一 概述
CYJ系列渦街流量計是一種采用壓電晶體作為檢測元件，輸出與流量成正比的標準信號的流量儀表。該儀表可以直接與DDZ-Ⅲ型儀表系統配套，也可以與計算機及集散系統配套使用，對不同介質的流量參數進行測量。該儀表根據流體渦街的檢測原理，其檢測渦街的壓電晶體不與介質接觸，儀表具有結構簡單、通用性好和穩定性高的特點.
CYJ系列渦街流量計可用于各種氣體、液體和蒸汽的流量檢測及計量。
CYJ 系列渦街流量計可以與本公司生產的智能流量積算儀配套使用,也可以和其它儀表廠商生產的智能儀表配套使用,具有通用性強的特點。
二 工作原理
渦街流量計的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比”。
流量計流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同。如圖一所示,流通本體內插入有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質流動方向垂直,底面迎向流體。
當被測介質流過柱體時,在柱體兩側交替產生旋渦,旋渦不斷產生和分離,在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦，即“渦街”。理論分析和實驗已證明,旋渦分離的頻率與柱側介質流速成正比。
式中:
f── 柱體側旋渦分離的頻率(Hz);
V── 柱側流速(m/s);
d── 柱體迎流面寬度(m);
Sr ── 斯特勞哈爾數。是一個取決于柱體斷面形狀而與流體性質和流速大小基本無關的常數。
圖一 圓管內的渦街
三 產品特點
傳感器測量探頭采用特殊工藝封裝，耐高溫可達350℃
敏感元件封狀在探頭體內，檢測元件不接觸測量介質，使用壽命長
傳感器采用補償設計，提高儀表抗震性
結構簡單、無可動件，耐用性高
在規定雷諾數范圍內，測量不受介質溫度、壓力、粘度影響
流量計可應用于防爆場合，安全性好
量程比寬，可達10:1 15:1
通用性強，可測量不潔凈的氣體、液體
四 技術參數
環境溫度: (-40～55)℃ ;
相對濕度: (5～90)% ;
大氣壓力: (86—106)Kpa
公稱通徑: (15～1500)mm(大于200mm為插入式結構);
測量介質: 液體、氣體、蒸汽;
公稱壓力: 1.6Mpa 2.5Mpa 4.0Mpa
介質溫度: (-40～+350)℃;
精度等級: 0.5級,1.0級1.5級,2.5級;
線性度: ≤±1.5%;
重復性: ≤0.5%,≤1.0% ;
輸出信號: 電壓脈沖;
(4～20)mA DC(兩線制);;
供電電源: 電壓脈沖 12V DC或24V DC;
電流型 24V DC
智能電流型 24V DC
智能電池型 3.6V DC
負載電阻: ***大負載電阻不超過350Ω。
本體材質: 304不銹鋼
連接方式: (15～300)mm 法蘭卡裝式結構;
(200～1500)mm 為插入式結構;
保護等級: IP65, IP67 ;
電纜接口: PG10
防爆類型: 本安型; 隔爆型
防爆標志: iaⅡCT6; dIIBT4
五 工況流量范圍 (m3/h)
六 流量計安裝結構圖
(一) 法蘭卡裝式流量計安裝結構圖
圖二. 法蘭夾裝式結構圖
(二) 插入式流量計安裝結構圖
圖三. 插入式結構圖
圖四 流量計結構尺寸
(三) 流量計結構尺寸
(1) 卡裝式各種不同口徑流量計結構尺寸
七 安裝及接線
(一) 安裝
(1) 安裝地點的選擇
a. 環境溫度: 流量計的工作環境溫度不低于-40℃,不高于+55℃,如受到生產設備的熱幅射時,應采取隔熱和通風措施。
b. 環境空氣: 避免將流量計安裝在含腐蝕性氣體的環境中，如只能安裝在含腐蝕性氣體的環境中,則需提供充分的排風措施。
c. 機械振動和沖擊: 流量計的結構是堅固的,不會因振動而損傷,但振動會產生干擾信號,若管道上的振動和沖擊強烈,而介質流速又低，則可能導致干擾信號大于流量信號,造成示值誤差。因此,流量計應當盡可能安裝在振動和沖擊小的場所,安裝位置在5～20Hz的振動頻率下,要求振動加速度不大于1g,否則應采取減振措施。例如,在流量計安裝處振源來向的管道上加裝固定支撐,并安裝防振墊等措施。
特別注意:在空壓機出口處振動較強,不能安裝流量計,應安裝在儲氣罐之后.
d. 流量計安裝地點周圍應有充裕的空間，安裝在高處的流量計應盡量有工作平臺,以便于安裝和維修。此外,為了維修檢查方便,附近應有可供測量儀器用的交流220V電源插座。
e. 流量計***好安裝在室內,必須安裝在室外時,應有防曬和防潮措施.
f. 流量計安裝地點應遠離大功率電機,變頻器,大功率變壓器和無線電收發機,否則,有可能造成儀表不能正常工作.
(2) 對安裝管道的要求
a. 流量計上游側和下游側必須要有足夠長的同徑直管段。長度應符合下表的要求。
● 法蘭卡裝式(法蘭連接式)流量計直管段
● 插入式流量計直管段
b. 在規定的直管段長度內,管道入流段與出流段目測應是平直的。為保證被測介質滿管,流量計應盡量避免安裝在調節閥、半開閘閥的下游。一般情況下不在擴大管后安裝流量變送器。
c. 流量計可垂直、水平或其它任何角度進行安裝,將流量計安裝在垂直或傾斜管道上時,
流體流向應是自下而上的。
d. 需要在流量計附近裝設取壓或測溫點時,取壓點應在流量計后3D以外,測溫點應在流量計5D以外。
e. 為方便檢修流量計,強烈建議安裝旁通管.在需清洗的管道上或所安裝流量計的管道不能斷流的情況下,就必須安裝旁通管道.
(3) 渦街流量計的安裝
在安裝時必須注意下列事項:
a. 被測介質流向必須與流量計上的流向箭頭標志一致。
b. 安裝卡裝式流量計時,可通過專用凹面法蘭的凹面保證管道和流量計流通本體同心。并注意密封墊不能深入管中.
(4). 插入式渦街流量計安裝在管道上,需要在安裝處開一個φ87圓孔。
在圓孔處焊上隨流量計提供的連接法蘭，要求開口法蘭短管必須垂直管道并且短管的軸線與管道中心線重合。如圖五所示。
連接法蘭的短管上有加工的凸臺，凸臺和管道外壁對齊，然后進行焊接。
圖五 插入式渦街流量計開口法蘭與管道的焊接
a. 根據需要確定是否安裝球閥。在維修時裝拆流量計時允許中斷流量，則不需要裝球閥;如果不允許中斷流量，則需要裝球閥。球閥由我公司配套供應，型號為：Q41F16(DN80)，若需要安裝球閥，訂貨時必須注明。
b. 如果需要安裝球閥，先將球閥裝在開口法蘭上，然后打開球閥，再將插入式渦街流量計裝在球閥上，見圖三。如果不需要安裝球閥，則直接將插入式渦街流量計裝在開口法蘭上，安裝時請注意測速本體應在管道中心處。
(二) 接線
說明: a. 安裝流量計的管道及放大器殼體應有良好的接地(接地電阻不大于10Ω。
b. 流量計采用二線制接線，推薦采用AVPV2×0.5雙芯屏蔽線。
(1) CYJ-Ⅰ型(脈沖輸出)接線圖
(2) CYJ-Ⅱ型(電流輸出)
(3) CYJ-Ⅲ型(智能型)接線 參見后面智能渦街流量計操作說明
八 流量計參數的整定
1. 關于流量計的儀表常數
流量計在出廠前已經過調試和檢測,每臺流量計的儀表常數K均已在銘牌和出廠合格證上注明，它的物理意義是在標定狀態下(P=101.3kPa，t=20℃)每流過流量計1升體積流量，流量計輸出的脈沖個數，單位是1/L。由于測量介質溫度變化,測量管道及旋渦發生體幾何尺寸發生變化(熱脹冷縮),需對流量儀表常數進行修正,修正系數KT的表達式為：
式中:t──測量介質的溫度,℃。
2. 流量單位換算方法
(1). 根據工藝設定的流量范圍計算出實際管道工作狀態下的體積流量：
工藝設定的流量可以是質量流量(kg/h)、工作狀態下的體積流量(m3/h)或標準狀態的體積流量(N m3/h)，將質量流量或標準狀態的體積流量換算成工作狀態下的體積流量的方法如下：
a. 將質量流量的***大流量(量程上限)Gmax(kg/h)換算成工作狀態下的體積流量Qmax(m3/h)，計算公式為：
式中: ρ ──儀表工作條件下介質的密度(kg/m3)
b. 將氣體標準狀態的***大流量(量程上限)Q0max(Nm3/h)換算成工作狀態下的體積流量Qmax(m3/h)，計算公式為：
式中: P ──儀表工作條件下氣體的表壓(MPa);
t ──儀表工作條件下氣體的溫度(℃)。
(2). 根據工作狀態下的***大體積流量Qmax(m3/h)計算渦街的***大頻率fmax：
式中: K ──儀表系數(1/L)，K值標明在儀表銘牌上;
──溫度修正系數。
九 流量計的信號檢測、調整和校驗方法
1. 靜態檢測
測量靜態電流,在24V上串聯標準電阻，用數字電壓表測量，或用現場指示表檢測。
在無流量信號條件下，靜態電流為4mA，現場指示表在0%的位置。如有偏差，可調電位器W1，但調之前一定要用示波器或頻率計觀察,確定無頻率信號(方波)，保證頻率電流轉換器無輸入的條件下，調零才有意義。在系數板不接的條件下，可直接調W1，實現調零。
2. 動態檢測：
動態檢測是指變送器有信號輸入的條件下進行檢測。
輸入上限流量信號，TP4有1000Hz輸出頻率，此時頻率電流變換電路應有滿量程輸出，變送器輸出電流應為20mA DC，如有偏差，可調整量程電位器W2，使輸出為20mA DC。一般在使用中改變量程，只需計算KB值，在編碼開關上相應調好KB值就可改變變送器流量量程，無需調W2電位器。
3. 模擬檢測方法：
在校驗室進行電路測試時，可用模擬檢測方法進行。用頻率發生器信號代替探頭信號，頻率發生器的輸出外殼屏蔽端不接入端子，而應接到(公共地)端，信號輸出端接到放大板輸入端子的任一端子即可。
頻率發生器輸出信號頻率調整在變送器出廠合格證所定的頻率范圍內，信號幅度在頻率高時稍為增大，一般可控制在1～2VPP值范圍內，以能觸發放大電路有輸出反應為準。
4. 阻尼調整：
放大電路板上有兩個拔動開關，分別用以調整電路輸出信號的阻尼時間，減小輸出信號的
波動。調整時可用小螺絲刀拔動開關進行。
當阻尼開關都處于OFF時，電路響應時間為0.1s;
當阻尼開關“1”打向ON時，電路響應時間約為1s;
當阻尼開關“2”打向ON時，電路響應時間約為5s;
當阻尼開關“1”，“2”均打向ON時，電路響應時間約為6s;
如流量計輸出電流值變化較大，可通過選擇阻尼開關位置，將輸出電流穩定下來。調整阻尼開關位置不影響流量計的零位和量程。
5 靈敏度調整
當現場震動干擾過大，已經影響正常的測量時，通過放大線路板上K1和K2進行調整。
K1是電路板放大倍數，K2是電路板靈敏度。由于采用量化的設計方法，通過撥動開關的位置即可。一般情況下，K1不用調整，只調整K2就能解決，特殊情況下，K1、K2可以配合進行調整。
十 維護及故障排除
1. 流量計顯示不正常時，應檢查工藝狀況是否滿足儀表要求，工藝流量是否落在流量計所能測量的范圍內，如不滿足該要求，流量計顯示會不正常的。
2. 流量計所能檢測的介質應為單相流體，如有氣液兩相現象的介質，流量計顯示將不正常。
3. 流量計有故障時，應正確區分是否顯示儀表，或其它二次儀表有故障。如流量計有輸出，而顯示儀表無顯示，這類故障應在顯示儀表。
4. 確認故障來源于流量計，可按下表進行排除處理。
十一 訂貨須知
用戶訂貨時請提供以下條件,以便幫助正確選擇流量計的規格和系數。
1. 管道尺寸:外徑×壁厚(mm);
2. 測量介質名稱，介質密度〔kg/m3〕;
1. 設定的***大流量即流量計的量程上限值〔kg/h,或m3/h〕;
2. 工藝的***小流量〔kg/h,或m3/h〕;
3. 工作壓力,(MPa);
4. 工作溫度，(℃)
5. 如配我公司智能流量積算儀,請一齊提供：壓力變化范圍，或壓力變送器型號、量程;
溫度變化范圍，或溫度變送器型號、量程。
(操作部分)
1、概述
CYJ系列智能渦街流量計是我公司多年調研，在CYJ渦街流量傳感器的基礎上研制而成的又一種新型儀表，該儀表具有CYJ渦街流量傳感器的所有優點，并增加了以下優點：
l 無外接線 — 無須外接電纜提供電源，安裝方便。
l 低 功 耗 — 電池可使用一年以上。
l 斷電保護 — 斷電后保護數據時間大于40年。
l 現場顯示 — 累積流量、瞬時流量、頻率等。
l 線性函數 — 有四段非線性修正可設置，可提高精度。
l 阻尼選擇 — 有0—16秒阻尼時間選擇，使儀表輸出更穩定。
l 自 診 斷 — 儀表出錯、設定錯誤等都可以被診斷并且顯示出來。
l 通用性好 — 不同口徑線路板通用，在現場更換不需重新標定。
2、主要技術參數
l 環境溫度 -15℃ ～ +60℃
l 電源電壓 電流輸出： 24V ± 10% ;DC
脈沖輸出： 12V ～ 24V ;DC
電池供電： 三節5號堿性電池或一節3.6V鋰電池
l 輸出信號 電流輸出：4～20mA DC，負載電阻0～500Ω
脈沖輸出：低電平小于1V;高電平大于電源電壓的80%;
l 防爆等級 dⅡBT2～T4
3、顯示
儀表有兩種狀態：顯示狀態和設定狀態。在顯示狀態，通過按鍵可以顯示累積量、瞬時量和自檢結果。在設定狀態，可設定各種參數。這兩種狀態可通過按SET鍵大于3秒釋放后轉換。按鍵操作應0.5秒以上，否則儀表無反應。
面板上有三個鍵：SET、SHIFT和INC。
在顯示狀態下：
按SHIFT鍵： 累積量→瞬時量→自檢結果→累積量
按INC 鍵： 累積量←瞬時量←自檢結果←累積量
按SET鍵不放8秒左右顯示OFF后儀表處于關機狀態。按任意鍵自動開機。
4、設定
設定狀態下：
SET 鍵為讀寫鍵，SHIFT 為光標移位鍵，INC 為數字增加鍵(或小數點移位)。
顯示說明:(1)當顯示的數字為“ 1”：表示數字1處于閃爍顯示狀態。
(2)當顯示的數字為“ 1”：表示數字1處于一直顯示狀態。
按鍵說明:(1)短按SET鍵：表示按SET鍵大于0.5秒但小于3秒。
(2)長按SET鍵：表示按SET鍵大于3秒后釋放。
(3)按住SET鍵：表示按SET鍵不釋放。
具體操作如下：
注： 1、液體插入式渦街流量計 DN = 01
2、氣體插入式渦街流量計 DN = 05
3、高溫氣體插入式渦街流量計 DN = 09
4、修改參數不退出設定狀態，參數將不被執行和保存。
5、接線
1)、模擬電流輸出接線(OU = 00)
2)、電壓脈沖輸出接線(OU = 01)
3)、無源智能渦街流量計無須外接電線(OU = 02 ~ 07)。
內部接電池組(一節3.6V鋰電池或三節5號堿性電池)
OU數值越大電池使用壽命越長;
6、錯誤代碼
正常情況下自檢結果顯示：GOOD
在出現錯誤時在自檢結果如下：
7、安裝
詳見CYJ渦街流量計說明書。當儀表垂直安裝時，可將表頭內的顯示板旋轉90度(四顆螺絲固定)，以方便讀數和操作。
