簡(jiǎn)要描述:質(zhì)量流量計(jì)廠商推算測(cè)量精度不受介質(zhì)壓力、溫度,粘度影響,在貿(mào)易計(jì)量及定量控制具有重要意義,產(chǎn)品廣泛用于科研、石油、化工、冶金、
質(zhì)量流量計(jì)廠商 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)處于一旋轉(zhuǎn)系中,產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表?;诳评飱W利原理的流量?jī)x表的開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)50年代初,但直到70年代中期,才推向市場(chǎng)。到80年代中后期各國(guó)儀表廠相繼開(kāi)發(fā),LE2系列質(zhì)量流量計(jì)是由我公司自主研發(fā)的產(chǎn)品,產(chǎn)品性達(dá)到*水平,質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度高,可以同時(shí)測(cè)量流量、溫度、密度、進(jìn)行雙組份介質(zhì)成份(濃度)推算測(cè)量精度不受介質(zhì)壓力、溫度,粘度影響,在貿(mào)易計(jì)量及定量控制具有重要意義,產(chǎn)品廣泛用于科研、石油、化工、冶金、制藥、電廠、給排水、造紙、食品、能源、油品倉(cāng)儲(chǔ)、礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、市政、紡織印染和環(huán)保等領(lǐng)域
一、原理及特性質(zhì)量流量計(jì)廠商
1、工作原理
如圖1所示,當(dāng)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度υ在對(duì)p軸作角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)移動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)分量的加速度及其力。
a、法向加速度 即向心力加速度αr,其量值等于ω2r,方向朝向P軸;
b、切向加速度αt 即科里奧利加速度,其量值等于2ωυ,方向與αr垂直。由于復(fù)合運(yùn)動(dòng),在質(zhì)點(diǎn)的αt方向上作用著科里奧利Fc=2ωυm,管道對(duì)質(zhì)點(diǎn)作用著一個(gè)反向力-Fc= -2ωυm。
當(dāng)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度υ流動(dòng)時(shí),任何一段長(zhǎng)度Δx的管道都將受到一個(gè)ΔFc的切向科里奧利力。
式中 A——管道的流通內(nèi)截面積。由于質(zhì)量流量計(jì)流量即為δm,δm=ρυA,所以
因此,直接或間接測(cè)量在旋轉(zhuǎn)管道中流動(dòng)流體產(chǎn)生的科里奧利力就可以測(cè)的得質(zhì)量流量,這就是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的基本原理。
然而通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生科里奧利力是困難的,目前產(chǎn)品均代之以管道振動(dòng)產(chǎn)生的,即由兩斷端固定的薄壁測(cè)量管,在中點(diǎn)處以測(cè)量管諧振或接近諧振的頻率所激勵(lì),在管內(nèi)流動(dòng)的流體產(chǎn)生科里奧利力,使測(cè)量管中點(diǎn)前后兩半段產(chǎn)生方向相反的撓曲,用電磁學(xué)方法檢測(cè)撓曲量以求得質(zhì)量流量。
又因流體密度會(huì)影響測(cè)量管的振動(dòng)頻率,而密度與頻率有固定的關(guān)系,因此質(zhì)量流量計(jì)也可測(cè)量流體密度。
2、結(jié)構(gòu)
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器(或流量計(jì)算機(jī))
兩部分組成。圖2為流量傳感器一例,主要有由測(cè)量管及其
支撐固定、測(cè)量管振動(dòng)激勵(lì)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)線圈A、檢測(cè)測(cè)量
管撓曲的電磁檢測(cè)探頭B、修正測(cè)量管材料揚(yáng)楊氏模量溫度
影響的測(cè)溫組件等組成。轉(zhuǎn)換器主要由振動(dòng)激勵(lì)系統(tǒng)的振動(dòng)
信號(hào)發(fā)生單元、信號(hào)檢測(cè)和信號(hào)處理單元等組成;流量計(jì)算
機(jī)則還有組態(tài)設(shè)定、工程單位換算、信號(hào)顯示和與上位機(jī)通
信等功能。
3、產(chǎn)品特點(diǎn)
• 直接測(cè)量質(zhì)量流量,有很高的測(cè)量精確度。
• 可測(cè)量流體范圍廣泛,包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。
• 測(cè)量管的振動(dòng)幅小,可視作非活動(dòng)件,測(cè)量管路內(nèi)*件和活動(dòng)件。
• 對(duì)應(yīng)對(duì)迎流流速分布不敏感,因而無(wú)上下游直管段要求。
• 測(cè)量值對(duì)流體粘度不敏感,流體密度變化對(duì)測(cè)量值得值的影響微小。
• 可做多參數(shù)測(cè)量,如同期測(cè)量密度,并由此派生出測(cè)量溶液中溶質(zhì)所含的濃度。
二、技術(shù)參數(shù)及內(nèi)容
1、主要技術(shù)參數(shù)
被測(cè)介質(zhì) | 液體,氣體 |
測(cè)量直徑 | 1mm~500mm |
測(cè)量項(xiàng)目 | 質(zhì)量流量、密度、溫度、體積流量、%濃度 |
密度測(cè)量范圍 | 0.2g/cm3~2.5g/cm3 |
介質(zhì)溫度 | -200℃~+250℃ |
流量測(cè)量誤差 | 液體0.2%R+Cz,0.15%R+Cz,氣體0.5%R+Cz,1.0%R+Cz, |
密度測(cè)量誤差 | 0.002g/cm3 |
溫度測(cè)量誤差 | ≤1℃ |
信號(hào)形式 | 電流4~20mA,脈沖O~2KHZ, RS485,Hart |
供電電源 | 外供24VDC |
測(cè)量管材料 | 304, 316,亦可按用戶要求協(xié)商提供 |
防爆等級(jí) | ExibIICT4,ExdIICT4 |
外殼防護(hù)等級(jí) | IP67 |
法蘭標(biāo)準(zhǔn) | 國(guó)標(biāo)GB/T系列標(biāo)準(zhǔn),也可以根據(jù)用戶要求特殊加工。 |
三、選型表及型號(hào)說(shuō)明
HY | ||||||||||||||||||||||||||||
質(zhì)量流量計(jì) | ||||||||||||||||||||||||||||
代號(hào) | 公稱通徑(DN) | |||||||||||||||||||||||||||
001 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||
010 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||
…… | ||||||||||||||||||||||||||||
500 | 500 | |||||||||||||||||||||||||||
代號(hào) | 連接方式 | |||||||||||||||||||||||||||
F | 法蘭管道式 | L | 螺紋式 | E | 卡箍式 | |||||||||||||||||||||||
代號(hào) | 介質(zhì)類型 | |||||||||||||||||||||||||||
L | 液體 | G | 氣體 | S | 蒸汽 | |||||||||||||||||||||||
代號(hào) | 壓力等級(jí)(Mpa) | |||||||||||||||||||||||||||
A | 0.6 E 2.5 I 10 M 20 | E | 2.5 | I | 10 | M | 20 | |||||||||||||||||||||
B | 1.0 | F | 4.0 | J | 11 | N | 25 | |||||||||||||||||||||
C | 1.6 G 5.0 K 15 O 26 | G | 5.0 | K | 15 | O | 26 | |||||||||||||||||||||
D | 2.0 | H | 6.3 | L | 16 | P | 42 | |||||||||||||||||||||
代號(hào) | 介質(zhì)溫度(℃) | |||||||||||||||||||||||||||
C | -40~80(常溫) | |||||||||||||||||||||||||||
Z | -40~180(中溫) | |||||||||||||||||||||||||||
G | -40~250(高溫) | |||||||||||||||||||||||||||
D | -200~80(低溫) | |||||||||||||||||||||||||||
代號(hào) | 輸出形式 | |||||||||||||||||||||||||||
I | 4~20mA/脈沖輸出 | H | HART協(xié)議 | |||||||||||||||||||||||||
R | RS-485通訊輸出 | KK | 開(kāi)關(guān)量輸出 | |||||||||||||||||||||||||
代號(hào) | 防爆標(biāo)識(shí) | |||||||||||||||||||||||||||
A | 本安型 | D | 隔爆型 | |||||||||||||||||||||||||
代號(hào) | 外殼材質(zhì) | |||||||||||||||||||||||||||
S | 304 E 316 | E | 316L | |||||||||||||||||||||||||
代號(hào) | 測(cè)量管材質(zhì) | |||||||||||||||||||||||||||
H | 哈氏合金 | |||||||||||||||||||||||||||
T | 鈦 | |||||||||||||||||||||||||||
E | 316 | |||||||||||||||||||||||||||
S | 304 |
a、流量計(jì)法蘭規(guī)格執(zhí)行GB/T系列標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相關(guān)技術(shù)參數(shù),技術(shù)條件和類型。亦可按照客戶要求加工;
b、在流量計(jì)選型中,用戶應(yīng)按照型號(hào)說(shuō)明的格式,寫(xiě)明所需流量計(jì)的各項(xiàng)要求;
c、用戶如需采用本型號(hào)說(shuō)明以外的口徑、公稱壓力及輸出形式請(qǐng)加以說(shuō)明;
d、在選擇高溫型流量計(jì)時(shí),除按照型號(hào)說(shuō)明格式填寫(xiě)外,應(yīng)特別注明被測(cè)介質(zhì)的工況溫度;
f、用戶需要特殊測(cè)量管材質(zhì),應(yīng)加以說(shuō)明。
2、選型示例
LE2-010FLCCIDSE含意為:管道法蘭式連接,測(cè)量介質(zhì)液體,公稱口徑10mm,介質(zhì)溫度為常溫,公稱壓力為1.6Mpa,4~20mA輸出,防爆標(biāo)志為隔爆型,外殼材料是304不銹鋼,接液材質(zhì)316L。
四、液體流量測(cè)量范圍選擇
公稱通徑DN(mm) | 大流量值(t/h) | 工作壓力上限(Mpa) | 零點(diǎn)穩(wěn)定kg/h |
1 | 0.05 | 4 | 0.01 |
3 | 0.2 | 4 | 0.04 |
6 | 0.5 | 4 | 0.1 |
8 | 1 | 4 | 0.15 |
10 | 1.5 | 4 | 0.2 |
15 | 3 | 4 | 0.4 |
25 | 6 | 4 | 0.6 |
40 | 16 | 4 | 1 |
50 | 30 | 4 | 3 |
80 | 60 | 4 | 8.5 |
100 | 100 | 4 | 14 |
150 | 200 | 4 | 30 |
200 | 400 | 4 | 60 |
五、流量計(jì)外形及安裝尺寸(其它規(guī)格尺寸來(lái)電索取)
1、法蘭管道式(單位mm)(圖3)
4、流量計(jì)連接形式
a、法蘭連接:國(guó)標(biāo)GB/T系列,化工HG系列、機(jī)械JB/T系列,也可協(xié)商提供按照客戶要求的法蘭。公稱壓力0.6MPa~42MPa。
b、螺紋連接。
C、卡箍連接。
六、儀表輸出及連線
1、儀表輸出形式
a、電流輸出:4~20mA;電源:13-36VDC;
b、脈沖輸出:0~10KHZ ;電源:13-36VDC;光耦輸出>3mA;
c、RS485 接口
d、HART;
2、儀表接線(圖4)
a、流量計(jì)信號(hào)輸出線電氣連接口規(guī)格為:M20 ×1.5;也可按用戶要求訂做。
b、4~20mA 電流輸出為三線制;
c、脈沖輸出為三線制。
3、供電方式
a、在線液晶顯示,帶輸出,外供電源24VDC。
七、流量計(jì)的安裝(圖5)
a、流量傳感器安裝一般要求
由于測(cè)量管形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的差異,安裝要求亦千差萬(wàn)別,因此必須按照我廠規(guī)定的安裝方法和趨避禁止事項(xiàng),例如有些型號(hào)流量傳感器直接連接到管道上即可,有些型號(hào)卻要求設(shè)置支撐架或基礎(chǔ)。為隔離管道振動(dòng)影響儀表,有時(shí)候傳感器與管道之間要介以柔性管連接,而柔性管與傳感器之間又要一段有支撐件分別固定的剛性直管。選購(gòu)之前應(yīng)向我司索取安裝使用說(shuō)明書(shū)參照比較和選擇。
安裝設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使其有長(zhǎng)的使用壽命,為除去過(guò)早磨損和產(chǎn)生測(cè)量誤差的固形物和夾雜氣體,按流體和管道條件在傳感器上游裝過(guò)濾器或氣體分離等保護(hù)裝置。,若希望能在現(xiàn)場(chǎng)在線校準(zhǔn)儀表,應(yīng)考慮引流連接口和閥,以及相應(yīng)的空間。
b、流量傳感器安裝姿勢(shì)和位置
流量傳感器測(cè)量管內(nèi)殘留固形物、結(jié)垢、潴留氣體等均將影響測(cè)量精度。一般說(shuō)裝于自下而上流動(dòng)的垂直管道較為理想;但對(duì)于非直形測(cè)量管質(zhì)量流量計(jì)裝在垂直管道還是水平管上。取決于管道振動(dòng)狀況和應(yīng)用條件。安裝位置必須使測(cè)量管內(nèi)充滿液體,例如水平管道上流體流過(guò)質(zhì)量流量計(jì)后直接放如入容器而無(wú)背壓,測(cè)量管往往不能充滿,會(huì)使輸出信號(hào)激烈波動(dòng)。
C、截止閥和控制閥的安裝
為使調(diào)零時(shí)沒(méi)有流動(dòng),質(zhì)量流量計(jì)上下游設(shè)置截止閥,并保證無(wú)泄漏??刂崎y應(yīng)裝在質(zhì)量流量計(jì)下游,質(zhì)量流量計(jì)保持盡可能高的靜壓,以防止發(fā)生氣蝕和閃蒸(fIashing)。
d、脈動(dòng)和振動(dòng)
為勿使流程中發(fā)生的和外部的機(jī)械振動(dòng)影響質(zhì)量流量計(jì),向我廠詢問(wèn)所提供質(zhì)量流量計(jì)的共振頻率范圍,以判斷現(xiàn)場(chǎng)脈動(dòng)或振動(dòng)頻率是否接近質(zhì)量流量計(jì)的共振頻率。亦可向我廠提供現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)狀況咨詢是否需要采取下列措施,如:1)設(shè)置脈動(dòng)衰減器,2)設(shè)置振動(dòng)衰減器或柔性連接管,3)特殊的流量傳感器的夾裝固定設(shè)備,等等。
e、防止質(zhì)量流量計(jì)間相互影響
同一型號(hào)兩臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)串聯(lián)安裝,或多臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)接近地并行(或并聯(lián))安裝,尤其裝在同一支撐臺(tái)架時(shí),測(cè)量管振動(dòng)會(huì)使各質(zhì)量流量計(jì)間相互影響,產(chǎn)生干擾而引起異常振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)使儀表無(wú)法工作。安裝時(shí)應(yīng)采取防范措施,如;向我廠提出錯(cuò)開(kāi)接近儀表的共振頻率值;拉開(kāi)流量傳感器距離,不設(shè)置在同一臺(tái)架上,獨(dú)立設(shè)置支撐架;流量傳感器異方向安裝;流量傳感器間設(shè)置防振材料隔離等方法。
f、管道應(yīng)力和扭曲
質(zhì)量流量計(jì)法蘭與管道法蘭連接旋緊螺栓時(shí)要均勻,勿使質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)生應(yīng)力(例如管道兩法蘭平面不平行所致)。若在布設(shè)管道時(shí)預(yù)接入與質(zhì)量流量計(jì)同樣長(zhǎng)度的短管,可防止不良布管形成的應(yīng)力。在使用過(guò)程中由于工藝流程壓力和溫度變化,質(zhì)量流量計(jì)會(huì)受到管線軸向力或彎曲/扭曲力。影響測(cè)量性能,要做好必要的固定支架。
g、強(qiáng)磨蝕性漿液的使用
測(cè)量強(qiáng)磨蝕性漿液選用直管單管型并且要使測(cè)量管處于垂直位置,以免管壁磨損不勻,縮短使用壽命。然而管壁厚度變薄會(huì)降低測(cè)量管剛性而改變流量測(cè)量值,因此在這種場(chǎng)所的運(yùn)行期間要定期檢測(cè),確認(rèn)使用周期。測(cè)量管內(nèi)壁結(jié)構(gòu)結(jié)垢或漂移沉積也會(huì)影響測(cè)量精確度,因此要定期清洗。
h、零點(diǎn)漂移和調(diào)零
零點(diǎn)漂移來(lái)自流量傳感器部分,主要原因有;1)機(jī)械振動(dòng)的非對(duì)稱性和衰減;2)流體的密度粘度變化,影響前者的因素有;a) 管端固定應(yīng)力的影響; b)振動(dòng)管剛度的變化;c)雙管諧振頻率不一致性;d)管壁材料的內(nèi)衰減。后者影響零位的原因是結(jié)構(gòu)不平衡,因此即使在空管時(shí)將雙管的諧振頻率調(diào)整一致,到充滿液體時(shí)可能產(chǎn)生零漂,同樣因粘度引起的振動(dòng)衰減與頻率有關(guān),在流動(dòng)時(shí)亦可能產(chǎn)生零漂。
后調(diào)零必須在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,流量傳感器排盡氣體,充滿待測(cè)流體后在再關(guān)閉傳感器上下游閥門(mén),在接近工作溫度的條件下調(diào)零。安裝方面變動(dòng)或溫度大幅度變化時(shí)需要重新調(diào)整。
流量計(jì)的安裝 圖5
1、 2、 3分別為前后閥和旁通閥,4為流量計(jì)
八、危險(xiǎn)場(chǎng)所的安裝
危險(xiǎn)場(chǎng)所必須使用防爆型流量計(jì),LE2型科里奧利質(zhì)量流量計(jì)經(jīng)國(guó)家防爆電氣防爆檢驗(yàn),符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分:通用要求》,GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第2部分:隔爆型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第4部分:本質(zhì)安全型“i”》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,產(chǎn)品防爆標(biāo)志為ExibIICT4,ExdIICT4。
九、流量計(jì)可正常工作的環(huán)境條件
a、大氣壓:86~l06kPa;
b、周圍環(huán)境溫度:-20℃~+60℃;
c、周圍環(huán)境相對(duì)濕度:≤95% RH;
d、隔爆型流量計(jì)可適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級(jí)T1~T4組爆炸性氣體混合物的1區(qū)、2區(qū)的危險(xiǎn)場(chǎng)所;
e、本安型流量計(jì)可適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級(jí)T1~T4組爆炸性氣體混合物的0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)的危險(xiǎn)場(chǎng)所。
十、流量計(jì)的檢定
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的檢定選用質(zhì)量法流量標(biāo)定裝置。依據(jù)JJG1038-2008科里奧利質(zhì)量流量計(jì)檢定規(guī)程進(jìn)行。