幾種常用管道流量計的基礎(chǔ)知識和比較 -技術(shù)文章-廈門湯姆斯自動化科技有限公司

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zui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，影響度。流量測量的度取決于壓力表的度。

　　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*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，度高。但管道的污濁會影響度。

　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。度高。但要對管道壁進行定期的維護，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Promag53）：有源/無源可選，電氣隔離分辨率：2μA有源：4。。。20mA，Ri≤150Ω，Uout=24VDC，抗電流短路

　無源：0/4。。。20mA，Ri≤150Ω,Umax=30VDC。

　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:0.5μA
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（fmax=1250Hz）,打開/關(guān)閉比例1:1

　脈沖寬度:zui大10s.脈沖輸出:脈沖值及脈沖極性可選,zui大脈沖寬度可設(shè)定（0.05...2s）,zui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PN10DIN250l,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表示標定為0.5%.3點標定；1說明認證為無需特殊認證；第二個A表示無防暴要求;K表示外殼防護等為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DIN19200及VDI/VDE264l，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，只有當滿管時才能獲得準確的測量，避免以下安裝位置：

　管道zui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：zui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，安裝傳感器避免例如閥門，三通，彎頭等組件。

　保證以下所需的進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）并處于zui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EMPTYPIPE=故障類型，即測量管部分滿管或*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：zui小電流，４－２０mA（２５mA）→２mA，輸出信號對應(yīng)于零流量；

　zui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。

　　信息來源——廈門湯姆斯自動化科技有限公司

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