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1、（体积修正仪）概 述 FCM型流量补偿仪是我公司专门为气体涡轮、罗茨、旋进、涡街、工业皮膜表等带脉冲信号输出的气体流量计配套而设计生产的智能化二次仪表，能将流量计（或传感器）输入的工况脉冲信号换算成流量计在工作状态下的流量并进行累积，同时能根据检测或设置的介质温度值和压力值，将工况流量和总量转化到标准状态下的体积流量和总量。该产品根据用户要求，设计有四种结构形式，并具备多种信号输出接口，可方便与其它二次仪表或计算机系统联网组成网络管理系统，主要技术处于国内先进水平，是城市燃气、石油、化工、冶金等行业气体流量计的理想配套仪表。流量计算数学模型 智能流量积算仪采用低频信号或高频信号对输入信号进行计
2、数处理，并根据真实气态方程进行流量计算：（FCM-I型采用高频信号，计高频信号频率；FCM-型为低频信号，计低频脉冲信号的周期）式中：标准状态下的体积流量（m3/h）标准状态下的气体压缩系数 工作状态下的气体压缩系数 流量计压力检测点处的表压(kPa)当地大气压(kPa)标准大气压(101.325kPa)标准状态下的绝对温度(293.15K)介质工况条件下的绝对温度(273.15+t)K t 被测介质摄氏温度()未经修正的体积流量（m3/h）补偿仪对压缩因子的修正采用天然气的压缩因子模型，可按AGA NX-19中的公式进行计算，也可采用物性算法SGERG-88方程（具体见GB/T17747.3
3、）。对于高频方式：=f*3600/K；f为高频信号频率对于低频方式：1/T*3600/K；为低频信号脉宽说明：低频方式由于频率较低，仪表系数小，在目前采用计频率的方式下，瞬时流量波动较大，因此，对瞬时流量必须采用计脉宽方式，以保证瞬时流量的正确。天然气压缩因子模型AGA NX-19及SGERG-88方程的区别AGA NX-19SGERG-883.不确定度0.5%；Zn/Zg=f(P,t,Hs,Mn,MH,d)1.输入天然气相应的物性参数，包括标准状态下的高位发热量Hs、标准状态下的密度、注意事项：瞬时流量由于采用低频方式，为测量脉冲周期（间隔）的办法，在下个脉冲信号到来之前，瞬时流量值保持不变
4、。因此只有当机械计数器进位时，瞬时流量才会变化，但当经过15分钟还没脉冲到来时，瞬时流量归零。Zn/Zg=f(P,t,Mn,Mc)1.仅须输入天然气真实相对密度和氮气、二氧化碳的摩尔分数，简单实用。2.普通多元多次方程，计算相对简单使用。2.三维维里方程，算法复杂。3.不确定度0.1%；4.适用场合：非贸易计量场合或准确度为级要求的贸易计量场合。4.适用场合：贸易计量场合。压力温度检测直接采用传感器信号，并进行非线性修正，准确度高。主要功能与特点外部输出与表头CPU系统实现电气全隔离设计，避免了工频等信号的干扰。具备四种补偿方式：温度压力自动检测补偿、压力检测温度设定补偿、温度检测压力设定补偿
5、、温度压力设定补偿，选择方法由用户设置。采用微功耗技术，在国内独家将内电池使用寿命加长到五年以上。采用KELLER公司的高可靠性高精度压力传感器，压力检测准确可靠。采用整体烧结型Pt100铂电阻，可靠性高，稳定性好。主要功能与特点设计有独特的开关隔离电源，仅有外电源（24V或5V）流量计也可正常工作，包括两线制4 20mA方式。FCM-II型可同时满足高频和低频信号信号输入,方便与涡轮或罗茨流量计配套。设计有独特的DC-DC电源变换系统，保证了电池电压在2V3.6V时，表头均可在3.0V的稳定电压下正常工作，大大提高准确性与可靠性。三种历史数据记录方式可设定选择：1200次启停的时间与净流量记
6、录、最近920天日记录、最近1200条定间隔时间记录，记录参数包括时间、流量、总量、温度、压力等。主要功能与特点 多种脉冲输出方式可设定选择：未修正工况脉冲、修正后的工况脉冲、与标准流量成正比的频率信号（满度1000Hz）、定标脉冲信号（与卡控制器配套）。两线制与三线制mA-20mA可选，模块化设计，CPU自动识别。定标脉冲信号（与卡控制器配套）的脉冲宽度与单位脉冲代表体积量可根据需要设定，并具备电池欠压与关阀报警信号输出，可方便地与各IC卡控制器厂家的产品配套，操作方便，适应性强。具备8段非线性插值修正功能，可根据用户需要提高计量精度与测量范围度。多物理量参数报警：工况流量、标况流量、压力、
7、温度等的上下限报警，方便构成控制系统。报警物理量与报警上下限值由设置选择。主要功能与特点 仪表参数分用户参数1和2及厂家参数，且均有密码保护，方便可靠。高可靠性：采用了多种硬软件可靠性措施保证补偿仪的可靠性，如数据滤波技术，同一参数的多单元存储与三取二比较法，硬软件看门狗功能，压力与温度传感器故障的自诊断，压力、温度、流量等参数突变的防护措施等。采用RS485接口可与-I型、-II型数据采集器配套，或GPRS无线通信装置配套，组成电话网络、宽带网络和GPRS无线网络通信管理系统，通信管理软件可实现完善的无人值班自动管理功能。准确度等级、最大允许误差和重复性准确度等级 0.5级（Pmax0.5M
8、Pa）1.0级（Pmax10MPa）综 合最大允许误差0.5%1.0%压力示值最大允许误差0.3%(1/3P*max)0.3%FS(1/3Pmax)0.5%(1/3P*max)0.5%FS(1/3P max)温度示值最大允许误差0.7或0.3%1.0或0.4%流量计算最大允许误差0.1%0.3%注1:Pmax为压力传感器的上限绝对压力。注2:流量计算误差包括流量脉冲计数和计算处理的误差。主要技术参数 使用条件 a.环境温度：-25+55；c.相对湿度：5%95%；d.大气压力：70kPa106kPa；e.可测温度范围：-40+55；f.可测压力范围：Pmax（压力传感器量程,0.2MPa、0.
9、5MPa、1.0MPa、2.0MPa）。工作电源功耗 a.外电源：+24VDC15%，适用于4mA20mA输出、脉冲输出、RS485等，功耗1W。；+5VDC10%，纹波5%，仅适用于RS485，功耗1W。b.内电源：1组3.6V锂电池，平均功耗1mW,可连续使用五年以上。温度压力标准参比条件：20，101.325kPa（默认值），符合GB/T17291-1998要求，也可根据需要进行调整。流量、温度、压力的采样周期最小采样周期或频率最大采样周期或频率备注流量 2s 2s 固定周期压力 4s 8s 可设置温度 4s 8s 可设置输入信号 a.脉冲信号：高频信号（05kHz，Vpp=3V）；低频
10、信号（单位脉冲0.1m310m3，Vpp=3V；b.温度传感器：Pt100铂电阻；c.压力传感器：压阻式传感器，3.0V供电时信号输出幅度70mV。RS485通信:可直接与上位机或二次仪表联网，远传流量计有关数据，波特率：9600bps。脉冲输出方式：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，低电平幅度0.2V，单位脉冲代表体积量可设定范围：0.01m310.0
11、0m3。4mA20mA标准电流信号 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，CPU可根据所插电流模块自动识别，并正确输出。控制信号输出a.上、下限报警信号（UP、LP）：光电隔离开集电极（OC）输出，正常状态OC门截止，报警状态OC门导通，最大负载电流50mA,工作电压+12VDC+24VDC。防爆等级：ExiaCT4；防护等级：IP65。b.关阀报警（BC）和电池欠压报警（BL）输出（IC卡控制器用）：逻辑门电路输出，正常输出低电平，幅度0.2V；报警输出高电平，幅度2.8V，负载电阻100k。实时数据存贮功能，由设定选择
12、以下三者之一a.起停记录：最近的1200次启停时间、净流量记录。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。c.定时时间间隔记录：920条定时时间间隔的日期时间、温度、压力、标准体积流量和总量记录。总 量 1 3 5 8 6 5.7 6 8 9 m3 外电源 tatal标 况 2 8 0.2 m3/h 工 况 1 0 3.8 m3/hStd Flow Oper Flow温 度 2 5.3 压 力 2 7 8.5 kPa Temp.Press.显示屏次序 操作 显示内容 定义 备注1 第1次按SET键 P A S S _ _ 用户参数2密码 输入正确后按SET键
13、进入2不正确2分后退出设定状态2 第2次按SET键 P r o d u t d s d n 产品序号设定*仪表口径设定*按INC 键由TDS、TBQZ、ROOTS循环3 第3次按SET键 F_.y仪表系数设定是否分段修正*若设为不分段修正案n 再按SET键直接进入12;设为y进入4。4 第4-11次按SET键1_ _ _ _.%C(n)修正点序号与流量点修正点误差是否为最后一个修正点C表示后面还有修修正点；n此修正点为最后修正点，再按SET键进入12密码修改12 第12次按SET键 P A S S 用户参数2密码修改13 第13次按SET键 同第次内容14 按RST键 S A P A S_ 设
14、置参数确认,输入确认码1111 确认码错误2分后退出，放弃输入的参数，读出原储存参数15 按SET键或RST键 E E P r o_s u C C 存贮所有设置参数 结束后进入正常计量状态第5次按SET键 _ _ _ PE_ 4(8)北京时间年月日设定时分设定温度压力取样周期(秒)年只设十、个位数第6次按SET键 20A _ PAy 20mA对应标准体积流量报警物理量上限值报警物理量下限值报警物理量*对应物理量是否在流量计报警输出*Flo.o 工况流量报警（m3/h）;FLo.S 标准流量报警（m3/h）；PrES 压力报警(kPa)；tEnP 温度报警();*以上四个物理量只能选择一个报警输
15、出第7次按SET键 P u L _ n o d _ _ V o l.C u r 脉冲输出方式*单位定标脉冲对应标准体积量(m3)两线制电流输出满度调整900010999*0:未经修正的工况脉冲输出;1:定标脉冲输出；2:与标准体积流量成正比的频率信号输出；3:经线性修正后的工况脉冲输出;无外电源时输出方式为1；有外电源时输出方式默认为3；*对应满量程电流调整倍数0.91.0999质量的保证措施主要器件采用国际著名厂家产品：压力传感器瑞士KELLER公司；微处理器等电子器件美国TI、BB、MAXIM、LINEAR等公司；除接插件外均采用SMD器件。焊接：由深圳专业电子厂采用自动贴装和回流焊接，确
16、保焊接质量；电子部件采用超声清洗和多层专用防潮剂保护，环境适应能力强；所有产品均采用自动检测调试，人为因素少，可靠性好；所有产品均经48h、-20+60的高低温动态老化合格后出厂，稳定性好。选型用户应根据使用要求正确选择相应型号的补偿仪：FCM-型：可与罗茨流量计配套，适合于要求温度、压力进行自动检测补偿的场合，输入信号可以是高频，也可以是低频；压力量程的选择由于补偿仪压力示值误差采用相对误差计算（大于1/3Pmax），因此应根据流量计使用的实际最大介质压力正确选择传感器量程，使介质压力波动范围处在1/3PmaxPmax范围内。压力传感器可选量程（Pmax，绝压）为：0.2MPa;0.5MPa
17、;1.0MPa;2MPa;5MPa;10MPa。FCM-型：可与气体涡轮流量计配套，适合于要求温度、压力进行自动检测补偿的场合，输入信号可以是高频，也可以是低频；流量补偿仪自动调试台主要性能和技术指标：检测参数：内电流、主电源电压、脉冲输出频率、高低电平、外电源电流；调 试调试和校准参数：压力（2MPa自动调试和校准，气压；4MPa半自动调试和校准，液压）、温度（0 100）；压力标准精度：0.075%FS。流量补偿仪的最终质量控制措施 我公司设计有四套全自动温湿交变高低温老化系统，对所有的温压补偿仪进行高低温动态检测老化，主要技术指标：老化温度：30、20、60三个温区；自动老化检测系统老化时间：48小时。结果判断：对任何一个参数在老化过程中出现超限的均视为不合格品，禁 止出厂。检测参数：压力检测精度、温度检测精度、流量计算与累积精度，表头的内工作电流、外电流、3V主工作电源、脉冲输出频率与高低电平的幅值等；因此，通过48小时的高低温动态老化运行检验，可以有效地保证了出厂产品（表头）的质量可靠。目前，在国内的流量计制造厂家中，该系统是独一无二的。