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金屬管浮子流量計(jì)

適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測(cè)量；工作可靠，維護(hù)量小，壽命長(zhǎng)；對(duì)于直管段要求不高；較寬的流量比10：1；雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)/累計(jì)流量顯示，可帶背光單軸靈敏指示；非接觸磁耦合傳動(dòng)；全金屬結(jié)構(gòu)，適于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)；可用于易燃、易爆危險(xiǎn)場(chǎng)合；可選二線制、電池、交流供電方式；多參數(shù)標(biāo)定功能；帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能.

金屬管浮子流量計(jì)技術(shù)參數(shù)

　　測(cè)量范圍:水（20℃）1-200000 l／h 空氣（20℃，0．1013MPa）0．03－4000m3／h 參見流量表，特殊流量可訂制

　　量程比：標(biāo)準(zhǔn)型10：1 特殊型20：1

　　精度：標(biāo)準(zhǔn)型1．5級(jí) 特殊型1．0級(jí)

　　壓力等級(jí)：標(biāo)準(zhǔn)型： DN15－DN50 4.0MPa DN80-DN200 1.6MPa

　　特殊型： DN15－DN50 25MPa ?DN80-DN200 16MPa

　　夾套的壓力等級(jí)為1．6MPa

　　特殊型在選型和訂貨前應(yīng)與工廠協(xié)商

　　壓力損失：7kPa-70kPa

　　介質(zhì)溫度：標(biāo)準(zhǔn)型：－80℃-＋200℃：PTFE：0℃－85℃

　　高溫型：zui高可達(dá)400℃

　　介質(zhì)粘度：DN15: <5mPa.sF15.1-F15.3

　　<30mPa.sF15.4-F15.8

　　DN25: <250mPFa.s

　　DN50-DN150: <300mPa.s

　　環(huán)境溫度：液晶型－30℃－+85℃

　　指針型－40℃－+120℃

　　連接形式：標(biāo)準(zhǔn)型：DIN2501標(biāo)準(zhǔn)法蘭

　　特殊型：由用戶的任意標(biāo)準(zhǔn)法蘭或螺紋

　　電纜接口：M20＊1．5

　　供電電源：標(biāo)準(zhǔn)型24VDC二線制4－20mA（10．8VDC－36VDC）

　　交流型：85－265VAC ? ?50HZ

選擇所需要的工藝參數(shù)

　　1、工藝管道的口徑

　　2、被測(cè)量工藝介質(zhì)的名稱、性質(zhì)、密度、粘度

　　3、被測(cè)量介質(zhì)的工作溫度

　　4、被測(cè)量介質(zhì)的工作壓力（壓力的大小決定浮子的質(zhì)量）

　　5、被測(cè)量介質(zhì)的流量

6、現(xiàn)場(chǎng)工礦狀況

檢測(cè)原理

檢測(cè)部分是由一個(gè)自下向上擴(kuò)張的垂直錐形管和一個(gè)沿著錐形管軸可以上下自由移動(dòng)的浮子組成。工作原理如圖1所示，被測(cè)流體從下向上經(jīng)過錐管和浮子形成的環(huán)隙時(shí)，浮子上、下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有著對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　體積流量Q的基本方程式為：

　　式中α 儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；

　　ε 被測(cè)流體為氣體時(shí)氣體膨脹系數(shù)，通常由于此系數(shù)校正量很小而被忽略，且通過校驗(yàn)已將它包括在流量系數(shù)內(nèi)，如為液體則ε= 1

　　△F 流通環(huán)形面積，m2 ；

　　g 當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，m/s2；

　　Vf 浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；

　　ρf 浮子材料密度，kg/m3；

　　ρ 被測(cè)流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；

　　Ff 浮子工作直徑（zui大直徑）處的橫截面，m2；

　　Gf 浮子重量，kg。

　　流通環(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如式（3）所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、β為常量。

　　式中有h的二次項(xiàng)，一般不能忽略此非線性關(guān)系，只有在圓錐角很小時(shí)，才可視為近似線性。

　　式中d 浮子zui大直徑（即工作直徑），m;

　　h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子zui大直徑處上升高度，m;

　　β 錐管的圓錐角；

　　a、b 為常數(shù)

　　從（1），（2），（3）公式可知，在一定的條件下，浮子在錐管內(nèi)的高度與體積流量有一定的比例對(duì)應(yīng)關(guān)系。讀出浮子的高度，就可以知道相對(duì)應(yīng)的體積流量，再通過轉(zhuǎn)換器，將浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的體積流量所對(duì)應(yīng)的刻度，這就是的檢測(cè)原理。

　　轉(zhuǎn)換指示器

　　轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的體積流量的刻度。從輸出信號(hào)來分：有就地顯

　　示型和遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出型：

　　就地顯示型：由就地指示器中的隨動(dòng)磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電動(dòng)指針通過刻度盤指示出此時(shí)流量

　　智能遠(yuǎn)傳型，由智能型指示器中的隨動(dòng)磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)傳感磁鋼及指針，通過一個(gè)磁傳感器將磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，微處理器處理，D/A輸出，LCD液晶顯示，來顯示出瞬時(shí)流量及累積流量大小。（如下圖所示）

　　式中α 儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；

　　△F 流通環(huán)形面積，m2 ；

　　g 當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，m/s2；

　　Vf 浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；

　　ρf 浮子材料密度，kg/m3；

　　ρ 被測(cè)流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；

　　Ff 浮子工作直徑（zui大直徑）處的橫截面，m2；

　　Gf 浮子重量，kg。

　　流通環(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如式（3）所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、β為常量。

　　式中有h的二次項(xiàng)，一般不能忽略此非線性關(guān)系，只有在圓錐角很小時(shí)，才可視為近似線性。

　　式中d 浮子zui大直徑（即工作直徑），m;

　　h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子zui大直徑處上升高度，m;

　　β 錐管的圓錐角；

　　a、b 為常數(shù)

　　轉(zhuǎn)換指示器

　　轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的體積流量的刻度。從輸出信號(hào)來分：有就地顯

　　示型和遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出型：

口徑、浮子號(hào)及刻度的計(jì)算

1、計(jì)算方法

　?。?）根據(jù)用戶給出的數(shù)據(jù)，選擇適當(dāng)?shù)墓接?jì)算相應(yīng)標(biāo)校介質(zhì)的流量Qs:

　　其中：Qs-標(biāo)校介質(zhì)（水或空氣）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20℃，0.1013Mpa）的流量

　　Q-用戶介質(zhì)流量 K-修正系數(shù)

　　（2）根據(jù)計(jì)算得到的 Qs值，查流量表來確定選用的浮子號(hào)及測(cè)量管的口徑（流量表中的數(shù)值都是水或空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量值）

　?。?）確定測(cè)量管口徑和浮子號(hào)后，建議用下式確定被測(cè)介質(zhì)流量刻度的上限值Q：

　　其中：Qi查流量表中選取某一浮子號(hào)對(duì)應(yīng)的水或空氣流量的zui大值。

　?。?）由于計(jì)算中沒有考慮粘度的修正，有可能與工廠計(jì)算的結(jié)果產(chǎn)生差異。

2、修正系數(shù)K的確定

　　（1）對(duì)于液體介質(zhì)

　　a、如果Q是液體體積流量則用下式計(jì)算K：

　　b、如果Q是液體質(zhì)量流量則用下式計(jì)算K：

　　其中：ρf:所選浮子密度（g/cm3）

　　不銹鋼浮子密度為7.8

　　聚四氟乙烯浮子（PTFE）密度為3.4

　　鎳基合金（Hasloy）密度為8.3

　　ρ:被測(cè)介質(zhì)的密度

　?。?）對(duì)于氣體體介質(zhì)

　　a、如果Q是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20℃，0.1013Mpa）氣體的體積流量，則用下式計(jì)算K：

　　b、如果Q是操作狀態(tài)下氣體的體積流量，則用下式計(jì)算K：

　　c、如果Q是氣體的質(zhì)量流量，則用下式計(jì)算K：

　　在以上各式中：

　　ρ：被測(cè)介質(zhì)的密度：被測(cè)氣體介質(zhì)在20℃,0.1013MPa狀態(tài)下密度（kg/m3）

　　P：被測(cè)氣體介質(zhì)的壓力（MPa）

　　T：被測(cè)氣體介質(zhì)的溫度（K）

　　ρ0：空氣在20℃,0.1013MPa情況下密度（1.205kg/m3）

　　P 0：標(biāo)校介質(zhì)的壓力（0.1013MPa）

　　T 0：標(biāo)校介質(zhì)的溫度（293.15K）

　　d、輔助密度換算公式

　　其中：ρst: 被測(cè)氣體介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度（Kg/m3）

　　ρt: 被測(cè)氣體介質(zhì)在操作狀態(tài)下密度（Kg/m3）

　　Tt: 被測(cè)氣體介質(zhì)在操作狀態(tài)下溫度（K）

　　Pt:被測(cè)氣體介質(zhì)在操作狀態(tài)下壓力（MPa）

　　p0:被測(cè)氣體介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓力（MPa）

　　T0:被測(cè)氣體介質(zhì)在操作狀態(tài)下溫度（K）

結(jié)構(gòu)

1、高溫型結(jié)構(gòu)（G型）

　　高溫結(jié)構(gòu)型（G型）是用于介質(zhì)溫度過高或過低而需要對(duì)測(cè)量管采取保溫隔熱措施的介質(zhì)的流量測(cè)量。高溫型結(jié)構(gòu)是加大了測(cè)量管與指示器之間的距離來增加散熱、增加隔熱材料厚度，保證指示器工作在允許的環(huán)境溫度范圍內(nèi)。選型為"G"型。

　　G型可以測(cè)量溫度達(dá)-80℃-+300℃的介質(zhì)的流量。

　　2、帶阻尼器裝置的結(jié)構(gòu)（Z型）

　　阻尼器結(jié)構(gòu)型用于流量計(jì)入口流量（壓力）不穩(wěn)定時(shí)的介質(zhì)流量測(cè)量，特別是對(duì)于氣體的測(cè)量。它的結(jié)構(gòu)如圖所示.

　　3、夾套型結(jié)構(gòu)（T型）

　　夾套型結(jié)構(gòu)用于對(duì)需要伴熱或冷卻（如高粘度和易結(jié)晶）的介質(zhì)的流量測(cè)量。在夾套中通過加熱或冷卻介質(zhì)，使低沸點(diǎn)、低凝固點(diǎn)流體不汽化和不結(jié)晶。

　　伴熱介質(zhì)的導(dǎo)入和導(dǎo)出連接,標(biāo)準(zhǔn)型要用HG20594-97 DN15 PN1.6法蘭,其它的法蘭規(guī)格連接可與生產(chǎn)廠標(biāo)明,夾套的壓力等級(jí)為1.6MPa.

　　夾套型流量計(jì)結(jié)構(gòu)見FA標(biāo)準(zhǔn)型流量計(jì)法蘭、外形尺寸圖。

　　4、高壓型結(jié)構(gòu)（Y型）

　　高壓型結(jié)構(gòu)用于被測(cè)介質(zhì)壓力大于標(biāo)準(zhǔn)的壓力等級(jí)的流量測(cè)量。高壓型結(jié)構(gòu)如下圖所示。目前FFM64系列的zui高壓力可以達(dá)到32MPa。另外高壓型流量計(jì)可提供內(nèi)置磁過濾器型，安裝高度均為350mm。FA、FB和FC型zui大壓力為10MPa.

高壓型外形尺寸及重量

注:1、G為儀表重量（kg）

　　的安裝注意事項(xiàng)

　　為了能讓正常工作且能達(dá)到一定的測(cè)量精度，在安裝流量計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

　　·必須垂直安裝在無振動(dòng)的管道上。流體自下而上流過流量計(jì),且垂直度優(yōu)于2°,水平安裝時(shí)水平夾角優(yōu)于2°；

　　·為了方便檢修和更換流量計(jì)、清洗測(cè)量管道，安裝在工藝管線上的應(yīng)加裝旁路管道和旁路閥；

　　·入口處應(yīng)有5倍管徑以上長(zhǎng)度的直管段，出口應(yīng)有250mm直管段；

　　·如果介質(zhì)中含有鐵磁性物質(zhì)，應(yīng)安裝磁過濾器；如果介質(zhì)中含有固體雜質(zhì)，應(yīng)考慮在閥門和直管段之間加裝過濾器；

　　·當(dāng)用于氣體測(cè)量時(shí)，應(yīng)保證管道壓力不小于5倍流量計(jì)的壓力損失，以使浮子穩(wěn)定工作；

　　·為了避免由于管道引起的流量計(jì)變形，工藝管線的法蘭必須與流量計(jì)的法蘭同軸并且相互平行，管道支撐以避免管道振動(dòng)和減小流量計(jì)的軸向負(fù)荷，測(cè)量系統(tǒng)中控制閥應(yīng)安裝在流量計(jì)的下游：

　　·測(cè)量氣體時(shí)，如果氣體在流量計(jì)的出口直接排放大氣，則應(yīng)在儀表的出口安裝閥門，否則將會(huì)在浮子處產(chǎn)生氣壓降而引起數(shù)據(jù)失真。

　　·安裝PTFE襯里的儀表時(shí)，法蘭螺母不要隨意不對(duì)稱擰得過緊，以免引起PTEF襯里變形；

　　·帶有液晶顯示的儀表，要盡量避免陽(yáng)光直射顯示器，以免降低液晶使用壽命；帶有鋰電池供電的儀表，要盡量避免陽(yáng)光直射、高溫環(huán)境（≥65℃）以免降低鋰電池的容量和壽命。

　　用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測(cè)量；工作可靠，維護(hù)量小，壽命長(zhǎng)；對(duì)于直管段要求不高；較寬的流量比10：1；雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)/累計(jì)流量顯示，可帶背光單軸靈敏指示；非接觸磁耦合傳動(dòng)。

產(chǎn)品選型

代號(hào)	測(cè)量管結(jié)構(gòu)
HP-50	下進(jìn)上出
HP-51	下進(jìn)上橫出
HP-52	下橫進(jìn)上橫出
HP-53R	右進(jìn)左出
HP-53L	左進(jìn)右出
	代號(hào)	接液材質(zhì)
R0	0Cr18Ni2Mo2Ti
R1	1Cr18Ni9Ti
Rp	PTFE
T1	鈦合金
Rl	316L
	代號(hào)	管道口徑
DN15	15
DN25	25
DN50	50
DN80	80
DN100	100
DN150	150
DN200	200
	代號(hào)	附加結(jié)構(gòu)
無
T	夾套型
Z	阻尼型
G	高溫型
Y	高壓型
	代號(hào)	指示器形式代碼組合
M1	就地指示器，機(jī)械指示瞬時(shí)流量
M2	供電型，機(jī)械指示瞬時(shí)流量，液晶顯示瞬時(shí)/累積流量
M3	供電型，無機(jī)械指示，液晶顯示瞬時(shí)/累積流量
	代碼	供電方式
無	只限M1指示器
A	220VAC，4－20mA輸出
B	電池供電，無輸出
C	24VDC，二線制供電，4－20mA輸出
D	24VDC，三、四線制供電，4－20mA輸出
	代號(hào)	防爆標(biāo)志
l	本安iaCT5方型殼體
d	隔爆Diibt4園殼體
	代號(hào)	報(bào)警或脈沖輸出
無	無報(bào)警或脈沖輸出
K1	上限報(bào)警或一路脈沖輸出
K2	下限報(bào)警或一路脈沖輸出
K3	上、下限報(bào)警或雙路脈沖輸出

　選擇測(cè)量流量時(shí)一定要準(zhǔn)確知道被量程介質(zhì)的密度，管徑及壓力、流量的大小，參數(shù)越精確，做出來的精度就越高。

　　^[2]確定浮子及確定口徑的計(jì)算方法

　　1、流量表中空氣的流量是指在20℃，0.1013Mpa，水的流量是指20℃的狀態(tài)下的正常流量，其允許范圍是正常流量的±10%，通過計(jì)算，在這個(gè)流量范圍內(nèi)都可以確定浮子及口徑。

　　2、若計(jì)算結(jié)果不在此范圍，可以通過計(jì)算確定。

　　3、口徑、浮子的確定原則上須通過計(jì)算。

　　流量刻度的確定：

　　A、對(duì)于氣體：

　　Qi=QV（空氣）÷Fi可選擇的流量刻度范圍：0.9-1.1

　　其中：i=n 指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件

　　i=a 指實(shí)際狀態(tài)條件

　　i=a 指氣體質(zhì)量流量

　　QV（空氣）指在流量表中確定的，對(duì)應(yīng)某個(gè)浮子號(hào)的空氣的體積流量。

　　B、對(duì)于液體：

　　其中：i=v 指液體的體積流量

　　i=m 指液體的質(zhì)量流量

　　QV（水）指在流量表中確定的，對(duì)應(yīng)某個(gè)浮子號(hào)的水的體積流量

　　^【3】

故障現(xiàn)象	原因	對(duì)策
實(shí)際流量與指示值不*	因腐蝕，浮子流量、體積、zui大直徑變化；錐形管內(nèi)徑尺寸變化	換耐腐蝕材料。若浮子尺寸與調(diào)換前相同，可按新重量、密度換算或重新標(biāo)定；若尺寸也不同，則必須重新標(biāo)定。浮子zui大直徑圓柱面磨損而表面粗糙，影響測(cè)量值時(shí)，更換新轉(zhuǎn)子。工程塑料制成或包襯的浮子，可能產(chǎn)生溶脹，zui大直徑和體積變化，換用合適材料的浮子
實(shí)際流量與指示值不*	浮子、錐形管附著水垢污臟等異物層	清洗，防止損傷錐形管內(nèi)表面和浮子zui大直徑圓柱面，保持原有表面粗糙度
實(shí)際流量與指示值不*	液體物性變化	按變化后物性參數(shù)修正讀數(shù)
實(shí)際流量與指示值不*	氣體、蒸汽、壓縮性流體溫度壓力變化	按新條件作換算修正
實(shí)際流量與指示值不*	流體脈動(dòng)、氣體壓力急劇變化，指示值波動(dòng)	加裝緩沖罐，或改用有阻尼機(jī)構(gòu)儀表
實(shí)際流量與指示值不*	液體中混有氣泡，氣體中混有液滴	排除氣泡或液滴
實(shí)際流量與指示值不*	用于液體時(shí)儀表內(nèi)部死角滯留氣體，影響浮子部件浮力	對(duì)小流量?jī)x表及運(yùn)行在低流量時(shí)影響顯著，排除氣體
流量變動(dòng)而浮子或指針移動(dòng)呆遲	浮子和導(dǎo)向軸間有微粒等異物或?qū)蜉S彎曲等原因卡住	拆卸清洗，鏟除異物或固著層，校直導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸彎曲原因大多是電磁閥快速啟閉，浮子急劇升隆沖擊所致，改變運(yùn)作方式
流量變動(dòng)而浮子或指針移動(dòng)呆遲	帶磁耦合浮子組件磁鐵周圍附著鐵粉或顆粒指示部分連桿或指針卡住	拆卸清除，運(yùn)行初期利用旁路管充分清洗管道。在儀表前面加裝過濾器手動(dòng)與磁鐵耦合連接的運(yùn)動(dòng)連桿，有卡住部位調(diào)整之。檢查旋轉(zhuǎn)軸與軸承間是否有異物阻礙運(yùn)動(dòng)，清除或換零件
流量變動(dòng)而浮子或指針移動(dòng)呆遲	工程塑料浮子和錐形管世塑料管襯里溶脹，或熱膨脹而卡住	換耐腐蝕材料零件。較高溫度介質(zhì)盡量不用塑料，改用耐腐蝕金屬的零件
流量變動(dòng)而浮子或指針移動(dòng)呆遲	磁耦合的磁鐵磁性下降	卸下儀表，用手上下移動(dòng)浮子，確認(rèn)指示部分指針等平穩(wěn)地跟隨移動(dòng)；不跟隨或跟隨不穩(wěn)定則換新零件或充磁。為防止磁性減弱，禁止兩耦合件相互打擊