低溫型靶式流量計概述

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☁◕◕▩。

低溫型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）↟╃✘│：

低溫型靶式流量計結構

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）↟╃✘│：

低溫型靶式流量計特點

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☁◕◕▩。

低溫型靶式流量計技術指標

低溫型靶式流量計外形及尺寸

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☁◕◕▩。

低溫型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）☁◕◕▩。

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☁◕◕▩。

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）

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）

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☁◕◕▩。

低溫型靶式流量計接線

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）

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↟╃✘│：

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）

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）

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☁◕◕▩。

低溫型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；

低溫型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）

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☁◕◕▩。