一、產(chǎn)品概述:
電容式靶式流量計是在傳統(tǒng)靶式流量計的基礎上,隨著新型傳感器、微電子技術的發(fā)展研制開發(fā)成的新型電容力感應式流量計,它既有孔板、渦街等流量計無可動部件的特點,同時又具有很高的靈敏度、與容積式流量計相媲美的準確度,量程范圍寬。采用芯片級的電容式力傳感器、有效的抗過載結(jié)構(gòu)設計是該新型產(chǎn)品真正實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的關鍵核心,加之其*的抗干擾、抗雜質(zhì)性能,除能替代常規(guī)流量所能測量的流量計量問題,尤其在高粘度、臟污介質(zhì)、易凝易堵、高溫、低溫、強腐蝕等流量計量困難的工況中具有很好的適應性。
二、結(jié)構(gòu)與工作原理:
1、結(jié)構(gòu)
電容式靶式流量計主要由測量管(外殼)、新型傳感器(含阻流元件)、積算顯示和輸出部分組成。根據(jù)不同的介質(zhì)和工況,須***選用相適應的傳感器,因此,用戶提供準確的計量對象及參數(shù),廠家選用合適的傳感器是產(chǎn)品能否計量準確的關鍵。
2、工作原理
當介質(zhì)在測量管中流動時,因其自身的動能與靶板產(chǎn)生壓差,而產(chǎn)生對靶板的作用力,使靶板產(chǎn)生微量的位移,其作用力的大小與介質(zhì)流速的平方成正比,靶板所受的作用力經(jīng)靶桿傳遞,使傳感器的彈性體產(chǎn)生微量變化,從而打破貼片電容組成的電橋平衡。產(chǎn)生與流量在靶板上作用力對應的電壓信號:由流體流量特征的影響,流量與電橋產(chǎn)生的電壓的平方成正比。其數(shù)學方式表達如下:
F=CdAρ/V2/2
式中:F阻流件所受的作用力(kg)
Cd物體阻力系數(shù)
A阻流件對測量管軸向投影面積(mm2)
ρ工況下介質(zhì)密度(kg/m3)
V介質(zhì)在測量管中的平均流速(m/s)
阻流件(靶)接受的作用力F,經(jīng)剛性連接的傳遞件(測桿)傳至傳感器,傳感器產(chǎn)生電壓信號輸出:V=KF
式中:V—傳感器輸出的電壓(mV),K—比例常數(shù),F(xiàn)—阻流件(靶)所受的作用力(kg),
此電壓信號經(jīng)前置放大、AD轉(zhuǎn)換及計算機處理后,即可得到相應的瞬時流量和累積總量。
三、應用場合:
電容式靶式流量計已廣泛應用于半水煤氣、焦爐煤氣、重油、渣油計量、瀝青、液體石蠟、甲苯、硫酸、天然氣、煙道氣、污水、純凈水等以及其它特殊介質(zhì)的計量。
四、主要特點:
1、感測件為無可動部件,結(jié)構(gòu)簡單牢固;
2、應用范圍和適應性很廣泛,一般工業(yè)過程中的流體介質(zhì),包括液、氣和蒸汽,口徑范圍(DN15以上),各種工作狀態(tài)(高、低溫,常壓、高壓)皆可應用,可以說其應用范圍可與孔板流量計相比美。
3、準確度高,總量測量可達0.2%R;
4、范圍度寬,4:1~15:1至30:1;
5、可解決困難的流量測量問題,如測量含有雜質(zhì)(微粒)之類的臟污流體;原油、污水、高溫渣油、漿液、燒堿液,瀝青等;
6、靈敏度高,能測量微小流量,流速可低至0.08m/s;
7、用于*********(DN15~DN50),低雷諾數(shù)(Red=103~5×103)的流體,它可以彌補標準節(jié)流裝置難以應用的場合,如*********蒸汽流量測量等;
8、可適應高參數(shù)流體的測量,壓力高達數(shù)十MPa,溫度達450℃;
9、可用于雙向流動流體的測量;
10、壓力損失較低,約為標準孔板的一半;
11、抗上游阻流件*力強,上游側(cè)直管段長度一般5~10D即可;
12、可采取干式(掛重法)校驗,給用戶周期校驗帶來方便;
13、直讀式儀表無需外能源,清晰明了,操作簡便,亦可輸出標準信號(脈沖頻率或電流信號);
14、儀表性能價格比高,為經(jīng)濟實惠的流量計;
15、安裝簡單方便,易維護。
五、技術參數(shù):
1、測量范圍0-400t/h;
2、精度等級:0.5%FS 1.0%FS 2.0%FS;
3、輸出信號:4~20mA 二線制輸出與流量成線性關系;
4、供電電壓:12~36VDC;
5、公稱壓力:1.6 2.5 4.0 6.4MPa;
6、環(huán)境溫度:-30℃~60℃(特殊:-40℃~80℃);
7、介質(zhì)溫度:普通型≤100℃(無散熱片);
高溫型≤400℃(帶散熱片);
8、接液材質(zhì):測量室為碳鋼或1Cr18i9Ti;其余為1Cr18Ni9Ti;
9、外殼材質(zhì):鑄鋁;
10、法蘭標準:DIN2501 特殊型由用戶選擇;
11、電纜接口:M20*1.5(內(nèi)螺紋);
12、防護等級:IP65;
13、負載特性:zui大負載電阻=50*(電源電壓-12)=600Ω@24V;
14、報警輸出:集電極開路形式,zui大輸入電流100mA,zui大開關電壓30VDC,帶有偏差帶控制;
15、 脈沖輸出:zui小脈寬50ms,可雙路輸出;
16、 zui大累積流量顯示值50000單位,自動復位;
17、阻尼時間:1~100秒任意可調(diào);
18、 防爆形式、防爆標志、防爆合格證編號。
六、安裝使用注意事項:
(1)安裝注意事項
1、測量管前后應有直管段,直管段的管徑應與流量計測量管管徑相等,如管徑不同要用異徑管連接使入口處管徑相同。流量計上游側(cè)直管段長度一般不小于6~20D之間,按不同上游阻流件類型確定,下游直管段不小于3—4D。 流量計通常是按水平位置校驗的,一般安裝于水平管道使用,當須***安裝于垂直管道時,須用掛重法對流量計進行垂直安裝狀態(tài)校驗,流體方向應自下向上。
2、為便于維修使用及防止流量計啟用時單向受力,并聯(lián)安裝旁路管道流量計下游安裝排泄管,便于對儀表清洗和吹掃,對于測量臟污流體或易凝固及結(jié)晶的介質(zhì)更有必要。靶板與測量管(表體)應同軸安裝,據(jù)曾對某口徑的試驗證明,靶板中心與管道中心若上下偏離1mm,可能引起流量系數(shù)1%一2%的偏離,但左右偏離1mm,則影響不大明顯;
3、安裝防爆型靶式流量計時,應注意檢查是否有防爆標記以及防爆合格證,防爆設備是否完好。
4、對于*********流量計,由于管徑小而流量計相對較重,為防止管道變形或工作時產(chǎn)生振動,應另設支架支撐流量計。對于大口徑流量計可不必另設支架。
(2)使用注意事項
1、流體流動前,應先關閉流量計下游閥門,打開上游閥門,讓流體進入流量計管段。然后緩慢打開流量計下游閥門,同時關閉旁路閥門,使流體緩慢增加,切忌突然打開閥門沖擊靶板損壞儀表。
2、流量計長期運行后,除清洗靶板、測量管的積垢外,應采用掛重法檢查力轉(zhuǎn)換器的特性是否有變化。掛重法是在靶板中心施加與流動相同方向的砝碼重力,調(diào)整儀表,對應于流量計流量上限的力,即按式(16.6)計算的F一,其他流量點則加相關的砝碼,讀取儀表的輸出信號,檢查各點的基本誤差和線性度。“掛重法”在制造廠的產(chǎn)品使用說明書或其他資料 ‘上皆有敘述,亦可參閱。
3、流體作用于靶板的力與掛重作用的力還是有區(qū)別的,因此掛重法并不能*代替實流校準。要獲得高準確度,必要的實流校準還是需要的。
4、在復制或改制靶板時,要注意靶板的加工精度,否則將影響流量系數(shù)。試驗數(shù)據(jù)證明,對于口=0.8的靶式流量計,管徑DN=25mm時,若靶徑偏差0,03mm,流量系數(shù)偏差1%。靶板的加工精度和表面粗糙度對流量系數(shù)亦有影響。
5、流量計運行時,若發(fā)現(xiàn)輸出值晃動,檢查力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是正常的,則可能是由于流體流經(jīng)靶板在其下游產(chǎn)生渦街,使靶受力發(fā)生顫動所致,它與流速大小,介質(zhì)的物性參數(shù)(密度,粘度)等有關,可在力轉(zhuǎn)換及電信號系統(tǒng)中采取阻尼措施改善之。
七、故障處理:
靶式流量計帶故障自檢程序,用戶通過顯示屏可查知部分原因:
1、當管道內(nèi)被測介質(zhì)流速為零時,流量計示值瞬時流量值不為零,造成該現(xiàn)象的主要原因有:
a、安裝前后流量計水平度不一致,以至靶片和靶桿因傾斜而產(chǎn)生軸向水平分力導致瞬時流量存在;
b、流量計長期運行,其傳感器內(nèi)部應力釋放產(chǎn)生微變;
c、安裝或運行過程中,嚴重過載造成零點飄移;
以上三種方式均可參照有關流量計清零的步驟和方法處理。
d、流量計殼體接地不良;
處理方法:用戶重新接地。
e、靶片、靶桿與測具之間被雜物卡??;
處理方法:關閉流量計前后閥門,用工具松開流量計過度部件與測量管之間的連接螺栓,并輕輕的晃動過渡部件或取出,清理雜物后照原樣復位即可。
2、流量計工作過程中示值出現(xiàn)非正常增大,造成該現(xiàn)象的主要原因有:
a、靶片以及靶桿上掛有絲狀及帶狀雜物;
處理方法:參照處理雜物方法。
b、高結(jié)圬條件下,靶片和靶桿產(chǎn)生嚴重結(jié)圬,使受力元件靶板沿測量管軸線上投影面積增加,即靶片與測量管之間環(huán)形過流面積減少,進而在相同流量下,傳感器受力增大,zui終導致流量示值非正常增加;
處理方法:取下過渡部件,用工具將靶片和靶桿以及測量管內(nèi)壁上的圬物清除即可。
3、計量誤差大,造成該現(xiàn)象的原因很多,其zui主要的原因為以下幾種:
a、安裝時流量計與連接管道相對同心度出現(xiàn)較大錯位,密封墊片未同心,從而形成節(jié)流阻件,極大影響被測介質(zhì)流態(tài);
處理方法:調(diào)整安裝狀態(tài)。
b、流量計前后直管段太短,并于流量計前直接安裝了彎頭,閥門等極大干擾被測介質(zhì)流態(tài)部件;
處理方法:按照說明書要求進行安裝或?qū)α髁坑嬤M行實地實流標定。
c、旁通管道泄漏;
處理方法:檢查及更換旁通管路。
d、靶片上繞纏有帶狀雜物,增大了靶片受力;
處理方法:參照前面處理雜物方法。
4、流量計無示值或無發(fā)信號,其原因主要有以下四種:
a、電源接觸不良或脫落 ;
處理方法:對于自帶電池的流量計,檢查電池是否裝穩(wěn),觸點是否良好,以及電池是否有電。對于外接電源,
應檢查連接導線之間連接是否完好,導線是否導通,外供電源是否正常。
b、流量計電路損壞;
處理方法:返廠修理。
c、顯示屏損壞 ;
處理方法:返廠更換。
d、用戶信號接收系統(tǒng)故障;
處理方法:檢查、排除故障。
5、流量計運行過程中示值一直為零,此種現(xiàn)象主要原因有:
a、受力元件(靶片)脫落,導致傳感器無力感應;
處理方法:裝配相同規(guī)格的靶片。
b、流量計傳感器無電壓輸出信號 ;
處理方法:首先判斷傳感器是否損壞,具體的方法是看傳感器數(shù)據(jù)有無變化。
c、被測介質(zhì)流量太小,低于流量計的小刻度流量;
處理方法:返廠重新更換受力元件。
八、選型注意事項:
靶式流量計適合多種場合,多種介質(zhì)的測理,為保證得到滿意的使用效果,建議在選型時,注意以下事項:
1、確定所需的常用流量,并按常用流量的1.5-2.5倍確定zui大流量。
2、指明安裝法蘭的標準,密封形式,尤其對特殊安裝要求,應明確告之。
3、用戶訂貨時,應說明被測流體的介質(zhì),并給出介質(zhì)密度。
4、如需測量特殊介質(zhì),除選用公司提供的測量管材料外,可直接推薦所需的測量管材料。
九、參數(shù)對照表:
被測介質(zhì) | 液體;氣體;蒸汽 |
公稱直徑 | 法蘭式 15~520mm | 夾裝式 15~500mm | 插入式 65~3200mm |
公稱壓力 | 0.5~48MPa | 0.6~42MPa | 0.6~42MPa |
介質(zhì)溫度 | -200℃~+500℃或更高溫度 |
準確度 | ±0.2% | ±0.5% | ±1.0% | ±1.5% |
范圍度 | 1:3(液體) 1:10(蒸汽) | 1:5(液體、氣體) | 1:10(液體、氣體) | 1:10(蒸汽) |
補償形式 | 溫度補償;壓力補償 |
重復性 | 0.05%~0.08% |
供電電源 | 機內(nèi)自備鋰電池(3.6V);外供電源 24VDC |
輸出形式 | 現(xiàn)場顯示;4~20mA 二線制;脈沖 0~5V;RS465/RS132;GPRS 無線遠傳 |
測量管材料 | 碳鋼;不銹鋼;亦可按用戶要求協(xié)商提供 |
防爆等級 | 本安型(ExiaIICT4); 隔爆型(ExdIICT4) |
防護等級 | IP65;IP67 |
法蘭規(guī)格 | 流量計連接法蘭規(guī)格執(zhí)行 GB/T 系列標準,也可以根據(jù)用戶要求特殊加工。 |