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一、概述

WT系列气体涡轮流量计是是一种高精度、高可靠性的精密计量仪表。适用于各种单相气体的测量，应用于城市燃气、石油、化工、电力、冶金等行业气体的计量。

WT系列气体涡轮流量计具有优良的低压和高压计量性能，适用于测量大流量气体的精确计量。根据用户需求，我公司可提供不同精度等级、不同性能的涡轮流量计。

二、主要特征

¨ 精度高，重复性好，量程比宽（可达1:20）。

¨ 采用一体化整流器，前后直管段要求更低（前≥2DN,后≥1DN）。

¨ 流量计的体积修正仪可自由转动约360°，在各种安装方式下都可方便读数。

¨ 低转速高寿命、低压损、高精度。

¨ 采用高精度数字温度传感器和数字压力传感器，且数字压力传感器自带温度补偿校正功能，压力检测精度高，长期稳定性好，温漂小。

¨ 能自动检测介质的温度和压力值，并进行温度、压力和压缩因子修正，将工况体积流量和总量转换为标准状态下的体积流量和总量。

¨ 采用先进的微功耗高新技术，功耗低，能凭内电池长期供电运行。

¨ 采用大容量数据存储器，具有数据防篡改功能，自动记录关键数据修改和历史数据。

¨ 具有实时数据存储功能，可防止更换电池或掉电时数据丢失，在停电情况下，内部参数可永久性保存。

¨ 可内嵌GPRS或NB_IOT等无线模块，可组成多种形式的无线抄表系统，由内置电池供电实现有限次数（每天1次）的无线传输，无须外电源，方便使用。

三、工作原理

3.1、涡轮流量计工作原理

当流体经过流量计时，在前导流体（或整流器）的作用下得到整流并加速，由于叶片与流体流向成一定角度，此时涡轮产生转动力矩，在克服摩擦力矩和流体阻力矩后，涡轮开始旋转。在一定的流量范围内，涡轮旋转的角速度与流体体积流量近似成正比。

3.1.1 通过机械结构带动机械计数器工作。

3.1.2根据电磁感应原理，利用磁敏传感器从同步转动的发讯盘上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，该信号送入体积修正仪，与温度、压力等信号一起进行运算处理，分别显示于显示屏上。
          1：显示屏  2：体积修正仪  3：流量计壳体  4：油泵  5：叶轮  6：前导流体  

 

3.2、可带低频信号输出的机械计数器

    涡轮旋转，通过齿轮减速，磁耦合传动到机械表头。数字轮显示为工况体积总量，计数器上可配低频信号输出单元，可接体积修正仪或用户设备。

3.3、体积修正仪工作原理

体积修正仪由温度、压力检测数字通道、流量检测数字通道以及微处理单元、液晶驱动电路和其它辅助电路组成，并配有外输信号接口，其工作原理见图2。从各传感器送来的多路信号经转换处理后由微处理器按照气态方程代入公式运算，实现就地显示和多种信号远传。

气态方程可写为：                          

式中：V_O——标准状态下的体积量（m³）；

      V——工作状态下的体积量（m³）；

      P=P_a+P_g——流量计压力检测点处的绝对压力（kPa）；

      P_a——当地大气压（kPa）；

      P_g——流量计压力检测点的表压力（kPa）；

      P₀——标准大气压（101.325kPa）；

      T₀——标准状态下的绝对温度（293.15K，可根据用户要求取值为273.15K）；

      T——被测介质的绝对温度（273.15＋t）K；

      t——被测介质的温度（℃）；

  

（对于天然气压缩因子，按中国石油天然气总公司NX-19标准计算）；

Z_n——为标准状态下的气体压缩系数；

Z_g——为工作状态下的气体压缩系数。

 

四、技术性能指标

4.1、执行标准

   a.WT系列气体涡轮流量计执行JJG 1037-2008《涡轮流量计》检定规程

   b.执行Q/WD 003-2020《WTEⅠ气体涡轮流量计》企业标准

     执行Q/WD 005-2020《WTD气体涡轮流量计》企业标准

   c.执行GB/T 18940-2003/ISO9951:1993《封闭管道中气体流量计的测量涡轮流量计》国家标准

   d.执行GB/T28848-2012《智能气体流量计》国家标准

4.1.1产品型式试验证号2019F305-33。

4.2、准确度等级

a.利用涡轮流量传感器的高重复性，对仪表系数进行线性修正(通常情况无需修正)，在量程范围内精度等级为：1.0级和1.5级。

1.0级：0.2Q_max～Q_max：≤±1.0% ；Q_min～0.2Q_max：≤±2.0%   

1.5级：0.2Qmax～Qmax：≤±1.5% ；Qmin～0.2Qmax：≤±3.0%

b.温度示值误差：≤±0.5%

c.压力示值误差：≤±0.2%（≥20%Pmax）（压力传感器量程上限Pmax：0.2、0.5、1.0、5.0、10（绝压Mpa））

4.3、体积修正仪电气性能指标 

4.3.1工作电源

¨内电源：3.6VDC锂电池，屏幕实时显示电池标志1容量百分值（趋势值）以提示用户更换电池。

¨外电源：（9～28）VDC，纹波≤ 50mV，当接入外电源时，内电源自动断开，整机由外电源供电工作。

¨（选配）内置EVE专用电池：3.6VDC电池，为GPRS通信模块专有供电，屏幕实时显示电池标志2容量百分值（趋势值）以提示用户更换电池。

4.3.2整机功耗

¨内电源：平均功耗≤0.8mW，一节2＃锂电池可连续使用两年以上，处于休眠状态时，功耗≤0.2mW。

¨外电源：整机功耗≤1W。

¨EVE专用电源：处于休眠状态时，功耗≤0.05mW。

4.3.3输入信号

¨流量信号:(0～5)kHz脉冲信号，Vpp＝2.5V。

¨温度信号：由温度传感器输出的阻值信号。

¨压力信号：由压力传感器输出的数字信号。

4.3.4输出信号

¨脉冲信号（三线制）：直接将流量传感器检测的工况脉冲信号经光耦隔离放大输出，最大幅值约为（V外-2）V（V外为9VDC～28VDC的外电源），传输距离≤50m，由外电源供电工作。

¨（4～20）mA标准模拟信号：（4～20）mA标准模拟信号线性对应于（O～Qmax）m3/h标准体积流量，流量范围可根据仪表内参数设定，传输距离≤200m，接线方式为两线制或三线制，供电为+24VDC外电源。

¨标准流量信号：以脉冲信号串方式输出，常态为低电平，低电平幅度≤0.2V,高电平幅度≥2.8，传输距离≤20m。单位脉冲代表体积量可设定范围：0.1m3/1m3/10m3,脉冲宽度可设定：5ms/50ms/500ms；适用与IC卡系统配套使用。

¨控制信号输出：

a.电池欠压报警（BJ,GND）:CMOS电平输出，默认输出高电平（可设定）；当电池电压低于3.4V时，BJ端输出报警信号；适用于IC卡控制器配套。

b.上下限报警信号（H/L,GND）:CMOS电平输出，默认输出高电平（可设定）；当工况流量大于报警流量上限时，H/L输出报警信号，当工况流量小于报警信号下限时，H/L输出报警信号。

¨RS-485接口信号：采用MODBUS协议RTU模式，半双工方式，波特率为9600~38400可设定；可直接与上位机联网，远传被测介质的温度、压力、瞬时流量、标准体积总量，仪表有关参数、故障代码、运行状态及实时数据。

¨实时数据库：为满足数据管理的需要，仪表具有实时数据存储功能，包括：

最近400次流量计的启停时间和对应累积流量值；

最近12个月内某时刻的累积流量值；

最近360次的状态记录数（包括：时间、温度、压力、瞬时流量、累积流量值等），间隔时间可设定为（1min～9999min）；

以上存储数据可利用笔记本电脑或台式计算机通过RS-485接口进行读取，根据用户需要形成数据表和曲线图以供分析。

4.3.5 无线通信（选配）

可内嵌无线远传模块，为EVE专用电池供电时可定期或定时上传工作模式，GPRS日均工作一次约可用三年以上；可将当前运行数据通过相应的无线方式传输到云端，用户可以通过网站、软件或微信小程序等查看修正仪运行数据和故障事件。

4.3.6产品本安参数如下表1

序号	端子	功能	Ui（V）	Ii （mA）	Pi （mW）	Ci （nF）	Li （uH）	Uo （V）	Io （mA）	Po （mW）	Co （uF）	Lo （mH）
1	V+、V- （J2_5、J2-4）	电源	28	93	0.65	0	0.75	/	/	/	/	/
2	I_IN、I_OUT （J1_1、J1-2）	模拟量电源	28	93	0.65	0	0	3.47	1	0.03	53	0.5
3	485_A、485_B （J2_2、J2-1）	RS485通讯	6.6	65	110	11.3	0	5.88	149	218.3	17	0.5
4	Ctrl_A、Ctrl_B（J15_1、J15-2）	阀门485通讯	/	/	/	/	/	3.47	58.5	50.7	52	0.5
5	PLo、V- （J2_3、J2-4）	标定脉冲输出	/	/	/	/	/	28	8.4	58.3	0.47	0.5
6	BJ、GND （J3_3、J3-1）	电池欠压报警	/	/	/	/	/	3.47	1	0.0003	53	0.5
7	IC、GND （J3_2、J3-1）	定标脉冲输出	/	/	/	/	/	3.47	1	0.0003	53	0.5
8	H/L、GND （J3_4、J3-1）	流量上下限报警输出	/	/	/	/	/	3.47	1	0.0003	53	0.5

表1

4.4、机械性能指标

4.4.1流量计型号规格、基本参数见表2。

表2    

公称通径DN(mm)	型号规格	流量范围 （m3/h）	叶轮材料	压力(MPa)	备  注
50 (2 ¹¹)	WT50A	6～65	铝 合 金	1.6 2.5 4.0 6.3	壳体材料： ≤1.6MPa为压铸铝合金 ＞1.6MPa为碳钢或不锈钢
	WT50B	10～100
	WT50C	10～160
80 (3 ¹¹)	WT80A	8～160
	WT80B	13～250
	WT80C	20～400
100 (4 ¹¹)	WT100A	13～250
	WT100B	20～400
	WT100C	32～650
150 (6 ¹¹)	WT150A	32～650
	WT150B	50～1000
	WT150C	80～1600
200 (8 ¹¹)	WT200A	50～1000
	WT200B	80～1600
	WT200C	130～2500
250 (10 ¹¹)	WT250A	80～1600			壳体材料： 碳钢或不锈钢
	WT250B	130～2500
	WT250C	200～4000
300 (12 ¹¹)	WT300A	130～2500
	WT300B	200～4000
	WT300C	320～6500

注：①表中所列的流量范围为产品出厂检定时的流量范围（常温、常压下介质为空气）；

    ② 随着压力的增大，流量范围也随之扩大。

 

5.2、安装

¨ 流量计周围不得有强外磁场干扰和强烈的机械振动，安装前应根据其使用要求审核使用环境条件，以便正常使用。

¨ 流量计不宜用在流量频繁变化和有强烈脉动流或压力脉动的场合。

¨ 流量计室外安装时，上部应有遮盖物，以防雨水浸入和烈日曝晒而影响流量计使用寿命。

¨ 流量计适用于水平安装，流体流动方向与壳体上标明的方向一致；且在流量计的上、下游应分别保证有2DN和1DN的直管段长度。

¨ 为了不影响流体正常输送，可按图6安装旁通管路，在正常使用时必须锁闭旁通管道阀门。

 

¨ 在流量计上游处（≥2DN）必须安装相应规格的过滤器（本厂可配套）。

¨ 安装流量计和测量管道时，应考虑安装伸缩管或波纹管，并根据流量计的实际尺寸，合理铺设上、下游管道，使管路应力引起的流量计变形为最小。

¨ 流量计应与管道同轴安装，并防止密封垫片和黄油进入管道内腔。

¨ 流量计必须按指定可靠接地，但不得与强电系统共用地线；在管道安装或检修时，不得把电焊系统的地线与流量计搭接。

¨ 使用过程中，用户不得自行更改防爆系统的连接方式和任意改动各引线接口，必要时应严格按照GB3836.1～2的有关要求进行操作。

¨ 流量计投入运行时，应缓慢开启阀门（开启时间不少于15s），逐步增加流速，以免瞬间气流冲击而损坏涡轮。

警告：

¨ 当流量计需要有信号远传时，应严格按有关“电气性能指标”接入外电源（≤+24VDC），严禁在信号输出口处直接接入220VAC或380VAC电源。

¨ 在安装流量计时，严禁在流量计出入口法兰处直接进行电焊，以免烧坏流量计内部零件。

¨ 对于新安装或检修后的管道务必进行吹扫，去除管道中的杂物后方能安装流量计。在进行所有流体静压试验和清扫管路操作期间，应拆下仪表，以免测量部件的严重损坏。

¨ 管道安装完毕进行密封试压时，应注意流量计压力传感器所能承受的最高压力，以免损坏流量计压力传感器。

六、使用及设置

6.1、环境条件

¨ 环境温度：-25℃～+55℃

¨ 相对湿度：5%～95%

¨ 介质温度：-20℃～+80℃

¨ 大气压力：86kPa～106kPa

6.2、流体条件

¨ 被测流体应为无旋涡的单相气体，且无较大的颗粒、纤维等杂质；

¨ 被测流体的流量、压力范围应在流量计规定的使用范围之内。

  

6.4.3 a.隔离式安全栅必须安装在不含爆炸性气体混合物的安全场所，其安装使用应遵守该安全栅使用说明书；

      b.该产品与安全栅本安端之间的连接电缆为两芯屏蔽电缆（必须有绝缘护套），每根线芯截面积＞1mm²，其屏蔽层在安全场所接地，电缆布线应尽可能排除电磁干扰的影响。

6.6、内置电池电源的使用

6.6.1 电池电量指示

电池量趋势值按百分比显示，当显示2格时提示用户应注意电池欠压，显示1格时要求在一个月内更换电池。

6.6.2 电池的更换方法

打开体积修正仪前盖，取出旧电池，按电池盒内的极性标志装上新电池（1节2^＃3．6V锂电池），最后装上修正仪后盖即可。

注意事项：用户不得更换电池，如需更换电池，要求联系制作商更换同规格电池！

6.7、流量计的读数

6.7.1流量计的相关计量参数均在体积修正仪的液晶屏上显示，可实现直接流量计量读数。

6.7.2流量计的一次仪表与体积修正仪采用特殊连接结构，当流量计因安装环境限制，影响正常读数时，可对体积修正仪进行0～360°的任意角度旋转，以方便读数。

6.8、使用警示

现场有爆炸性气体时，不能开盖;航空插头未对接时不得带电。

6.9、关键零部件

名称	型号规格	制造厂商	主要性能指标	备注
壳体	WT50（80、100、150、200）			铸造铝合金ZL101A-T6
壳体	WT250（300）			碳钢
叶轮	WT50（80、100、150、200、250、300）			铝合金6061-T6
轴承		德国GRW
微处理器	M430F5418	德州仪器	16位

 

七、润滑及维护

7.1、润滑系统

7.1.1 加油系统

对于不锈钢轴承，为了使其工作性能最佳，需要对其进行定时定量的加油操作。因此，WT系列气体涡轮流量计，配备有专门的加油装置系统。根据涡轮流量计的公称通径配备相应的加油装置如图13所示。

对轴承进行加油操作时，加油的频率应根据使用条件和被测介质情况，一般每年加油3～4次，不同口径的涡轮流量计每次所需加油量如表4所示。

口  径 (DN)	50mm (2 ¹¹)	80mm  (3 ¹¹)	100mm (4 ¹¹)	150mm (6 ¹¹)	200mm (8 ¹¹)	250mm (10 ¹¹)	300mm (12 ¹¹)
加油量	5ml	5ml	5ml	10ml	10ml	10ml	10ml

注：按要求定时定量加油，加油量不可过多或过少，以免影响流量计的计量精度。

7.2、安全性和可靠性

涡轮流量计应在规定的流量范围和规定的工作条件下工作，以获得希望的精度和正常的工作寿命。涡轮的过速和管路中残留固体碎屑会使流量计过早的磨损和损坏。因此，选择合适的规格、正确的安装以及适当的操作和维护，可以保证仪表正常运行。

7.2.1 过滤器

管路中的杂质和碎屑会影响涡轮流量计的使用寿命，因此当被测介质中含有的较大颗粒杂质时，必须安装过滤器，并监测过滤器两端的压力差，以便及时更换或清洗过滤芯，确保过滤器处于良好的工作状态，防止流动畸变。

7.2.2过载

在涡轮流量计的实际应用中，由于管路中压力波动，常常会出现流量波动的情况，并且有时波动较大。WT系列气体涡轮流量计按照ISO9951规定的最大流量进行设计，短时间过载20%Q_max仪表无损坏，过载时间不能超过30分钟。在高压的使用场合，建议在仪表下游安装限流装置，保证流量过载不会超过最大流量的20%。

7.2.3 定时检查流量计法兰处的泄漏情况。

7.2.4 流量计运行出现故障，用户不能自行更换产品的零部件，应会同产品制造厂家共同解决，以杜绝损坏现象的发生。

7.3、抗干扰能力

WT系列气体涡轮流量计内置经精心设计的一体化整流器，通过ISO9951规定的低水平干扰和高水平干扰测试，流量计前直管段仅需2D，后直管段仅需1D。

八、包装、运输及贮存

8.1、流量计应装入牢固的木箱内（中、小口径装泡沫加纸箱），不应在箱内自由窜动，搬运时应小心轻放，不允许野蛮装卸。

8.2、流量计运输贮存条件应按GB/T9329-1999《仪器仪表运输运输贮存基本环境条件及试验方法》要求。

8.3、流量计的贮存应符合以下条件：

¨防雨防潮

¨不受机械振动或冲击

¨温度范围：5℃～40℃

¨相对湿度：不大于90%

¨环境不含腐蚀性气体

九、开箱及检查

9.1、开箱时先检查外部包装的完好性，再根据装箱单核对箱内物品及随机文件是否完整。

9.2、随机文件及物品

1） 装箱单

2） 使用说明书

3） 产品检定证书

4） 产品合格证

5） 专用润滑油

 

 

 

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