GLY 系列矿用气体流量传感器产品使用说明书.doc

ISO90012000 认证企业 煤炭科学研究总院重庆研究院 产品使用说明书 GLY 系列矿用气体流量传感器 执行标准 Q/MKC 3682008 版 本 号 VER1.1 出版日期 2009年6月16日 感谢您选购本产品为了保证安全并获得最佳效能，在安装、使用产品前， 请详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。 前 言 本说明书详细地介绍了 GLY 系列矿用气体流量传感器的使用方法及使用注意事项，使用者在使用前请务 必仔细阅读。GLY 系列矿用气体流量传感器在生产过程中执行的是煤炭科学研究总院重庆研究院发布的企业 标准 Q/MKC 368-2008。 I 目 次 前 言I 1 概述1 2 结构特征与工作原理2 3 技术特性2 4 外型尺寸3 5 安装、调试3 6 故障分析与排除8 7 保养、维护9 8 运输、贮存9 9 开箱及检查9 10 安全警示 10 11 资质编号 10 12 传感器关联、配接设备表 10 13 订货须知 11 II 警示语 a 不得改变本安电路和本安电路有关电路中的电器元件的型号、规格及参数 b 不得随意改变配置设备的名称、型号 c 传感器长时间过载运行可能会导致永久性损坏 GLY 系列矿用气体流量传感器 1 概述 GLY 系列矿用气体流量传感器（以下简称传感器）是用于监测煤矿井下或地面瓦斯抽放管道标况或 工况流量、介质温度、压力等参数的本质安全型仪器。该仪器还可以用于测量其他介质的气体、液 体或压缩空气等。 1.1 产品特点 a 同时测量显示管道瞬时流量、管道气体温度、管道气体压力、标况流量累积量等多种参数； b 具有 485 输出和频率信号输出等多种信号输出方式； c 检测元件不接触流体，可靠性高，介质适应性强； d 无可动部件及磨损，结构牢固、简单； e 良好的抗震性能，现场适应能力强； f 整机测量稳定性好，带自整流、自清洁功能； g 流量测量范围宽，测量精度高； h 抗干扰能力强，防雷击效果好。 1.2 主要功能及适用范围 主要用于监测煤矿井下或地面瓦斯抽放管道标况或工况流量、压力、温度，适用于煤矿井下或地面瓦斯 抽放管道，也可以用于测量其他介质的气体、液体或者压缩气体等介质的流量。 1.3 型号的组成及其代表的意义 1.4 使用环境 a 工作温度0 ℃ ～ 40 ℃ ； b 相对湿度≤ 95 ； c 大气压力80 kPa ～ 106 kPa ； d 机械环境无显著振动和冲击的场合； e 有煤尘和瓦斯存在的场所； f 流量传感器接触介质温度（通过冷疑装置后）不大于 80℃。 1 1.5 防爆型式及防爆标志 防爆形式矿用本质安全型； 防爆标志ExibI。 2 结构特征及工作原理 2.1 工作原理 本流量传感器是一种通过节流取差压以反映流量大小的节流装置。节流件为一个悬挂在管道中央的锥形 体，高压 P1 取自锥体前流体未扰动（即未形成节流，流体未加速）的管壁 ；低压 P2 取自后锥体中央，并通过 引压管引至管外，其差压△P的平方根与流量成正比。计算与孔板、喷咀等类似。 图1 V 型锥流量传感器结构示意图 1、法兰 2、高压取压口 3、低压取压口 4、管道 5、V 型锥体 2.2 结构特征 传感器表头部分结构特征及各部尺寸如下图所示。 图2 结构特征图 1--电源及信号进线口； 2--累积、瞬时、压力和温度显示屏； 3--电路盒盖； 4--负压端排气阀盖； 5--正压端排气阀盖； 6--取压过程连接口； 7--取压过程连接口； 8 --外接 Pt100 热电阻连接口。 3 技术特性 3.1 工作电压和电流 a工作电压12～24.5VDC； b工作电流≤50mA 。 2 3.2 测量范围 瞬时流量0.5m /min～700m /min； 3 3 介质压力20kpa～600kpa绝压； 温度 0℃～100℃。 3.3 输出信号制式 200 Hz ～ 1000 Hz 输出或 RS485 输出。其中 200 Hz ～ 1000 Hz 输出瞬时流量、介质绝对压力、介质温 度等；RS485输出累积流量、瞬时标况流量、瞬时工况流量、介质压力、介质温度等。 3.4 基本误差 在测量范围内，传感器瞬时流量基本误差为1.5（校准介质空气）；介质压力基本误差为1.5；温 度的基本误差为2.5。 3.5 传输距离 传感器使用电缆的单芯截面积为 1.5 mm 时，传感器与关联设备的传输距离不小于 2 km。 2 3.6 压力损失 压力损失≤2kPa（20m/s）。 4 外型尺寸 表1 外型尺寸对照表 注上述尺寸不含两端配对法兰厚度 5 安装、调试 5.1 安装 GLY 系列矿用气体流量传感器表头自带有差压检测元件，出厂默认安装位置是水平（垂直于水平管通上 3 方或下方）安装，如下图 3 所示。管道垂直时也应保障 GLY 系列矿用流量传感器表头是垂直于地面。 注（1）节流管道安装不应低与周围管道，以防止节流管道内积水。（2）安装应保证上游有 0-3D（管道 直径）的直管道距离，下游有 0-1D 的直管道距离，直管道长度越长测量效果越好。（3）若安装在水环真空泵 的负压侧则应远离真空泵，防止真空泵回水灌入传感器中，影响测量效果。 水平管道 垂直管道 图3 GLY 矿用气体流量传感器安装位置示意图 导压管用于传送过程压力给变送器。如果导压管内的液体中含有气体或管内的气体中有残留物，就不能正 确的进行压力传递，测量就会产生误差。因此在配装导压管时有必要施行适合过程流体（气体、蒸汽）的配 管方法。配装导压管时应注意以下几点。 ◆导压管上引压阀的安装角度。过程流体是气体及蒸气时引压阀的安装位置应在工艺配管上方。过程流 体是液体时引压阀的安装位置应在工艺配管下方。 ◆过程流体是气体，原则上变送器位置高于引压阀。过程流体是液体及蒸气时，原则上变送器位置低于 引压阀。 ◆高低压两侧的导压管不能产生温差。 注测量蒸气时要使用冷凝槽（管） 5.1.1 电缆线的连接 布线注意事项 ◆布线应注意避开大容量的电动机及其它干扰源 ◆为防止干扰，信号电缆和电源电缆不得穿入同一根电缆保护管内。 ◆对于防爆现场，为确保防爆性能，必须按有关规定配线。 ◆电缆线进口处须进行防水处理，防止液体顺导线浸入内部。 5.1.2 电缆线的选用 ◆电缆请使用 600V 规格 PVC 绝缘电缆线或与之规格相当的绳状电缆电线。 ◆有干扰的场所请使用屏蔽电线。 ◆环境温度较高或较低的使用现场，配线时要选用性能相当的电缆线。 ◆在有害气体、液体、或有油和溶剂存在的环境中，请使用耐火耐油绝缘材料的电线或电缆。 4 5.1.3 防雷与接地 1）安装有的管道一定要可靠接地，接地电阻应小于 10 欧姆； 2）对于雷击区，应配备防雷设备。自带电涌保护器的应将泄流极可靠接地，接地电阻小于 10 欧姆，没 有避雷功能的应加装电涌保护器，并可靠接地，接地电阻小于 10 欧姆； 3）接地线请使用 600V 规格的 PVC 绝缘导线。 5.1.4 温度传感头 Pt100 的连接方法 图4 两线制铂电阻接线示意图 图5 四线制铂电阻接线示意图 本仪表在 Pt100 的连接上提供 2 线连接和 4 线连接两种方式。一般 Pt100 与仪表之间的连接线短于 1 米 以内，可以用 2 线连接。连接线距离在 1 米以上的，建议采用 4 线连接以避免连接导线自身电阻带来的测量 误差。注意若温度传感头没有连接，则流量测量和压力测量将无法正常测量 5.1.5 输出及显示参数 GLY 系列矿用气体流量传感器有两种输出信号供用户选用第 1 种是 RS485 通讯输出多参量。第 2 种是 200～1000Hz 的频率信号。两种信号不同时提供。 信号输出为 RS485 方式时，流量传感器配接电缆为 4 芯线，分别为电源正（红）、电源地（兰）、RS485 （白）、RS485-（绿）。注意该方式仅限于同种 RS485 通讯协议设备间配接。 信号输出为（200～1000）Hz 的频率信号时，流量传感器配接电缆为 5 芯线，分别为电源正（红）、电 源地（兰）、瞬时流量信号（白）、压力信号（绿）、温度信号（黄）。注意①三根信号线连接分站不同的信 号口，若分站内部各信号不共地，则在接线时应将分站各信号输入口的地线与流量计的电源地线连接；②不 同管径对应的量程范围不同，在订货时明确，见订货须知。 GLY 系列矿用气体流量传感器默认主示值是瞬时流量（用户特别要求除外）。压力显示值为 4 位数，温度 显示值为 4 位数，差压显示值为 4 位数，累积流量显示为 8 位整数，瞬时流量显示为 6 位数。使用中只能同 时显示 4 个参量，前 3 项可任选其中 2 项进行显示，后两项为固定显示内容。 5.1.6 电源 现场运行时，由与传感器相配套的监控分站电源箱（见传感器关联设备表）供电， GLY 系列矿用流量传 感器工作电压范围为（12～24.5）VDC。 5.2 调试 安装、接线后，应仔细检查各部分接线是否正确、可靠，对使用在爆炸场所的，要特别注意接地部分是 否正确、可靠，然后才能通电运行。传感器出厂时，各部件均调试完毕，一般不再需要现场调试（不建议用 户自己调校）。 注1）在表头安装过后，要对表头进行水平校准； 2）在通电之前应将温度传感头可靠连接，否则，通电后表头测量结果不正常。 5 5.3 显示屏使用说明 GLY 系列矿用气体流量传感器显示内容如下图所示 图6 传感器显示【N 代表标况（1.013kpa，20℃）】 5.3.1 数据设置 通用型 GLY 系列矿用气体流量传感器具有多种计算功能，用户成套订购时，所配节流装置参数己在 GLY 系列矿用流量传感器中设置完成，可直接安装使用。如果不是成套订购的则在开始使用前必需对相关参数进 行设置，设置内容依据所配节流装置不同略有差异。应对照节流装置设计计算书进行必要的参数设置。设置 数据方法如下； ①进入修改数据界面 取下显示液晶板锁紧螺钉，液晶板连接线不取。 在仪表主板上方右边有一个拨动开关 W1，下方左右各有 1 个独立按键 K1 和 K2。如图 7 所示。 图7 主板元件位置示意图 ②主板拨码开关使用方法 W1 是主板是置数功能开关开关共有 4 位。ON 为接通，OFF 为断开。 1-0ff、2-0N、3-0N、4-0N 是 PC 机下传数据状态。 1-0N、2-0N、3-0ff、4-0N是按键修改数据状态。 1-0N、2-0N、3-0N、4-0N是清除累积值工作状态。 1-0ff、2-0ff、3-0ff、4-0N是正常工作状态。 K1 是修改数据显示键，按动 K1 键显示出内部参数的序号显示在累积流量的低位上。按动 1 次显示一组 参数。返复按动 K1 键则循环显 00-1B 共 28 组参数。 K2 是参数修改键。按动 1 次将修改闪动显示的数，返复按动则将闪动显示的数从 0 0. 1 1. 2 2. 9 9. 循环修改。每位数据都分带小数点和不带小数点两种。 注意从修改数据操作回到正常工作状态，必须在 W1 的 1、2、3 位处于 OFF 状态后，再将 4 先 OFF 后 6 ON 一次（相当于重新上一次电）。仪表就从修改数据操作回到正常工作状态。否则仪表仍处于修改数据操作 状态。 ③清除累积值操作 将开关 W1 各位置于清除累积值状态，再同时按下 K1、K2 键。再将 W1 开关置于正常工作状态。1-0ff、 2-0ff、3-0ff、4-0N。操作完毕。 ④修改数据操作步骤 请在进行参数设置前，认真查看内部参数表 1）将开关 W1 的两位拨向 on 进入修改数据初始介面。序号显示 00，参数组内容为 140（初始值）。 2）按动 K1 键，显示出要修改参数的序号（序号显示在液晶板累积流量低位） 3）如果显示的数没有闪动位，马上按动 1 次 K2 键，让共 6 位显示数的最高位闪动起来。 4）每位数闪动 10 次后转入下一位数闪动，并依次循环。 5）每次要修改的数据必需是 6 位全部重新置入。也就是只要改变了 6 位数中的任一位，其它 5 位数也必 需重新置入。否则其它位会置入默认值 0 6）多次按动 K2 键至到你需要的数据出现在闪动位。在多次按动 K2 键时闪动位的数依顺序改变内容为 0 0. 1 1. 2 2. - - - - -9 9. 循环闪显。 7）如果置入的数是 6 位整数，则无小数点出现。 8）用 k2 键置入你需要的全部 6 位数后，同时按下 K1、K2 键。回到修改数据初始介面。 9）按动 K1 键到相应序号，查看修改数据是否正确。出现错误就重新修改。修改正确即可退出。 10）退出修改数据介面的操作查看修改数据是否正确后，将开关 W1 的第 1，2 两位拨回到 off，再将 第4 位拨回到off 后，等待5 秒后，再将第4 位拨到on ,仪表就进入正常工作状态。 表2 内部参数表 序号（功能号） 参数内容（在瞬时流量单元显示） 备注 ★ 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 内部增益 计量单位换算系数（默认值是 1） 输出 4mA 代码 ★ 输出 16mA 代码 温度计算系数 ★ ★ ★ ★ 温度零点 mv 数 压力计算系数 压力零点 mv 数 输出 20mA 对应最大瞬时流量 D 管道内径（mm） 20 d 孔板开孔直径（mm）或实流标定得出的总仪表系数 20 被测介质在标准状态下的密度（Kg/m ） 3 流体粘度系数（m.Pa.S） ★ 7 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 1 等熵指数 ★ ★ 压缩系数 当地大气压（Mpa） 计算公式选择（见表 2） ★ 差压给定选择（11 计算不显、10 给定不显、01 计算显、00 给定显） 压力给定选择（11 计算显、10 给定不显、01 给定显、00 计算不显） 温度给定选择（11 计算显、10 给定不显、01 给定显、00 计算不显） 01 仪表工作的晶振是 1MHz 不等于 01 则工作在 1.8MHz 通讯站号（00-99） ★ 16 17 18 19 1A 1B 差压给定值（KPa） 压力给定值（Mpa） 温度给定值（℃） 管道材料热膨胀系数（10 ） 6 节流件材料热膨胀系数（10 ） 6 小流量切除值 附注 1）凡是参数表中备注栏内有 ★ 号的数据，请不要随意进行修改。否则可能会出现无法预测的结果，导致仪 表不能正常工作。 2）温度和差压只能同时显示一种。设置了温度显示就不要设置差压显示。 3）上表中给定选择（序号 11、12、13）中的计算显是指该参数为实际采样计算并显示出来。给定显是 指该参数用给定值进行计算并显示出来。给定不显是指该参数用给定值进行计算但不显示出来。计算不 显是指该参数用采样计算值进行算，但该参数不显示。 4）热膨胀系数置入数为乘 106 后的数。如 20 号钢在 0-500 度范围的系数是 13.93*10-6mm/mm ℃ 实际置入 13.93 即可。 5）温度计算系数、压力计算系数及它们的零点 mv 值是更换相应传感器后校验用的。正常工作状态下不要 改变这两组数据。 6）内部增益单元内的数据是差压传感器的调理系数。一般情况下不要改变。 7）若测量介质是压缩气体或液体，则参数与上述表格稍有不同，具体问题请参考具体传感器参数表。 6 故障分析与排除 GLY 系列矿用气体流量传感器是通用型仪表，具有多种计算功能。其中 GLY 系列矿用流量传感器内部参 数表直接决定仪表的工作状态。不同的数据设置就会产生不同的计算显示结果。故当仪表工作不正常时，应 当首先根据仪表出厂时附带的内部参数表进行对照检查（见表 2），将被损坏的数据重新置入恢复后，仪表即 可恢复正常工作。 8 表3 故障分析与排除 故障现象 原因分析 排除办法 1 电源未加上 2 电源正负端接反 3 拨动开关 1.2 未在 ON 上 1 管路有泄漏 正确的接通电源 正确的接通电源 通电后无显示无输出 流量值显示超差 拨动开关到位 封堵泄漏点 2 置入数据不正确 检查各项数据并更正 将差压设置为采样计算 将正、负压室排气阀打开排气 将内部增益设置为 179 或 178 将通讯站号设为一致 检查上位机波特率及协议 重新设置正确数据 重新连接 1 差压工作在给定值 2 正、负压室有气或液体 3 差压传感器有 0 位移 1 站号设置不正确 无流体时有流量显示 485 通讯连不上 2 波特率固定为 2400 1 温度计算系数及零点 mV 值错误 2 传感器断线 温度显示不正确 3 恒流管损坏 更换恒流管 1 压力计算系数及零点 mV 值错误 2 传感器断线 重新设置正确数据 重新连接 压力显示不正确 累积不正确 3 恒流管损坏 更换恒流管 1 仪表晶振频率设置错误 在（14）单元中设置正确数据 注本传感器如用户不能自行解决故障，请与生产厂家联系。 7 保养、维护 7.1 本传感器应固定专人使用，严格按照使用说明书进行操作，非专职人员禁止随便拆开仪器，按动按 键等。 7.2 在使用中避免猛烈摔打，碰撞。 7.3 对传感器的零点、测试精度要定期调校，一般为 1 年一次，若未超差时可继续使用。此外，应及时擦拭、 清扫仪器外部的煤尘，保持清洁、美观。 8 运输、贮存 8.1 运输 包装后的传感器在避免雨雪直接淋袭的条件下，可适用于水运、陆运和空运等各种运输方式。 8.2 贮存 包装好的传感器应在温度为 0 ℃～40 ℃，相对湿度不高于 90 ，无腐蚀性气体、通风良好的库房贮存。 9 开箱及检查 9.1 开箱前先检查包装箱在运输过后是否损坏，箱内传感器、附件等是否齐全，是否损坏。 9.2 开箱后若发现箱内传感器、附件等有损坏或遗失现象，应马上与相关部门联系，好及时得到解决。 9 9.3 装箱清单 a GLY 型矿用气体流量传感器 1套； 包括表头 1 个、温度传感头 1 跟、温度传感头护套 1 个、温度传感头护管 1 根、截止阀 1 对、节流管 道 1 个、配对法兰 1 对、连接电缆 1 根。 b 使用说明书 c）产品合格证 1本； 1份。 10 安全警示 a 不得改变本安电路和本安电路有关电路中的电器元件的型号、规格及参数 b 不得随意改变配置设备的名称、型号 c 传感器长时间过载运行可能会导致永久性损坏 11 资质编号 11.1 防爆合格证号 GLY80 型 MFB080086； GLY500 型 MFB080087。 GLY500 型 32008128。 11.2 安全标志证书编号 GLY80 型 32008127； 12 传感器关联、配接设备表 12.1 传感器配接设备表 序号 名称、型号及规格 防爆证号 安标证号 生产厂家 1 2 KJ90-F16 型井下监控分站 KJ90-F8 型井下监控分站 32006675 200613733 煤炭科学研究总院重庆研究院 32006674 200613734 煤炭科学研究总院重庆研究院 12.2 传感器关联设备表 序号 1 名称、型号及规格 防爆证号 安标证号 生产厂家 KJ90-F16（A）矿用隔爆兼本质安全 型井下分站电源箱 32008041 MAA050001 煤炭科学研究总院重庆研究院 32008042 MAA050002 煤炭科学研究总院重庆研究院 32006471 200613450 煤炭科学研究总院重庆研究院 32006473 200613449 煤炭科学研究总院重庆研究院 KJ90-F8A 矿用隔爆兼本质安全型 井下分站电源箱 2 3 4 KDW0.3/660A型矿用隔爆兼本安 直流稳压电源箱 KDW0.3/660B型矿用隔爆兼本安 直流稳压电源箱 10 13 订货须知 用户在订购该传感器时，须提供以下内容 管道内径 检测介质 （mm） 管道壁厚 （mm） 最大绝压 （kpa） 最小绝压 （kpa） 常用绝压 （kpa） 最高介质温 度（℃） 最大流量 最低介质温 度（℃） 最小流量 常用介质 温度（℃） 常用流量 （m 3 /min） （m 3 /min） （m /min） 3 流量检测 用途 信号输出 ◆RS485 信号（ ） 方式 ◆3 路（200-1000）HZ 信号（ ） 是否需要 ◆是（ ）（注需收取相关送检费用） 校准证书 ◆否（ ） 注如需订货请在订货时按上述格式填写相关参数并回传至生产厂家 11