各種流量計(jì)的基本原理培訓(xùn)

1、計(jì)量專業(yè)計(jì)量專業(yè)儲(chǔ)氣庫(kù)現(xiàn)有流量計(jì)種類：儲(chǔ)氣庫(kù)現(xiàn)有流量計(jì)種類： 1、電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì) 2、旋渦旋進(jìn)流量計(jì)、旋渦旋進(jìn)流量計(jì) 3、靶式流量計(jì)、靶式流量計(jì) 4、超聲流量計(jì)、超聲流量計(jì)流量計(jì)的基本原理一、電磁流量計(jì)l 原理電磁流量計(jì)是根據(jù)導(dǎo)電流體通過(guò)外加磁場(chǎng)時(shí)感生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體流量的一種儀器（法拉第電磁感應(yīng)定律）。就是當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。一、電磁流量計(jì)l 注意事項(xiàng)1、電導(dǎo)率范圍：被測(cè)流體電導(dǎo)率5s/cm，大多數(shù)以水為成份的介質(zhì)，其導(dǎo)電率在200-800s/cm 范圍內(nèi)，均可選用電磁流量；2、直管段長(zhǎng)度要求：前直管段5DN,后直管道2DN；3、流量計(jì)使用

2、流速：最好在0.3-15m/s 范圍內(nèi)；4、盡量避開(kāi)鐵磁性物體及具有強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備（如大電機(jī)、大變壓器的等），以免磁場(chǎng)影響傳感器的工作磁場(chǎng)和流量信號(hào)；5、應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處，不宜在潮濕、易積水的地方安裝；6、應(yīng)盡量避免日曬雨淋，避免環(huán)境溫度高于60及相對(duì)濕度大于95%；7、流量計(jì)應(yīng)安裝在水泵后端，決不能在抽吸側(cè)安裝；閥門(mén)應(yīng)安裝在流量下游側(cè)。二、旋渦旋進(jìn)流量計(jì)l 原理流量傳感器的流通剖面類似文丘利管的型線（如圖）。在入口側(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片，當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時(shí)，導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí)，旋渦流受到回流的作用，開(kāi)始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)

3、動(dòng)頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響，檢測(cè)元件測(cè)得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率，信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉(zhuǎn)換為與流速成正比的脈沖信號(hào)，然后再與溫度、壓力等檢測(cè)信號(hào)一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理，最后在液晶顯示屏上顯示出測(cè)量結(jié)果(瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù))。二、旋渦旋進(jìn)流量計(jì)l 組成1.旋渦發(fā)生體：用鋁合金制成，具有一定角度的螺旋葉片，它固定在殼體收縮段前部，強(qiáng)迫流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的漩渦流。 殼體： 智能流量計(jì)積算儀4. 溫度傳感器：以Pt1000 鉑電阻為溫度敏感元件。5. 壓力傳感器：以壓阻式擴(kuò)散硅橋路為敏感元件。6. 壓電晶體傳感器：檢測(cè)出漩渦進(jìn)動(dòng)的頻率信號(hào)。 消旋器：

4、作用是消除旋渦流， 以減小對(duì)下游儀表性能的影響。二、旋渦旋進(jìn)流量計(jì)l 注意事項(xiàng)1、直管段要求：上游側(cè)的直管段長(zhǎng)度至少為3D，下游側(cè)的直管段長(zhǎng)度至少為2D。2、傳感器按流向標(biāo)志可在垂直、水平位置上安裝；3、當(dāng)管線較長(zhǎng)或距離振動(dòng)源較近時(shí)，應(yīng)在流量計(jì)的上、下游安裝支撐，以消除管線振動(dòng)的影響；4、應(yīng)避免外界強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾；5、在室外安裝使用時(shí)，應(yīng)有遮蓋物，避免烈日曝曬與雨水浸蝕，影響儀表使用壽命；6、管線試壓時(shí)，應(yīng)注意智能型流量計(jì)所配置壓力傳感器的壓力測(cè)量范圍,以免過(guò)壓損壞壓力傳感器。7、應(yīng)注意安裝應(yīng)力的影響，安裝流量計(jì)上游和下游管道應(yīng)同軸，否則會(huì)產(chǎn)生剪切應(yīng)力。安裝流量計(jì)的位置應(yīng)考慮密封墊片的厚度，或在

5、下游側(cè)安裝一個(gè)彈性伸縮節(jié)。三、靶式流量計(jì)l 原理流體流動(dòng)形成的力作用在靶板上，使靶產(chǎn)生微小位移，靶板受力經(jīng)不銹鋼靶桿傳遞給壓敏應(yīng)變片，應(yīng)變片電阻A2、A4受擠壓后電阻變小，A1、A3受拉伸而電阻變大，此時(shí)電橋平衡被打破，經(jīng)應(yīng)變片電橋把力轉(zhuǎn)換成與流速的平方成正比關(guān)系的電信號(hào)：三、靶式流量計(jì)l 靶式流量計(jì)傳感器好壞判斷從靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理上可以看出，傳感器是由 4只完全相同的高精密應(yīng)變片電阻組成一惠斯通橋。該中 4只應(yīng)變片電阻值均為 5000 ，即 A1=A2=A3=A4=5000。在實(shí)際工作中，我們完全可以很方便地用一臺(tái)普通數(shù)字萬(wàn)用表的 K檔就能準(zhǔn)確判斷出傳感器的好與壞。將靶式流量計(jì)傳感器 6根

6、引出線（綠 白紅黑紫紫）從接線端子上取 下，用萬(wàn)表的 K檔分 別測(cè)試橋路的 6根線之間的電阻值，在正常情況下測(cè)量應(yīng)符合述：線對(duì)線測(cè)試綠線與黑線白線與紅線綠線與白線 綠線與紅線黑線與白線 黑線與紅線紫線對(duì)紫線測(cè)量電阻值（K）5.0K5.0K3.75K1.2K三、靶式流量計(jì)l 注意事項(xiàng)1、DCS系統(tǒng)上組態(tài)方式：由于靶式流量計(jì)是雙向測(cè)量，信號(hào)輸出為420mA，即在管道中無(wú)流量時(shí)靶式輸出為12mA（零位）。注氣時(shí)：025000Nm3h對(duì)應(yīng)靶式輸出1220mA采氣時(shí)：025000m3h對(duì)應(yīng)靶式輸出124mA2、注采氣之后：看流量計(jì)的零點(diǎn)是否正確，則需要對(duì)進(jìn)行調(diào)整。3、雙向流靶式流量計(jì)在測(cè)量氣體時(shí)的溫度-

7、壓力補(bǔ)償方式靶式流量計(jì)在出廠時(shí)是按設(shè)計(jì)院提供的操作壓力、溫度、管徑、量程范圍等參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定出廠的。但是，在實(shí)際工藝操作過(guò)程中，壓力和溫度隨時(shí)隨刻都在變化(實(shí)時(shí)值），這樣就造成靶式流量計(jì)輸出產(chǎn)生偏差，為了消除由于操作壓力和操作溫度偏離標(biāo)定值帶來(lái)的誤差，因此，必須對(duì)測(cè)量氣體的靶式流量計(jì)進(jìn)行溫度-壓力補(bǔ)償，使輸出能反映流量的真實(shí)值。一般在DCS系統(tǒng)上即可完成溫-壓補(bǔ)償，如下式：4、4.1.注氣過(guò)程：第一步：在注氣之前，必須將靶式流量計(jì)前端1#球閥處于完全關(guān)閉狀態(tài)，避免瞬間高壓直接沖擊靶板造成流量計(jì)靶桿被打彎或傳感器損壞。第二步：通入氣體后，應(yīng)緩慢開(kāi)啟流量計(jì)前端控制閥門(mén)，將控制閥的開(kāi)度控制在1015之

8、間。然后緩慢開(kāi)啟手動(dòng)1#球閥，最好把開(kāi)度控制在60處。第三步：這時(shí)再用流量計(jì)前端的控制閥來(lái)控制注氣流量值的大小。三、靶式流量計(jì)l 注意事項(xiàng)4.2 采氣過(guò)程：第一步：同樣，在采氣之前，必須將靶式流量計(jì)前端2#球閥處于完全關(guān)閉狀態(tài)，避免瞬間高壓直接沖擊靶板造成流量計(jì)靶桿被打彎或傳感器損壞。第二步：通入氣體后，應(yīng)緩慢開(kāi)啟流量計(jì)前端控制閥門(mén)，將控制閥的開(kāi)度控制在1015之間。然后緩慢開(kāi)啟手動(dòng)2#球閥，最好把開(kāi)度控制在60處。第三步：這時(shí)再用流量計(jì)前端的控制閥來(lái)控制采氣流量值的大小。四、超聲波流量計(jì)l 原理超聲波流量計(jì)采用超聲波檢測(cè)技術(shù)測(cè)定氣體流量，通過(guò)測(cè)量超聲波沿氣流順向和逆向傳播的聲速差、壓力和溫度

9、，算出氣體的流速及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的流量。流量計(jì)原理示意圖如圖所示：四、超聲波流量計(jì)l 基礎(chǔ)部件-流量計(jì)本體、表頭 丹尼爾超聲流量計(jì)埃爾斯特超聲流量計(jì)中核維思超聲流量計(jì)埃爾斯特渦輪流量計(jì)表頭表頭出站：DN200量程：64-3200m3/h進(jìn)站：DN300量程：90-7200m3/h四、超聲波流量計(jì)l 基礎(chǔ)部件-流量計(jì)本體、表頭 超聲波流量計(jì)的表頭內(nèi)裝有CPU板等電子元件，一定要注意防潮，檢查時(shí)：檢查格蘭頭電纜熱縮套內(nèi)有無(wú)進(jìn)水！四、超聲波流量計(jì)l 基礎(chǔ)部件-超聲流量計(jì)探頭 探頭探頭埃爾斯特探頭四、超聲波流量計(jì)l 基礎(chǔ)部件-超聲波流量計(jì)探頭超聲波流量計(jì)的探頭內(nèi)臟污會(huì)影響計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，流量計(jì)上游閥門(mén)

10、注脂時(shí)一定不要過(guò)量！四、超聲波流量計(jì)基礎(chǔ)部件-絕壓變送器l 實(shí)時(shí)測(cè)量流量計(jì)內(nèi)部氣體的壓力，將壓力值轉(zhuǎn)換成4-20mA電流信號(hào)傳輸?shù)匠暳髁坑?jì)算機(jī)或者HART信號(hào)傳輸?shù)街泻司S思流量計(jì)算機(jī)。l 小知識(shí)：測(cè)量絕對(duì)壓力的儀表稱為絕壓表。 對(duì)于普通的工業(yè)壓力表測(cè)量的都是表壓值， 也就是絕對(duì)壓力與大氣壓的壓差值。 當(dāng)絕對(duì)壓力大于大氣壓值時(shí)測(cè)得的表壓值為正值： 稱為正表壓； 當(dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓值時(shí)測(cè)得的表壓值為負(fù)值： 稱為負(fù)表壓，即真空度。四、超聲波流量計(jì)基礎(chǔ)部件-絕壓變送器l 檢定拆卸：檢定時(shí)先停用當(dāng)前支路，斷電，查看表頭顯示屏是否無(wú)數(shù)字，再泄壓、拆線、拆卸壓變。l 檢定回裝：回裝壓變、接線、上電、充壓

11、、驗(yàn)漏、核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓變示數(shù)與壓力表、流量計(jì)算機(jī)壓力是否一致。l 日常維護(hù)：引壓管接頭、閥組驗(yàn)漏，查看電纜熱縮套有無(wú)進(jìn)水，接線盒內(nèi)有無(wú)受潮，檢定標(biāo)簽清晰。四、超聲波流量計(jì)基礎(chǔ)部件-溫度變送器l 實(shí)時(shí)測(cè)量流量計(jì)所在管線內(nèi)部氣體的溫度，將溫度值轉(zhuǎn)換成4-20mA電流信號(hào)傳輸?shù)搅髁坑?jì)算機(jī)或者HART信號(hào)傳輸?shù)街泻司S思流量計(jì)算機(jī)。l 小知識(shí)：溫度傳感器的型號(hào)大部分為PT100型，溫度電流變送器的作用就是把電阻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)，輸入儀表，顯示溫度。-40度 -30度 -20度 -10度 0度10度 20度30度40度 50度 60度 70度 80度90度 100度84.27歐姆88.22歐姆92.16歐姆

12、96.09歐姆100.00歐姆103.90歐姆107.79歐姆111.67歐姆115.54歐姆119.40歐姆123.24歐姆127.08歐姆130.90歐姆134.71歐姆138.51歐姆四、超聲波流量計(jì)基礎(chǔ)部件-溫度變送器l 檢定拆卸：檢定時(shí)先停用當(dāng)前支路，斷電，查看表頭顯示屏是否無(wú)數(shù)字，再拆線、拆卸溫變。l 檢定回裝：回裝溫變（更換導(dǎo)熱油）、接線、上電、核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫變示數(shù)與溫度表、流量計(jì)算機(jī)溫度是否一致。l 日常維護(hù)：查看電纜熱縮套有無(wú)進(jìn)水，接線盒內(nèi)有無(wú)受潮，檢定標(biāo)簽清晰，導(dǎo)熱油在套管1/3處（變質(zhì)、過(guò)多、過(guò)少都影響對(duì)管道氣體溫度的測(cè)量）。四、超聲波流量計(jì)l 操作l 斷電、上電，需在當(dāng)前支

13、路停用時(shí)操作（現(xiàn)場(chǎng)講解）l 流量控制：先查看現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)銘牌上的量程qmin和qmax，供氣狀態(tài)下流量計(jì)配套壓變的壓力P兆帕，則標(biāo)況瞬時(shí)量應(yīng)控制在10*P* qmin和10*P* qmax之間。l 日常維護(hù)：流量計(jì)法蘭驗(yàn)漏、查看電纜熱縮套有無(wú)進(jìn)水，銘牌、標(biāo)示清晰。四、超聲波流量計(jì)-流量計(jì)算機(jī)l 原理l 將流量計(jì)的瞬時(shí)工況流量、壓力變送器的電流/壓力值、溫度變送器的電流/溫度值、色譜的氣體組分值通過(guò)公式計(jì)算出瞬時(shí)標(biāo)況流量，隨著時(shí)間累積氣量，形成前一天累積量、當(dāng)天累計(jì)量、總累積量。四、超聲波流量計(jì)-流量計(jì)算機(jī)l 操作l 斷電、上電，需在當(dāng)前支路停用時(shí)操作（需現(xiàn)場(chǎng)講解）l 查看參數(shù)：壓力、溫度、流速、

14、氣體組分、聲速、工況瞬時(shí)量、標(biāo)況瞬時(shí)量、工況小時(shí)/日累積量、標(biāo)況小時(shí)/日累積量、日期時(shí)間、內(nèi)徑、壓力溫度組分模式選擇。（現(xiàn)場(chǎng)講解）l 查看報(bào)警：先拍照留存，再消除報(bào)警，若無(wú)法消除向計(jì)量員匯報(bào)，懂常見(jiàn)報(bào)警信息含義。l 日常維護(hù)：查看機(jī)柜清潔度、有無(wú)異響、異味；照明燈、風(fēng)扇運(yùn)行是否正常。四、超聲波流量計(jì)-流量計(jì)算機(jī)l 判斷流量計(jì)是否正常：l 1、各通道聲速與理論聲速相差不大于1；l 2、各通道增益值不大于2000；(信號(hào)放大倍數(shù))l 3、各通道信噪比不低于20；（正常信號(hào)與噪聲的比值）l 4、各通道使用率不低于90%。l 5、壓力、溫度、流量、時(shí)間顯示值是否正確小結(jié)1、注采站流量計(jì)的量程是多少？2、查看流量計(jì)算機(jī)內(nèi)主要參數(shù)（壓力、溫度、流速、聲速、時(shí)間、工況瞬時(shí)量、標(biāo)況瞬時(shí)量）？3、如何給計(jì)量?jī)x表斷電？4、溫度變送器、