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靶式流量計
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靶式流量計概述

靶式流量計採用了最新型電容式力感測器作為測量和敏感傳遞元件✘☁☁☁✘,同時應用了最新數字技術和微電子技術✘☁☁☁✘,是一款適用於高粘度✘╃、低雷諾數及含有微小顆粒的流體和氣體測量的智慧流量計✘↟。採用電容式力感測器是該產品真正實現高精度✘╃、高穩定性的關鍵所在✘↟。靶式流量計既具有傳統孔板✘╃、渦街等流量計無可動部件的特點✘☁☁☁✘,同時又具有與容積式流量計相媲美的測量準確度✘☁☁☁✘,加之其特有的抗干擾✘╃、抗雜質效能✘☁☁☁✘,除能替代常規流量計及常規流體流量測量外✘☁☁☁✘,尤其在高粘度✘╃、易堵卡✘╃、高溫✘╃、高壓✘╃、強腐蝕等流量計量困難的工況中具有很好的應用價值✘☁☁☁✘,目前已廣泛應用於鋼鐵✘╃、石油✘╃、天然氣✘╃、電力✘╃、造紙✘╃、化工✘╃、能源✘╃、食品✘╃、環保等各個領域的流量測量✘↟。

靶式流量計產品分類圖


靶式流量計工作原理

當介質在測量管中流動時✘☁☁☁✘,因其自身的動能透過阻流件(靶片)時而產生的壓差✘☁☁☁✘,並對阻流件有一作用力✘☁☁☁✘,其作用力的大小與介質流速的平方成正比✘↟。阻流件(靶片)接受的作用力F✘☁☁☁✘,經剛性連線的傳遞件(測杆)傳至雙電容感測器✘☁☁☁✘,雙電容感測器產生電容差經高精度AD晶片進行處理✘☁☁☁✘,直接輸出數字訊號✘☁☁☁✘,由此✘☁☁☁✘,透過AD轉換及計算機處理後✘☁☁☁✘,即可得到相應的瞬時流量和累積總量✘☁☁☁✘,其工作原理見示意(圖1)·▩•╃│:

靶式流量計工作原理圖


靶式流量計結構

電容式靶式流量計主要由測量管(外殼)✘╃、雙電容感測器(含阻流元件)✘╃、積算顯示和輸出部分組成✘↟。根據不同的介質和工況✘☁☁☁✘,必須選用相適應的雙電容感測器✘☁☁☁✘,因此✘☁☁☁✘,使用者提供準確的計量物件及引數✘☁☁☁✘,生產廠家選用合適的電容力感測器是產品能否計量準確的關鍵✘↟。其結構如右(圖2)·▩•╃│:

靶式流量計結構圖


靶式流量計特點

1.採用大屏液晶顯示✘☁☁☁✘,可同時顯示多組參量✘☁☁☁✘,讀數更直觀;

2.整臺儀表在設計中無可動部件✘☁☁☁✘,插入式結構✘☁☁☁✘,拆卸方便;

3.可選用多種防腐及耐高低溫材質(如哈氏合金✘☁☁☁✘,鈦等);

4.整機可做成全密封無死角(焊接形式)✘☁☁☁✘,無任何洩漏點✘☁☁☁✘,可耐42MPa高壓;

5.儀表內設自檢程式✘☁☁☁✘,故障現象一目瞭然;

6.感測器不與被測介質接觸✘☁☁☁✘,不存在零部件磨損✘☁☁☁✘,使用安全可靠;

7.具有多種安裝方式供選擇✘☁☁☁✘,如選擇線上插入式✘☁☁☁✘,安裝費用低;

8.具有一體化溫度✘╃、壓力補償✘☁☁☁✘,直接輸出質量或標方;

9.具有可選小訊號切除✘╃、非線性修正✘╃、濾波時間可選擇;

10.能準確測量各種常溫✘╃、高溫500度✘╃、低溫-200度工況下的氣體✘╃、液體流量;

11.計量準確✘☁☁☁✘,精度可達到0.2%;

12.重複性好✘☁☁☁✘,一般為0.05~0.08%✘☁☁☁✘,測量快遞;

13.壓力損失小✘☁☁☁✘,僅為標準孔板的1/2△P左右;

14.抗干擾✘☁☁☁✘,抗雜質能力特強;

15.可根據實際需要更換阻流件(靶片)而改變流量範圍;

16.安裝簡單方便✘☁☁☁✘,極易維護;

17.多種輸出形式✘☁☁☁✘,能遠傳各種引數;

18.抗震動性強✘☁☁☁✘,一定範圍內可測脈動流✘↟。


靶式流量計技術指標

靶式流量計技術引數對照表


靶式流量計外形及尺寸

靶式流量計管道式外形尺寸表

靶式流量計插入式外形尺寸表

連線短管及法蘭公稱直徑氣體採用DN100mm✘☁☁☁✘,液體採用DN50mm✘☁☁☁✘,法蘭規格採用國標1.6MPa✘╃、2.5MPa✘╃、4.0MPa✘☁☁☁✘,密封面形式RF✘↟。

連線法蘭規格

a✘╃、法蘭規格·▩•╃│:公稱壓力0.6MPa~42.0MPa;

b✘╃、法蘭尺寸主要採用國家標準GB/T系列✘☁☁☁✘,並可採用化工行業標準HG系列✘╃、機械行業標準JB/T系列✘☁☁☁✘,也可協商提供按照客戶要求的法蘭✘↟。


靶式流量計的安裝及要求

1.流量計的安裝

高溫型(80度至500度)✘╃、常溫型(-30度至70度)✘╃、低溫型(-200度至-40度)

a.常溫型✘╃、低溫型✘╃、高溫型流量計視不同工況採用水平✘╃、垂直或倒置式安裝(以出廠效驗單為準);

b.介質工作溫度在300度以上時✘☁☁☁✘,使用者應對流量計殼體採取隔熱措施防止熱輻射損壞表頭(表頭工作溫度為-30至70度)✘☁☁☁✘,同理工作溫度-100度以下的介質✘☁☁☁✘,也要採取防凍措施;

c.為保證流量計準確計量✘☁☁☁✘,要求設定前後直管段;(圖8)

d.為保證流量計在檢查及更換時不影響系統工作✘☁☁☁✘,應儘量設定旁通閥(3)及切斷閥(1✘╃、2);(圖8)

e.因工藝需要可採用垂直安裝✘☁☁☁✘,被測介質流向可由下至上✘☁☁☁✘,也可由上至下✘☁☁☁✘,但訂購時應向供貨方說明;

f.流量計口徑與相連的管道口徑尺寸儘量相同✘☁☁☁✘,以減少流動干擾✘☁☁☁✘,造成計量誤差;

g.法蘭式和夾裝式流量計安裝時✘☁☁☁✘,應注意法蘭之間密封墊片內孔尺寸大於流量計和工藝管道通徑6-8mm及否同軸✘☁☁☁✘,以避免因其產生干擾流而影響計量精確度;

h.插入式流量計安裝時✘☁☁☁✘,將短管及法蘭焊到管道上時必須確保流體正對著靶片受力面✘☁☁☁✘,焊接短管高度在100mm(從管道內壁至法蘭密封面的距離);(圖9)

i.對於新完工的工藝管道✘☁☁☁✘,應先進行初步吹掃後再安裝流量計;

j.測量管外壁上箭頭所指方向為被測介質流向;

k.流量計殼體必須可靠接地✘☁☁☁✘,若無接地條件應向廠方說明;

l.流量計連線法蘭規格執行GB/T系列標準✘☁☁☁✘,也可以根據使用者要求特殊加工(以出廠效驗單為準)✘↟。

靶式流量計管道式安裝示意圖

1✘╃、2✘╃、3分別為前後閥和旁通閥;4為流量計✘☁☁☁✘,L≥10D和L≥5D分別為前後直管段長度✘☁☁☁✘,D為管道公稱直徑✘↟。

靶式流量計插入式安裝示意圖


2.流量計設定零點

注·▩•╃│:(流量計安裝後必須先進置零操作)

由於電容式力感測器及阻流件有自重✘☁☁☁✘,在流量計安裝時不在水平方位狀況下✘☁☁☁✘,需要重新設定流量計零點✘↟。

操作程式為·▩•╃│:(也可在管道內無介質流動時直接置零✘☁☁☁✘,高溫型及低溫型流量計必須使管道內溫度達到工作溫度後置零)

靶式流量計設定零點圖

a.關閉流量計下游的閥門;

b.緩慢開啟流量計上游閥門✘☁☁☁✘,使流量計充滿介質;

c.緩慢開啟流量計下游閥門✘☁☁☁✘,使流量計執行10分鐘左右;

d.關閉流量計上✘╃、下游閥門✘☁☁☁✘,並確定管道內流量為零;

e.用白紙或手指按在“ZERO”位置不小於3S;見(圖10)

靶式流量計設定零點操作功能說明圖

注意事項

不允許直接在流量計測量管前後端安裝閥門✘╃、彎頭等極大改變流體流態的部件✘↟。

如果需要在流量計前後管道上安裝閥門✘╃、彎頭等部件也應儘量保證前後直管段長度✘↟。


靶式流量計接線

a✘╃、24V供電型

1.24V供電型流量可具備多種輸出方式✘☁☁☁✘,

a.電流輸出·▩•╃│:4~20mA;電源·▩•╃│:16-32VDC✘☁☁☁✘,二線制;

b.脈衝輸出·▩•╃│:0~1000Hz;內阻1000Ω;電源·▩•╃│:16-32VDC;10mA(帶背光20mA);

c.RS485介面·▩•╃│:電源·▩•╃│:16-32VDC;10mA(帶背光20mA);

d.電流輸出+HART·▩•╃│:4~20mA;電源·▩•╃│:16-32VDC✘☁☁☁✘,二線制;

2.電流輸出特性(圖4)

靶式流量計電流輸出特性圖

以上圖中Imin為流量計最小顯示流量所對應的電流輸出值✘☁☁☁✘,其輸出值的大小為·▩•╃│:

靶式流量計電流輸出值的計算公式

同理·▩•╃│:可計算出滿量程輸出範圍內任-輸出電流及對應流量值✘↟。

3.0~1000HZ脈衝輸出特性(圖5)

靶式流量計脈衝輸出特性圖

4.儀表接線

a.流量計訊號輸出線電氣連線口規格為·▩•╃│:M20×1.5

b.4~20mA電流輸出為二線制(圖6)

c.脈衝輸出為三線制(圖7)

靶式流量計接線圖

b✘╃、3.6V電池供電型

3.6V電池供電型的流量計✘☁☁☁✘,無法顯示電池的容量✘☁☁☁✘,當電池電壓越來越低時✘☁☁☁✘,顯示會慢慢變模糊✘☁☁☁✘,應馬上更換電池✘↟。更換電池應為相同技術引數的電池✘☁☁☁✘,我公司電池可使用兩年✘↟。(可向我廠諮詢或購買)

為提高電池的使用時間✘☁☁☁✘,可透過修改濾波係數LP引數✘☁☁☁✘,該值設定越大✘☁☁☁✘,則代表可以使用更長時間✘☁☁☁✘,但流量計採集速度將會變慢✘↟。


靶式流量計功能介紹

1.溫壓補償

靶式流量計所測量的流量為體積流量✘☁☁☁✘,當所測介質密度受溫度✘╃、壓力變化的影響較大時(如氣體類)✘☁☁☁✘,流量計測量的結果將會產生較大誤差✘☁☁☁✘,為了得到較高的測量精度✘☁☁☁✘,需要實時採集溫度✘╃、壓力引數✘☁☁☁✘,並計算出實時工況的介質密度✘☁☁☁✘,從而可得到準確的質量流量✘↟。

2.流量非線性修正

為提高流量計的測量精度✘☁☁☁✘,採用插值演算法自動對流量係數進行校正✘☁☁☁✘,可精度的校正流量計的線性誤差✘↟。

流量計可設定9個流量修正係數✘☁☁☁✘,分別對10%✘╃、20%✘╃、30%✘╃、40%✘╃、50%✘╃、60%✘╃、70%✘╃、80%✘╃、90%的測量點✘☁☁☁✘,所有修正係數值預設小數後3位✘☁☁☁✘,均為流量係數C1為基礎✘↟。

修正方法·▩•╃│:實際流量係數=(*C)×C1/1000;

舉例·▩•╃│:2C=1010,3C=1004✘☁☁☁✘,當前瞬時流量是滿程的25%✘☁☁☁✘,進行插值演算法✘☁☁☁✘,則25%點的修正係數為1007;

實際流量係數=C1×(1007/1000);

3.溫度修正

當流量計具備溫度補償時✘☁☁☁✘,所以安裝位置✘╃、引線等可能存在測量誤差✘☁☁☁✘,當出現此種情況時✘☁☁☁✘,可透過溫度修正值進行修正✘☁☁☁✘,修正計算方法如下·▩•╃│:

測量結果=採集溫度-(1000-修正值oS)/10

舉例·▩•╃│:標準溫度為250℃✘☁☁☁✘,但流量計顯示251.3℃✘☁☁☁✘,則代入公式計算得到

250=251.3-(1000-修正值oS)/10   則oS=987;

標準溫度為270℃✘☁☁☁✘,但流量計顯示268.3℃✘☁☁☁✘,則代入公式計算得到

270=268.3-(1000-修正值oS)/10   則oS=1017;

靶式流量計現場使用圖


靶式流量計危險場所安裝和防爆型產品的注意事項

電容式靶式流量計(以下簡稱流量計)防爆型產品✘☁☁☁✘,經國家防爆電氣產品質量監督檢驗中心(CQST)檢驗✘☁☁☁✘,符合GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣裝置 第1部分·▩•╃│:通用要求》✘☁☁☁✘,GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆炸性氣體環境用電氣裝置 第2部分·▩•╃│:隔爆型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣裝置 第4部分·▩•╃│:本質安全型“i”》標準規定的要求✘☁☁☁✘,產品防爆標誌為ExdⅡCT4✘╃、ExiaⅡCT4✘↟。

1.流量計在下列環境條件下應能正常工作

a.大氣氣壓·▩•╃│:86~106KPa

b.周圍環境溫度·▩•╃│:-20℃~+60℃(8oF-140oF)

c.周圍環境相對溼度·▩•╃│:≤95%RH(+25℃)

d.隔爆型流量計可適用於含有ⅡA✘╃、ⅡB✘╃、ⅡC級T1~T4組爆炸性氣體混合物的1區✘╃、2區的危險場所;

e.本安型流量計可適用於含有ⅡA✘╃、ⅡB✘╃、ⅡC級T1~T4組爆炸性氣體混合物的0區✘╃、1區✘╃、2區的危險場所;

2.使用者在安裝使用流量計時應注意下列事項

(安裝前須進行下列各項檢查✘☁☁☁✘,如不符合要求✘☁☁☁✘,則不準投入使用)

a.有防爆標誌和防爆合格證編號✘☁☁☁✘,並與電容式靶式流量計的使用場所要求一致;

b.隔爆外殼各零部件聯接正確✘☁☁☁✘,緊固可靠;

c.所有隔爆零件應無裂紋和影響隔爆效能的缺陷;

d.使用者在使用流量計時應可靠接地;

e.隔爆型產品在現場使用✘☁☁☁✘,維護時必須遵守“嚴禁帶電開蓋”的原則;拆裝時✘☁☁☁✘,注意保護隔爆面和螺紋隔爆面不得磕碰和劃傷✘↟。

f.使用者不得自行隨意更換產品的電氣元件及系統配接狀態;

g.隔爆型產品的引入電纜最小外徑為φ6mm;

h.產品有冗餘引入口✘☁☁☁✘,必須用我公司提供的堵頭堵封✘↟。

i.防爆產品使用一定週期後✘☁☁☁✘,必須更換老化件✘↟。如電纜引入裝置密封圈老化變質時應及時更換✘☁☁☁✘,我公司有配件✘☁☁☁✘,須在我公司購買✘↟。

3.本安型防爆產品還應注意

a.本產品符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣裝置 第1部分·▩•╃│:通用要求》✘╃、GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣裝置 第4部分·▩•╃│:本質安全型“i”》標準✘☁☁☁✘,防爆標誌為·▩•╃│:ExiaⅡCT4✘☁☁☁✘,它適用於0區✘╃、1區✘╃、2區✘☁☁☁✘,含有ⅡA~ⅡC類爆炸性氣體混合物場所✘↟。

b.本安引數·▩•╃│:Ui=28VDC✘☁☁☁✘,Ii=93mA✘☁☁☁✘,Po=0.65W✘☁☁☁✘,Ci=0.045uF✘☁☁☁✘,Li=0.33mH;

c.產品安裝應按照GB3836.15-2000《爆炸性氣體環境用電氣裝置 第15部分·▩•╃│:危險場所電氣安裝(煤礦除外)》的有關規定進行✘↟。並由專業人員負責安裝✘↟。經過防爆認證合格的產品✘↟。不允許隨意更換或改動影響防爆效能的元器件和結構✘↟。

d.本產品必須與取得防爆合格證安全柵同時使用✘☁☁☁✘,安全柵須裝在安全場所✘☁☁☁✘,其安裝✘╃、使用✘╃、維護必須遵守安全柵使用說明書;

e.當產品用於連線爆炸性環境0區的本安型產品時✘☁☁☁✘,向安全柵供電的電源變壓器須符合GB3836.4-2000標準第8.1條款要求✘↟。

f.本安系統接線(圖11)

靶式流量計本安系統接線圖

g.安全場所[Exia]ⅡC   危險場所 ExiaⅡCT4

h.本安系統引數都必須遵循如下匹配原則·▩•╃│:Uo≤Ui;Io≤Ii;Po≤Pi;Cc≤Co-Ci;Lc≤Lo-Li

Cc✘╃、Lc·▩•╃│:安全柵到本安產品之間連線電纜(或導線)允許總的最大分佈電容和電感✘☁☁☁✘,Uo·▩•╃│:安全柵的最高輸出電壓✘☁☁☁✘,Io·▩•╃│:安全柵的最大輸出電流✘☁☁☁✘,Po·▩•╃│:安全柵的最大輸出功率✘☁☁☁✘,Lo·▩•╃│:安全柵允許的最大外部電感✘☁☁☁✘,Co·▩•╃│:安全柵允許的最大外部電容;Ui·▩•╃│:本安產品的最高輸入電壓✘☁☁☁✘,Ii·▩•╃│:本安產品的最大輸入電流✘☁☁☁✘,Pi·▩•╃│:本安產品的最大輸入功率✘☁☁☁✘,Li·▩•╃│:本安產品的最大內部電感✘☁☁☁✘,Ci·▩•╃│:本安產品的最大內部電容✘↟。符號詳細意義見GB3836.4-2000標準✘↟。

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