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質(zhì)量流量計(jì)

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金湖黃河自動(dòng)化儀表廠

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詳細(xì)介紹

流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生一個(gè)力，它是科里奧利在1832年研究輪機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，簡(jiǎn)稱科氏力。在1977年由美國(guó)高準(zhǔn)(Micro Motion)公司的創(chuàng)始人根據(jù)此原理研發(fā)出一臺(tái)可以實(shí)際使用的質(zhì)量流量計(jì)。質(zhì)量流量計(jì)以科氏力為基礎(chǔ)，在傳感器內(nèi)部有兩根平行的流量管，中部裝有驅(qū)動(dòng)線圈，兩端裝有檢測(cè)線圈，變送器提供的激勵(lì)電壓加到驅(qū)動(dòng)線圈上時(shí)，振動(dòng)管作往復(fù)周期振動(dòng)，工業(yè)過(guò)程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動(dòng)管，就會(huì)在振管上產(chǎn)生科氏力效應(yīng)，使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，安裝在振管兩端的檢測(cè)線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)的相位差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。計(jì)算機(jī)解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時(shí)，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測(cè)量介質(zhì)的溫度。

質(zhì)量流量計(jì)直接測(cè)量通過(guò)流量計(jì)的介質(zhì)的質(zhì)量流量，還可測(cè)量介質(zhì)的密度及間接測(cè)量介質(zhì)的溫度。由于變送器是以單片機(jī)為核心的智能儀表，因此可根據(jù)上述三個(gè)基本量而導(dǎo)出十幾種參數(shù)供用戶使用。質(zhì)量流量計(jì)組態(tài)靈活，功能強(qiáng)大,性能價(jià)格比高，是新一代流量?jī)x表。

測(cè)量管道內(nèi)質(zhì)量流量的流量測(cè)量?jī)x表。在被測(cè)流體處于壓力、溫度等參數(shù)變化很大的條件下，若僅測(cè)量體積流量，則會(huì)因?yàn)榱黧w密度的變化帶來(lái)很大的測(cè)量誤差。在容積式和差壓式流量計(jì)中，被測(cè)流體的密度可能變化30%，這會(huì)使流量產(chǎn)生30～40%的誤差。隨著自動(dòng)化水平的提高，許多生產(chǎn)過(guò)程都對(duì)流量測(cè)量提出了新的要求。化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是受原料的質(zhì)量(而不是體積)控制的。蒸氣、空氣流的加熱、冷卻效應(yīng)也是與質(zhì)量流量成比例的。產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格控制、精確的成本核算、飛機(jī)和的燃料量控制，也都需要精確的。因此質(zhì)量流量計(jì)是一種重要的流量測(cè)量?jī)x表。

測(cè)量原理

質(zhì)量流量計(jì)是采用感熱式測(cè)量，通過(guò)分體分子帶走的分子質(zhì)量多少?gòu)亩鴣?lái)測(cè)量流量，因?yàn)槭怯酶袩崾綔y(cè)量，所以不會(huì)因?yàn)闅怏w溫度、壓力的變化從而影響到測(cè)量的結(jié)果。質(zhì)量流量計(jì)是一個(gè)較為準(zhǔn)確、快速、可靠、高效、穩(wěn)定、靈活的流量測(cè)量?jī)x表，在石油加工、化工等領(lǐng)域?qū)⒌玫礁訌V泛的應(yīng)用，相信將在推動(dòng)流量測(cè)量上顯示出巨大的潛力。質(zhì)量流量計(jì)是不能控制流量的，它只能檢測(cè)液體或者氣體的質(zhì)量流量，通過(guò)模擬電壓、電流或者串行通訊輸出流量值。但是，質(zhì)量流量控制器，是可以檢測(cè)同時(shí)又可以進(jìn)行控制的儀表。質(zhì)量流量控制器本身除了測(cè)量部分，還帶有一個(gè)電磁調(diào)節(jié)閥或者壓電閥，這樣質(zhì)量流量控制本身構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，用于控制流體的質(zhì)量流量。質(zhì)量流量控制器的設(shè)定值可以通過(guò)模擬電壓、模擬電流，或者計(jì)算機(jī)、PLC提供。

主要特點(diǎn)

1. 適用多種介質(zhì)

2. 測(cè)量準(zhǔn)確度高

3. 安裝直管段要求低

4. 可靠性好

5. 維修率低

6. 具有核心處理器

技術(shù)指標(biāo):

主要參數(shù)

質(zhì)量流量精度: ±0.002×流量±零點(diǎn)漂移

密度測(cè)量精度: ±0.003g/cm3

密度測(cè)量范圍: 0.5~1.5g/cm3

溫度測(cè)量精度: ±1°C

傳感器

環(huán)境溫度: －40~60°C

介質(zhì)溫度: －50~200°C

防爆類(lèi)型: iBⅡBT3

關(guān)聯(lián)設(shè)備: 配套變送器

變送器

工作溫度: 0~60°C

相對(duì)濕度: 95%以下

電源: 220±10%VAC,50Hz或24±5%VDC,40W

圖1為量熱式質(zhì)量流量計(jì)。當(dāng)流體靜止時(shí)，熱源兩端對(duì)稱放置的溫差電偶指示溫度相等。常用的旁通管式質(zhì)量流量計(jì)把管路用細(xì)管分成無(wú)數(shù)小型管路，再把其中一個(gè)管路引出來(lái)，把傳感器置于旁通管外，此方法測(cè)量元件與介質(zhì)隔開(kāi)，但是響應(yīng)速度和精度稍低，通過(guò)加工技術(shù)的進(jìn)步，流量計(jì)的精度和重復(fù)性都有了很高的進(jìn)步。

圖2為雙孔板差壓式質(zhì)量流量計(jì)。在管道A、B處安裝兩個(gè)相同的孔板。在分流管道中裝有兩個(gè)相同的可產(chǎn)生方向相反的恒定體積流量q的定流量泵。兩孔板前后壓力差△P=P1-P3=4KρQq，與ρ、Q成正比。式中K為常系數(shù)，ρ為密度，Q為管道體積流量，ρQ即為質(zhì)量流量。

圖3為雙葉輪式質(zhì)量流量計(jì)。在殼體內(nèi)同軸地安裝兩個(gè)葉片角不等的葉輪，中間用彈簧連成一體。兩輪受到的轉(zhuǎn)矩之差,使彈簧扭轉(zhuǎn)角α。 α與質(zhì)量流量M 和角頻率&owega;之積成比例,即α ∝M&owega;。測(cè)出角位移 α所需的時(shí)間 , 即可測(cè)出M 值。測(cè)量的方法是：在殼體上裝兩個(gè)電磁檢測(cè)器，當(dāng)個(gè)渦輪產(chǎn)生脈沖時(shí),開(kāi)始計(jì)數(shù)。第二個(gè)渦輪產(chǎn)生脈沖時(shí),停止計(jì)數(shù)。根據(jù)計(jì)數(shù)器的標(biāo)準(zhǔn)頻率測(cè)出時(shí)間t，進(jìn)而求出M 值。

間接式質(zhì)量流量計(jì) 　間接式質(zhì)量流量計(jì)有 3種主要型式:速度式流量計(jì)與密度計(jì)的組合,節(jié)流式（或靶式）流量計(jì)與容積式流量計(jì)的組合，節(jié)流式（或靶式）流量計(jì)與密度計(jì)組合。

帶微型機(jī)的質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x表又稱為質(zhì)量流量計(jì)算機(jī)，是一種通用性的新型流量測(cè)量?jī)x表。它可以輸入流體的密度、流量(渦輪流量計(jì)、節(jié)流流量計(jì))、比重、溫度、壓力、熱量等信號(hào)。

質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
1.優(yōu)點(diǎn)
熱式質(zhì)量流量計(jì)可測(cè)量低流速（氣體0.02～2m/s）微小流量，浸入式熱式質(zhì)量流量計(jì)可測(cè)量低～中偏高流速（氣體2～60m/s）,插入式熱式質(zhì)量流量計(jì)更適合于大管徑。
熱式質(zhì)量流量計(jì)無(wú)可活動(dòng)部件，無(wú)分流管的熱分布式儀表無(wú)阻流件，壓力損失很小，帶分流管的熱分布式儀表和浸入性儀表，雖在測(cè)量管道中置有阻流件，但壓力損失也不大。
熱式質(zhì)量流量計(jì)使用性能相對(duì)可靠。與推導(dǎo)式質(zhì)量流量?jī)x表相比，不需溫度傳感器，壓力傳感器和計(jì)算單元等，僅有流量傳感器，組成簡(jiǎn)單，出現(xiàn)故障率小。
氣體的比熱容會(huì)隨著壓力溫度而變，但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數(shù)。
2.缺點(diǎn)
.熱式質(zhì)量流量計(jì)響應(yīng)迅速；
.被測(cè)量氣體組分變化較大的場(chǎng)所，因cp值和熱導(dǎo)率變化，測(cè)量值會(huì)有較大變化而產(chǎn)生誤差；
.對(duì)小流量而言，儀表會(huì)給被測(cè)氣體帶來(lái)相當(dāng)熱量；
.對(duì)于熱分布式熱式質(zhì)量流量計(jì)，被測(cè)氣體若在管壁沉積垢層影響測(cè)量值，必須定期清洗對(duì)細(xì)管型儀表更有易堵塞的缺點(diǎn)，一般情況下不能使用；
.對(duì)脈動(dòng)流在使用上將受到限制；
.液體用熱式質(zhì)量流量計(jì)對(duì)于粘性液體在使用上亦受到限制。

產(chǎn)品選型：

HH-RSQ	熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)
公程通徑	-XX	100表示DN100
安裝形式		G	管道式
		C	插入式	1		螺紋連接
				2		法蘭連接
公稱壓力			A	0~0.6MPA
			B	0~1.0MPA
			C	0~1.6MPA
			D	0~2.5MPA
			E	0~4.0MPA
			F	0~6.4MPA
			G	0~10MPA
			H	0~16MPA
工藝條件				0	普通
				1	防腐
				2	防爆
				3	高溫
輸入信號(hào)					A		無(wú)輸出
					B		4~20MA
					C		RS485 MODBUS
供電電源							1	220V AC
							2	24V DC

質(zhì)量流量計(jì)分類(lèi)
熱式質(zhì)量流量計(jì)根據(jù)熱源及測(cè)溫方式的不同可分為接觸式和非接觸式兩種：
1.接觸式熱式質(zhì)量流量計(jì)
這種質(zhì)量流量計(jì)的加熱元件和測(cè)溫元件都置于被測(cè)流體的管道內(nèi)，與流體直接接觸，常被稱為托馬斯流量計(jì)，適于測(cè)量氣體的較大質(zhì)量流量，由于加熱及測(cè)量元件與被測(cè)流體直接接觸，因此元件易受流體腐蝕和磨損，影響儀表的測(cè)量靈敏度和使用壽命。測(cè)量高流速、有腐蝕必的流體時(shí)不宜選用，這就是接觸式的缺點(diǎn)。
2.非接觸式熱式質(zhì)量流量計(jì)
這種流量計(jì)的加熱及測(cè)溫元件都置于流體管道外，與被測(cè)流體不直接接觸，克服了接觸式的缺點(diǎn)。

傳感器參數(shù)：

管段傳感器數(shù)據(jù)表（螺紋連接）

內(nèi)徑（mm）DN	重量（Kg）	安裝長(zhǎng)度（mm）L	連接螺紋		額定壓力（MPa）
內(nèi)徑（mm）DN	重量（Kg）	安裝長(zhǎng)度（mm）L	帶連接件	不帶連接件	額定壓力（MPa）
20	4.5	280	R3/4″	G1″	1.6MPa
25	4.7	280	R1″	G11/4″
40	5.0	280	R11/2″	G2″

注：DN<20mm時(shí)，傳感器尺寸請(qǐng)咨詢我公司
管段傳感器尺寸表(法蘭連接)

內(nèi)徑（mm）DN	重量（Kg）	安裝長(zhǎng)度（mm）L	法蘭尺寸（mm）			額定壓力（MPa）
內(nèi)徑（mm）DN	重量（Kg）	安裝長(zhǎng)度（mm）L	D	D0	N×A	額定壓力（MPa）
20	6.2	280	105	75	4×14	1.0
25	6.6	280	115	85	4×14
32	7.2	280	140	100	4×18
40	8.2	280	150	110	4×18
50	9.6	280	165	125	4×18
65	10.8	280	185	145	4×18
80	13.1	280	200	160	8×18
100	16.5	280	220	180	8×18
125	19.6	290	250	210	8×18
150	29.8	310	285	240	8×22
200	40	340	340	295	8×22
250	56	370	395	350	12×22
300	66	410	455	400	12×22
350	70	440	505	460	16×22
400	75	480	565	515	16×26
450	90	510	615	565	20×26
500	105	550	670	620	20×26
600	162	620	780	725	20×30
700	180	690	860	810	24×26	0.6
800	240	750	975	920	24×30
1000	390	890	1175	1120	28×30
1200	650	1030	1405	1340	32×33
1400	850	1160	1630	1560	36×36
1600	1150	1290	1830	1760	40×36
1800	1500	1430	2045	1970	44×39
2000	1890	1560	2265	2180	48×42

注：表中只給出了1.0Mpa的額定壓力，高于1.0Mpa時(shí)請(qǐng)咨詢我公司

質(zhì)量流量計(jì)的安裝
1、插入式儀表安裝
將儀表傳感器桿上的止退螺母松開(kāi)，使腔式連接螺母能夠沿傳感器桿滑向傳感器護(hù)套，使護(hù)套縮入腔式連接螺母中。

將腔式連接螺母緊固于專用球閥上（需在它們之間加裝密封墊）
打開(kāi)專用球閥，將傳感器桿壓入管道，直至止退螺母能夠與腔式連接螺母鎖緊。
轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器桿，使標(biāo)記點(diǎn)能與介質(zhì)流動(dòng)方向同向，鎖緊止退螺母。更改顯示屏方向。
如果顯示屏的方向不能滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示角度的要求，可以更改顯示屏的方向。顯示表頭可在水平6個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，更改方法是：切斷電源，打開(kāi)轉(zhuǎn)換器前蓋，斷開(kāi)傳感器與轉(zhuǎn)換器連線（兩組共4根或3組6根，組與組之間不能互換，同一組兩根線可互換），松開(kāi)表頭法蘭（旋掉6顆M6的內(nèi)六角螺栓），此時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器（不要讓轉(zhuǎn)換器跌落），直到觀測(cè)方便，重新固定法蘭，并連接傳感器與轉(zhuǎn)換器連線,蓋緊轉(zhuǎn)換器前蓋，接通電源。
2、管段式儀表安裝
確認(rèn)管段的連接方式（法蘭連接或螺紋連接）。管段式儀表已在出廠時(shí)把傳感器裝配在專用管段上，用戶只需把管段再裝配到現(xiàn)場(chǎng)，因此相對(duì)現(xiàn)場(chǎng)插入式儀表的安裝要簡(jiǎn)單。首先按照現(xiàn)場(chǎng)插入式儀表安裝的第1部選擇安裝點(diǎn)。然后按照管段式傳感器的尺寸切割管道、安裝配對(duì)法蘭或螺紋。后用螺栓安裝管段儀表，安裝時(shí)要保證儀表的標(biāo)記方向和介質(zhì)流體方向同向，并且顯示平面要垂直于水平面，管道軸心線要平行于水平面，誤差不能超過(guò)±5度