1、目录一、概述-1二、结构与工作原理-2三、主要技术参数与功能-3四、选型与安装-5五、使用方法-9六、使用注意事项-17七、防爆产品安装使用要求-17八、维修和故障排除-18九、运输及贮存-18十、开箱及检查-18十一、订货须知-19一、概 述一、概 述 TBQZ系列智能气体涡轮流量计是集流量、温度，压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿的新一代流量计，是石油、化工、电力、冶金、工业锅炉等工业、行业的燃气计量和城市天然气、燃气调压站及燃气贸易计量的理想仪表。产品的主要特点：产品的主要特点：v 可检测介质的温度与压力并进行自动补偿和压缩因子自动修正，直接检测气体的标准体积流量和
2、标准体积总量。v 具备多种补偿方式可供用户选择：温度和压力自动检测补偿，压力自动检测温度设定补偿、温度自动检测压力设定补偿、温度和压力均设定补偿。同时基准状态的压力值和温度值可由用户设定，满足了不同领域的需要。v 采用新型传感器，始动流量低、压力损失小、抗振与抗脉动流性能好；不易腐蚀、可靠性好、使用寿命长。v 采用新型微处理器与高性能的集成芯片，运算精度高，整机功能强大，性能优越。v 采用先进的微功耗高新技术，整机功耗低。既能用内电池长期供电运行，又可由外电源供电运行。v 按流量频率信号，可将仪表系数分八段自动进行线性修正，可根据用户需要提高仪表的计量精度。v 采用LCD显示，清晰直观，读数方
3、便。v 多种脉冲信号输出方式可设定选择，定标脉冲代表的体积量也可由用户设定，操作方便。v 具备两线制和三线制4mA20mA标准电流信号输出，微处理器可自动识别电流模块制式，并正确输出。v 采用EEPROM数据存贮技术，具备历史数据的存贮与查询功能，三种历史数据记录方式可供用户选择。v 多物理量参数报警输出，可由用户任选其中之一。v 采用RS485接口与上位机联网，每台上位机可带32台流量计，且只须两根通讯线，安装费用低；采用RS485接口与数据采集器配套，可通过电话网络或宽带网络构成自动读表与管理系统，自动化程度高，且便于用户集中管理。v 流量计表头可180度旋转，安装使用简单方便。本系列产品
4、执行国家JJG-94速度式流量计检定规程和Q/ZTX11-2004气体涡轮流量计产品企业标准。主要性能参数符合IS09951标准的要求。本系列产品有隔爆和本安两种防爆型式，经国家级仪器仪表防爆安全监督检验站（NEPSI）检定认可，符合国家标准GB3836.1-2000、GB3836.2-2000、GB3836.4-2000的有关规定。隔爆型防爆标志为ExdIIBT4，本安型防爆标志ExiaIICT4。二、结构与工作原理2.1 TBQZ涡轮流量计结构：2.22.2 工作原理 当气流进入流量计时，首先经过独立机芯的前导流体并加速，在流体的作用下，由于涡轮叶片与流体流向成一定角度，此时涡轮产生转动力
5、矩，在涡轮克服阻力矩和摩擦力矩后开始转动。当诸力矩达到平衡时，转速稳定，涡轮转动角速度与流量成线性关系，通过旋转的发信盘上的磁体周期性地改变传感器磁阻，从而在传感器两端感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号。该信号经前置放大器放大、整形后和压力传感器、温度传感器检测到的压力、温度信号同时输给流量积算仪进行处理，直接显示标准体积流量和标准体积总量。2.32.3 流量积算仪工作原理 流量积算仪由温度和压力检测模拟通道、流量传感器通道以及微处理单元组成，并配有外输接口，输出各种信号。流量计中的微处理器按照气态方程进行温压补偿，并自动进行压缩因子修正，气态方程如下：式中：Qn标准状态下的体积流量(m3/
6、h)Qg未经修正的体积流量(m3/h)Pg流量计压力检测点处的表压(kPa)Pa当地大气压(kPa)Tg介质的绝对温度(273.15+t)K t被测介质摄氏温度(0C)Zn标准状态下的压缩系数 Zg工作状态下的压缩系数 Tn标准状态下的绝对温度(293.15K)Pn标准大气压(101.325kPa)/()/QnZn Zg PgPaPn Tn Tg Qg注：对于天然气Zn/Zg=(Fz)2，Fz称为超压缩因子，按中国石油天然气总公司的标准SY/T6143-1996中的公式进行计算。三、主要技术参数与功能3.1流量计规格、基本参数和性能指标注：“准确度”为温度、压力修正后的系统精度。*不经过温度、
7、压力修正的准确度1.0级（Qmin0.2max2.0%；0.2QmaxQmax 1.0%）*不经过温度、压力修正的准确度为0.5级（Qmin0.2max1.0%；0.2QmaxQmax 0.5%）3.2标准状态条件 P=101.325kPa T=293.15k3.3流量计典型误差曲线3.4使用条件 a.环境温度：-300C+600C b.介质温度：-200C+800C c.相对湿度：5%95%d.大气压力：86kPa106kPa3.5电气性能指标：3.5.1 工作电源 a.外电源：+24VDC15%，纹波 5%，适用于4mA20mA输出、脉冲输出、RS485等；+5VDC10%，纹波 5%，仅
8、适用于RS485。b.内电源：1组3.6V锂电池(ER34615)，电池电压在2.0V3.6V时均可正常工作。当电压低于2.5V时，出现欠压指示。3.5.2 整机功耗 a.外电源，1W b.内电源，平均功耗1mW，可连续使用5年以上。3.5.3 脉冲输出方式（由设定选择以下三者之一）a.工况脉冲信号，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，高电平20V，低电平1V。b.与标准体积流量成正比的频率信号，经光耦隔离放大输出，高电平幅度20V，低电平幅度1V。满量程（同20mA对应标准体积流量）对应频率1000Hz。c.定标脉冲信号，与IC卡阀门控制器配套，高电平幅度2.8V，低电平幅
9、度0.2V，单位脉冲代表体积量可设定范0.01m310.00m3。但选择该值时必须注意：定标脉冲信号频率应200Hz。3.5.4 RS485通信（采用光电隔离RS485通信模块），可实现以下功能：a.采用RS485接口，可直接与上位机或二次仪表联网，远传显示介质的温度、压力和经温度、压力补偿后的标准体积流量和标准体积总量。b.由RS485接口与TM-I型数据采集器配套，可组成电话网络通信系统，一台数据采集器可带15台流量计。c.由RS485接口与TM-II型数据采集器配套，可组成宽带网络通信系统，由INTERNET传输数据，一台数据采集器可带8台流量计。3.5.5 4mA20mA标准电流信号（
10、采用光电隔离电流模块）与标准体积流量成正比，4mA对应0m3/h，20mA对应最大标准体积流量（该值可设定），制式：两线制或三线制，流量计可根据所插电流模块自动识别，并正确输出。3.5.6 控制信号输出 a.下限报警信号（LP）：光电隔离开集电极（0C）输出，正常状态0C门截止，报警状态0C门导通，最大负载电流50mA，工作电压+12VDC+24VDC。b.上限报警信号（UP）：光电隔离开集电极（0C）输出，正常状态0C门截止，报警状态0C门导通，最大负载电流50mA，工作电压+12VDC+24VDC。c.关阀报警输出（BC端，IC卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度0.2V；报
11、警输出高电平，幅度2.8V，负载电阻100k。d.电池欠压报警输出（BL，IC控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度0.2V；报警输出高电平，幅度 2.8V，负载电阻100k。3.6 实时数据存贮功能3.6.1 流量计为了适应数据管理方面的需要，增加了实时数据存贮功能，由设定选择以下三者之一：a.起停记录：最近的1200次启停时间、总量、净流量记录。出厂默认项。对应通信协议为V1.2版（通信协议由我公司另外提供）。b.日记录：最近920天的日期、零点时刻的温度、压力、标准体积流量和总量记录。对应通信协议为V1.3版。c.定时间间隔记录：1200条定时间间隔的日期时间、温度、压力、标准
12、体积流量和总量记录。对应通信协议为V1.3版。3.6.2 通过笔记本电脑可读取上述存贮数据，形成数据报表、曲线图供分析。3.7 网络通信管理软件功能 流量计与数据采集器配套，可通过电话线进行传输，对网络中的每台流量计的历史数据及参数进行读取与设置，同时通信管理软件可实现完善的管理功能。3.8 防爆标志：ExdIIBT4：ExiaIICT43.9 防护等级：IP65四、选型与安装4.1 流量计选型 用户应根据管线输气量和介质可能达到的温度和压力范围，估算出管线的最高和最低体积量，正确选择流量计规格。当两种口径流量计均能覆盖最低和最高体积流量时，在压损允许下，应尽量选小口径。选型计算公式如下：式中
13、：Tg、Pg、Pa含义同上，Qg为体积流量，Qn为标准体积流量，Zn/Zg数值列于表2。因计算步长较大，表内数据仅供参考，表中数据按天然气真实相对密度Gr=0.600，氮气和二氧化碳摩尔分数均为0.00计算。当介质压力低于0.1MPa，均可按Zn/Zg=1.00估算。/()/QgZg Zn PnPgPa Tg Tn Qn101.325/()(1/)(/293.15)PgPaZn ZgTgQn4.2 选型实例 已知某一供气管线实际工作压力范围为表压0.8MPa1.2MPa，介质温度范围为-100C+400C，供气峰值为标准体积流量2000m3/h，供气谷值为标准体积流量3500m3/h。经取样分
14、析计算天然气之真实相对密度Gr=0.591，N2摩尔百分含量为Mn=1.6%，CO2摩尔百分含量为Mc=0.8%，当地大气压为101.325kPa，要求确定流量计之口径。当介质压力为0.8MPa、温度为400C时，压缩因子影响最小，此时当处于供气峰期时，具有最大体积流量。而当介质压力为1.2MPa、温度为100C时，压缩因子影响最大，此时当处于供气谷期时，具有最小体积流量。由Gr=0.591，Mn=1.6%，Mc=0.8MPa，温度t=400C时，按SY/T6143中之公式，可求得Zn/Zg=(Fz)2=1.0127，故最高体积流量为：=1/1.0127101.325/(800+101.3)(
15、273.15+40)/293.15 20000=2372m3/h 当P=1.2MPa，温度t=-100C时，可求得Zn/Zg=1.0355，故最小体积流量为：=1/1.0355 101.325/(1200+101.3)(273.15-10)/293.15 3500=236m3/h再由表1查得：流量计口径为200mm，即选取TBQZ-200C型流量计。maxmax/()/QgZg Zn PnPgPa Tg Tn Qnminmin/()/QgZg Zn PnPgPa Tg Tn Qn4.3 流量计外形尺寸及安装4.3.1 流量计安装尺寸4.3.2 流量计安装a.严禁流量计在线焊接管道法兰。b.安装
16、流量计前应将管道内的杂物、焊渣、粉尘清理干净。c.为了便于维修，不影响流体正常输送，建议按图5所示设置旁通管道。d.流量计具有性能优越的专用整流器，因此对直管段要求低，仅需前直管段2DN，后直管段1DN（对前直管段前有弯管、异径管、调压阀等安装方式均适合）e.为防止杂质进入流量计，必须安装过滤器。f.流量计应水平安装。（须垂直安装时应在订货时注明，产品需做相应的配置；安装使用时，气流方向应从上至下。）g.流量计水平安装时，建议在流量计后直管段后安装钢制伸缩器（补偿器），伸缩器必须符合管道设计的公称通径和公称压力的要求。（伸缩器是作为管道应力的补偿及方便流量计的安装与拆卸）。h.流量计安装在室外
17、使用时，建议加配防护罩，以免雨水浸入和烈日曝晒而影响流量计使用寿命。i.流量计周围不能有强的外磁场干扰及强烈的机械振动。j.流量计需可靠接地，但不得与强电系统地线共用。五、使用方法5.1 工作状态下显示方法5.1.1 总量（标准体积）最小可保留小数后4位，小数点自动进位，十位溢出自动清零。5.1.2 流量（标准体积）最小保留小数后2位，最大值为99999m3/h，当超出时，示值出现闪烁，此时实际值为示值的10倍。5.1.3 温度示值范围为-30.00C+150.00C。5.1.4 压力示值最小可保留一位小数，最大值为99999kPa，即99.999MPa。5.2 流量计用户参数的设定5.2.1
18、 流量计各参数的代号，定义及操作次序见表4、表5，用户不得随意更改参数。5.2.2 设定方法 表头内按键参数，设置：打开前盖，在表头组件左下角上可见按键排列如下图。按表4、表5操作，依次按设置（SET）键选择欲设定的参数，然后按（SHT）移位键，选择欲修改的字位，该位即不停闪烁，再按INC键使该位为预定值，待全部参数设定完毕后，再按复位（RST）键，输入确认码1111，再按RET键或RST键即退出设定状态，进入正常工作状态。用户参数1设定表用户参数2设定表（下列参数只在检定时方可进入修改）注意事项：1)参数设置时，只有在最后屏幕出现EEPro_suCC后进入正常计量状态才正确存入，否则设置无效
19、。2)设置时掉电将不能保存设置值。5.3 流量积算仪内部接线方式 警告！接线操作前，应先断开24V外电源，绝不允许带电操作5.3.1外输引线标记、功能和套管（或芯线）颜色如下：LP-下限报警输出（OC输出）；BC-关阀信号输出UP-上限报警输出（OC输出）；BL-电池欠压报警输出；GND-流量计内部电路地（电池负极）A-RS485通讯线A，白色；IC-定标脉冲输出（至IC卡控制器）B-RS485通讯线B，黄色；V+-外电源正极（+24V或5V），红色；PLO-脉冲输出，兰色；V-外电源负极，黑色；IO-4mA20mA输出，绿色；5.3.2 内部传感器接线（引线均已接好，请勿随意更动）a.压力传
20、感器：P1-传感器电源激励端，黑色 P2-传感器信号输出正端，红色；P3-传感器信号输出负端，蓝色；P4-传感器电源激励负端1，黄色；P5-传感器电源激励负端2，白色 GND-压力传感器屏蔽线。注：四线制传感器P5空。b.温度传感器：T1、T2-温度传感器信号线；GND-温度传感器屏蔽线。c.前置放大器：S1-前置放大器信号线，蓝色 S2-前置相位电压线，白色；VCC-前置放大器电源线，红色；GND-前置放大器地线，黑色；5.4 系统接线图5.4.1 脉冲信号输出（工况脉冲信号、与标准体积流量成正比的频率信号）5.4.2 定标脉冲信号（与IC卡控制器连接）注：当无须关阀信号或欠压信号时，BC、
21、BL端不连接即可。5.4.3 RS485通讯方式5.4.4 电话网络连接方式5.4.5 二线制4mA20mA输出5.4.6 三线制4mA20mA输出5.4.7 报警输出（OC输出）接连方式5.4.8 进行电话通信及笔记本通信时的现场接线5.4.9 用接线盒接线5.5 4mA20mA电流信号输出使用说明5.5.1 两线制 4mA20mA电流输出电路电压与回路最大电阻关系：RL（max）=（Vs-13）V/20mA 若Vs=24V，则RL（max）=（24-13）V/20mA=5505.5.2 三线制 4mA20mA电流输出电路 电压与回路最大电阻关系：RL（max）=（Vs-2）V/20mA 若
22、Vs=24V，则RL（max）=（24-2）V/20mA=1100 电源电压与回路电阻关系见图18。回路电阻应在工作区内选择。5.6 内电源的使用 一只3.6V锂电池组一般可使用五年以上。当电池容量提示为“”时表示电池容量满，当提示为“”时，表示应更换电池，此时仍约有一个月的工作时间，当提示为“”时，表示电池已耗尽，应立即更换电池。更换时，打开铅封和前盖，拧下固定组的两个螺丝钉，将旧电池组件取出，置入新电池组件（注意电池极性！），然后以“先卸后装”的原则，将前盖盖上，打上铅封。警告：当现场有爆炸性气体时，不得开盖！5.7 流量计的压力损失 涡轮流量计的压力损失与涡轮的驱动、管道内部的摩擦、以及
23、流体的速度与方向有关。5.7.1 在标准状态下，介质密度为0.8kg/m3，各规格流量计的压力损失P0可按图20查出（最大值见表1）。5.7.2 在工况条件下，流量计的压力损失P可用公式求得：2maxmax0.8agnnnQnppTZQpppTgZgQ 式中：PQmax-介质密度为0.8kg/m3，最大流量时的压力损失（由表1查得）n-气体在标准状态（200C，101.325kPa）下的密度（由表6查得）Tn-标准状态下绝对温度（293.15k）Zn、Zg-分别为标况和工况下的气体压缩系数Tg-介质工况条件下绝对温度（273.15+t）kQmax-仪表最大工况流量（m3/h）Pa-当地大气压（
24、kPa）Pg-介质表压力（kPa）Q-工况流量（m3/h）Pn-标准大气压（101.325kPa）六、使用注意事项6.1 现场安装、维护必须遵守“有爆炸性气体时勿开盖有爆炸性气体时勿开盖”的警告语，并在开盖前关掉外电源。6.2 选型应在规定的流量范围内，防止超速运行，以获得理想的精确度和保证正常使用寿命。（由于试压、吹扫管道或排气造成超速运转、以及涡轮在反向流中运转都会可能使流量计损坏）6.3 为防止瞬间气流冲击而损坏管路和仪表，流量计投入运行时应先缓慢开启前阀门，然后缓慢开启后阀门，在小流量下运行12分钟，仪表运行正常后再全部打开后阀门。关闭阀门时应先缓慢关闭后阀门，切勿突然关闭。6.4 加
25、润滑油的次数依气质洁净程度而定，通常每月一次，具体和加油周期详见油杯标示牌。6.5 流量计运行时不允许打开后盖，或更动内部有关参数，否则将影响流量计的正常运行。6.6 若输出信号为4mA20mA电流信号时，为提高其精度，用户使用时应根据实际的最大标准体积流量值设定20mA对应之数值（见表4）。6.7 不得随意松开流量计固定部分。6.8 压力传感器的保护 用户在使用流量计时，应注意流量计的压力过载值为压力传感器额定工作压力的1.5倍（即介质最高压力的1.5倍）。因此在管道试压前，应打开压力保护装置的铅封，拧开外螺塞，用内六方扳手拧紧内螺塞，这时即可试压。试压后将余压降低，再将内螺塞退出。再拧入外
26、螺塞。如图21所示，再打上铅封。在线标定时，可以不拆 压力传感器，将外螺塞换成专用螺塞 并与压力计相连，内螺塞拧紧，即可 对压力传感器进行在线标定。标定后 复原再铅封。七、防爆产品安装使用要求 防爆产品在遵守上述第六条款的使用注意事项外，还必须符合以下使用要求。7.1 本安型防爆产品安装使用要求7.1.1 产品外壳设有接地端子，用户在使用产品时应可靠接地。7.1.2 当采用外电源供电时，必须与防爆认证机构认定的关联设备（安全栅）配套，构成本安防爆系统后，方可应用在相应的爆炸性危险场所。连接电缆采用屏蔽电缆，屏蔽层在安全场所接地，电缆参数分布控制在0.05uF/1mH以内。7.1.3 安全栅须装
27、于安全场所，其安装使用维护必须遵守安全栅使用说明书的有关规定。7.1.4 用户不得随意更换产品内的电气元件。7.1.5 用户安装使用和维护产品时必须同时遵守GB50058-92“爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范”和“中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程”的有关规定。7.2 隔爆型产品安装使用要求7.2.1 产品外壳设有接地端子，用户在使用产品时应可靠接地（若电源电压大于36V时，内接地必须可靠连接）。7.2.2 安装现场应不存在对铝合金有腐蚀作用的有害气体。7.2.3 防爆外壳最高温度不得大于1300C。7.2.4 维修和换电池必须在安全场所进行；当安装现场确认无可燃性气体存在时，方可维修
28、。7.2.5 用户安装使用和维护产品时必须同时遵守GB50058-92“爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范”和“中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程”的有关规定。7.2.6 当使用外电源或外接信号时，电缆为橡胶电缆，外径8 8.5；若不用外电源和外接信号，电缆引出孔须用肓板封牢。7.2.7 隔爆型用于II类B级T4的可燃性气体的1区以下的危险场所。八、维修和故障排除8.1 在运行过程中若发生计量示值和实际流量示值不符合时，应首先检查管道系统是否符合本流量计的安装要求。8.2 故障排除九、运输及贮存9.1 流量计应装在有防碰撞、防震动的衬垫（材料）的纸箱或木箱内，不允许在箱内自由窜动；装卸、搬
29、运时应小心轻放。9.2 运输贮存应符合JB/T9329-1999仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法的要求。9.3 贮存环境条件要求a.防雨防潮b.不受机械振动或冲击c.温度范围-200C+500Cd.相对湿度不大于80%e.环境不含腐蚀性气体十、开箱及检查10.1 开箱时检查外部包装的完整性，根据装箱单核对箱内物品数量、规格，检查仪表及配件的完整。10.2 随机文件 a.产品合格证 b.检定证书 c.使用说明书 d.装箱单十一、订货须知11.1 用户订购本产品时应根据管道公称通径、公称压力、流量范围、介质最大压力、介质温度范围及环境条件选择合适的规格，当使用在危险场所需有防爆要求的必
30、须注明防爆具体要求。11.2 用户在订货时，请按照下列格式详细正确地填写。TBQZ-表示：公称通径表示：流量范围A、B、C表示：功能；不填写为基本型，带工况脉冲信号输出和RS485通信模块 I3-带三线制4mA20mA输出 I2-带两线制4mA20mA输出表示：介质最大压力/管道公称压力（Mpa）表示：介质最低温度/介质最高温度（0C）表示：准确度等级填写实例：如流量计DN为100mm，流量范围25m3/h350m3/h，带两线制4mA20mA电流输出，管道公称压力为1.6MPa，介质最大压力0.6MPa，介质温度范围-100C+500C，订货填写如下：TBQZ100BI20.6/1.6-100C+500C11.3 用户如果需要对天然气流量进行压缩因子修正时，应提供以下数据，供流量计出厂时输入。a.真实相对密度（0.550Gr 0.750）b.天然气中二氧化碳的摩尔分数（Mn 0.15）c.天然气中的氮气摩尔分数（Mn 0.15）11.4 如需配置电话网络系统，在订货时需另外注明，以便提供数据采集器，接口设备及软件等。11.5 流量计若需垂直安装的应注明，以便加油系统贮油杯按垂直要求装配出厂。附录
