幾種常用流量計的基礎(chǔ)知識和比較

幾種常用流量計的基礎(chǔ)知識和比較

幾種常用流量計的基礎(chǔ)知識和比較
　　流量測量是四大重要過程參數(shù)之一（其他的是溫度、壓力和物位）。閉合管道流量計以其采用的技術(shù)分類，如下：

　　差壓流量計(DP)
　　這是最普通的流量技術(shù)，包括孔板、文丘里管和音速噴嘴。DP流量計可用于測量大多數(shù)液體、氣體和蒸汽的流速。DP流量計沒有移動部分，應(yīng)用廣泛，易于使用。但堵塞后，它會產(chǎn)生壓力損失，影響精確度。流量測量的精確度取決于壓力表的精確度。

　　容積流量計(PD)
　　PD流量計用于測量液體或氣體的體積流速，它將流體引入計量空間內(nèi)，并計算轉(zhuǎn)動次數(shù)。葉輪、齒輪、活塞或孔板等用以分流流體。PD流量計的精確度較高，是測量粘性液體的幾種方法之一。但是它也會產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力誤差，以及需裝有移動部件。

　　渦輪流量計
　　當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量計時，流體使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與流體的速度相關(guān)。通過轉(zhuǎn)子感受到的流體平均流速,推導(dǎo)出流量或總量。渦輪流量計可精確地測量潔凈的液體和氣體。像PD流量計，渦輪流量計也會產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力誤差，也需要移動部件。

　　電磁流量計
　　具有傳導(dǎo)性的流體在流經(jīng)電磁場時，通過測量電壓可得到流體的速度。電磁流量計沒有移動部件，不受流體的影響。在滿管時測量導(dǎo)電性液體精確度很高。電磁流量計可用于測量漿狀流體的流速。

　　超聲流量計
　　傳播時間法和多普勒效應(yīng)法是超聲流量計常采用的方法，用以測量流體的平均速度。像其他速度測量計一樣，是測量體積流量的儀表。它是無阻礙流量計，如果超聲變送器安裝在管道外測，就無須插入。它適用于幾乎所有的液體，包括漿體，精確度高。但管道的污濁會影響精確度。

　　渦街流量計
　　渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,游渦的速度與流體的速度成一定比例，從而計算出體積流量。渦街流量計適用與測量液體、氣體或蒸汽。它沒有移動部件，也沒有污垢問題。渦街流量計會產(chǎn)生噪音，而且要求流體具有較高的流速，以產(chǎn)生旋渦。

　　熱質(zhì)量流量計
　　通過測量流體的溫度的升高或熱傳感器降低來測量流體速度。熱式質(zhì)量流量計沒有移動部件或孔，能精確測量氣體的流量。熱質(zhì)量流量計是少數(shù)能測量質(zhì)量流量的技術(shù)之一，也是少數(shù)用于測量大口徑氣體流量的技術(shù)。

　　科里奧利流量計
　　這種流量計利用振動流體管產(chǎn)生與質(zhì)量流量相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)來進(jìn)行測量。科里奧利流量計可用于液體、漿體、氣體或蒸汽的質(zhì)量流量的測量。精確度高。但要對管道壁進(jìn)行定期的維護(hù)，防止腐蝕。


電磁流量計
　　測量原理：法拉第電磁感應(yīng)定律證明一個導(dǎo)體在磁場中運動將感應(yīng)生成一個電勢。采用電磁測量原理，流體就是運動中的導(dǎo)體。感應(yīng)電勢相對于流速成正比并被兩個測量電極所檢測，然后變送器將它進(jìn)行放大，根據(jù)管道橫截面積計算出流量。恒定的磁場由極性交替變化的開關(guān)直流電流而產(chǎn)生。
　　測量系統(tǒng)包括一個變送器和一個傳感器組成。
　　它又有兩種型號：一體化型，變送器和傳感器組成一個整體的機(jī)械單元；分離型，變送器和傳感器被分開安裝。
　　變送器：Promag50（用按鈕操作，兩行顯示）傳感器：PromagW(DN25……2000)
　　技術(shù)參數(shù)
　　測量變量：流速。
　　輸入變量 測量范圍：典型v=0。１……10m/s帶指定測量精度
　　可操作流量范圍：超過1000：1
　　輸入信號 狀態(tài)輸入（輔助輸入）：U=3…30vDC，Ri=5kΩ，電氣隔離�？膳渲茫豪塾嬃浚⊿）復(fù)位，測量值抑制，錯誤信息復(fù)位。 電流輸入（僅當(dāng)Promag 53）：有源/無源可選，電氣隔離分辨率：2μA 有源：4。。。20mA，Ri≤150Ω，Uout=24V DC，抗電流短路
　　無源：0/4。。。20mA，Ri≤150Ω,Umax=30V DC。
　　輸出變量
　　輸出信號 電流輸出:有源/無源可選,電氣隔離,時間常數(shù)可選(0.05...100s),滿量程值可選,溫度系數(shù):典型0.005%o.r./℃;分辨率:0.5 μA
　　有源：0/4...20mA,RL<700Ω(HART: RL ≥250Ω )
　　無源：4...20mA,max.30VDC,Ri≤ 150Ω
　　脈沖/頻率輸出: 無源,集電極開路30VDC,250mA,電氣隔離.
　　頻率輸出:滿量程頻率2...1000Hz(f max =1250Hz),打開/關(guān)閉 比例1:1
　　脈沖寬度:最大10s.
　　脈沖輸出:脈沖值及脈沖極性可選,最大脈沖寬度可設(shè)定(0.05...2s),最大脈沖頻率可選材料 變送器外殼，一體化外殼：噴粉涂層鑄鋁；墻裝外殼：鑄鋁傳感器外殼， DN25...300：噴粉涂層鑄鋁； DN350...2000：涂層鋼
　　型號規(guī)格說明：50W9H-UD0A1AK2C4AW(DN900),50W就是50系列；9H表示口徑為900mm（DN900）；U表示襯底材料為聚亞安酯；D表示過程連接/材料為 PN 10 DIN250l,ST37-2法蘭（適用于DN200-DN2000）；0表示電極材料（所有電極）為1.4435/316L 不銹鋼；A表示標(biāo)定為0.5%.3點標(biāo)定；1說明認(rèn)證為無需特殊認(rèn)證；第二個A表示無防暴要求;K表示外殼防護(hù)等級為IP68,分離型，墻裝式；2表示分離型自帶10m電纜；
　　環(huán)境條件： 環(huán)境溫度 -20...+60℃（傳感器，變送器），在陰暗處安裝，避免陽光直射，尤其在溫暖氣候區(qū)域。
測量精度 參考條件：符合DIN 19200 及VDI/VDE 264l，介質(zhì)溫度：+28℃±k，環(huán)境溫度：+22℃±k，預(yù)熱時間：30分鐘，
安裝時應(yīng)注意，只有當(dāng)滿管時才能獲得準(zhǔn)確的測量，避免以下安裝位置：管道最高點安裝（易聚集氣泡）直接安裝在一根向下的管線的敞開出口前。
　　注意不要在泵的入口側(cè)安裝流量管，以避免抽壓而造成的對流量管襯里的破壞。當(dāng)使用往復(fù)、橫膈膜或柱塞泵時需要在安裝脈沖節(jié)氣閥。
　　當(dāng)向下管道長度超過5m時，在傳感器后安裝一個虹吸管或一個放氣閥。以避免低壓而可能造成的對測量管襯里的破壞。保證滿管，減少含氣量。
　　安裝方位：最適宜的方位可幫助避免氣體的累積和測量管內(nèi)的殘渣存積。
　　垂直安裝；這種方位對易自排空管道系統(tǒng)很理想，并可不加空管檢測電極。
　　水平安裝：測量電極平面必須水平，這樣可以防止由于夾帶的氣泡而產(chǎn)生的電極短時間絕緣。注意：空管檢測功能僅當(dāng)測量裝置為水平安裝及變送器外殼向上時能正確工作。如果振動非常劇烈，應(yīng)將傳感器和變送器分開安裝。
基座，支撐：如果公稱直徑為DN≥350，在能忍受足夠負(fù)載的基座上安裝變送器。注意不允許利用外框承住傳感器的重量。這會使外框變形并破壞內(nèi)部勵磁線圈。如果可能，安裝傳感器最好避免例如閥門，三通，彎頭等組件。
　　保證以下所需的進(jìn)口和出口直管段以確保測量精度：入口長度>10 × DN 出口長度>5 × DN 傳感器及變送器接地 傳感器處于管道中心位置
　　接地：傳感器及介質(zhì)必須有相同的電勢用來保證測量精度及避免電極地腐蝕破壞。等電勢通過在傳感器內(nèi)裝地參考電極保證。如果介質(zhì)在無襯里并接地地金屬管中流動，它可通過連接到變送器外殼而滿足接地要求。對于分離型地接地同上一樣。
　　注意：如果不能確定介質(zhì)地正確接地與否應(yīng)安裝接地環(huán)。
　　故障診斷：
　　電磁流量計
　　如在啟動后或操作期間出現(xiàn)故障，通常根據(jù)下述檢查表進(jìn)行故障診斷，直接找到問題的原因和相應(yīng)的解決方法。
檢查顯示
　　無顯示且無輸出信號：1、檢查電源端子1，2；2、檢查保險絲。
　　無顯示但有信號輸出：1、檢查顯示模塊的電纜連接是否正確地插入放大板；2、顯示模塊損壞；3、測量電極損壞。
　　顯示文字為外文：關(guān)斷電源，同時按住+/-鍵并給測量儀表上電，顯示文字將會是英文（默認(rèn)）并處于最大顯示對比度。
測量值顯示，但無電流或脈沖輸出信號：測量電極損壞。
　　顯示故障：調(diào)試或測量期間的故障會立即顯示故障信息會包含一些符號，這些符號意思如下：S=故障信息 P=過程故障
=故障信息 ！=警告信息 EMPTY PIPE=故障類型，即測量管部分滿管或完全空管03：00：05=故障發(fā)生時間，小時/分鐘/秒 #401=故障代碼
　　電流輸出：最小電流，４－２０mA（２５mA）→２mA，輸出信號對應(yīng)于零流量；
　　最大電流，４－２０mA(25mA) →２５mA。
　　注意：被定義為“警告信息“的系統(tǒng)或過程故障，對于輸入／輸出無影響。