GF100流量傳感器使用說(shuō)明書

1、在使用產(chǎn)品前請(qǐng)仔細(xì)閱讀本說(shuō)明書GF100型流量傳感器使用說(shuō)明書執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/CMAS 7-2003版本號(hào)： Ver2.1出版日期： 2005.05.18MAS重慶梅安森科技發(fā)展有限責(zé)任公司GF10 0型流量傳感器使用說(shuō)明書1概述GF100型流量傳感器(以下簡(jiǎn)稱傳感器)是適用于煤礦井下或地面瓦斯抽放管道標(biāo)況 流量監(jiān)測(cè)的本質(zhì)安全型儀器。該傳感器具有無(wú)可動(dòng)部件，檢測(cè)元件不接觸流體，可靠性 高，介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，工作溫度范圍寬，準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于瓦斯抽放管道監(jiān)控 等。傳感器電路采用單片機(jī)設(shè)計(jì)，能就地顯示管道流量值，同時(shí)輸出頻率信號(hào)，供遠(yuǎn)程 采集；能遙控調(diào)校零點(diǎn)和靈敏度，并具備故障自檢功能，給使用和

2、維護(hù)帶來(lái)很大的方便。 傳感器的電源電路采用開(kāi)關(guān)電源，使整機(jī)功耗更低，有利于延長(zhǎng)分站和傳感器之間的傳 輸距離。產(chǎn)品的型號(hào)定義如下:渦街探頭管徑 測(cè)量范圍 流量傳感器2工作原理 2.1渦街流量測(cè)量原理在流體中設(shè)置一個(gè)三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)會(huì)交替地產(chǎn)生有規(guī)則 的旋渦，這種漩渦稱為卡門旋渦。如圖 2.1所示，旋渦列在旋渦發(fā)生下游非對(duì)稱地排列。 設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)來(lái)流平均流速為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表 體通徑為D,即可得到關(guān)系式：_f = SrV(1 -1.25d / D)d式中：Sr為斯特羅哈爾數(shù)圖2.1渦街生成原理圖在旋渦發(fā)生體中裝入檢測(cè)探頭及相應(yīng)電路即構(gòu)成了傳感

3、器電路，通過(guò)檢測(cè)漩渦數(shù)量該檢測(cè)值經(jīng)換算后即得到流量值。2.2電路原理傳感器的電路工作原理框圖2.2 :CPU板F=|iN321放大 =!敏愿兀件|看】狗 1電游處埋及英它功能塊1=3時(shí)仲 iC J EEPROM |圖2.2 傳感器電路原理框圖傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮了惡劣的環(huán)境條件，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和防水性能方面都采取了有 效的措施，同時(shí)還特別加大了電源連接器的尺寸，保證傳感器能穩(wěn)定可靠的工作。3技術(shù)特征1）適用條件環(huán)境溫度：0C40C；相對(duì)濕度：w 98% ;大氣壓力：86kPa106kPa；可用于煤礦井下有爆炸性氣體危險(xiǎn)的環(huán)境中。2）主要技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量介質(zhì)：空氣、甲烷介質(zhì)壓力： 1.0 Mpa介質(zhì)

4、溫度：-40 C+350C流速范圍：4.060.0m/s測(cè)量范圍：0.00m 3/min 200nVmin基本測(cè)量誤差： 2.5%信號(hào)輸出：200Hz1000Hz線性對(duì)應(yīng)0.00m3/min100ni/min （當(dāng)設(shè)置量程 w 100時(shí)） 200Hz1000Hz線性對(duì)應(yīng)0.00m/min200m/min （當(dāng)設(shè)置量程 100時(shí)） 信號(hào)帶負(fù)載能力：0 Q500Q檢測(cè)速度：w 30S雷 諾 數(shù)：正常2X 107X 10 （擴(kuò)展1X 107X 10）阻力系數(shù)：Cd w 2.6允許振動(dòng)加速度： 1.0g壽命：三年以上整機(jī)工作電壓：8V.DC24V.DC整機(jī)工作電流：30mA 18V.DC防爆等級(jí)：Ex

5、ibl礦用本質(zhì)安全型3）顯示功能四位紅色數(shù)碼管顯示第一位：正常顯示時(shí)為符號(hào)位；調(diào)校時(shí)顯示功能代號(hào)：1- 量程2- 調(diào)零3- 調(diào)靈敏度4- 自檢后三位：測(cè)量值顯示，單位 mVmin。4）外型特征：外殼材料：不銹鋼外殼顏色：金屬光澤管徑規(guī)格（mm :80 /100 /150/200 /250 /3004傳感器選型 4.1流量傳感器主要規(guī)格型號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格測(cè)量范圍（參考流速 5m/s60m/s，單位 m/min）流量傳感器主機(jī)GF100- XX渦街探頭XX=021 寸(25mm)0.15 1.77XX=052 寸(50mm)0.48 7.05XX=104 寸(100mm)1.91 28.3XX=15

6、6 寸(150mm)4.33 63.6XX=208 寸(200mm)7.67 113XX=2510 寸(250mm)12.0 177XX=3012 寸(300mm)17.5 2544.2流速范圍的選擇已知條件換算成工況體積流量流速計(jì)算公式正常流速范圍4.34.4Q工=0101325273 15+t 工標(biāo)況下體積流量Q標(biāo) Q工p吾丁次293152Q工=工質(zhì)量流量 G其中：Q工：工況條件下體積流量（m/h ）Q標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20 C、101.325kPa ）3的體積流量（NnYh ）Pa：當(dāng)?shù)卮髿鈮海∕Pap工：介質(zhì)工作壓力（表壓）（MPa雷諾數(shù)范圍要求計(jì)算雷諾數(shù)Re： Re= DKv式中 V

7、:管道內(nèi)流體平均流速（d：傳感器口徑（mu：介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度（m/s） 滿足：2 x 104 Re 15D 20D 25D 40D 5D5.3傳感器的上游側(cè)不應(yīng)設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥。5.4如上游直管段長(zhǎng)度不能滿足表1要求，建議用戶在上游側(cè)管道中安裝流體整流器。5.5渦街流量計(jì)與LGZ變徑整流器配合使用，可使測(cè)量的下限降低（3m/s）,量程比擴(kuò) 大到15： 1以上，安裝變徑整流器應(yīng)先安裝下游段整流噴嘴而后安裝上游段整流噴嘴。5.6傳感器不要安裝在有強(qiáng)烈振動(dòng)的管道上，以免影響精度。如傳感器在有振動(dòng)的管段圖53渦街探頭安裝示意圖上安裝時(shí)，可采取下面措施來(lái)減小振動(dòng)帶來(lái)的干擾：1）在傳感器上游2D處加裝管道固定支

8、撐點(diǎn)；2）在滿足直管段要求前提下，加裝軟管過(guò)渡。5.7渦街流量傳感器在安裝過(guò)程中不允許用硬物撞 擊，否則將影響計(jì)量精度甚至損壞儀表。當(dāng)預(yù)留安裝 空間小于儀表厚度時(shí)，可先用隨表附帶的二根全螺紋 螺栓將安裝空間撐大到能把傳感器放下，然后再用雙 頭螺栓緊固，6操作使用 6.1傳感器的接線傳感器的接線使用產(chǎn)品配套的電纜，延長(zhǎng)距離時(shí)須使用本安接線盒再配接適宜的礦 用信號(hào)電纜。連接插頭時(shí)先將插頭缺口對(duì)插座上的凸棱，插緊后上好鎖緊環(huán)即可。信號(hào) 接通后，數(shù)碼顯示的右下角紅色指示燈亮。輸出接線顏色規(guī)則如下：1 ）電源電纜按以下定義和顏色接線：紅色線電源正極（電纜插頭1腳）藍(lán)色線電源負(fù)極（電纜插頭2腳）白色線頻率

9、（電流）信號(hào)輸出485A（電纜插頭3腳）綠色線斷電信號(hào)輸出485B（電纜插頭4腳）渦街探頭側(cè)傳感器主機(jī)側(cè)1電源正極輸入1腳一電源正極輸出2電流信號(hào)輸出2腳一未用3 未用3腳電流信號(hào)輸入4 屏蔽線4腳一未用6.2渦街探頭的接線6.2.1連接電纜線請(qǐng)選用3X0.5 mm2或2X0.5 mm2屏蔽電纜；6.2.2導(dǎo)線與接線端子連接必須可靠；6.2.3電纜屏蔽網(wǎng)應(yīng)在安全場(chǎng)所可靠接地，禁止與儀表外殼連接。6.2.4渦街探頭殼體上設(shè)有接地螺栓，用戶使用時(shí)應(yīng)可靠接地。6.3儀器的調(diào)節(jié)6.3.1渦街探頭的調(diào)節(jié)1）渦街探頭輸出電流與頻率及工況流量的換算關(guān)系I =4-力或q一4）QQ16其中：I 輸出電流量（mA

10、Q 滿度流量（m/h） q 工況實(shí)際流量（nVh ）注意：用戶在按滿流量選擇變送器時(shí)，在變送器中已按該口徑傳感器的儀表常數(shù)進(jìn)行了 換算，用戶在使用時(shí)，無(wú)需再考慮儀表常數(shù)，但要注意該變送器不能與其它口徑變送器 互換。2）零流量檢查渦街探頭在零流量狀態(tài)下，內(nèi)部放大器應(yīng)無(wú)脈沖輸出，傳感器主機(jī)顯示瞬時(shí)流量應(yīng)為零。將電流表串入輸出回路中，在流量為零時(shí)，電流表指示值應(yīng)為4.00 土 0.01mA如果電流有跳動(dòng)，應(yīng)檢查管道是否有強(qiáng)烈振動(dòng)干擾信號(hào)產(chǎn)生誤觸發(fā)，此時(shí)，要采取 措施消除或降低管道振動(dòng)，如振動(dòng)消除后，輸出仍不為零，應(yīng)檢查TP2是否有脈沖輸出，若有脈沖輸出，可調(diào)整 W2降低觸發(fā)靈敏度，（逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)）

11、或同時(shí)調(diào)整 W1 （逆時(shí) 針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)）以減小增益。如用示波器監(jiān)測(cè) TP1、TP2,波形如圖6.2。觸發(fā)電辛tp2圖6.2渦街探頭零流量脈沖波形示意圖3）正常流量的檢查電流變換電路在出廠時(shí)已按用戶要求調(diào)整好，在現(xiàn)場(chǎng)不允許進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)管道內(nèi)有介 質(zhì)流動(dòng)時(shí)，流量顯示設(shè)備的指示應(yīng)保持與流量變化規(guī)律相同，一般情況下瞬時(shí)流量指示 平穩(wěn)。當(dāng)有流量無(wú)指示值或指示值跳動(dòng)較大時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整W1 W2使之正常。用示波器監(jiān)測(cè)TP1、TP2測(cè)試點(diǎn)。如有誤觸發(fā)可適當(dāng)調(diào)整 W2降低觸發(fā)靈敏度（逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)）TP5HW1 JU圖6.3 渦街探頭誤觸發(fā)脈沖波形示意圖如有漏觸發(fā)可適當(dāng)調(diào)整W2提高觸發(fā)靈敏度（順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)）或同

12、時(shí)調(diào)整W1提高增益（順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)），波形如圖6.4TP2 圖6.4渦街探頭調(diào)整后消除誤觸發(fā)脈沖波形示意圖6.3.2傳感器主機(jī)的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)零點(diǎn)前需要將傳感器預(yù)熱10分鐘以上（1）轉(zhuǎn)換量程設(shè)置為使輸出信號(hào)和測(cè)量值相一致，應(yīng)根據(jù)渦街探頭的量程，設(shè)置傳感器的轉(zhuǎn)換量程計(jì)算方法為：設(shè)置量程=渦街探頭小時(shí)量程( m) /60min如渦街探頭量程為6000m/h,可將傳感器的轉(zhuǎn)換量程設(shè)置為100。此時(shí)傳感器輸出信號(hào)為 200Hz 1000Hz對(duì)應(yīng)0.00m3/min100riVmin。設(shè)置時(shí)按遙控器的功能鍵， 使第一位數(shù)碼 管顯示的功能編號(hào)為“1”再按動(dòng)上下鍵，使后三位數(shù)碼管顯示值為設(shè)置量程。調(diào)好后， 再次按

13、動(dòng)功能鍵，直到使第一位數(shù)碼管顯示的功能編號(hào)消失，調(diào)量程工作即告完成。(2) 零點(diǎn)調(diào)節(jié)預(yù)熱完成后，觀察傳感器LED數(shù)字顯示值是否為零。若有偏差時(shí)，將遙控器對(duì)準(zhǔn)傳 感器顯示窗,按功能鍵，使第一位數(shù)碼管顯示為2，此時(shí)為設(shè)置零點(diǎn)功能。同時(shí)按遙控 器的上升鍵和下降鍵，使儀器完成校零工作，也可按上鍵或下鍵調(diào)節(jié)。(3) 靈敏度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)顯示靈敏度必須在有標(biāo)準(zhǔn)電流源的情況下方可進(jìn)行。將傳感器渦街探頭接口按接線表與標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)源連接好，輸出電流幅值設(shè)為12mA觀察傳感器顯示值是否為滿量程的一半。若有偏差，按遙控器功能鍵，使第一位 數(shù)碼管顯示“ 3”，此時(shí)為設(shè)置靈敏度功能。若顯示值比標(biāo)準(zhǔn)值小，按遙控器的上升鍵； 使

14、兩者一致；反之，若顯示值比標(biāo)準(zhǔn)值大，則按遙控器的下降鍵。(4) 自檢功能該功能用以檢查儀器工作是否正常。進(jìn)入功能“ 4”后，儀器顯示100,輸出對(duì)應(yīng)為3.00 _ 0.05mA信號(hào)。4以后的功能只能在按下CPU板上的K1鍵后才能進(jìn)入。按上、下鍵調(diào)節(jié)。(按下K1 再按遙控板上的的功能鍵，進(jìn)入功能 1后就可以松開(kāi)K1 了)(5) 時(shí)鐘“小時(shí)”(6) 時(shí)鐘“分”(7) 時(shí)鐘“月”(8) 時(shí)鐘“日”(9) 傳感器上的電壓(c) 傳感器上CPU自身的溫度(一般可約等于環(huán)境溫度)(d) 傳感器的地址編號(hào)注意：任何調(diào)整進(jìn)行后，都必須按動(dòng)遙控器上的功能鍵，使第一位數(shù)碼管顯示功能 號(hào)循環(huán)直至消失后才會(huì)生效。零點(diǎn)

15、和靈敏度調(diào)節(jié)可以一次完成。7典型故障處理7.1傳感器顯示不動(dòng)或零點(diǎn)輸出高檢查探頭調(diào)校是否正確。若須重新調(diào)校須由專業(yè)人士操作。7.2顯示數(shù)字跳動(dòng)、亂碼檢查電源是否正常。7.2遙控不靈若傳感器接收不到遙控信號(hào)，首先檢查遙控器電池是否有電，確認(rèn)有電后再更換傳感 器線路板數(shù)碼管旁的紅外接收頭（SFH）。若數(shù)碼管功能位數(shù)字亂跳而無(wú)法控制，也可更換 SFH8維護(hù)及保養(yǎng)1）在使用前請(qǐng)先仔細(xì)閱讀說(shuō)明書，按照操作步驟進(jìn)行。在沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的情況下 不得調(diào)節(jié)傳感器零點(diǎn)和靈敏度。2）傳感器應(yīng)指定專人維護(hù)和保養(yǎng)，維護(hù)人員須經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)。3）傳感器的零點(diǎn)和靈敏度要定期調(diào)校，一般為每月一次。若未超差時(shí)可繼續(xù)使用。4）使用

16、中避免猛烈碰撞。9運(yùn)輸及貯存?zhèn)鞲衅髟谶\(yùn)輸過(guò)程中須包裝完好，避免雨雪直接淋襲，可適于公路、鐵路、航空、 水路運(yùn)輸。傳感器應(yīng)存放在通風(fēng)良好，無(wú)腐蝕性氣體的庫(kù)房?jī)?nèi)。10裝箱清單：傳感器1臺(tái)傳感器遙控器 1個(gè)（兩臺(tái)配一個(gè)）渦街探頭1個(gè)（規(guī)格按配置）等流變徑（根據(jù)配置）主機(jī)連接電纜 1根渦街連接電纜 1根內(nèi)六角扳手1只說(shuō)明書1本包裝盒1個(gè)11其他產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/MAS 7-2003 防爆合格證號(hào)：1034448 安全標(biāo)志準(zhǔn)用證號(hào)：20033798 附錄1：主要材料部件一覽表序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量1三端穩(wěn)壓器78L05只12集成基準(zhǔn)電壓LM385-1.2只13單片機(jī)MAS-CPU塊14遙控接收電路BL

17、9149只15整流二級(jí)管1N4007只16發(fā)光二極管3只27數(shù)碼管HS-5462DS只18三極管8550只39三極管9013只710多圈電位器100Q只111獨(dú)石電容0.1只612運(yùn)放LM358塊313綠色接線端子DG126-2P只214綠色接線端子DG126-4P只215雙排跳針2.54/18P只116雙排跳針2.54/22P只117隔離柱AS-10根118蜂鳴器只119通用遙控器YHT1 型只120遙控器電池3V只121PCBG-D MAIN V1.4塊1222324252627GF10 0型流量傳感器使用說(shuō)明書4附錄2渦街探頭外形尺寸134CJH附錄3等流變徑噴嘴外形尺寸Il11FFkL

18、t;噴嘴上游側(cè)部件DD2| plH2噴嘴下游側(cè)部件DND1D2H1H2A252560338438654040883504506550509836046065808012438648665100100148410510651501501964585588020020026052262280250250320582682100300300370632732100單位：mmDND1D2H1H24040253120505025452050504026.52080805052.5211001008042.5251001005079.525125125100482515015010081.52720020015074.52925025020074.56430030025074.511530030020