该涡街式蒸汽流量计同时具备宽量程传感器所有的技术、工艺和特点。特别适用于高温流体介质以及常温流体工况下不能停工停产断流维修的场合下使用。极大地拓展了应力式涡街流量传感顺的应用范围。涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力,无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量,配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量,是节流式流量计的理想替代产品。泊头市华正机械有限公司是生产流量仪表的专业厂家在积累了多年设计、制造流量仪表的基础上采用了新工艺、新技术、新结构加工的系列流量计具有精度高、结构紧凑、安装维护方便、使用寿命长等特点。主要产品有LUGB涡街流量计、LFX分流旋翼式蒸汽流量计、LDE电磁流量计、椭圆齿轮流量计、节流装置;KCB齿轮泵、2CY齿轮泵、YCB圆弧齿轮泵、LQB沥青保温泵、RY导热油泵等。
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LUGB型涡街流量传感器
ZK-LWGQ气体涡轮流量传感器的详细资料: |
1、概述 LWQ型气体涡轮流量传感器是吸取了国内外流量仪表技术经过优化设计,综合了气体力学、流体力学、电磁学等理论而自行研制开发的新一代高精度、高性的气体精密计量仪表,具有的低压和高压计量性能,多种信号输出方式以及对流体扰动的低敏感性,广泛适用于天然气、煤制气、液化气、轻烃气等气体的计量。 该类气体涡轮流量传感器产品本身不具备现场显示功能,仅将流量信号以脉冲信号的方式远传输出。仪表价格低廉,集成度高,体积小巧,特别适用于与二次显示仪、PLC、DCS等计算机控制系统配合使用。该类涡轮流量传感器均为防爆产品,防爆等级为:ExdIIBT6。 二、产品特点 1 合金涡轮,具有更高的稳流和耐腐蚀作用 2 进口专用轴承,使用寿命长 3 计量室与通气室隔绝,了仪表的安全性 4 流量范围宽(Qmax/Qmin≥20:1),重复性好,精度高(可达1.0级),压力损失小,始动流量低,可达0.6m3/h 5 仪表具有防爆及防护功能,防爆标志为ExdⅡBT6、ExiaⅡCT6, 防护等级为IP65 3.测量范围及工作压力 表1
2.测量范围及工作压力:表2(注:表2所示测量范围均为工作状态下流量范围)
4、仪表选型 1.选型说明 用户在选型时,应根据管道公称压力、介质压力、介质温度、介质组分情况、流量范围及信号输出要求合理选择流量计的型号规格。 为使流量计的使用性能,流量计的使用流量范围应在(20%~80%)Qmax范围内比较合适。 2.选型谱表
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长沙家拓机电设备有限公司经销日本ASK压力表、ASK流量传感器、ASK液位开关、ASK温度开关、ASK温度计、ASK压力开关等产品。
由单片机控制的低频励磁电流输出到传感器的励磁线圈中,同时来自电磁流量传感器的微小电势信号经前置放大后通过AD模数转换电路送入到单片机。单片机对这些信号进行数据采集,分析处理送至液晶显示屏进行瞬时流量和累积流量的显示。同时单片机通过计算公式对得到的流量值进行补偿,将补偿后的流量信号通过HART通讯模块实现与上位机的远程通讯。
3.1 HART通讯模块设计
HT2012芯片用来实现HART协议中通讯信号的解调及调制过程。图2为调制解调器与微处理器的连接。
HART信号的解调过程:由带通滤波器输出的脉冲信号进入HT2012后,调制解调器分别将脉冲信号中的1200Hz和2200Hz解调为数字1和0,再将数字信号由HT2012的ORXD端口输出,CPU对接收到的数据进行判断并执行相应的任务。
图2 HART接口电路3.2 HT2012与外部接口
HART数字信号规范是峰值为1mA、平均值为0mA正弦交流电流信号,此信号经线路阻抗转化为正弦交流电压信号,而HT2012输入和输出信号是0~5V的方波信号,因此在HT2012和外部的HART信号之间还需要有滤波电路和整形电路。
如图3所示,由TLC27组成的滤波器是带通滤波器,用来减少接收信号的噪声干扰。滤波器还用来消除波形中的尖峰,从而使接收到的信号变得平缓。TLC37组成的数字方波产生回路把经过TLC27滤波后的正弦波转变成相应的方波,以便于HT2012接收。
如图4所示,缓冲器74HC126的作用是使方波的上升沿和下降沿趋于平缓,使信号满足HART物理层规范所要求的信号波形上升沿和下沿的时要求,因为较平缓的上升沿和下降沿时间可以降低与其它网络间的串扰。
HT2012需要外部提供460.8kHz的时钟信号,且要求时钟频率的误差是±0.1%,若直接入一个460.8kHz的晶振不仅会引起系统功耗的增加,而且该晶振属于非标准晶振,需专门定制。为了解决这一问题,在系统中采用一片1.8432MHz的晶振以产生时钟信号,再经分频器CD4013进行4分颇,可输出1.8432MHz /4=460.8kHz的分频信号供HT2012使用。
AD421其内部的电压调节器与外部的场效应管DN25D对输入到AD421的电压进行调整,可提供+3.3V电压作为其他设备的电源。HART发出的FSK信号,经过一个电容耦合送到AD421中,转换成相应的±0.5mA正弦电流信号,实现电压信号到电流信号的转换,同时,叠加在4~20mA的电流上送给接收设备,实现了HART协议的信息的交换。本电路耦合电容取为0. 0033μF.
4 HART通讯协议的软件实现
4.1智能电磁流量计串口中断程序[5]
在串行口中断服务程序中,首先保护现场,然后判断是接收中断还是发送中断,若为接收中断则执行接收服务子程序,否则执行发送服务子程序。中断处理结束后,恢复现场并返回系统主程序。HART通信采用水平和垂直校验的方法。当检测到接收数据有差错时,则等到主设备命令帧发完后,通知主设备数据接收有误。主设备则重新发命令帧,从而保证通信的准确可靠。HART串口中断子程序流程图如图5所示。
图5串口中断程序
4.2 HART命令拆分子程序[6][7]
在对命令帧响应之前先要将该帧拆分,即首先判断该帧前导码是否正确,每接收一个前导码,计数器加1.再接收定界符,若为有效的定界符且前导码计数器大于1,则为HART帧的起始位置,根据定界符确定HART帧的类型,若为应答帧或成组模式帧则终止接收服务,等待载波结束;若为请求帧,则确定帧格式,设置接收长帧格式或短帧格式地址计数值,短帧格式地址接收1个字节,长帧格式地址接收5个字节。再接收命令号,数据字节长度字节,若数据字节长度字节出现奇偶校验错误则终止接收服务,等待载波结束;否则设置数据字节长度计数器,每接收一个数据字节,长度计数器减1,最后接收水平校验和。若接收请求地址匹配,对接收的HART帧异或求水平校验和,并与接收水平校验和进行比较,相同则表示无通讯错误,否则置水平校验和错误标志为1,结束接收服务并转入HART命令执行子程序。命令帧拆分程序流程如图6所示。
图6 HART命令帧拆分程序流程图
5结论
对研制的智能电磁流量计进行试验表明:该流量计集成化程度高、功能强、操作方便、性能可靠;具有自诊断、自检定功能和HART数据通讯功能;可测正反两个方向流量,也可测脉动流量;抗电磁干扰和温度性能好,适合于现场测量和显示;测量范围大,准确度高。
(流量计:admin)工称通径:15-300mm |
被测介质:液体、气体、蒸汽 |
精度:0.5 1.0级 |
测量范围:液体0.5-6m/s 气体 5-35m/s 蒸汽6-45m/s |
公称压力:2.5MPa 介质温度:-40- +250℃ |
输出信号:OC门脉冲输出或4-20mA 标准信号输出 |