三转子流量计

LLKZ三转子流量计

一、概述

三转子流量计（又称“刮板流量计”）是我公司引进美国LC公司技术研制而成，产品型号为LLKZ。该流量计是一种容积式流量计，也称正排量流量计，可连续测量封闭管道中的液体的流量。流量计主要由测量、积算两大部分组成。流量计机器摩擦小、使用寿命长、并且对粘度变化适应性较强，广泛应用于各种原油、成品油的中转贸易结算的计量。

该流量计可现场指示，亦可连防爆脉冲或4～20mA发讯器进行远传计量，实现自动化控制。

图1  LLKZ 三转子流量计

二、流量计工作原理

三转子流量计测量室如图2所示。

三转子流量计的分解部件如图3所示。测量室由一个内室为圆柱形的腔体及内含的三个同步旋转的转子组成，三个转子装在圆柱形转子室内。阻漏转子齿轮装在阻漏转子的末端，排量转子齿轮装在排量转子的末端，通过这样的齿轮转动结构使三个转子保持同步旋转。阻漏转子齿轮的齿数是每个排量转子齿轮齿数的两倍，因此，阻漏转子的转速是每个排量转子转速的一半。

当流体流进测量室时，三个转子同步转动，流体被三个转子分割成三部分。随着转子的转动，测量室的流体同时移动直至被排出。

由于测量腔的容积已知，转子每转动一周排出相同体积的流体，通过测量阻漏转子的转动次数便能精确地测量通过测量室流体的流量。阻漏转子的转动，通过其转轴上的齿轮及其它传输转轴，传送到计数器上进行计数，并输出标准脉冲信号。

图2  三转子流量计测量室

图3  测量室分解部件图

图4  三转子流量计转子运行示意图

在每一个循环的任意位置，由测量室壳体、阻漏转子和至少一个排量转子间形成一个连续的毛细密封层，防止下游已测流体流回到上游未测流体区。毛细密封层意味着在测量室内部各部件间没有金属与金属的接触，没有接触意味着没有磨损，没有磨损意味着没有滑流量的增加，没有滑流量的增加意味着精度的长久保持。

【滑流量：从测量元件与流量计壳体内壁之间以及从测量元件之间漏过的未经测量的量】

流量计所有部件间的啮合面只有平面或圆柱面。这种相对简单的机械形状，外加没有一个部件可能振动或来回摆动，这样便允许各部件的距离极端接近，并充分保证流量计的测量精度。

流体流入测量室所产生的动力与排量转子的表面垂直，且流量计的设计是保证转子轴永远处在水平面上，这两点保证了没有轴向推力产生，这样也就无需轴向的垫片和轴向的支撑，因此Z大限度地降低了轴和轴承板间的磨损，也因此Z大限度地延缓了金属的疲劳和变形。

由于我们LLKZ三转子流量计的非磨损设计、毛细密封及独特的旋转设计保证了我们的流量计无与伦比的精度，更长的操作寿命和无可比拟的可靠性。

滑流量的计算公式为：   Qc=C(ΔP×CW3)/(Va×CL)

式中：

Qc-滑流量      ΔP-转子前后的差压

CW-缝隙宽度    Va-绝对粘度

CL-缝隙长度    C-常数

从上述公式中可以看出，对滑流量影响Z大的是缝隙宽度。LLKZ三转子流量计能够使缝隙宽度Z大限度地减小；同时由于转子的重量轻，使得前后的压差ΔP很小，从而保证了滑流量Z小。 

图5  滑流量的物理原理图

三、流量计技术指标

1、流量计准确度与流体的粘度无关：由于LLKZ仪表的剪力面Z小及顺畅的流动特性，LLKZ低粘型三转子流量计仪表能够准确测量粘度＜2mPa.s的介质，标准型可测量2～200mPa.s的介质，高粘型根据不同环境可测量200～35万mPa.s的介质。温度变化不会损及仪表的准确性；因为LLKZ三转子流量计仪表各关键组件具有共同的膨胀系数，介质在－40℃～＋80℃时，不加修正，即可被精密测定。修正后适用介质温度可高达350℃。

2、精度

LLKZ三转子流量计的精度指标如下：

测量范围为5:1（Z大流量:Z小流量）时  ±0.1%

测量范围为10:1时    ±0.2%

测量范围为20:1时    ±0.5%

重复性：  优于±0.03%

3、技术指标

 4、压力损失与流量及粘度的关系

     （1）压力损失与流量的关系

     流量计工作时，压力损失随流量的增大而增加，压力损失与流量的关系如图6所示。

图6  压力损失与流量关系图

（横坐标——额定流量百分率，纵坐标——压力损失）

以上压力损失的标定介质粘度为1MPa•S，适用于所有型号的三转子流量计。

（2）压力损失与粘度的关系

相同流量下介质的粘度不同，其压力损失也不同，计算公式为：

压力损失=1 MPa•S时压力损失×实际粘度的转换因子。过滤器所产生的压力损失基本与同口径的流量计相同。

四、流量计产品标记

示例：LLKZ-150/25016  mA12  Ⅱ

表示：三转子流量计，公称通径DN150mm，公称压力2.5MPa，精度等级0.1级，防爆等级dIIBT4，4～20 mA输出，供电电源为12V，电子表头Ⅱ。

五、流量计外型尺寸

六、 流量计流量范围

表一：精确度0.2级

表二：精确度0.5级

七、流量计外形尺寸

见图7-a，7-b所示。

图  7-a

图  7-b

八、流量计安装示意图 

DH6400E流量计电子显示器说明书

1、概述

DH6400E流量计电子显示器是一款采用电池供电的智能型超低功耗仪表，中央处理器采用MSP430F147芯片，流量计系数通过设置可实现分段补偿，从而可以大大提高流量计的量程比。

2、特点

1、采用MSP430F147芯片，液晶显示，超低功耗。

2、采用铁电数据存储器，具有高可靠数据掉电保护功能（存储速度快，无数次上电冲击数据不丢失）。

3、内置时钟芯片，显示时间、日期。

4、高精度D / A转换芯片，保证4-20mA电流稳定输出。

5、内置设置按键和复位按键，外部设有操作使用按键，完成全功能操作。

6、脉冲输出功能。

7、外部环境温度低于零下五摄氏度时，可自动加温，保证显示屏正常工作。

8、RS232和RS485通讯接口，可与计算机和其他智能仪表联机工作。

3、仪表示意图

此A、B位是磁力感应点，用磁钢在A位或B位上方划过，切换显示仪表内容（如时间）。

4、操作说明

4.1仪表参数代码说明

   P00—P04：流量计五个脉冲当量（单位：L，P22参数设置为0时仅P00系数有效）。

   P05：流量计Z大流量（用于4-20mA，单位：m3/h）。

   P06：瞬时量回零时间，大于此时间内没有流量信号瞬时量回零（单位：秒）。

   P07：4-20mA调零（一般为23，可调）。

   P08：4-20mA调满（一般为3950，可调）。

   P09：瞬时量单位选择（设置为0时为 m3 /h, 设置为1时为升/分钟）。

   P10：：瞬时量计算周期（单位：秒）。

   P11—P14：流量计分段值，单位：m3 /h（当P09=0时，用此单位）。

   P15—P18：流量计分段值，单位：升/分钟。（当P09=1时，用此单位）。

   P19：脉冲输出宽度。（输出脉冲高电平宽度，单位ms）

   P20：脉冲输出模式。（1为实时脉冲输出，0为调制脉冲输出）

   P21：调制脉冲输出时的脉冲当量值（P20参数为0时有效）。

   P22：分段当量的开关。（为0时，不分段，系数为P00，为1时，分段系数为P00-P04）

   P23：通讯地址。（0~16）

   P24：通讯波特率。（设0为2400，设1为4800，设2为9600）

   P25：显示内容参数，设置为0时 按S键循环显示单次流量和时间；设置为1时按S键循环显示总累计和时间；设置为2时按S键循环显示单次流量、总流量和时间。

   P26：恢复出厂设置。（设置为123后保存退出即可恢复出厂设置）。

   P27：信号输入传感器类型（0：韦根传感器，1：发讯器、霍尔、编码器）。

4.2按键操作

⑴、仪表内部共有4个按键，上方为复位键，下方从左至右依次为键、键、键。

⑵、外部有个感应键。

⑶、复位键一般在仪表装配，插入显示板时，按复位键，显示屏开始显示工作

⑷、在工作状态下，按键和外部感应键键，功能相同

⑸、在工作状态下，在外部A、B位用磁钢划过，仪表会切换显示日流量，总流量，时间。

4.3时间的设定

       ⑴、同时按住和键，松开，仪表进入时间设定状态，屏幕年份闪动。

       ⑵、按或键，调整需要设定的年份。

       ⑶、按键，月份闪动，按或调整月份。

       ⑷、同理调整日期、时间。

       ⑸、时间调整完毕后，按照4.4.4步骤保存并退出设置。

4.4、系数的设定

4.4.1、工作或待机状态下：连续两次同时按和键，P00会闪动，仪表进入系数设定状态。

在时间设定状态下：同时按和键一次，仪表进入系数设定。

4.4.2参数代码PXX闪动时，按或键，可以找到相应的代码，下方显示的为该代码的参数值。

4.4.3如要修改参数值，按键移动到需要修改的位置，按或键增加或减少数值。

4.4.4保存并退出，同时按下和键，同时松开按键，仪表显示 -------- ，再同时按和键3秒如果仪表显示  End  参数保存成功，设置完毕，如果仪表显示  Err  参数保存失败，需要重新设置。

   例：修改P00=000.12345，步骤如下：

   Ⅰ、按和键两次，进入系数设定状态。

   Ⅱ、按键，数值第一位闪动，按或键，调为0。

   Ⅲ、再按键，将第二位调为0。

   Ⅳ、依此类推，将P00值调整为000.12345，按照4.4.4步骤保存并退出设置

4.4.5 4-20mA调零、调满

仪表按照接线图接线，同时接上电流表，通上外接开关电源（12V、24V均可）。

⑴、调零：在参数设置中进入P07页面，按键移动到参数值，按或，当P07参数值变化时，电流表的值也随着变化，P07的值越小，电流越小，当电流表为4mA时，按键，移位到P07闪动，按键，显示P08参数，调零完毕，进入调满。

⑵、调满：参数调至P08，方法与调零相同，通过调整参数，使电流表为20mA调整结束后，按照4.4.4步骤保存并退出设置。

4.4.6流量分段的方法

流量计在不同流量时，流量系数是有差距的，尤其在Z小流量时差距较大，从而影响它的量程比，而电子表头可采用流量分段方式对比进行有效克服，说明如下：

       ⑴、当瞬时量采用m3 /h单位时（即P09=0时）实际瞬时流量≤P11时，使用P00为脉冲当量

           当P11＜实际瞬时流量≤P12时，使用P01为脉冲当量

           当P12＜实际瞬时流量≤P13时，使用P02为脉冲当量

           当P13＜实际瞬时流量≤P14时，使用P03为脉冲当量

           当实际瞬时流量＞P14时，使用P04脉冲当量

       ⑵、当瞬时量采用升/分钟单位时（即P09=1时）实际瞬时流量≤P15时，使用P00脉冲当量，实际瞬时流量≥P18时，使用P04脉冲当量

       ⑶、如果不使用流量分段功能，只用一个脉冲当量，只需把P22设为0。此时仪表无论在什么流量下都使用P00做为脉冲当量。

4.4.7仪表调试方法

   ⑴、在调试仪表时，首先把P22设为0（即流量不分段）。

   ⑵、让流量计在中流量运行，调整P00脉冲当量，使流量计数和计量灌数相符。

   ⑶、选择瞬时量单位，即P09为1还是0。

   ⑷、把P10设为1.

   ⑸、设置P06为Z小流量的三分之一左右，当瞬时量小于P06时，瞬时量会显示为0.

   ⑹、如果不分流量段补偿，仪表调试即告结束。如分段补偿则继续第⑺步。

   ⑺、依据仪表上显示的瞬时量把流量调到Z小，通过计量罐算出当量并记录下来，把流量调整到不同的流量段，分别计算出相应的当量。

   ⑻、在整个流量量程内尽量多取几个流量点，分析这些不同流量点的当量值，根据P09是0还是1来设定P11-P14或P15-P18，再把不同的当量结合置入P00-P04.

   ⑼、Z后不同流量点来回切换，看仪表精度是否满足要求，如要4-20mA输出功能，核实电流值是否正确，完毕。

五、日流量、总流量清零

1、日流量清零

   按住键不松，约5秒后屏幕日流量显示为0，松开后日流量清零完成。

2、总流量清零

       按住键不松，约10秒后屏幕总流量显示为0，松开后总流量清零完成。

       注：Ⅰ、日流量单位为升，总流量单位为m3 。

           Ⅱ、日流量和总流量清零后会显示4位小数。

           Ⅲ、当屏幕显示数值计满时，小数点自动后移。

           Ⅳ、当无小数计满时，（即9999999），自动清零。

六、参数

1、输入：电压脉冲。

2、传感器：a、韦根传感器（高频）b、霍尔传感器（低频）。

3、显示：采用笔段液晶。

4、输出：a、电压脉冲b、4-20mＡ

5、通讯接口：ａ、RS232 ｂ、RS485

6、通讯协议：Modbus

7、供电：DC3.6V，电池供电二年，电池电量不足时电池图标会闪动提示用户更换电池。

8、脉冲输出、4-20mA输出、通讯、自动加温需外供电。外供电为DC24V。

七、接线

端子1接DC24V电源+

端子2接DC24VGND（二线制4~20mA电流输出时1、2不接）

端子3为电压脉冲信号输出

端子4为通讯485A

端子5为通讯485B

端子6为二线制4~20mA电流输出

端子7为二线制4~20mA电流输出

DH6400型电子表头通讯协议

传输方式：MODBUS RTU模式

通讯参数：波特率9600bps(可选 4800bps、19200bps)  

数据帧： 8位数据、1位停止位、校验位：无 

主机查询命令发送

流量计响应