VA 500 - 压缩空气和气体流量计
标配 Modbus-RTU(RS 485）接口，4.....20mA和脉冲输出
详细信息
为何测量压缩空气的流量值得
消耗量测量可以显示单台设备、部门或生产线所需的压缩空气量，以及压缩空气消耗量在一天中的分布情况。由此，可以根据实际消耗量在内部分配成本，并将其作为指标用于符合 ISO 50001 标准的能源管理或符合 EN 16247-1 标准的能源审计。 每班次结束后的基荷量可揭示泄漏点和持续耗气设备；在采取措施前后进行测量，则能验证该措施的效果。 此外，包含峰值负荷和基荷的负荷曲线还为管道、干燥机和压缩机的规划提供了数据依据。VC 600 采用外部测量方式，因此无需对现有管道进行任何干预，即可实现消耗量测量。
夹装式超声波测量在压缩空气和气体中的工作原理
VC 600 是一款基于时差法的超声波流量计。“夹装式”意味着传感器从外部进行测量——无需介入，通常也被称为非侵入式。 传感器单元中的两个压电换能器交替地顺流和逆流向通过管壁发射超声波信号。根据声速传播时间的差异可计算出流速，再结合流速和管径即可得出体积流量。 气体测量的难点在于：其声学传导性能远逊于水，因此只有一小部分声能能穿透管壁进入气体中。为此，VC 600的传感器单元经过专门优化以适应管道壁厚，从而确保即使在低压条件下也能接收足够的信号； 当压力达到 3 bar(ü) 时，该设备即可在金属管道中进行可靠测量。快速夹紧系统中的减震垫可有效吸收在管壁中传播的干扰声波。
使用半壳和快装夹具进行安装，无需对管道进行任何改动
由 1.4404 不锈钢制成的快速夹紧系统由两个带集成减震垫的半壳组成。 将其套在管道无漆部位，并用四个快装夹具交替锁紧；夹具将半壳均匀地压紧在管道上，确保换能器实现全接触耦合。随后安装传感器单元，并用两颗M4螺钉固定。 无需使用超声耦合剂或耦合垫片，换能器之间的间距由传感器单元预设，且仅需一把螺丝刀即可完成安装。
为25至90毫米管径选择传感器单元和快速夹紧系统
快速夹紧系统根据管子的外径选择，共有10种规格，范围为25至90毫米（¾″至3″）。 传感器单元有两种型号，分别适用于1.5至2.2毫米和2.2至5.0毫米的管壁厚度；两种型号均可适配所有规格的快速夹紧系统。 因此，若需测量多种管径，只需配备额外的快速夹紧系统，无需购买第二台设备。关键参数是外径，而非公称直径： DN 50 钢制管道的外径为 60.3 毫米，标称“50”的铝制管道外径为 50 毫米，符合 DIN EN 10357 标准的不锈钢管道外径为 53 毫米。因此，在订购代码中，仅快速夹紧系统包含管道尺寸代码。
调试：直接在设备内计算标准体积流量
设置向导将引导用户输入内径、壁厚、压力和温度；压力和温度可以是固定值，也可以由外部传感器实时提供。 最后，向导将检查信号质量并予以确认。VC 600 会自动根据所选参考条件（出厂时按 ISO 1217 标准）进行换算，并作为压缩空气流量计统计消耗量；CS SensorApp 通过蓝牙显示实时值和趋势曲线。
在运行中加装体积流量测量装置
典型的改装检测点包括：干燥机后方的供气管道、通往厂房或成本中心的支管、能耗异常的机器供气管路，以及增压器后方的高压管道；通过这种方式，氮气消耗量也可分配到各个具体消耗点。 管道保持封闭状态，不会产生与介质接触的新连接点。测量值通过选定的接口传输至DS 500等数据记录仪，或直接传输至能源管理系统。
关于使用 VC 600 进行夹装式流量测量的常见问题
| 特征 | VC 600 |
| 测量原理 | 超声波时差法，夹装式 |
| 测量范围 | 0.08–20 m/s (F1)；0.08–25 m/s (F2) |
| 精度 | 测量值的±1.5 %，满量程值的±0.3 % |
| 管道外径 | 25–90 毫米（¾″–3″）；更大公称口径请咨询 |
| 壁厚 | 1.5–5.0 毫米（传感器单元 B1 为 1.5–2.2 毫米，B2 为 2.2–5.0 毫米） |
| 管材 | 钢、不锈钢、铝 |
| 管线压力 | 3 bar(ü)起；上限由管道决定，而非传感器；是否适用于高压管道取决于管道和运行数据 |
| 气体 | 压缩空气、氮气；其他气体请咨询 |
| 校准 | 出厂时附带校准证书；标准校准采用气体常数（D1），针对所选气体的实际气体校准（D2）；通过寄回传感器单元进行重新校准 |
| 温度 | 管路 −30 … +80 °C，环境 −20 … +70 °C |
| 参考条件 | ISO 1217（20 °C，1,000 mbar）， DIN 1343（0 °C，1,013.25 mbar），15 °C/981mbar，15 °C/1,013.25 mbar |
| 输入 | 压力 4–20 mA 或 Modbus RTU（PTS 500）；温度 Pt100/Pt1000 或 4–20 mA |
| 输出（视型号而定） | I1：4–20 mA + RS 485 Modbus RTU · I2：4–20 mA + IO-Link · I3：支持PoE的以太网、Modbus TCP + 4–20 mA + RS 485 · I4：M-Bus + 4–20 mA + RS 485 Modbus RTU；用于CS SensorApp的蓝牙 |
| 显示屏、存储器 | 触摸屏；计数器读数；数据记录器 50 MB（以 10 分钟间隔记录约 2 年） |
| 电源、防护等级、安装环境 | 18–36 VDC，7 W；IP 65；室内环境，不可用于防爆区域 |
以7 bar(ü)和20 °C条件下的压缩空气为例，标准体积按ISO 1217标准计算，终值在20 m/s时测得。各快装系统的完整数据表详见技术数据表。
| 内径 | 7 bar(ü) 下的测量范围 |
| 21.7 mm | 0.85–213 m³/h |
| 41.9 mm | 3.18–794 m³/h |
| 50.0 毫米 | 4.52–1,130 m³/h |
| 60.3 毫米 | 6.58–1,644 m³/h |
| 80.9 毫米 | 11.84–2,960 m³/h |
热式传感器伸入管道内部，因此需要安装球阀或测量段；而VC 600则安装在管道外部。 它通过管道横截面测量流速，并结合压力和温度计算出标准体积流量；而热式传感器则直接测量质量流量，因此必须知道气体的种类。
大多数卡箍式流量计都是为液体设计的。由于气体对声波的传导效果远不如液体，因此需要一个能够将足够强的信号穿透管壁的传感器单元。VC 600 正是为此而设计，可在金属管道中进行测量，起测压力为 3 bar(ü) 起。
最低压力为3 bar(ü)。上限并非由传感器决定，而是由管道决定，因为该设备安装在外部，不会受到压力的影响。由于测量范围是以实际流速表示的，因此VC 600在高压下可测量较大的标准体积流量： 在 40 bar(ü) 和 50 mm 内径条件下，20 m/s 对应的流量约为 5,800 m³/h（基于 20 °C 和 1 bar 绝对压力的理想气体近似值）。
这三者各有其作用。外径决定了快速夹紧系统的规格；您可以使用游标卡尺测量，或通过周长计算（周长除以3.14）。 壁厚决定了测量单元的产品型号——1.5 至 2.2 毫米或 2.2 至 5.0 毫米——并纳入计算；如果壁厚未知，CS 0495 壁厚测量仪可从已安装管道的外侧进行测量。 内径等于外径减去两倍壁厚。它决定了管道的横截面积，而VC 600正是基于该横截面积计算体积流量和消耗量，因此必须准确无误： 以公称直径50（60.3 × 3.6 mm）的钢管为例，若假设的壁厚少算1 mm，将导致体积流量误差约8%。 仅凭公称直径是不够的；管道材质和管道标准有助于准确确定外径和壁厚。
在压缩空气网络中，使用PTS 500或CS 16等相对压力传感器即可： VC 600 会以 1,000 或 1,013.25 mbar 的固定气压值为基础，将其转换为标准体积计算所需的绝对压力。 在7 bar(ü)的压力下，气压每变化30 mbar，标准体积的变化仅约为0.4%。同样也可以连接绝对压力传感器，并在设备上进行设置。
因为管壁决定了有多少声波能传入气体中。传感器单元针对特定的壁厚范围进行了优化，以确保即使在低压条件下也能接收足够的信号。 其中一种型号适用于1.5至2.2毫米的壁厚范围，另一种则适用于2.2至5.0毫米。这两种型号均可适配所有快装系统。
部分超声波会沿管壁继续传播，并在法兰、焊缝和螺纹连接处被反射回来。快装系统中的减震垫可在传感器单元处吸收这种结构噪声。 如果法兰紧邻检测点，或者管道表面非常粗糙，可能会影响信号。此时，可在传感器前后安装与管道尺寸相匹配的减震夹，且距快速夹紧系统不超过50毫米。
适用于外径为25至90毫米、壁厚为1.5至5.0毫米的钢制、不锈钢和铝制管材。外径为25至80毫米的用于压缩空气的铝制管路系统也属于此范围。 安装部位应无油漆、锈迹和焊缝。
测量值的±1.5%，或最终值的±0.3%，即与标准型热敏传感器VA 550和VA 570的数值相同。前提是管道数据输入正确，且检测点符合安装条件。
它将这些数据作为基础负荷显示：班次结束时仍持续流出的气体，源于泄漏和持续耗气设备。当剩余量非常微小时，我们会与您协商确定测量范围和测量不确定度。 随后，可使用泄漏检测仪 LD 500 或声学摄像机 LeakCam 600 定位具体的泄漏点。
每台VC 600在发货前均会在CS INSTRUMENTS的流量测试台上进行校准，并随附校准证书。进行重新校准时，只需将传感器单元寄回，快速夹紧系统可保持安装在管道上。
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