號:OC門脈沖輸出或4-20mA 標準信號輸出 |