靶(bǎ)式流量(liàng)計概述
靶式流量計采用了*新型電容式力傳(chuán)感器(qì)作為測量和敏(mǐn)感傳遞元件(jiàn),同時應用了*新數字技術和微電子(zǐ)技術,是一款適用(yòng)於高粘(zhān)度、低雷諾數及含有微小顆(kē)粒的流體(tǐ)和氣體測量的智能流量計。采用電容(róng)式(shì)力傳感器是該(gāi)產品真正實現高精度、高穩定性的關鍵所在(zài)。靶(bǎ)式流量計既具有傳統孔板、渦街等流量計無可動部(bù)件的特點,同時又具有與容積式(shì)流量計相媲(pì)美的測量準確度,加之其特有的抗幹擾、抗雜質性能,除能替代常(cháng)規流量計及(jí)常規流體流量測量外,尤其在高粘(zhān)度、易堵卡、高溫、高壓、強腐蝕等(děng)流量計量困難的工(gōng)況中具有很好(hǎo)的應用價值,目前已(yǐ)廣泛應用於鋼(gāng)鐵、石油、天然(rán)氣、電力、造紙、化工、能源、食品、環保等各個領域的流量測量。
靶式(shì)流量計工作原理
當介質在測量管中流動時,因其自身的(de)動能通過阻(zǔ)流件(靶片)時而產生的壓差,並對阻流件有一作用力,其(qí)作用力的大小與介質流速的平(píng)方成正比。阻流件(靶(bǎ)片)接受的作用(yòng)力F,經剛性連接(jiē)的傳遞件(測杆)傳至雙電容傳感器,雙電容傳感器產生電容差經高精度AD芯片進行處理(lǐ),直接輸出數字信號,由此,通過AD轉換及計(jì)算機處理後,即可得到相應的瞬時(shí)流量和累積總量,其工作原理見示意(圖1):
靶式流量計(jì)結構
電容式靶式流量計主要由測量管(外殼)、雙電容傳感器(含阻流元件)、積算顯示和輸出部分組成(chéng)。根(gēn)據不同的介質和(hé)工況,必須選用相適應的雙電(diàn)容傳感器,因此,用戶提供準確的計(jì)量對象及參數,生產廠家選用合適(shì)的電容力傳(chuán)感(gǎn)器是產品能否計量準確的關鍵。其結構如右(圖(tú)2):
靶式流量計特點
1.采用大屏液晶顯示,可同時顯示多組參量,讀數更直觀;
2.整台儀表在設(shè)計中無可動部件,插入式結構,拆卸方便;
3.可選(xuǎn)用多種防腐及耐高低溫材質(如哈氏合金,鈦(tài)等);
4.整機可做成全密(mì)封(fēng)無死角(焊接形(xíng)式),無任何泄漏點,可耐(nài)42MPa高壓;
5.儀(yí)表內設自檢程序,故障現象一目了(le)然;
6.傳感器不與被測(cè)介質接觸,不存在零部(bù)件磨損,使用(yòng)安全可靠;
7.具有多種安裝方式(shì)供(gòng)選擇,如選擇在線插入式,安裝費用低;
8.具有一體化溫度、壓力補償,直接輸出質量或標方;
9.具(jù)有可選小信號切除、非線性(xìng)修正、濾波時間可選擇;
10.能(néng)準確測量各種常溫、高溫500度、低溫(wēn)-200度工況下的氣體、液體流量;
11.計量準(zhǔn)確(què),精度可達到0.2%;
12.重複性好,一般(bān)為0.05~0.08%,測量快遞(dì);
13.壓力損失小,僅為標準孔板(bǎn)的(de)1/2△P左右;
14.抗幹擾,抗雜質能力特(tè)強;
15.可根據(jù)實際需要更換阻(zǔ)流件(靶片)而(ér)改變流量範圍;
16.安裝簡單方便,*易維護;
17.多種輸出形式(shì),能遠傳(chuán)各種參數;
18.抗震動性強,一定(dìng)範圍內可測脈動流(liú)。
靶式流(liú)量計技術指標
靶式流量(liàng)計外形及尺寸
連接短管及(jí)法蘭公稱直徑氣體(tǐ)采用DN100mm,液體(tǐ)采用DN50mm,法蘭規格采用國標1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa,密封麵形(xíng)式RF。
連(lián)接法蘭規格
a、法蘭規格(gé):公稱壓力0.6MPa~42.0MPa;
b、法蘭尺寸主要采用(yòng)**標準GB/T係列(liè),並可采用化工(gōng)行業標準HG係列、機械行業標準JB/T係列,也(yě)可協商提供按照客戶要求的法蘭。
靶式流量計的安裝及(jí)要求
1.流量計的(de)安(ān)裝(zhuāng)
高溫型(80度至500度)、常溫型(-30度至70度)、低溫型(-200度至-40度)
a.常溫型、低溫型(xíng)、高(gāo)溫型流量計視不同工況(kuàng)采用水平、垂(chuí)直或倒(dǎo)置(zhì)式安裝(以出廠效(xiào)驗單為準);
b.介質工作溫度在300度以上時,用戶應對流量計殼體采取隔熱措施防止熱輻射損壞表頭(表頭(tóu)工作溫度為-30至70度),同理(lǐ)工作溫度(dù)-100度以下的介質,也要采取防凍措施;
c.為保證流量計準確計量,要求設(shè)置前後直管段;(圖8)
d.為保證流量計(jì)在檢(jiǎn)查及更換時不影響係統工作,應盡量設置旁(páng)通(tōng)閥(3)及切(qiē)斷閥(1、2);(圖8)
e.因工藝需要(yào)可采用垂直安裝,被測介質流向可由下(xià)至上,也可由上至下(xià),但訂(dìng)購時應向供貨方說明;
f.流量計口徑與相連的管道口徑尺(chǐ)寸盡量相同(tóng),以減少流動幹擾,造成計量誤差;
g.法(fǎ)蘭式和(hé)夾裝式流量計安裝時,應注意法蘭之間密封墊片內孔尺寸大於流量計和工藝管道通徑(jìng)6-8mm及否同(tóng)軸,以避免因其(qí)產(chǎn)生幹擾流而影響計量精確度;
h.插入式流(liú)量計安裝時,將短管(guǎn)及法蘭焊到管道上時(shí)必須確保流體正對(duì)著靶片受力麵,焊接短管高度在100mm(從管道內壁至法(fǎ)蘭密封麵的距離);(圖9)
i.對於新完工的工(gōng)藝管道,應先進行初步吹掃(sǎo)後再安裝流量計(jì);
j.測量管外壁上箭頭所指方向為被測介質流向;
k.流量計殼體必須可靠接地,若無接地條件應向廠方說明;
l.流量計連接法蘭規格執行GB/T係列標準,也可以根據用戶要求特殊加工(以(yǐ)出廠效驗單為準)。
1、2、3分別(bié)為前後閥和旁(páng)通閥;4為流量計,L≥10D和L≥5D分別為前後直管段(duàn)長度(dù),D為管道公稱(chēng)直徑。
2.流量計設置零(líng)點(diǎn)
注:(流量計安裝後必須先進置(zhì)零操作)
由於電容式力傳感(gǎn)器及阻流件有自重,在流(liú)量計安裝時不(bú)在水平方位狀(zhuàng)況下,需要重新設置流(liú)量計零點。
操作程序為:(也可在管道內無介質流(liú)動時直接置零,高溫型及低溫型流量計(jì)必須使管道內溫度達到工作(zuò)溫度後置零)
a.關閉(bì)流量計下遊(yóu)的閥門;
b.緩慢打開流(liú)量計上遊閥門,使流量計充滿介質;
c.緩慢打開流量計下遊閥門,使流(liú)量計運行10分鍾左右;
d.關閉(bì)流量計上、下(xià)遊閥門(mén),並確定管道(dào)內流(liú)量為零;
e.用白紙或手指按在“ZERO”位置不小於(yú)3S;見(圖10)
注意事項
不允許直接在流量計測量管前後端安裝閥門、彎頭等*大改變流(liú)體(tǐ)流態(tài)的(de)部(bù)件。
如(rú)果需要在流量計前後管道(dào)上安裝閥門、彎頭等部件也應(yīng)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方(fāng)式(shì),
a.電(diàn)流輸出:4~20mA;電源:16-32VDC,二線(xiàn)製;
b.脈(mò)衝輸出:0~1000Hz;內阻1000Ω;電源:16-32VDC;10mA(帶背光20mA);
c.RS485接口:電源:16-32VDC;10mA(帶背光20mA);
d.電流輸出+HART:4~20mA;電源:16-32VDC,二線製;
2.電流輸出特性(圖4)
以(yǐ)上圖中Imin為流(liú)量計*小顯示流量所對應的電流輸出值,其輸出值的大小為:
同理:可計算出滿量(liàng)程輸出範圍內任-輸出(chū)電流及對應流量值。
3.0~1000HZ脈(mò)衝輸出特性(圖(tú)5)
4.儀表接線
a.流量計信號輸(shū)出(chū)線電氣連接口規格為:M20×1.5
b.4~20mA電流輸出為二(èr)線製(圖6)
c.脈衝輸出為三線(xiàn)製(圖7)
b、3.6V電池(chí)供電型
3.6V電池供電型的流量計,無(wú)法顯示電池的容量,當電池電壓越來越低時,顯示會慢慢變模糊,應**更換電池。更(gèng)換電池應為相(xiàng)同技術參數的電池,我公司電池可使用兩年(nián)。(可(kě)向(xiàng)我廠谘詢或購買)
為提(tí)高電池的(de)使用時間(jiān),可通過修改濾(lǜ)波係數LP參數,該值設(shè)置(zhì)越大,則代表可以使(shǐ)用更長時間,但流量計采集速度將會變慢。
靶式流量計(jì)功能介(jiè)紹(shào)
1.溫壓補償
靶式流量計所(suǒ)測量的流量為體積流量,當(dāng)所測介質密度受(shòu)溫度、壓力變化的影響較大時(如氣體類),流(liú)量計測量的結果將會產生較大誤(wù)差,為了得到較高的測量(liàng)精度,需要實時采集溫度、壓力(lì)參數,並計(jì)算出實時工況的介(jiè)質密度,從而(ér)可(kě)得到(dào)準確的質量流量。
2.流量非線性修正
為提高流量計的測量(liàng)精度,采用插值算法自動對流量係數進行校正,可精度的校正流(liú)量計的線(xiàn)性誤差。
流量計可設置(zhì)9個流量修正係數,分別對10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的測量點,所(suǒ)有修正(zhèng)係數值默認小數後3位,均為流量係數C1為基礎。
修正方法(fǎ):實際流量係數=(*C)×C1/1000;
舉例:2C=1010,3C=1004,當前瞬時流量是滿程的25%,進行插值算(suàn)法,則25%點的修正係數(shù)為1007;
實際流(liú)量(liàng)係數=C1×(1007/1000);
3.溫度修正
當流量計具備溫(wēn)度補償(cháng)時,所以安裝位置、引線等可能存在測量誤差,當出現此種(zhǒng)情況時,可通過溫(wēn)度修正值進行修正,修正計算方法如下:
測量結(jié)果=采集溫度-(1000-修正(zhèng)值oS)/10
舉例:標準(zhǔn)溫度為250℃,但(dàn)流量計顯示251.3℃,則代入公式計算得到(dào)
250=251.3-(1000-修正值oS)/10 則oS=987;
標準(zhǔn)溫度為270℃,但流量計顯示268.3℃,則(zé)代入公式計算得到
270=268.3-(1000-修正(zhèng)值oS)/10 則oS=1017;
靶式(shì)流量計危險場所安裝和防爆型產品的注意事項
電容式靶式流量計(以(yǐ)下簡稱流量計(jì))防爆型產品,經**防爆電氣(qì)產品質量監督檢驗中心(CQST)檢驗,符合GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆(bào)炸性氣(qì)體環境用電氣設(shè)備 *1部分:通用要(yào)求》,GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆(bào)炸(zhà)性氣體(tǐ)環境用電氣設備 *2部分: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”》標準規定的要求,產(chǎn)品防爆標誌為ExdⅡCT4、ExiaⅡCT4。
1.流量計在下列環境條件下應能正常工作
a.大氣氣壓:86~106KPa
b.周圍環(huán)境溫度:-20℃~+60℃(8oF-140oF)
c.周圍環境相對濕度:≤95%RH(+25℃)
d.隔爆型流量計可適用於含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1~T4組爆炸性氣體混合物(wù)的1區、2區的危險場所;
e.本安型流量計可適用於含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1~T4組(zǔ)爆炸性氣體(tǐ)混合物的0區、1區(qū)、2區的危險場所;
2.用戶在(zài)安裝使用流量計時應注意下列事項
(安裝前須進(jìn)行下列(liè)各項檢查,如不符合要求(qiú),則不準投入使用)
a.有防爆標誌和防爆合格證編號,並(bìng)與電容式靶式流量計的使用場所要求一致;
b.隔爆外殼各零部件聯接正確,緊固可靠;
c.所有隔爆(bào)零(líng)件應無裂紋和影(yǐng)響隔爆性能的缺陷;
d.用戶在使用流量(liàng)計時應可靠接地;
e.隔爆(bào)型產品在現場使用,維護時必須遵(zūn)守“嚴禁帶電開蓋”的原則;拆(chāi)裝時,注意保護隔爆麵和(hé)螺紋隔爆麵不得磕碰和(hé)劃(huá)傷。
f.用戶不得自行隨意更換產品(pǐn)的電氣元件(jiàn)及係統配接(jiē)狀態;
g.隔爆(bào)型產品的引入電纜*小外徑(jìng)為φ6mm;
h.產(chǎn)品有冗(rǒng)餘(yú)引入口,必須用我公司提供的堵(dǔ)頭堵封。
i.防爆產品使用一定周期後,必須更換老化件。如電纜引入裝置(zhì)密封(fēng)圈老化變質時應及時更換,我公(gōng)司有配件,須在我公司(sī)購買。
3.本安型防爆產品還應注意
a.本產品符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用(yòng)電氣設備 *1部分:通(tōng)用要求》、GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備(bèi) *4部分:本質安全型“i”》標準,防爆標誌為:ExiaⅡCT4,它適用於0區、1區、2區,含有ⅡA~ⅡC類爆炸性氣體混合物場所。
b.本安參數:Ui=28VDC,Ii=93mA,Po=0.65W,Ci=0.045uF,Li=0.33mH;
c.產品安裝應按照GB3836.15-2000《爆炸性氣(qì)體環境用電氣(qì)設備 *15部分:危險場所電氣安(ān)裝(煤礦除外)》的有關規定(dìng)進行。並(bìng)由專業人員負責安裝。經過防爆認證(zhèng)合格的產品。不允許隨意更換或改動影響防爆性能的元(yuán)器件和結構。
d.本產品必須與取得防爆合格證安全柵同時使用,安全柵須裝在安全場所,其(qí)安裝、使用、維(wéi)護必須遵守安全柵使用說明書;
e.當產品用於連接(jiē)爆炸性環境0區的本安(ān)型產品時,向安全柵供電的電源變壓器須符合GB3836.4-2000標準*8.1條款要求。
f.本安係統接線(圖11)
g.安(ān)全場所(suǒ)[Exia]ⅡC 危險場所 ExiaⅡCT4
h.本安係統(tǒng)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)全柵到本安產品之(zhī)間(jiān)連接電纜(或導線)允許總的*大分布電容和(hé)電感,Uo:安全柵的*高輸出電壓(yā),Io:安全柵的*大輸出電流,Po:安(ān)全柵的*大輸出功率,Lo:安全柵允許的*大外部電(diàn)感,Co:安全柵允許的*大(dà)外部電容;Ui:本安產品的*高輸入(rù)電壓,Ii:本安產品(pǐn)的*大輸入電流,Pi:本安產品的*大輸入功率,Li:本安產品的*大內部電感,Ci:本安產品的*大內部電容。符號詳細意義見GB3836.4-2000標準。