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概 述

SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元 是一款物聯(lián)網(wǎng)概念的工業(yè)流量計(jì)量設(shè)備，可連接物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)（我公司云服務(wù)器或用戶自有云服務(wù)器），實(shí)現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)的無線上傳與遠(yuǎn)程操作。其采用DIN35標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝形式，能夠密集安裝在儀表機(jī)柜中。

SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元 可完成高精度、寬量程、貿(mào)易級的流量計(jì)算，具有4路4-20mA隔離信號(hào)輸出、2路DI輸入、2路DO輸出，可輸出計(jì)量流量、溫度、壓力、原始流量、開關(guān)量等數(shù)據(jù)給上位監(jiān)控系統(tǒng)，克服了大多已成PLC、DCS等控制系統(tǒng)儀表柜內(nèi)空間缺乏的難題，方便地實(shí)現(xiàn)了在DCS、PLC系統(tǒng)中嵌入高精度流量計(jì)量管理環(huán)節(jié)。其具有流量計(jì)算全參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)量監(jiān)管、貿(mào)易結(jié)算、以及RS485、以太網(wǎng)、4G/5G、wifi、藍(lán)牙等功能，可適配各種流量計(jì)與各種被測介質(zhì)，可計(jì)量修正體積、質(zhì)量以及能量流量

SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元 在工業(yè)流量計(jì)量中的重要作用體現(xiàn)在三個(gè)方面：

對與流量測量致關(guān)重要的流體物性值參數(shù)，進(jìn)行最標(biāo)準(zhǔn)、最高精度的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算：

● 采用IAPWS-IF97公式計(jì)算水和水蒸汽密度、粘度、焓值。

● 采用雷德利克—孔（R-K）公式計(jì)算通用氣體壓縮系數(shù)。

● 按照GB/T18215.1-2000計(jì)算人工煤氣濕度、濕氣體密度。

● 采用GB/T17747-2011、AGA-NX19、AGA8-92DC、AGA8-SGERG88報(bào)告計(jì)算天然氣壓縮因子。

● 按照GB/T11062-2014計(jì)算天然氣發(fā)熱量（體積發(fā)熱量、質(zhì)量發(fā)熱量、高位發(fā)熱量、低位發(fā)熱量等）。

對關(guān)系到各種流量計(jì)精度、量程范圍的各個(gè)參數(shù)和信號(hào)，進(jìn)行最標(biāo)準(zhǔn)、最高精度的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理和計(jì)算：

● 按照GB/T2624-2006標(biāo)準(zhǔn)，對標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的流出系數(shù)C、流束可膨脹系數(shù)ε進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算，使標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的精度和最大的流量測量范圍。

● 按照ISO3966-2008(E)《封閉管道中流體流量的測量  用皮托靜壓管的速度面積法》計(jì)算皮托式流量計(jì)流量。

● 按照實(shí)際工作溫度，對管道內(nèi)徑、開孔徑進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償計(jì)算。

● 儀表系數(shù)分段非線性修正。

● 可以采用節(jié)流式流量計(jì)流出系數(shù)C實(shí)流標(biāo)定數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行流量計(jì)算，達(dá)到高于國家標(biāo)準(zhǔn)的超高精度。

● 采用HART協(xié)議數(shù)字總線技術(shù) + 小波分析軟件處理，解決了小差壓信號(hào)測量誤差大的問題，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)數(shù)字化以及流量測量的寬量程。

● 流量計(jì)算機(jī)根據(jù)CFD（計(jì)算流體力學(xué)軟件）流場模擬修正算法，解決復(fù)雜流場（直管段不足）的流量測量問題。

計(jì)量數(shù)據(jù)處理與計(jì)量監(jiān)管：

● 供需雙方雙重口令。

● 歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、U盤導(dǎo)出本地?cái)?shù)據(jù)文件。

● 儀表斷電、修改參數(shù)設(shè)置全程記錄。

● 可進(jìn)行蒸汽、熱水、天然氣等的能量計(jì)量。

● 可進(jìn)行冶金企業(yè)各種濕煤氣的干部分流量計(jì)量，達(dá)到煤氣量的平衡。

● 按照貿(mào)易雙方計(jì)量協(xié)議進(jìn)行計(jì)量數(shù)據(jù)定制化處理。（計(jì)量最小量、高峰供氣加系數(shù)等等）。

● 具有多種通訊接口（RS485、以太網(wǎng)、4G/5G網(wǎng)絡(luò)、WiFi），可以通過多種數(shù)據(jù)采集方式構(gòu)建計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

● 可以根據(jù)計(jì)量用戶的特殊需求，進(jìn)行定制化的軟件開發(fā)。（氮?dú)狻鍤饨惶婀庥?jì)量）

      SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元 依據(jù)有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)與建議、國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，針對不同介質(zhì)和流量計(jì)類型建立了多種數(shù)學(xué)模型和相應(yīng)計(jì)算軟件。一臺(tái)流量計(jì)算機(jī)可同時(shí)完成多種補(bǔ)償運(yùn)算，接入的補(bǔ)償量可多達(dá)5個(gè)（溫度、壓力、濕度、密度、組份等）。對節(jié)流式流量計(jì)的流出系數(shù)C、流速可膨脹系數(shù)ε、壓縮系數(shù)Z等參數(shù)作為動(dòng)態(tài)量進(jìn)行實(shí)時(shí)逐點(diǎn)運(yùn)算，并采用HART協(xié)議數(shù)字信號(hào)，使其量程范圍提高到10：1（雙差變100：1）。

      SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元 具有強(qiáng)大的通訊功能，對現(xiàn)場儀表，除可適配4～20mA、脈沖信號(hào)外，還可以適配如HART、Modbus等多種數(shù)字信號(hào)；對上位機(jī)可采用包括RS485、以太網(wǎng)、4G/5G網(wǎng)絡(luò)、WiFi等方式構(gòu)成數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)督管理和建立集散式計(jì)量管理系統(tǒng)。

      SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元 具有歷史事件記憶、報(bào)警信息記憶、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、雙重口令限制、監(jiān)控現(xiàn)場儀表的誤操作和人為的非法操作（如儀表斷電、非法修改參數(shù)設(shè)置、對現(xiàn)場儀表進(jìn)行斷路和短路）等管理功能，是能源計(jì)量管理與貿(mào)易計(jì)量的理想工具。

功能

使用范圍

■ 一臺(tái)SLFU-500可接1個(gè)流量計(jì)量點(diǎn)（每點(diǎn)包括差壓或流量，及參與補(bǔ)償運(yùn)算的溫度、壓力、濕度、密度、組份等信號(hào)）。參與補(bǔ)償運(yùn)算的各個(gè)參量可用現(xiàn)場信號(hào)，也可設(shè)定為固定值。

■ 一機(jī)可測多種介質(zhì)，適用介質(zhì)有：天然氣、人工煤氣（焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣、高爐煤氣）、蒸汽、通用單一氣體、混合氣體、水、液體（油品、化工產(chǎn)品）等。

■ 可接節(jié)流式流量計(jì)（各類孔板，ISA1932噴嘴，長徑噴嘴，文丘里噴嘴，經(jīng)典文丘里管）、均速管流量計(jì)、皮托管流量計(jì)、測管流量計(jì)、V型錐流量計(jì)、威力巴流量計(jì)、渦街流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、電磁流量計(jì)、彎管流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)等。

顯示及操作界面

■ 大屏幕液晶顯示，中文畫面。

■ 6個(gè)操作按鍵，方便進(jìn)行儀表設(shè)置和數(shù)據(jù)查看。

■ 多種流量顯示畫面含累積/瞬時(shí)流量/能量、溫度、壓力、差壓、密度、濕度等數(shù)據(jù)、以及當(dāng)前參數(shù)設(shè)置、中間計(jì)算參量等內(nèi)容。

■ 可調(diào)閱歷史數(shù)據(jù)（包括每個(gè)累積流量/能量、瞬時(shí)流量/能量、溫度、壓力、差壓、密度、濕度等數(shù)據(jù)）、審計(jì)記錄、報(bào)警記錄等信息。

能量計(jì)量

■ 計(jì)算天然氣、蒸汽、熱水、煤氣、混合煤氣等介質(zhì)的能量。

■ 同時(shí)采集蒸汽上游和下游的溫度、壓力，在計(jì)算蒸汽質(zhì)量流量的同時(shí)計(jì)算蒸汽能量。

■ 同時(shí)采集上水和回水溫度，計(jì)算熱水的熱量。

輸入輸出

■   4路24VDC供電4～20mA輸入、1路脈沖輸入、2路Pt100 / KE熱電偶信號(hào)輸入。

■   HART協(xié)議總線輸入。

■   4路4～20mA可定義隔離信號(hào)輸出。

■   2路DI數(shù)字信號(hào)輸入；2路DO數(shù)字信號(hào)輸出。

補(bǔ)償運(yùn)算功能

■ 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置流出系數(shù)C、流束可膨脹系數(shù)ε實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算，計(jì)算公式符合GB/T2624-2006標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。并和帶HART協(xié)議的智能變送器配套使用，使節(jié)流式流量計(jì)的流量范圍度真正擴(kuò)展到10：1（100：1）。

■ 蒸汽密度計(jì)算采用IAPWS-IF97公式，適應(yīng)蒸汽的過熱、飽和全部狀態(tài)。

■ 天然氣孔板流量計(jì)算符合SY/T6143-1996、SY/T6143-2004、GB/T21446-2008等標(biāo)準(zhǔn)。

■ 天然氣壓縮因子計(jì)算符合GB/T17747.2-2011（等同AGA8號(hào)報(bào)告）。

■ 天然氣發(fā)熱量計(jì)算：符合GB/T11062-2020標(biāo)準(zhǔn)。

■ 通用氣體壓縮系數(shù)Z按照 雷德利克—孔（Redlich-Kwong）方程。

■ 可進(jìn)行氣體濕度補(bǔ)償，計(jì)算出濕氣體流量和濕氣體中干部分的流量。

■ 對其它類型流量計(jì)的儀表系數(shù)進(jìn)行非線性修正處理。

■ 在完成質(zhì)量流量、體積流量補(bǔ)償運(yùn)算的同時(shí)，能夠完成能量運(yùn)算并顯示，從而實(shí)現(xiàn)能量計(jì)量。

■ 用戶可在流量計(jì)算機(jī)中建立新的數(shù)學(xué)模型，獲得更高的流量測量準(zhǔn)確度。

計(jì)量管理功能

■每路流量皆可存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，每條記錄包括流量（質(zhì)量/體積流量、能量）、差壓/工況流量、溫度、壓力、密度、濕度等一組數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間間隔可自定義。同時(shí)可存儲(chǔ)審計(jì)記錄、報(bào)警記錄。

■有斷電、退出系統(tǒng)、系統(tǒng)設(shè)置、參數(shù)修改、清除累積量等審計(jì)記錄。

■所有參數(shù)的設(shè)定和修改均需通過雙重密碼識(shí)別確認(rèn)。

通訊功能

■   2個(gè)RS485接口。

■   1個(gè)RJ45以太網(wǎng)接口、1個(gè)USB接口。

■   1個(gè)4G/5G無線通訊接口（隨設(shè)備提供云服務(wù)器連接數(shù)據(jù)卡）。

■   1個(gè)WiFi/RS485接口（用戶可選）。

實(shí)用案例

高精度寬量程HART信號(hào)的蒸汽流量計(jì)量系統(tǒng)

   量程比10：1（雙差變100：1），精度1%的蒸汽流量系統(tǒng)：

■ 通過HART協(xié)議讀取差壓變送器的差壓、膜盒正側(cè)靜壓、膜盒溫度等數(shù)據(jù)，無須另外安裝壓力補(bǔ)償變送器。同時(shí)具有差變膜盒溫度超限報(bào)警功能。

■  配套VG700多參數(shù)一體化節(jié)流式流量計(jì)，差壓、壓力、溫度信號(hào)可以采用HART協(xié)議數(shù)字信號(hào)，差壓量程自動(dòng)適應(yīng)流量變化，消除了實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量偏差帶來的計(jì)量偏差。配有專門針對蒸汽設(shè)計(jì)的“蒸汽取壓防凍隔熱裝置”（專利號(hào)ZL 2014 2 0673759.1），儀表冬季運(yùn)行無須保溫伴熱。

■  按照GB/T2624-2006迭代公式，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的流出系數(shù)、流束膨脹系數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)寬量程運(yùn)算和高精度流量補(bǔ)償運(yùn)算。雙差變型量程比可達(dá)36：1。

■  密度計(jì)算采用IAPWS-IF97公式，適應(yīng)蒸汽的過熱、飽和全部狀態(tài)。可計(jì)算蒸汽能量流量。

■  4路隔離4～20mA輸出，各路輸出可設(shè)置為補(bǔ)償后瞬時(shí)質(zhì)量流量、能量流量、溫度、壓力、差壓等。

帶2路RS485，1路以太網(wǎng)口供數(shù)據(jù)采集使用。

冶金企業(yè)煤氣流量計(jì)量的應(yīng)用

SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元配套HGPF自整流V型皮托式流量計(jì)很好地解決了冶金企業(yè)煤氣流量計(jì)量的難題。

現(xiàn)代流量測量技術(shù)的發(fā)展趨勢是傳感器硬件與處理軟件的融合發(fā)展。通過理論模型和大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元的強(qiáng)大運(yùn)算能力，可以解決冶金企業(yè)煤氣流量測量中的：小差壓測量精度差、現(xiàn)場直管段不足、混合煤氣組份變化大、濕度影響煤氣管網(wǎng)計(jì)量平衡等問題。

● 采用HART協(xié)議數(shù)字信號(hào)+小波分析法，解決小差壓測量精度問題

傳統(tǒng)的4-20mA信號(hào)的分辨率有限，且模擬信號(hào)傳輸不可避免存在誤差，因此在小差壓的測量上誤差較大，導(dǎo)致較大的流量測量誤差。目前使用的差壓變送器都帶HART協(xié)議，但HART功能通常僅僅停留在使用手操器設(shè)置量程和調(diào)整零點(diǎn)上。

SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元可以直接采用HART協(xié)議讀取變送器差壓的數(shù)字信號(hào)，徹底消除了信號(hào)采集的誤差，大大提高了小差壓測量的精度。這一點(diǎn)在差壓式流量計(jì)的應(yīng)用中有著質(zhì)的飛躍。同時(shí)，SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元采用小波分析法來解決流速低時(shí)，干擾信號(hào)對小差壓信號(hào)的影響，使皮托式流量計(jì)測量低流速時(shí)，準(zhǔn)確而穩(wěn)定。

● 對多流速點(diǎn)的測頭系數(shù)進(jìn)行分段非線性修正，保證流量計(jì)在全流速范圍的測量精度

HGPF自整流V型皮托式流量計(jì)通過在大口徑風(fēng)洞流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行標(biāo)定，流速從0.2m/s～50m/s，標(biāo)定出10段K系數(shù)。將這些標(biāo)定系數(shù)輸入到SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元中進(jìn)行分段修正，可以保證流量計(jì)在全流速范圍內(nèi)的測量精度。

● 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算流速分布系數(shù)

SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元按照ISO 3966 -2008《封閉管道中流體流量的測量  用皮托靜壓管的速度面積法》國際標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)測量的差壓、溫度、壓力數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算流速分布系數(shù)，確保流量測量的精確度。

● 解決煤氣濕度影響流量計(jì)量的問題

冶金企業(yè)的煤氣通常含有水，能源計(jì)量中如果混淆濕氣體和濕氣體的干部分，將會(huì)給煤氣計(jì)量帶來很大的問題。濕煤氣在管道和氣柜中都會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)水，并會(huì)排放掉。因此，按照濕煤氣中干部分的體積進(jìn)行計(jì)量，煤氣計(jì)量才可能平衡。

SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元可以根據(jù)設(shè)置煤氣濕度，或在線濕度計(jì)測量的濕度，按照GB/T18215.1-2000標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算人工煤氣濕氣體密度、濕煤氣的體積，和濕煤氣中干部分的體積，供企業(yè)計(jì)量部門使用。

DCS、PLC系統(tǒng)中嵌入高精度寬量程流量計(jì)量

   ■ 目前，生產(chǎn)裝置的自控系統(tǒng)多采用DCS或PLC，流量計(jì)量點(diǎn)也引入其中，但DCS和PLC功能著重于監(jiān)視和控制，它們在流量高精度的運(yùn)算上的功能相對欠缺，都采用簡化公式進(jìn)行流量補(bǔ)償計(jì)算。

■  使用SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元可以方便地將高精度寬量程流量計(jì)量環(huán)節(jié)植入到DCS、PLC系統(tǒng)中。

■  SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元具有4路可定義的隔離4-20mA輸出，可以將介質(zhì)的溫度、壓力、差壓等原始流量信號(hào)、補(bǔ)償后流量以4-20mA信號(hào)方式傳給DCS或PLC的模擬輸入端口。

■  SLFU-500流量計(jì)算轉(zhuǎn)換單元可以通過RS485、以太網(wǎng)通訊將介質(zhì)的溫度、壓力、補(bǔ)償后的流量數(shù)字信號(hào)傳給DCS或PLC中。

裝置(管道)蒸汽能耗計(jì)量

■ 使用一臺(tái)SLFU-500可以監(jiān)測生產(chǎn)裝置（或輸送管道）的蒸汽熱消耗情況（以蒸汽的質(zhì)量損失可以忽略為前提）。在蒸汽入口安裝VG700多參數(shù)一體化節(jié)流式流量計(jì)、溫度、壓力補(bǔ)償儀表，在蒸汽出口安裝溫度、壓力測量儀表，所有的信號(hào)都接入到SLFU-500中。

■ SLFU-500根據(jù)測得的流量F1、溫度T1、壓力P1計(jì)算出裝置入口處的蒸汽能量E1，根據(jù)測得的溫度T2、壓力P2計(jì)算出裝置出口處的蒸汽能量E2，通過計(jì)算（ΔE=E1-E2）就可得出整個(gè)裝置的熱消耗，并通過以太網(wǎng)口（或RS485）將數(shù)據(jù)傳送到企業(yè)的能源計(jì)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中。

顯示畫面  

                 能量顯示畫面                                                 流量顯示畫面                                                    組分設(shè)置畫面

                信號(hào)輸入輸出顯示畫面                                       主要設(shè)置參數(shù)顯示畫面                                               主菜單畫面

技術(shù)指標(biāo)

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