靶式流量計概(gài)述
靶式流量計采用了*新型電容式力傳感器作(zuò)為測(cè)量和(hé)敏感傳(chuán)遞元件,同時應用了*新數(shù)字(zì)技術和微電子技術,是(shì)一款適用於高粘(zhān)度、低雷諾數及含有微(wēi)小顆粒的流體和氣體測量的(de)智能(néng)流(liú)量計。采(cǎi)用電容式力傳感器是(shì)該產品真正實(shí)現高精(jīng)度、高(gāo)穩定性的關鍵所在。靶(bǎ)式流量計既具(jù)有(yǒu)傳統孔板、渦街等流量計無可動部件的特點,同(tóng)時又(yòu)具有(yǒu)與容積式流量計相媲美的測(cè)量準確度,加之其特有的抗幹擾、抗雜質性能,除能替代常(cháng)規流量計(jì)及常規(guī)流體流(liú)量測量外,尤其在高粘度、易堵卡、高溫、高壓、強腐蝕等流量計量困難(nán)的工(gōng)況中具有很好的應用價(jià)值,目前已廣泛應(yīng)用於鋼鐵、石油、天然氣、電(diàn)力、造紙、化工、能源(yuán)、食(shí)品、環保等各個領域的流量測(cè)量。
靶式流量(liàng)計工(gōng)作原理
當介質在(zài)測量管中流動(dòng)時,因其自身(shēn)的動能通(tōng)過阻流件(靶片)時而產生的壓差,並對阻(zǔ)流件有一(yī)作用力,其作(zuò)用力的大(dà)小與介(jiè)質流速的平方成(chéng)正比。阻(zǔ)流件(靶片)接受的作用力F,經(jīng)剛性連接的傳遞件(測杆)傳(chuán)至雙電容傳感器,雙(shuāng)電容傳感器(qì)產生電容差(chà)經高(gāo)精度(dù)AD芯片進行處理(lǐ),直接(jiē)輸出數字信號,由此,通過AD轉換及計(jì)算機處理後,即可得到(dào)相(xiàng)應的(de)瞬時(shí)流量和累積總(zǒng)量(liàng),其(qí)工作原理見示意(圖1):
靶式(shì)流量計結(jié)構
電容式靶式流量計(jì)主要(yào)由測量管(外殼(ké))、雙電(diàn)容傳感器(含阻流元件)、積算顯示和輸出部(bù)分組成。根據不同的介質和工(gōng)況,必須選用相適(shì)應的(de)雙電(diàn)容傳感器(qì),因(yīn)此(cǐ),用戶提供準(zhǔn)確的計(jì)量對(duì)象(xiàng)及參數,生產(chǎn)廠(chǎng)家選用(yòng)合適的(de)電容力傳感器是產品能否計量(liàng)準確(què)的關鍵(jiàn)。其(qí)結構如右(圖2):
靶式流量計特點
1.采用(yòng)大屏(píng)液晶顯(xiǎn)示,可同時顯示多組參量,讀數更直(zhí)觀;
2.整台儀表在設計中(zhōng)無可動部件,插入式(shì)結構,拆卸方便;
3.可選用多種防腐及耐高低溫材質(如哈(hā)氏合金(jīn),鈦等);
4.整機(jī)可做成全密(mì)封無死角(焊接形式),無任何泄(xiè)漏點,可(kě)耐42MPa高(gāo)壓;
5.儀表內設自檢程(chéng)序,故障現象一目了然;
6.傳感器(qì)不與被測(cè)介質接觸,不存在零部(bù)件(jiàn)磨損,使用安全(quán)可(kě)靠;
7.具有多(duō)種安裝方式供選擇,如選擇在線(xiàn)插入式,安裝費用(yòng)低;
8.具有一體化溫度、壓力補償,直接(jiē)輸出質量或標方;
9.具(jù)有可選小信號切除、非線(xiàn)性修正、濾波時間可選擇;
10.能準(zhǔn)確(què)測量各種常溫、高溫500度、低溫-200度工(gōng)況下(xià)的(de)氣體(tǐ)、液體流量;
11.計量準確(què),精度可達到0.2%;
12.重複(fù)性好(hǎo),一般為0.05~0.08%,測量快(kuài)遞;
13.壓(yā)力(lì)損失小,僅為標準孔板(bǎn)的1/2△P左右;
14.抗幹擾(rǎo),抗雜質(zhì)能力特強;
15.可(kě)根據實(shí)際(jì)需要更換阻流件(靶片)而改變流量範圍;
16.安(ān)裝簡單方便(biàn),*易維護;
17.多(duō)種輸(shū)出形式,能遠傳各(gè)種(zhǒng)參數;
18.抗(kàng)震動性強,一定(dìng)範圍內可(kě)測(cè)脈動流(liú)。
靶式流量計技術指(zhǐ)標
靶式流量計外形及尺(chǐ)寸
連接短管及法蘭公稱直徑氣體采用DN100mm,液體(tǐ)采(cǎi)用(yòng)DN50mm,法蘭規格采用(yòng)國標1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa,密封(fēng)麵形式RF。
連接(jiē)法蘭規格
a、法蘭規格:公(gōng)稱(chēng)壓(yā)力0.6MPa~42.0MPa;
b、法蘭(lán)尺寸主要采用**標準GB/T係列,並可采用化(huà)工行業標準HG係列(liè)、機(jī)械行業標準JB/T係列,也可協商提供(gòng)按照客戶要求的法蘭(lán)。
靶式(shì)流量計的安裝及要求(qiú)
1.流量計的安裝
高溫(wēn)型(xíng)(80度(dù)至500度)、常溫型(-30度至70度)、低溫型(xíng)(-200度至(zhì)-40度(dù))
a.常溫型、低溫型、高溫型流量計視不同(tóng)工況采用水平、垂直或(huò)倒置式安裝(以出廠效驗單為準);
b.介質工作溫度在300度以上時,用戶應(yīng)對流量(liàng)計殼體采(cǎi)取隔熱措施防止熱輻射損(sǔn)壞(huài)表頭(表頭工作溫度為(wéi)-30至70度),同理工作溫(wēn)度-100度以下(xià)的介質,也要采取防凍措施;
c.為(wéi)保證流量(liàng)計準確計量,要求設置前後(hòu)直管段;(圖8)
d.為(wéi)保(bǎo)證流量計在檢查及更換時不影(yǐng)響係統工作,應盡(jìn)量設(shè)置旁通閥(3)及切斷閥(1、2);(圖8)
e.因工藝需(xū)要(yào)可采(cǎi)用垂直安(ān)裝,被測介質流向可由下至(zhì)上,也可由上至下,但訂購時應向供(gòng)貨方說(shuō)明;
f.流(liú)量計口徑與(yǔ)相連(lián)的(de)管道口(kǒu)徑尺寸盡量相同(tóng),以減少流動幹(gàn)擾,造成計量誤差;
g.法蘭式和夾裝(zhuāng)式流量計安(ān)裝(zhuāng)時(shí),應注意法蘭之間密封墊片內孔(kǒng)尺寸(cùn)大於流量計(jì)和工(gōng)藝管(guǎn)道通徑(jìng)6-8mm及(jí)否同(tóng)軸,以(yǐ)避免因(yīn)其產生幹擾流而影響(xiǎng)計量精確(què)度;
h.插入式流量計安裝時,將短管及法蘭焊到管道上時必須確保流體正對著靶片受力麵,焊接(jiē)短管(guǎn)高度在100mm(從管道內壁至法蘭密封麵的距離);(圖9)
i.對於新(xīn)完工的工(gōng)藝管道(dào),應先進行(háng)初步吹掃後再安裝流量計;
j.測量管外壁上箭頭所指方(fāng)向(xiàng)為被測介(jiè)質(zhì)流向(xiàng);
k.流(liú)量計(jì)殼體必須可靠接地(dì),若(ruò)無接地條件應向廠方說明;
l.流量計(jì)連接法蘭規格執(zhí)行GB/T係列標準(zhǔn),也可以根據(jù)用戶要求特殊加工(以出廠效驗單為準)。
1、2、3分別為(wéi)前後閥和旁通閥;4為流量計,L≥10D和(hé)L≥5D分別為前後直管段長(zhǎng)度(dù),D為管道公稱直徑(jìng)。
2.流量計設置零點
注:(流量計(jì)安裝後必須(xū)先進置零操作)
由於(yú)電容式力傳感器及阻流件有自重,在流量計安裝時(shí)不在水平方位狀況下,需(xū)要重新設置流量(liàng)計零點(diǎn)。
操作程序為:(也可在管道(dào)內無介質(zhì)流動(dòng)時直接置零,高溫型及低溫型流量計必須使(shǐ)管(guǎn)道內(nèi)溫度達(dá)到工作溫度(dù)後置零)
a.關閉流(liú)量計(jì)下遊的閥門;
b.緩慢(màn)打開流量計上(shàng)遊閥門,使流量計充滿介質(zhì);
c.緩慢(màn)打開流量計下(xià)遊閥門,使流量計(jì)運行10分鍾左(zuǒ)右;
d.關閉流量計上、下遊閥門,並確定管道內流量(liàng)為零;
e.用(yòng)白紙或手指按在“ZERO”位置不(bú)小於3S;見(圖10)
注意事項
不允(yǔn)許直接在(zài)流量計測量管前後端安裝閥門、彎頭等*大改變(biàn)流體流態的部件。
如果需要在流量計前後管道上安(ān)裝(zhuāng)閥門、彎頭等部件也應盡量保證前後直管段長度。
靶式流量計接線
a、24V供電型
1.24V供電型流量可具備多種輸出(chū)方式,
a.電(diàn)流(liú)輸出:4~20mA;電(diàn)源:16-32VDC,二線製;
b.脈衝輸出:0~1000Hz;內阻1000Ω;電源:16-32VDC;10mA(帶背(bèi)光20mA);
c.RS485接口:電源:16-32VDC;10mA(帶背光(guāng)20mA);
d.電流輸出+HART:4~20mA;電源:16-32VDC,二線製;
2.電流(liú)輸出特性(圖4)
以上(shàng)圖中(zhōng)Imin為流(liú)量計*小(xiǎo)顯示流量所對應的電流輸(shū)出值,其輸出值的大小為:
同理:可計算出滿(mǎn)量程輸出範圍內任-輸出(chū)電(diàn)流及對應流量值。
3.0~1000HZ脈衝(chōng)輸出(chū)特性(圖5)
4.儀表(biǎo)接線
a.流量計信號(hào)輸出線電氣(qì)連(lián)接口規格為:M20×1.5
b.4~20mA電流輸(shū)出為二線製(圖6)
c.脈(mò)衝輸出為三線製(zhì)(圖7)
b、3.6V電池供(gòng)電型(xíng)
3.6V電池(chí)供電(diàn)型的流量計,無(wú)法顯示電(diàn)池的容量,當電池電壓越來越低時,顯示會(huì)慢慢變模糊,應(yīng)**更換電池。更換電(diàn)池應(yīng)為相同技術參數的電池(chí),我公司電池可使(shǐ)用兩年。(可向我廠谘詢(xún)或購買)
為提高電池的使用時間,可通過修(xiū)改濾波係數LP參(cān)數(shù),該值設置越大,則代(dài)表可以使用更長時(shí)間,但流(liú)量(liàng)計采集速度將(jiāng)會(huì)變慢。
靶式(shì)流量計功能介紹(shào)
1.溫壓補償
靶(bǎ)式流量計所測量的流(liú)量為體積流量,當所測介質密度受(shòu)溫度、壓力變化的影響較大時(如氣(qì)體類),流量計測量的結果將(jiāng)會產生較大誤差,為了得到較(jiào)高的測量精度,需(xū)要實時采集(jí)溫度、壓力參數,並(bìng)計算出實時工況的介質密度(dù),從而可得(dé)到準確的質量流量。
2.流量(liàng)非線(xiàn)性修正
為提高(gāo)流量計的(de)測量精度,采用插值算法自動對流量係數進行校正,可精度的校(xiào)正流量計的線性(xìng)誤差。
流量(liàng)計(jì)可設置9個流量修正係數,分(fèn)別對10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的測(cè)量點,所有修正(zhèng)係(xì)數值默認小數後3位(wèi),均為流(liú)量係數C1為基(jī)礎。
修正方法:實際流量係數=(*C)×C1/1000;
舉例:2C=1010,3C=1004,當前瞬時流(liú)量是滿程(chéng)的25%,進行插值算法(fǎ),則25%點的修正(zhèng)係數(shù)為1007;
實際流量係數=C1×(1007/1000);
3.溫度修(xiū)正
當(dāng)流(liú)量計具(jù)備溫度補償時,所(suǒ)以安裝(zhuāng)位置、引線等可能存在測(cè)量誤差(chà),當出(chū)現此種情況時(shí),可通過溫度修正值(zhí)進行修正,修正計算方法如下:
測量結(jié)果=采集(jí)溫度-(1000-修正值oS)/10
舉例:標(biāo)準溫度為250℃,但流量計顯示251.3℃,則代入公(gōng)式計算(suàn)得到
250=251.3-(1000-修正值oS)/10 則oS=987;
標準溫(wēn)度(dù)為270℃,但(dàn)流量計顯(xiǎn)示268.3℃,則(zé)代入(rù)公式計(jì)算得到
270=268.3-(1000-修(xiū)正值(zhí)oS)/10 則(zé)oS=1017;
靶式流量計危險場所安裝和防爆型產品的注意(yì)事(shì)項(xiàng)
電容式(shì)靶式流量計(jì)(以下簡稱(chēng)流量計)防(fáng)爆型產品(pǐn),經**防爆電氣產品質量(liàng)監督(dū)檢驗中心(xīn)(CQST)檢驗,符合GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 *1部分:通用要求》,GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆炸性氣(qì)體環境(jìng)用電氣設備 *2部分(fèn):隔爆型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣(qì)設備 *4部分:本質安全型“i”》標準(zhǔn)規定的要求,產品防(fáng)爆標(biāo)誌(zhì)為ExdⅡCT4、ExiaⅡCT4。
1.流量計(jì)在下列環境條件下應能正常工作(zuò)
a.大氣氣壓:86~106KPa
b.周圍環境溫度:-20℃~+60℃(8oF-140oF)
c.周圍環境相對濕(shī)度:≤95%RH(+25℃)
d.隔爆型流量(liàng)計可適用於含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1~T4組爆炸(zhà)性氣體混合物的1區、2區的危險場所;
e.本安型流量計可適用(yòng)於含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1~T4組(zǔ)爆(bào)炸性氣體混合物的0區、1區、2區(qū)的危險場所;
2.用戶在安裝使(shǐ)用流量計時應注意下列事(shì)項
(安裝(zhuāng)前(qián)須進行下(xià)列各(gè)項檢(jiǎn)查,如(rú)不符合(hé)要求,則不準投入使(shǐ)用)
a.有防爆(bào)標誌和防爆(bào)合格(gé)證編號,並與電容式靶式流量計的使用場所要求(qiú)一致;
b.隔爆(bào)外殼各(gè)零部件聯接正確,緊固(gù)可靠;
c.所有(yǒu)隔爆零件應無(wú)裂紋和影(yǐng)響隔爆(bào)性能的(de)缺陷;
d.用戶(hù)在使用流量(liàng)計時應可(kě)靠接地;
e.隔爆型產品在現場使(shǐ)用,維護時必須(xū)遵守“嚴禁帶電開蓋”的原則;拆(chāi)裝時,注意保(bǎo)護隔爆(bào)麵和螺紋(wén)隔(gé)爆麵不得磕碰和劃(huá)傷(shāng)。
f.用戶不(bú)得自行隨(suí)意更換產品的電(diàn)氣元件及係(xì)統配(pèi)接狀態(tài);
g.隔(gé)爆(bào)型產品的引入電纜*小外徑為φ6mm;
h.產品有冗餘引入口,必須(xū)用(yòng)我公司提供的堵頭堵封。
i.防(fáng)爆產品使用一定周期後,必須(xū)更換老化件。如電纜(lǎn)引入裝置密(mì)封圈老化變質時(shí)應及時更換,我公司有配件(jiàn),須在我公(gōng)司購買。
3.本安型防爆產品還應注意
a.本產(chǎn)品(pǐn)符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 *1部分:通用要求》、GB3836.4-2000《爆炸(zhà)性(xìng)氣體環境用電(diàn)氣設備 *4部分(fèn):本質(zhì)安全(quán)型“i”》標準,防(fáng)爆標誌為:ExiaⅡCT4,它適用於0區、1區、2區,含有ⅡA~ⅡC類爆炸性氣體(tǐ)混合物場所。
b.本安參數(shù):Ui=28VDC,Ii=93mA,Po=0.65W,Ci=0.045uF,Li=0.33mH;
c.產品安(ān)裝應按照GB3836.15-2000《爆炸性氣(qì)體環境用電(diàn)氣設(shè)備 *15部(bù)分:危險場所電氣安(ān)裝(煤礦(kuàng)除外)》的(de)有關規定進行。並由專(zhuān)業人員負責安(ān)裝。經過(guò)防爆認證合格的產(chǎn)品。不允許隨意更換或改動影響防爆性能的元器件和結構。
d.本產品必須(xū)與(yǔ)取(qǔ)得防爆合格(gé)證(zhèng)安(ān)全柵同時(shí)使用,安全柵須裝在安全(quán)場所,其(qí)安裝、使用、維護必須(xū)遵守安全柵使用說明書;
e.當產品用於連接爆炸性環境(jìng)0區的本(běn)安型產(chǎn)品時,向安全(quán)柵供電的電源變壓器(qì)須符(fú)合(hé)GB3836.4-2000標準*8.1條款要(yào)求。
f.本安係統接線(圖11)
g.安(ān)全場所[Exia]ⅡC 危(wēi)險場(chǎng)所(suǒ) ExiaⅡCT4
h.本安係(xì)統參數都必須遵循如下匹配原則:Uo≤Ui;Io≤Ii;Po≤Pi;Cc≤Co-Ci;Lc≤Lo-Li
Cc、Lc:安(ān)全(quán)柵(shān)到本安產品之間連接電(diàn)纜(或(huò)導(dǎo)線)允許總的(de)*大分布電(diàn)容和電感,Uo:安全柵的*高輸出(chū)電壓,Io:安全柵的*大輸出電流,Po:安全柵的*大輸出功率,Lo:安全柵允(yǔn)許的*大外部電感(gǎn),Co:安全柵允(yǔn)許的*大外部電容;Ui:本安產品的*高輸入(rù)電壓,Ii:本安產品的*大(dà)輸入電流,Pi:本安產品的*大輸入功率(lǜ),Li:本安產品的*大內部電感,Ci:本安產品(pǐn)的*大內部電容。符號詳細意義見GB3836.4-2000標準。