Vortex Street Flowmeter Kommunikationstyp

Vortex Street DurchflussmesserEs ist eine Flüssigkeitsschütterungsdurchflussmessung, die nach dem Prinzip der Carmen-Vortex-Straße entwickelt wurde, mit einem hohen Geräuschverhältnis, einer hohen Empfindlichkeit und einer starken Schütterungsbeständigkeit. Die Signalschaltung verwendet die Single-Machine-Technologie für die Datenverarbeitung und verpackt CPU-Einheiten, Speichereinheiten, Anzeigeeinheiten, Kommunikationseinheiten und andere Funktionsmodule in eine Verstärkungsschaltung mit sehr stabilem Nullpunkt und Genauigkeit. Es ist weit verbreitet für die Messung und Steuerung von Überhitzungsdampf, gesättigtem Dampf, Druckluft und allgemeinen Gasen (Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Erdgas, Gas usw.), Wasser und Flüssigkeiten (wie Wasser, Benzin, Alkohol, Benzin usw.) in der Öl-, Chemie-, Metallurgie-, Wärme-, Textil- und Papierindustrie.

Vortex Street Flowmeter Kommunikationstyp mit RS485/232 und Modbus-Protokoll, HART-Protokoll.

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485 Kommunikationsmerkmale：

Aufgrund der guten Geräuschschutz der RS-485-Schnittstelle sind die oben genannten Vorteile wie die lange Übertragungsdistanz und die Mehrstationskapazität die bevorzugte serielle Schnittstelle. Aufgrund der RS485-SchnittstelleEin Semi-Duplex-Netzwerk benötigt in der Regel nur zwei Verbindungen, so dass die RS485-Schnittstellen die Übertragung mit abgeschirmtem Twisted Wire verwenden. Der RS485-Schnittstellenstecker verwendet den 9-Kern-Steckhalter von DB-9, die Schnittstelle mit dem intelligenten Terminal RS485 verwendet DB-9 (Loch) und die Tastaturschnittstelle RS485, die mit der Tastatur verbunden ist, verwendet DB-9 (Pin).

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485 Kommunikationsprotokoll: (Vortex Street Flowmeter Kommunikationsprotokoll）（MODBUS-RTU）

Beschreibung des RTU-Datenformats

1.1 Kommunikationsmodell

Dieses Gerät ist im Modbus RTU-Format erhältlich. Das Protokoll wird für die Datenkommunikation Master-From-Abfragemodus verwendet.

1.2 Datenformat

Das Format jedes Bytes (11 Bits) im RTU-Modus lautet:

Codierungssystem: 8-Bit-Binär

Bits pro Byte: 1 Anfangsbit, 8 Datenbits (das Mindestgültige Bit wird zuerst gesendet), 1 Paritätsbit, 1 Stoppbit

Hinweis: Bei Verwendung ohne Verifikation sind 2 Stopp-Bits erforderlich

Fünf Portrate: 1200, 2400, 4800, 9600 und 19200

Hinweis:

(1) Im RTU-Modus trennt ein Freizeitintervall von mindestens 3,5 Zeichen den Nachrichtenrahmen.

(2) Der gesamte Nachrichtenrahmen muss in einem kontinuierlichen Zeichenstrom gesendet werden.

(3) Der freie Abstand zwischen zwei Zeichen darf nicht länger als 1,5 Zeichen dauern.

1.3 Adresse

Das Protokoll legt die Adresse des Messgeräts "0-255" fest, die Adresse "0" wird für die Übertragung verwendet, die Übertragung wird nicht in diesem Protokoll unterstützt, die übrigen Adressen werden vorbehalten.

2. Befehlsbeschreibung

2.1 Dieses Gerät verwendet 1 Befehl aus dem MODBUS-Protokoll:

Befehl 03 Lesen eines oder mehrerer Aufbewahrungsregister

2.2 Datenformat

Das Datenformat im Protokoll lautet: floating point. Modbus sendet zuerst das höchst gültige Wort. Die Codierungsreihenfolge dieses Protokolls lautet 3412 und die Dekodierungreihenfolge 1234.

Das Single-Genauigkeit-Schwimmkomma-Format SINGLE ist IEEE754 mit 4 Bytes in der Reihenfolge 3-4-1-2.

Nach der Dekodierung in der Reihenfolge 1-2-3-4 sind die höchsten bis niedrigsten Bits 31, 30, 29, "" und 0.

Hinweis:

31 Bit ist das Symbol Bit (S), 1 bedeutet, dass die Zahl negativ ist und 0 ist positiv; 30-23 Stellen, insgesamt 8 Stellen sind Klassencode; 22-0, insgesamt 23 Punkte.

Der Befehl 03 ist wie folgt geformt (Registerbefehl lesen):

Ausnahmebedeutung:

"01" - Fehler im Protokollcode 0x03

"02" - Fehler der physischen Adresse des Registers, 0≤Anfangs-physische Adresse + Anzahl der Register≤12

"03" - falsche Anzahl der Register, 0≤Anzahl der Register≤12

Hinweis:

Akkumulativer Durchfluss = Akkumulative Menge über 100 x 100 + Akkumulative Menge unter 100

Standardeinstellung des Messgerätes: Maschinennummer -1; Porterrate - 9600; Paritätsprüfung - nicht verifiziert

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Vortex Street DurchflussmesserKommunikationstypTyp: DVS-DS50F11T

Modellanmerkung: Vortex Street Flowmeter, Medium ist Dampf, DN50， Oberflächenmaterial ist 304 Edelstahl, Medientemperatur: Normaltemperatur, Nenndruck 1,6 MPa; 485 Kommunikationsschnittstelle unterstützt MODBUS-Protokoll, 24V Stromversorgung, unterstützt Kohlenstoffstahl-Montageflansche, Schraubenmutter und andere Befestigungen.

(485 Kommunikationsausgänge unter 250 °C)

(über 250 °C, unter 330 °C Hochtemperatur 485 Kommunikationsausgang)

Vortex Street Flowmeter Kommunikationstyp, häufig und sekundärIntelligenter DurchflussrechnerUnterstützung oder direkter Zugang zum PLC-System.

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Arbeitsprinzip

Wenn ein nicht-stromförmiger Wirbelgenerator (Resistor) in einer Flüssigkeit eingestellt wird, werden abwechselnd von beiden Seiten des Wirbelgenerators zwei reguläre Säulen von Wirbeln erzeugt, die als Kaman-Wirbelstraße bezeichnet werden, wie in Abbildung (a) gezeigt.

Abbildung (I)

Die Wirbelsäulen sind asymmetrisch unterhalb des Wirbelgenerators angeordnet. Die Auftrittsfrequenz des Wirbels ist f, die durchschnittliche Geschwindigkeit des Messmediums ist V, die Wirbelgenerator-Begegnungsflächenbreite ist d, der Oberflächendurchmesser ist D, gemäß dem Prinzip der Kaman-Wirbelstraße gibt es die folgende Beziehung:

Formel f=StV/d (1)

In der Formel:

f - Frequenz des Carmen-Wirbels, der auf der Seite des Entstehenden erzeugt wird

St-Strohaller-Zahl (ohne Schema)

V - Durchschnittliche Flüssigkeitsgeschwindigkeit

d - Breite der Wirbelgeneratur

Daraus ergibt sich, dass durch die Messung der Trennfrequenz der Carmen-Vortex-Straße sofortige Verkehrsflüsse berechnet werden können. Die Strohaller Zahl (St) ist eine unbekannte Zahl,

Abbildung 2 zeigt die Beziehung zwischen der Strohaller Zahl (St) und der Renault Zahl (Re).

Im geraden Abschnitt der Kurventabelle St = 0,17 ist die Freigabefrequenz des Wirbels proportional zur Durchflussgeschwindigkeit, d. h. der Bereich des Wirbelstraßenflusssensors gemessen wird. Sobald die Frequenz f erkannt wird, kann die Durchflussgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Rohr ermittelt werden und der Volumenstrom durch die Durchflussgeschwindigkeit V ermittelt werden. Das Verhältnis zwischen der gemessenen Anzahl der Impulse und dem Volumen, die als Messkonstante (K) bezeichnet wird, siehe Ausdruck (2)

　

K = N/Q (1/m³) Formel (2)

K = Messkonstante (1/m³).

N = Anzahl der Impulse

Q = Volumenstrom (m³)

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Haupttechnische Indikatoren

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Bestimmung und Montage des Messgerätekalibers

Die Messgeräteauswahl ist eine sehr wiederverwendete Arbeit in Messgeräteanwendungen, und die korrekte oder nicht korrekte Messgeräteauswahl wird sich direkt darauf auswirken, ob das Messgerät ordnungsgemäß funktionieren kann. Daher lesen Anwender und Konstruktionseinheiten bei der Auswahl unserer Produkte bitte diesen Abschnitt sorgfältig durch, überprüfen die Prozessparameter der Flüssigkeit sorgfältig und können sich jederzeit mit der Vertriebs- oder technischen Unterstützungsabteilung unseres Unternehmens in Verbindung setzen, um sicherzustellen, dass die Auswahl korrekt ist.

Bestimmung des anwendbaren Durchflussbereichs und des Messgerätekalibers

Die Auswahl des Messgerätekalibers hängt vom Durchflussbereich ab. Der Messbereich von Wirbelstraßenflussmessgeräten unterschiedlicher Kaliber ist unterschiedlich. Selbst wenn ein Durchflussmesser des gleichen Kalibers für verschiedene Medien verwendet wird, ist sein Messbereich unterschiedlich. Der tatsächlich messbare Durchflussbereich muss berechnet werden.

(1) Luft- und Wasserdurchflussbereich unter Bezugsbedingungen, siehe Tabelle (2), die Bezugsbedingungen sind wie folgt:

1. Gas: Normaltemperatur Normaldruckluft, t = 20 ° C, P = 0,1 MPa (absoluter Druck), ρ = 1,205 kg / m3, U = 15 × 10-6 m2 / s.

Flüssigkeit: Normales Wasser, t = 20 ° C, ρ = 998,2 kg / m3, U = 1,006 x 10-6 m2 / s.

(2) Grundschritte zur Bestimmung des Durchflussbereichs und des Messgerätekalibers:

Definieren Sie die folgenden Arbeitsparameter.

(1) Name und Komponente des Messmediums

(2) Minimum, häufiger Arbeitszustand、Maximaler Durchfluss

(3) Der niedrigste, häufigste und höchste Druck und Temperatur des Mediums

(4) Viskosität des Mediums im Arbeitszustand

2. Wirbelstraßenflussmesser messen den Arbeitszustandsvolumenstrom des Mediums, daher sollte zuerst der Arbeitszustandsvolumenstrom des Mediums nach den Prozessparametern ermittelt werden, die entsprechende Formel ist wie folgt:

(1) Bekannter Gas-Standardzustand Volumenstrom, kann durch die folgende Formel den Arbeitszustand Volumenstrom ermitteln

Formeln (3)

(2) Bekannte Standardzustandsdichte des Gases ρ, die Arbeitsdichte kann durch die folgende Formel ermittelt werden

(3) Bekannter Massenfluss Qm in Volumenstrom Qv umgerechnet

In der Formel:

Qv: Volumenstrom des Mediums unter Arbeitsbedingungen (m3/h)

(Qv = 3600f/K K: Messfaktor)

Qo: Volumenstrom des Mediums im Standardzustand (Nm3/h)

Qm: Massenfluss (t/h)

ρ: Dichte des Mediums unter Arbeitsbedingungen (kg/m3)

ρo: Mediendichte im Standardzustand (kg/m3), Standardzustandsdichte für häufig verwendete Gasmedien, siehe Tabelle (iii)

P: Arbeitszustandsdruck (MPa)

t: Betriebstemperatur (℃)

Bestimmung der unteren Grenzwerte des Messgerätes. Die obere Grenze des Vortex Street Flowmeter kann in der Regel nicht berechnet werden, und die Auswahl des Vortex Street Flowmeter-Kalibers ist hauptsächlich die Berechnung der unteren Grenze des Durchflusses. Die Berechnung der unteren Grenzwerte sollte zwei Bedingungen erfüllen: Die Mindestzahl von Renault sollte nicht unter der Grenzwerte von Renault liegen (Re = 2 x 104); Bei Stresswirbelströmungsmessgeräten sollte die Wirbelstärke, die bei der unteren Grenzwerte des Durchflusses erzeugt wird, größer sein als der zulässige Wert der Wirbelstärke des Sensors (im Verhältnis zur Wirbelstärke und der Anhebung ρv2). Diese Bedingungen können wie folgt ausgedrückt werden:

Messbare untere Durchflussgrenzen unter Bedingungen, die durch die Dichte bestimmt werden können:

Linearer unterer Durchfluss, bestimmt durch die Bewegungsviskizität:

Formeln (7)

In der Formel:

Qρ: Mindestvolumendurchfluss (m3/h), der die Voraussetzungen für die Wirbelstärke erfüllt

ρ0: Dichte des Mediums unter Bezugsbedingungen

Qυ: Mindestlinearer Volumenstrom (m3/h), der die Anforderungen an die Mindestzahl von Renault erfüllt

ρ: Arbeitsdichte des gemessenen Mediums (kg/m3)

Q0: Mindestvolumenfluss des Messgerätes unter Referenzbedingungen

(m3/h)

U: Bewegungsviskizität des Mediums im Betriebszustand (m2/s)

UO: Bewegungsviskizität des Mediums unter Referenzbedingungen (m2/s)

Berechnen Sie Qρ und Qν mit den Formeln (6) und (7). Vergleichen Sie Qρ und Qν, um den messbaren unteren und linearen unteren Durchfluss des Durchflussmessers zu bestimmen:

Q_υ≥QρMessbarer Durchflussbereich Qρ～Qmax , Der lineare Durchflussbereich istQυ～Qmax

Q_υ<QρMessbarer Durchflussbereich undDer lineare Durchflussbereich ist

Q_ρ～Qmax

Qmax: Obervolumenströmung für Vortex Street Flowmeter(m³/h)

4. Der oberste Durchflussmittel des Messgerätes basiert auf dem obersten Durchflussmittel in Tabelle 2. Die oberste Durchflussgeschwindigkeit des Gases sollte weniger als 70 m / s sein, die oberste Durchflussgeschwindigkeit der Flüssigkeit sollte weniger als 7 m / s sein.

Wenn das Medium, das der Benutzer misst, Dampf ist, ist die häufig verwendete Messeinheit der Massenstrom, d. h. t / h oder Kg / h. Da die Dichte von Dampf (überhitzter und gesättigter Dampf) bei unterschiedlichen Temperaturen und Drucken unterschiedlich ist, kann die Bestimmung des Dampfflussbereichs durch die Formel (8) berechnet werden.

Formeln (8)

In der Formel:

ρ: Dampfdichte (kg/m3)

ρ0：1.205kg/m3

Dampf: Dampfmassenfluss (t/h)

Berechnen Sie den Druckverlust, um zu erkennen, ob der Druckverlust Auswirkungen auf die Prozessleitung hat, Formel (Einheit: Pa):

Δp = CdρV2/2 Formel (9)

In der Formel:

ρ: Arbeitsmediumdichte (kg/m3)

V: Durchschnittliche Durchflussgeschwindigkeit (m/s)

7. Wenn das Messmedium flüssig ist, muss der Druck der Rohrleitung den folgenden Anforderungen entsprechen, um Vergasung und Gaskorrosion zu verhindern:

p≥2,7Δp+1,3p0 Formel (10)

In der Formel:

Δp: Druckverlust (Pa)

p0: Sättigungsdampfdruck der Flüssigkeit bei Betriebstemperatur (Absolutdruck Pa)

Po: Dampfdruck der Flüssigkeit (Absolutdruck Pa)

Vortex Street Flowmeter ist nicht geeignet für die Messung von Flüssigkeiten mit hoher Viskosität. Wenn die berechnete Messbarkeitsgrenze den Anforderungen des Konstruktionsprozesses nicht entspricht, sollten andere Arten von Durchflussmessern in Erwägung gezogen werden.

Durch Berechnung, wenn beide Kaliber die Anforderungen erfüllen können, sollte eine Tabelle mit kleineren Kalibern ausgewählt werden, um die Messwirkung zu verbessern und die Kosten zu senken. Es sollte beachtet werden, dass die übliche Menge möglichst auf 1/2 bis 2/3 der oberen Grenze des Durchflussbereichs liegt.

Δp: Druckverlust (Pa) Cd: Druckverlustkoeffizient

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Auswahl Beispiele:

Beispiel 1：Bei bekanntem Gasdruck und Temperatur sowie bei Durchfluss unter Normen

Bei einer Druckluft beträgt der nominale Durchflussbereich QN = 1200-12000 Nm3 / h, der Druck P = 0,7 Mpa (Messdruck), die Temperatur t = 30 ° C. Versuchen Sie, den Durchflussmessekaliber zu bestimmen.

Schritt 1: Berechnung des Druckluftvolumenströms

Mit der Formel (3):

Unter Arbeitsbedingungen ist der untere Volumenstrom:

Qvmin=QN×0.101325×(273.15+t)/293.15/（P +0.1）

=1200×0.101325×(273.15+30)/293.15/（0.7 +0.1）

=157(m3/h)

Maximale Durchflussbegrenzung: Qvmax=1570(m3/h)

Schritt 2: Nach dem Betriebsbedingungsdurchflussbereich 157-1570m3 / h, überprüfen Sie Tabelle (2), erfüllen die unteren Grenzwertsbedingungen des Durchflussmessers DN80, DN100 und DN125, unter Berücksichtigung des oberen Grenzwerts 1270m3 / h und der Nutzungseffektivität und der wirtschaftlichen Kosten, ist der primäre DN100, DN100-Durchflussmesserdurchflussbereich 100-1700m3 / h, in der Nähe des Durchflussbereichs, primäres DN100-Durchflussmesser, sollte jedoch der messbare untere Grenzwertstrom des DN100-Durchflussmessers unter diesen Betriebsbedingungen spezifisch berechnet werden. Berechnen Sie den messbaren unteren Durchfluss des DN100-Durchflussmessers unter diesen Bedingungen:

Formeln (4) und (6):

Das heißt, das Durchflussmesser unter diesen Arbeitsbedingungen messbar unteren Durchfluss ist 37,46 m3 / h, viel kleiner als die erforderliche Arbeitsbedingungen unteren Durchfluss 157 m3 / h, bestimmen Sie die Wahl, DN100 Durchflussmesser.

Beispiel 2: Bei bekanntem Dampfdruck und Temperatur und Arbeitsbedingungen

Das Messmedium ist Überhitzungsdampf, die Dampftemperatur beträgt 320 ° C, der Druck beträgt 1,5 MPa (absoluter Druck), der Durchflussbereich beträgt 3 t / h bis 25 t / h, versuchen Sie, den Durchflussmessekaliber zu bestimmen.

Schritt 1: Berechnen Sie den Volumenstrombereich des Dampfes unter den äquivalenten Luftreferenzbedingungen, nach der Tabelle (II), in der die Dichte des Dampfes beträgt: 5,665 kg/m3, durch die Formel (8):

Schritt 2: Basierend auf dem äquivalenten Referenzdurchflussbereich von 765-6379 m3 / h, siehe Tabelle (II), ist der Vergleich für den Durchflussbereich DN200 geeignet.

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Installationsdesign der Messgeräte

Die richtige Installation des Instruments ist ein wichtiger Bestandteil der Gewährleistung des normalen Betriebs des Instruments, wenn die falsche Installation die Genauigkeit des Instruments beeinflusst, die Schwere beeinflusst die Lebensdauer des Instruments und sogar das Instrument beschädigt.

a) Installationsumfeldanforderungen:

Vermeiden Sie möglichst starke elektrische Geräte, Hochfrequenzgeräte und starke Schaltstromversorgungsgeräte. Die Stromversorgung der Messgeräte ist möglichst von diesen Geräten getrennt.

Vermeiden Sie den direkten Einfluss von Hitze- und Strahlungsquellen. Wenn eine Installation erforderlich ist, ist eine Wärmedämmung erforderlich.

Vermeiden Sie eine hohe feuchte Umgebung und eine starke korrosive Gasumgebung. Wenn installiert werden muss, ist eine Lüftung erforderlich.

4. Wirbelstraßenflussmessgeräte sollten möglichst vermieden werden, auf Rohrleitungen mit starken Schwingungen installiert zu werden. Wenn installiert werden muss, muss eine Rohrfestigungseinrichtung in ihrer oberen und unteren 2D-Stelle hinzugefügt werden, und eine Anti-Vibrationsmatte zur Stärkung der Widerstandskraft hinzugefügt werden.

Stimulierende Wirkung.

5. Das Gerät wird empfohlen, drinnen zu installieren, sollte im Freien auf Wasserdichtigkeit achten, besonders auf die elektrische Schnittstelle sollte das Kabel in U-Form gebogen werden, um zu vermeiden, dass Wasser entlang des Kabels in das Verstärkergehäuse eintritt

Innerhalb.

6. Es sollte genügend Platz um die Installationsstelle des Gerätes zur Installation von Verkabelungen und regelmäßigen Wartungen gelassen werden.

(2) Installationsanforderungen für Messgeräteleitungen:

1. Wirbelstraßenflussmessgerät hat bestimmte Anforderungen an den oben- und nachgelagerten Rohrsegment der Installationsstelle, sonst beeinflusst es das Flussfeld des Mediums in der Rohrleitung und beeinflusst die Messgenauigkeit des Messgerätes. Die Anforderungen an die Länge des Upstream-Downstream-Segments des Messgerätes sind in Abbildung (3) zu sehen.

Hinweis: Regelventile sollten soweit möglich nicht stromaufwärts des Vortex Street Flow Meters installiert werden, sondern an der Stelle 10D unterhalb des Vortex Street Flow Meters installiert werden.

1. Der Innendurchmesser der oberen und unteren Rohre sollte gleich sein. Wenn es einen Unterschied gibt, sollte der Innendurchmesser Dp und der Innendurchmesser Db des Wirbelstraßenmeßers die Beziehung erfüllen:0.98Db≤Dp≤1.05Db und oben und untenKompatibel

Die Rohre sollten konsentrisch mit dem Innendurchmesser des Durchflussmessers sein und die unterschiedlichen Achsen zwischen ihnen sollten kleiner als 0,05 Db sein.

Wie in Abbildung 4.b gezeigt

Bei der Messung von Hoch- und Tieftemperaturmedien sollten die Isolationsmaßnahmen beachtet werden. Die hohe Temperatur im Inneren des Wandlers (im Oberflächenkopfgehäuse) sollte in der Regel nicht über 70 ° C liegen; Die niedrigen Temperaturen verursachen Kondensation im Inneren des Wandlers, reduzieren die Isolationsimpedanz der Leiterplatte und beeinflussen den normalen Betrieb des Geräts.

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Vortex Street DurchflussmesserDie Serie von Produkten:

(französisch)

(Hygiene)

(Gewindeverbindung)

(Hochtemperatur)

(Online-Druckkompensation)

(verschiedene Kaliber)

(Korrosionsschutz)

(Einfügbar)

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Nachverkauf und Garantie

Shanghai Sihong Instrumente Co., Ltd.Alle gelieferten Produkte:

Kostenlose Telefonberatung, Anleitung bei der Installation und Debugging;

Beratung über die Installation, Inbetriebnahme und andere Angelegenheiten, nur angemessene Reisekosten berechnen;

Große Mengen können kostenlos von Hause zur Installation und Inbetriebnahme geführt werden.

Zweck des Dienstes:Unabhängig davon, wie lange das Produkt verwendet wird, wir lösen alle Probleme für Sie, solange Sie uns finden, bis Sie zufrieden sind. Vertrauen Sie darauf, dass unsere langjährige Erfahrung in der Durchflussmesserindustrie Ihnen einen zufriedenstellenden Service bietet..

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