JKY/MFI-插入式气体流量计（工业） 防爆 美国独资

前言
气体质量流量计是采用知识产权的流量传感芯片技术和计算机控制技术开发生产出的新一代智能化全电子式的气体质量流量仪表。该产品性能处于水平，具有灵敏度高、量程范围宽、精度高、具有抗干扰隔离设计、多种信号输出等多项特点，并能通过通信接口实现网络化管理。
本流量计可用于各类工业及商用场合的气体计量、监测或控制。为了正确、安全地使用本产品，有效地应用其设计功能，减少因操作错误造成的仪表损坏，降低因操作不当发生危险的可能性，了解产品的各项功能、操作规程与要求、注意事项等内容，以免引起误操作，造成损失。使用者在操作仪器前，必须详细阅读本说明书。

声明
1．本流量计在出厂时，所有软件、硬件均经过严格测试，禁止对任何软件、硬件进行改动。
2．禁止在本流量计有故障的情况时继续使用。
3．当流量计发生故障时，必须由我公司或由我公司*的技术人员进行检修，禁止未经我公司同意或未经我公司*的技术人员对流量计进行软件、硬件改动，否则我公司对由此产生的后果概不负责。


目录
前言 1
声明 1
目录 2
一、 使用及安全事项 3
二、 概述 4
三、 产品分类形式及选型说明 5
四、 产品结构与工作原理 6
五、 技术指标 8
六、 安装说明 9
七、 功能说明 15
八、 检定 16
九、 维修和故障排除 17
十、 运输及贮存 17
十一、 开箱及检查 17
十二、 客户服务及 18
附录：应用说明 19


一、 使用及安全事项
（1） 本产品适用于相对洁净、组分单一或相对稳定的气体质量流量在线测量，如工业、商业环境内的气体计量、监测或控制。在其它环境中使用，有可能本流量计不能正常工作或造成损害，特殊需求请和本公司。
（2） 使用的技术范围请参照本说明书的技术参数部分。在其它环境中使用，有可能本流量计不能正常工作或造成损害，特殊需求请和本公司。
（3） 安全事项 - 使用、安装、储存和维护本流量计均须严格按照相应的安全操作规范来进行。否则，将有可能造成危害及伤害以及其他不可预知的有害事件发生。所有的安装、储存和维护均需要有经验的人员来进行。本手册应放置在靠近流量计并且随时易于获取的地方。
（4） 在使用本流量计前，应仔细阅读本手册并应当对手册所述各项熟记于心。
（5） 本流量计建议维护或重校周期为2年，或视其需要适当作相应的维护或校验。

二、 概述
气体质量流量计是采用流量传感芯片技术和计算机自适应技术历经多年开发出的智能化全电子式气体质量流量仪表。主要技术性能处于水平，具有灵敏度高、量程比大、精度高等特点；还有多种信号输出，能通过通讯接口实现网络管理功能；本产品在性能、安装、维护方面也具有其*的优越性能，可广泛应用于石油、燃气、化工、冶炼、能源等各个领域。
本系列流量计在中国大陆的执行标准为Q/77453766-1•1-2006。参照执行标准: ISO14511。

产品特点：
采用芯片加工技术和类似于大规模集成电路的生产技术及材料生长技术，传感器的尺寸缩小到了微米量级，使该流量计的灵敏度大大提高。
• 在单个芯片上实现了多传感器集成，使该流量计的量程比（范围度）大大提高。
• 传感器零点稳定度较之传统的热式质量流量计有极大的改善。
• 结合二次仪表的微电脑智能技术，使该流量计重复性好，实现了计量准确可靠。
• 技术进步带来的结构简化，该流量计较之传统的机械式仪表，压力损失大幅度减小，为用户降低能源消耗。
• 采用LCD显示瞬时流量和累计流量，清晰直观，读数方便。
• 本流量计有RS485通讯模块，配合上位计算机网络可实现集中管理。
• 用户根据需要可以选配4～20mA标准电流信号输出。
• 用户根据需要可以选择脉冲输出模块，可兼容现有抄表系统，每个脉冲代表0.001 Nm3的流量。
• 通过国家防爆认证，标志为EX ia IIC T4，可用于易燃易爆气体。

三、 产品分类形式及选型说明
选型方式按照如下选型规则确定：

为选型方便，带球阀的插入式流量计的探杆长度及对应的流量范围可见下表：
管道直径（mm） 插入深度（mm） 探杆总长度（按15通径的球阀计算） 定长 流量范围（Nm3/hr）
80 10.60 192.60 杆长250；直径φ14球阀15 0～1024
100 13.25 195.25 0～1600
125 16.56 198.56 0～2500
150 19.87 201.86 0～3600
200 26.50 208.50 0～6400
250 33.13 215.13 0～10000
300 39.75 221.75 0～14400
350 46.38 228.38 0～19600
400 53.00 235.00 0～25600
450 59.63 241.63 0～32400
500 66.25 248.25 0～40000
600 79.50 261.50 杆长325；直径φ14球阀15 0～57600
700 92.75 274.75 0～78400
800 106.00 288.00 0～102400
900 119.25 301.25 0～129600
1000 132.50 314.50 0～160000
1100 145.75 327.75 0～193600
1200 159.00 341.00 杆长400；直径φ19球阀20 0～230400
1300 172.25 354.25 0～270400
1400 185.50 367.50 0～313600
1500 198.75 380.75 0～360000
1600 212.00 394.00 0～409600

四、 产品结构与工作原理
4.1产品结构
本流量计主要由流量传感器部件，智能控制、显示及输出部件，测量管体，测量探杆,稳流器，法兰及过渡部件组成。其结构如图4-1所示：
4.2工作原理
芯片传感技术，是在硅片上集成了具有机械和电子的特征的微米级传感器。它并不是简单地将机械和电子功能微缩在芯片上，而是采用了现代材料制作技术与大规模集成电路技术相结合获得新的机电特性。微机电系统芯片可获得某些宏观机电器件所不能达到的功效。一个典型的芯片包含有微传感器、微调节器、微执行器及智能电子控制线路。其传感器能感应环境的热、机械、磁、光、化学或生物特性，通过微调节器及智能电子控制线路来完成器件所赋予的功能。
本流量计采用了本公司生产的热质量气体流量传感芯片，属于质量流量传感方式的流量计，它通过由于气体流动产生的热场变化来测量气体的流量。由于不同质量的气体对热场的变化具有不同的影响，因而，它所测量的流量为质量流量。
不同于传统的“热丝”方式采用单一热传感器及热源来测量气体的质量流量（风速式热质量流量原理），芯片热质量流量传感器采用了多个热传感器及一个微热源（量热式热质量流量原理），大大减少了环境对测量的影响。微机电系统芯片热质量流量传感器的热源十分微小，采用插入式在相对大的流场中，在无气体流动时，传感器的热源对环境无影响，不会像传统的“热丝”式质量流量计那样造成气体的对流。因而，芯片热质量流量传感器具有优良的零点稳定性和极短的响应时间。
本流量计主要由电源模块、MEMS流量传感芯片、信号处理模块、A/D转换模块、EEPROM存储器、RTC实时时钟模块以及显示模块组成。见流量计原理框图图4-2。
五、 技术指标
5.1 基本参数
（1） 精度: ±（1.5+|r|Qmax/Qi）%
其中，Qmax: zui大流量; Qi: 当前流量; r: 零点稳定度; 通常r=0.15
（2） 测量范围: 0.01～65 Nm/sec （例： DN100: 0.25～1600Nm3/hr）
（3） 标准状态条件（P=101.325kPa，T=293.15K）,执行标准 Q/77453766-1•1-2006。
5.2 使用环境
（1） 环境温度：-20～+55°C
（2） 环境湿度：≤95%RH
（3） 大气压: 86kPa～106kPa
（4） 工作压力: 0.1～1.5MPa
5.3 介质条件
（1） 介质温度：-10～+55℃（大于此范围可协议供货）；
（2） 可测量的介质：除乙炔外的各种工业气体。
5.4 电气性能指标
（1） 工作电源：外部电源，8～24 VDC
（2） RS485通信
采用RS485通信接口，可直接与用户设备联网，远距离显示实时流量与累计流量，便于集中管理。本公司可提供专门的用户软件。
（3） 4～20mA 电流输出
与标准质量流量成正比，4mA对应0，20mA对应Qmax 。
（4） 脉冲输出
本流量计的脉冲输出为0～5V的电平信号，每个脉冲代表0.001Nm3的累计流量。
（5） 电源工作情况记录与累计流量记录
A． 可以记录zui近1000次供电电源的工作情况，包括上电或者断电的时间，当时的累计流量。
B． 可以根据需要记录每3分钟～720分钟的累积流量，方便用户进行数据的分析和管理。本公司可提供专门的用户软件。
5.5 其他技术指标
（1） 校准气体：通常为空气（20°C，101.325 kPa）； 用户若有需要，可采用实际气体标定。详细请与厂商。
（2） 防护等级：一体型 IP65（可根据客户需求进行相应改型处理）
（3） 防爆要求：EX ia IIC T4

六、 安装说明
6.1 流量计外形
6.2安装
本产品的安装为水平安装。管道体上箭头标记方向为介质流向。介质进出端口连接必须正确，进口端需装高效过滤器。
安装步骤如下：
（1） 取出流量计后检查其外表，确定无损伤；
（2） 连接并清洁管道。先去掉管道焊接后的一些大的金属残渣；然后用急开急关气流的方法反复3次以上，去掉管道内的一些小残渣。确保管道内无任何残渣后方可进入下一步；
注意：a.为了减少灰尘对流量计的影响，保证流量计的灵敏度和计量准确性，必须在流量计前端加高效过滤器；
b.为了确保气流的稳定性和计量的准确性，流量计必须确保前端zui少7DN，后端zui少3DN的直管段（注意中间不能有阀门）；
插入式流量计安装示意，参看图6-2.
（3） 将流量计安装到管道上，确保流量计进出口轴线目测无偏斜；
注意：a.为了保证流量计的计量准确性，安装时要先连接流量计的上游端；
b.流量计安装时密封件不得凸入管道中，也不能有任何密封胶渗入管道内；

（4） 插入式安装方法及注意事项
A. 安装原则:
a） 安装应保证气体流向与产品指示方向*.（图6-3）
b） 传感器与流量方向的平行度应小于±3度.（图6-4）
c） 安装位置应远离弯头,阀门,变径等,保证上游7倍管径和下游3倍管径的直管段（图6-5）


（图6-3）

（图6-5）

B. 安装示意图：
（图6-6）

a） 如图图6-6，在管体垂直穿过管道截面轴线位置的上端打一个直径14的圆孔。
b） 把不锈钢底座采用氩弧保护焊接的方式焊接在直径14mm的圆孔同心位置，使不锈钢底座与直径14mm的圆孔同轴。
c） 把密封圈放在底座上端的V形槽中。
d） 把插入式流量计的探头穿过底座插入管体，插入前先把锁紧帽和垫片套在探头上。
e） 调整探头插入深度和探头轴线位置，旋紧锁紧帽，将流量计固紧在管体上。保证气体流向与流量计指示方向*。

C. 探头插入深度如图6-7，

尺寸按以下公式计算：
L = D/8 + H + 157 （公式1）
L：探头插入深度（mm）
D：管道内径（mm）
H：管道壁厚（mm）

D. 传感器调节方法
如图6-8
注意：在对插入式表进行传感器方向校正时，采用我公司提供的校准工装；见图6-3-8所示，将工装的安装座水平安装在流量计的图中所示安装座处，注意装平，再锁紧螺钉，然后插入探杆，如图所示，要求探杆的两只脚都能够*的接触好管道的外壁，这样传感器的方向就调好了！

（5） 线缆连接
A．连接流量计与用户接口的电缆线，并确保流量计外壳上接地线可靠连接大地，连接定义如下（流量计引出线见图6-9）：
DC+ 即8V～24VDC；
DC- 即GND；
RS485A RS485A；
RS485B RS485B；
LOOP+ 8～24VDC供4～20mA工作（信号与电源隔离）；
LOOP- 4～20mA电流信号输出；
PULSE 脉冲输出信号；
VP 即脉冲电源供电+5VDC；
PGND 即脉冲电源供电GND；
保护地 连接大地
（注意：对于控制信号不同要求的用户，根据相应应用连接对应的信号）

（6） 回路电阻的连接（本步骤为需要4～20mA电流信号输出的用户使用，其他用户请跳过本步骤）：
外部4～20mA电流输出电路电压与回路zui大电阻的关系：
RL（max）=（VS-6V）/20mA
若VS=24V，则
RL（max）=（24V-6V）/20mA=900Ω
一般情况下，直接选择RL=100Ω；
注意 ：一定要确认连接线无误后才能进行下一步！

（7） 接通流量计电源，液晶显示屏上应依次显示：
AUTO CHECKING... （系统自检）
1） CRYSTAL OK （检测系统晶体振荡器,正常）
2） ADC OK （检测ADC,正常）
3） EEPROM OK （检测数据存储器EEPROM,正常）
4） RTC OK （检测实时时钟RTC,正常）
当上述任一项检测到故障时有错误显示：ERROR
如： 1） CRYSTAL ERROR
显示出错标志，并继续检测，等待振荡；若故障仍存在，则系统停止运行；若故障消失，系统运行，显示 1） CRYSTAL OK-OK）
上述检测过程完成后，液晶屏上应出现如图7-1的显示；
（8） 等待约10秒后，液晶屏上应出现双排显示。上排为当前总量（即累计流量），单位为标准立方米/小时（Nm³）；下排为实时流量，单位为标准立方米（Nm³/h）；
注意：由于本流量计具有很高的灵敏度，极微少的气体流动也将会被检测到。因此若此时流量计的实时流量读数不为零是正常的（管道中*无气体流动时显示应为零）；
（9） 开启管道上下游的阀门，流量计开始计量管道中的气体流量，液晶屏显示出现流量数据。

6. 3流量计安装注意事项:
（1） 严禁流量计在线焊接管道法兰；
（2） 流量计安装前必须清除管道中的杂质,避免异物进入而损坏流量计,管道内壁应清洁无积垢；
（3） 流量计安装时密封件不得凸入管道中，流量计进出口轴线目测无偏斜；
（4） 流量计的输出连线中保护地线必须与现场大地可靠连接；
（5） 安装后不允许对流量计产生安装应力，以免损坏流量计；
（6） 流量计周围不能有强的外磁场干扰及强烈的机械振动；
（7） 介质流量应稳定，操作有关阀门时动作要缓慢，切勿突然关闭。

七、 功能说明
7.1 工作模式
本流量计具有用户、操作和校准工作模式，一般情况，均在用户模式下工作。
（1） 用户模式下，流量参数只在液晶屏上显示，输出接口不工作；
（2） 操作模式下，流量参数在液晶屏上显示的同时，流量计上的RS485和脉冲输出接口也有数字输出；
（3） 校准模式下，流量计在校准系统管理下，读出和存储校准参数。
7.2 内部参数输出
流量计内部自动会记录zui大、zui小瞬间流量值和时间值，断电时间及断电时的累积流量等，为实现网络管理提供条件。用户可采用本公司提供的专门用户软件。
7.3 LCD显示
在正常工作状态下，本流量计液晶屏为如图7-1显示。
显示内容有：总量（即累计流量）、流量（即瞬时流量）等；本流量计表盘如图所示：
在正常工作状态下，本流量计液晶屏为双排数字显示。上排为当前累计流量，单位为Nm3（标准立方米）,可以显示0.000～99999999.999 Nm3；下排为实时流量，单位为Nm3/h （标准立方米/小时），可以显示0.000～999999.999 Nm3/h。
实时质量流量与体积流量间的转换是基于下述条件：1 标准立方米（Nm3/h）等于在温度20°C，大气压力101. 325kPa下该气体1立方米的体积。
7.4 RS485通信
本流量计的通讯方式为RS485，其设置为：
波特率－9600；数据位－8；停止位－1；校验位/流控制－无。
（1） 用户模式：
通过RS485向流量计送0x9d和0x00（并取得流量计的确认信号0x9d和0x00），流量计进入用户模式。

（2） 操作模式：
通过RS485向流量计送0x9d和0x54（并取得流量计的确认信号0x9d和0x54），流量计进入操作模式，RS485将连续输出一组数据（ASCII码）：
V=vvvvnF=ffffffnA=aaaaaaaanT=xn;n
其中V为电压内码值，F为流量值（fff.fff Nm3/h），A为总流量（aaaaa.aaa Nm3），T为当前传感器（0和1分别代表不同的传感器）。
7.5 累计流量记录
（1） 总流量数据间隔100s保存一次。
（2） 可选择每3～1440分钟（可以设置）记录一组数据，以便分析某段时间的气体使用情况，保存内容有：年，月，日，时，分，总量，流量数据。一共可以记录1000条数据。
上述数据可以通过应用软件形成用气量曲线图，如瞬时流量曲线图，日用气量曲线图，月用气量曲线图。

八、 检定
虽然本流量计在出厂前已经过严格质量检查，在产品现场安装前仍应严格按照相应的安全规章来进行。产品的其它性能如校准、部件替换、维修等应送到专业部门由受过专门培训的技术人员进行。如有需求，本公司可提供相应和人员培训。
8.1检定与校准
每台流量计在出厂时均经质量和计量检验、检定部门检验。检定合格, 并出具产品合格证明书。当用户使用的气体与校准气体的差异较大时，流量计有可能出现相应的计量偏差,用户应与厂家，由厂商提供修正的方法和相应的用户软件。
本流量计的检定或校准参照国家质量式流量计检定规程和说明书中的要求进行，可采用钟罩、音速喷嘴或标准表法，并按照厂商提供的应用程序和规定的操作规范来完成。进一步的情形请与厂商，或当地检测站。
8.2注意事项
（1） 不得随意松开流量计的固定部分。
（2） 流量计在室外使用时，建议安装防护罩。
（3） 介质流量应稳定，操作有关阀门时动作要缓慢，切勿急启急停。


九、 维修和故障排除


若需进一步的信息和及时更新信息，请直接与本公司。
十、 运输及贮存
10.1 运输
流量计及其附件应该装入专门的包装箱中，有防止碰撞、防止振动等保护措施。
采用一般交通工具运输，在运输过程中不得剧烈振动、碰撞，避免与腐蚀性物质混存混运，并注意防雨防潮。
10.2 贮存
应存放于阴凉、通风、干燥无腐蚀性物质的仓库内。

十一、 开箱及检查
开箱时应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，并应检查其完好性。
随机文件有：装箱单，合格证，检定证书，使用说明书。


十二、 客户服务及
本公司将竭力保障其产品的质量。若有任何质量问题或需产品的，请与本公司的客户服务。本公司将及时回答您的问题并将竭力保障您的权益。
Midwest Group
中西集团
附录：应用说明
虽然传感器的应用简明直观，为了更好地选择使用传感器以满足应用要求，仍需注意以下事项。
压力和温度
传感器测量的是质量流量而与压力和温度无关，但在将质量流量换算成体积流量时，须进行压力和温度修正。在大多数情况下，本产品的零点漂移对测量的影响微小，因而不需要对压力和温度变化额外关注。但在某些超出本产品的技术参数温度和压力的情况下，需进行额外的校准。
体积流量和质量流量
绝大多数气体计量都采用的是容积式的机械流量计。但是，因为不能测量与环境温度和压力相关的气体容积的变化，体积流量在温度或压力变动的情况下往往不能满足测量的要求。流量传感器直接计量质量流量，其计量数据总是对应于标准状态下（101.325kPa, 20ºC）的体积，通常表达为NCMH（标准立方/每小时），质量流量实际是自动换算成体积流量。
不同气体的导热性
传感器精确度取决于校准。校准通常用空气在101.325kPa, 20ºC条件下进行。不同气体具有不同特性，对不同的气体，在空气中校准的传感器有可能达不到产品技术参数表所示的精确度。但是，传感器对大多数气体都具有相似特性，这样，对不同的气体，仅需使用气体转换参数而不需专门校准即可应用MEMS传感器。更多有关信息，请厂家获取。
量程比

量程比是在限定的精确度下传感器能计量的zui大流量与zui小流量之比。流量传感器采用集成工艺，在高精度下能达到相当大的量程比。而且，传感器的量程比与压力无关，而不象机械式流量计如涡轮流量计的量程比是一个与压力相关的变量。

用途:石油天然气
分类:物理