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尿素溶液電磁流量計（jì）的工作（zuò）原（yuán）理與運行條件
點擊次數：2396 發布（bù）時間（jiān）：2020-11-06 02:04:42
1.1尿素溶液電磁流量（liàng）計工作原理
尿素溶液電磁流量計是一種（zhǒng）速度式（shì）流量計，其工作原理是根據置於流體中的葉（yè）輪的旋轉角速度與流體流速成正比，通過測量葉（yè）輪的旋轉角速度得到被測流體的流速，從而得到管道內的流量值。整個儀表由殼體（tǐ）、導向體（疏流器（qì））、葉（yè）輪、軸、軸（zhóu）承及（jí）信號（hào）檢（jiǎn）測器等組成。流量計內部結構如圖2-2所示。
尿素溶液電磁流量計在管道中心安放一個渦輪，兩端由軸承支撐。當流體進入流量計時，*先要經（jīng）過尿素溶液電磁流量計內部特殊結構的前導流體並加速。在流體的作用下，渦輪葉片（piàn）會與流（liú）體流向形成一定角度，這（zhè）個時候渦輪就會產生（shēng）轉動力（lì）矩，這個轉動力矩（jǔ）需要克服阻力力矩和摩擦力矩之（zhī）後才能帶動渦輪開始（shǐ）轉動。當（dāng）轉動力矩、阻力力矩和摩擦力矩達到平（píng）衡時，渦輪的轉速就會恒定。而且（qiě）渦輪轉動速度與（yǔ）流量成線性（xìng）關係。葉輪的轉速經一副（fù）齒輪（lún）減速，同（tóng）時由一個密封（fēng）的磁性耦合器件將轉動的趨勢傳到儀表外部的機械式計數器。利用電磁感（gǎn）應原（yuán）理，通過旋轉的渦輪葉片頂端導磁體周期（qī）性地改變磁阻，將檢測線圈檢測到（dào）的磁通周期（qī）變化（huà）信號送（sòng）入前置放大器，經過放大、整形，產生與流速（sù）成正比的（de）脈衝信號，送入單（dān）位與流量積算電路，得到並顯示累（lèi）積流量值（zhí）；同時將脈衝信號送入頻率（lǜ）-電流轉換（huàn）電路，轉換成（chéng）模擬電流，進而指示瞬時流量值（zhí）。
尿素溶液電磁流量（liàng）計的流量方程為
Qv=f/K（2-1）
公式（2-1）中，Qv為體積流量，單位m3/h。f為流量計輸出信號的頻（pín）率，單位Hz。K為流量計的儀表係數，單位（wèi）脈衝數/m3。
尿素溶液電（diàn）磁流量計流量特（tè）性曲線如圖2-1所示。從特性曲線（xiàn）可以看出，當流量計（jì）從（cóng）零開（kāi）始增大（dà）時，葉輪必須先克服軸與軸承之間產生的靜摩擦（cā）力矩後才開始旋（xuán）轉，*小量的流體通過尿素溶液電（diàn）磁流量計時，渦輪（lún）並不轉動，隻有當流量大於某一*小值時，這一*小（xiǎo）流量值與流體（tǐ）的密度成平（píng）方根關（guān）係，所以它對密度較大的流（liú）體靈敏度較好，在流量計（jì）較小時，流量特性變化很大，主要收粘滯性摩擦力矩影響。
當流量大於某一數值後，流（liú）量（liàng）與（yǔ）轉數才近似線性關係，這就是尿素溶液（yè）電磁流量計（jì）的工作區域。
由於軸承壽命（mìng）、葉輪強度和壓損等消*的製約，渦輪不（bú）能轉動太快，因此尿素溶液（yè）電磁流量計和其他流量計一樣，存在測量的上下限。
1.2尿素溶液電磁（cí）流量計優缺點（diǎn）
尿素（sù）溶液電磁（cí）流量計（jì）在石油化（huà）工、有機（jī）液體、無機液（yè）、液化氣、天然氣和低溫流體中有著廣泛的應用，在使用量上是僅次於孔板流量計的計量儀表。
（一）尿素（sù）溶液電磁流（liú）量計（jì）的優點
（1）高精度（dù）
對於（yú）液體一般為±0.25%~±0.5%，高精度型（xíng）可達到±0.15%；當介（jiè）質為氣體時，一般為±1.5%，特殊專用（yòng）型為±0.5%~1%，在（zài）所（suǒ）用流（liú）量計中，尿素溶液電磁流量計屬於（yú）*精確的。
（2）重複性好
短期重複（fù）性可達0.05%~0.2%，正是由於其（qí）具有良好的（de）重複性，如經常（cháng）校準或在線校準可（kě）得*高的精確度，使其成為在貿易結算計量的**解決方案之一。
（3）測（cè）量（liàng）範圍寬
中大口徑可達（dá）40:1~10:1，小口徑為6:1或5:1。
（4）輸出脈衝頻（pín）率信號
適於總量計（jì）量及計算機連接，無零點漂移，抗幹擾能力強。可獲得很高的頻率信號（3~4Hz），信號（hào）分辨率強。
（5）適用於高壓測量
儀（yí）表（biǎo）表體不必開孔，易製（zhì）成高壓型儀表。
（6）結構類型多，可適應各種測量對象的需要。
（二）尿素溶液電磁流量計（jì）的缺點
（1）難以長期保持校準特性，需要定（dìng）期校（xiào）驗。對於無潤滑性的液體，液體中含有懸浮物或（huò）具有腐蝕性時，容易造成軸承磨損及卡住等問題，限製了其使用範圍，特殊工況需要采用耐磨硬質合金軸和軸承。有貿易儲運和高精度測量要求時，*好配備現場校驗設備，可定（dìng）期校準以保持其特性。
（2）不適用於（yú）較高粘度介質（高粘度型除外），隨著粘度的增大，流量（liàng）計測量下限值提高，測量範圍縮小，線性度變差。
（3）流體物（wù）性（密度、粘度）對儀表特性影響較（jiào）大。氣體尿素（sù）溶（róng）液電磁流量計易受到密度的影響（xiǎng），而液體尿素溶液電磁（cí）流量計對粘度變化的反應敏感。由於密度和粘度與溫度、壓力關係密切，在現場溫度、壓力波動（dòng）較大的（de）情況下，要根（gēn）據它們（men）對精確度影響的程度采取補償措施，才能使流量計保持在較高（gāo）的精度。
（4）流量計受到來自流速分布畸變和（hé）旋轉流的影響較大，一次表上下遊都需設置較長的（de）直管段，安裝空間要求嚴格。
（5）對被測介質的潔淨度要求（qiú）較高，限製了其適用領域，雖然可以通（tōng）過安裝過濾器以適應髒汙介質，但亦帶來壓損增大、維護量增大等一係列問題，因此在由於潔淨度較（jiào）差的（de）流（liú）體測量（liàng）時要謹慎使用。
（6）小口徑（2”以下）儀表流量特性受物性影響嚴重（chóng），儀表性能難以提高。
1.3尿素溶液電磁流量（liàng）計安裝形（xíng）式
尿素溶液電磁流（liú）量（liàng）計根據口徑的不同安裝形式（shì）分為法蘭（lán）連接、螺紋連接（jiē）以及夾裝式（shì）連接三種安裝方（fāng）式。螺紋連接與夾裝式連接（jiē）一般常用於小口徑管（guǎn）線。尿（niào）素溶液（yè）電磁流量計安裝時液體流動方向應與（yǔ）傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致。典型的尿素溶液電磁流量計安裝（zhuāng）如圖2-3所示。
液體渦輪流量傳感（gǎn）器可水平、垂直安裝，垂直安裝時流體方向必須向上。液體（tǐ）應充（chōng）滿（mǎn）管（guǎn）道，不得有氣泡。直管段內壁應（yīng）光滑清潔，無凹痕、積垢和起皮等缺陷。
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尿素溶液電磁流量計是一種（zhǒng）速度式（shì）流量計，其工作原理是根據置於流體中的葉（yè）輪的旋轉角速度與流體流速成正比，通過測量葉（yè）輪的旋轉角速度得到被測流體的流速，從而得到管道內的流量值。整個儀表由殼體（tǐ）、導向體（疏流器（qì））、葉（yè）輪、軸、軸（zhóu）承及（jí）信號（hào）檢（jiǎn）測器等組成。流量計內部結構如圖2-2所示。
尿素溶液電磁流量計在管道中心安放一個渦輪，兩端由軸承支撐。當流體進入流量計時，*先要經（jīng）過尿素溶液電磁流量計內部特殊結構的前導流體並加速。在流體的作用下，渦輪葉片（piàn）會與流（liú）體流向形成一定角度，這（zhè）個時候渦輪就會產生（shēng）轉動力（lì）矩，這個轉動力矩（jǔ）需要克服阻力力矩和摩擦力矩之（zhī）後才能帶動渦輪開始（shǐ）轉動。當（dāng）轉動力矩、阻力力矩和摩擦力矩達到平（píng）衡時，渦輪的轉速就會恒定。而且（qiě）渦輪轉動速度與（yǔ）流量成線性（xìng）關係。葉輪的轉速經一副（fù）齒輪（lún）減速，同（tóng）時由一個密封（fēng）的磁性耦合器件將轉動的趨勢傳到儀表外部的機械式計數器。利用電磁感（gǎn）應原（yuán）理，通過旋轉的渦輪葉片頂端導磁體周期（qī）性地改變磁阻，將檢測線圈檢測到（dào）的磁通周期（qī）變化（huà）信號送（sòng）入前置放大器，經過放大、整形，產生與流速（sù）成正比的（de）脈衝信號，送入單（dān）位與流量積算電路，得到並顯示累（lèi）積流量值（zhí）；同時將脈衝信號送入頻率（lǜ）-電流轉換（huàn）電路，轉換成（chéng）模擬電流，進而指示瞬時流量值（zhí）。
尿素溶液電磁流量（liàng）計的流量方程為
Qv=f/K（2-1）
公式（2-1）中，Qv為體積流量，單位m3/h。f為流量計輸出信號的頻（pín）率，單位Hz。K為流量計的儀表係數，單位（wèi）脈衝數/m3。
尿素溶液電（diàn）磁流量計流量特（tè）性曲線如圖2-1所示。從特性曲線（xiàn）可以看出，當流量計（jì）從（cóng）零開（kāi）始增大（dà）時，葉輪必須先克服軸與軸承之間產生的靜摩擦（cā）力矩後才開始旋（xuán）轉，*小量的流體通過尿素溶液電（diàn）磁流量計時，渦輪（lún）並不轉動，隻有當流量大於某一*小值時，這一*小（xiǎo）流量值與流體（tǐ）的密度成平（píng）方根關（guān）係，所以它對密度較大的流（liú）體靈敏度較好，在流量計（jì）較小時，流量特性變化很大，主要收粘滯性摩擦力矩影響。
當流量大於某一數值後，流（liú）量（liàng）與（yǔ）轉數才近似線性關係，這就是尿素溶液（yè）電磁流量計（jì）的工作區域。
由於軸承壽命（mìng）、葉輪強度和壓損等消*的製約，渦輪不（bú）能轉動太快，因此尿素溶液（yè）電磁流量計和其他流量計一樣，存在測量的上下限。
1.2尿素溶液電磁（cí）流量計優缺點（diǎn）
尿素（sù）溶液電磁（cí）流量計（jì）在石油化（huà）工、有機（jī）液體、無機液（yè）、液化氣、天然氣和低溫流體中有著廣泛的應用，在使用量上是僅次於孔板流量計的計量儀表。
（一）尿素（sù）溶液電磁流（liú）量計（jì）的優點
（1）高精度（dù）
對於（yú）液體一般為±0.25%~±0.5%，高精度型（xíng）可達到±0.15%；當介（jiè）質為氣體時，一般為±1.5%，特殊專用（yòng）型為±0.5%~1%，在（zài）所（suǒ）用流（liú）量計中，尿素溶液電磁流量計屬於（yú）*精確的。
（2）重複性好
短期重複（fù）性可達0.05%~0.2%，正是由於其（qí）具有良好的（de）重複性，如經常（cháng）校準或在線校準可（kě）得*高的精確度，使其成為在貿易結算計量的**解決方案之一。
（3）測（cè）量（liàng）範圍寬
中大口徑可達（dá）40:1~10:1，小口徑為6:1或5:1。
（4）輸出脈衝頻（pín）率信號
適於總量計（jì）量及計算機連接，無零點漂移，抗幹擾能力強。可獲得很高的頻率信號（3~4Hz），信號（hào）分辨率強。
（5）適用於高壓測量
儀（yí）表（biǎo）表體不必開孔，易製（zhì）成高壓型儀表。
（6）結構類型多，可適應各種測量對象的需要。
（二）尿素溶液電磁流量計（jì）的缺點
（1）難以長期保持校準特性，需要定（dìng）期校（xiào）驗。對於無潤滑性的液體，液體中含有懸浮物或（huò）具有腐蝕性時，容易造成軸承磨損及卡住等問題，限製了其使用範圍，特殊工況需要采用耐磨硬質合金軸和軸承。有貿易儲運和高精度測量要求時，*好配備現場校驗設備，可定（dìng）期校準以保持其特性。
（2）不適用於（yú）較高粘度介質（高粘度型除外），隨著粘度的增大，流量（liàng）計測量下限值提高，測量範圍縮小，線性度變差。
（3）流體物（wù）性（密度、粘度）對儀表特性影響較（jiào）大。氣體尿素（sù）溶（róng）液電磁流量計易受到密度的影響（xiǎng），而液體尿素溶液電磁（cí）流量計對粘度變化的反應敏感。由於密度和粘度與溫度、壓力關係密切，在現場溫度、壓力波動（dòng）較大的（de）情況下，要根（gēn）據它們（men）對精確度影響的程度采取補償措施，才能使流量計保持在較高（gāo）的精度。
（4）流量計受到來自流速分布畸變和（hé）旋轉流的影響較大，一次表上下遊都需設置較長的（de）直管段，安裝空間要求嚴格。
（5）對被測介質的潔淨度要求（qiú）較高，限製了其適用領域，雖然可以通（tōng）過安裝過濾器以適應髒汙介質，但亦帶來壓損增大、維護量增大等一係列問題，因此在由於潔淨度較（jiào）差的（de）流（liú）體測量（liàng）時要謹慎使用。
（6）小口徑（2”以下）儀表流量特性受物性影響嚴重（chóng），儀表性能難以提高。
1.3尿素溶液電磁流量（liàng）計安裝形（xíng）式
尿素溶液電磁流（liú）量（liàng）計根據口徑的不同安裝形式（shì）分為法蘭（lán）連接、螺紋連接（jiē）以及夾裝式（shì）連接三種安裝方（fāng）式。螺紋連接與夾裝式連接（jiē）一般常用於小口徑管（guǎn）線。尿（niào）素溶液（yè）電磁流量計安裝時液體流動方向應與（yǔ）傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致。典型的尿素溶液電磁流量計安裝（zhuāng）如圖2-3所示。
液體渦輪流量傳感（gǎn）器可水平、垂直安裝，垂直安裝時流體方向必須向上。液體（tǐ）應充（chōng）滿（mǎn）管（guǎn）道，不得有氣泡。直管段內壁應（yīng）光滑清潔，無凹痕、積垢和起皮等缺陷。
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