防爆靶式流量計概述

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╃│▩₪。

防爆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）╃✘│：

防爆靶式流量計結構

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）╃✘│：

防爆靶式流量計特點

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╃│▩₪。

防爆靶式流量計技術指標

防爆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╃│▩₪。

防爆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╃│▩₪。

防爆靶式流量計接線

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╃│▩₪。

防爆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；

防爆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╃│▩₪。