流量計(jì)培訓(xùn)(1)課件

流量計(jì)培訓(xùn)(1)2024/4/17流量計(jì)培訓(xùn)(1)應(yīng)用非導(dǎo)電介質(zhì)導(dǎo)電介質(zhì)氣體蒸汽超聲波電磁渦街氣體質(zhì)量流量計(jì)差壓（孔板）質(zhì)量January20002流量計(jì)培訓(xùn)(1)導(dǎo)電液體質(zhì)量孔板超聲波渦街電磁

[mm]壓力[bar]溫度[°C]精度[%]壓損[mbar]量程比*備注*水在20°C,10bar,DN100and100m3/h2-200015-3001-10050-30004-5000Upto40 Upto250Upto400

Upto420-40...+180 -200...+400-50...+200-40...+170.....1000°C0.26/0.53 0.750.16/0.11typ.0.5...2.01.0

171138

1601:350 1:171:2861:121:18>5μS/cm

>20μS/cm(forH2O)<1%gas

<5%solidslowviscousnogas3流量計(jì)培訓(xùn)(1)非導(dǎo)電液體*水在20°C,10bar,DN100and100m3/h質(zhì)量孔板超聲波渦街電磁

[mm]壓力[bar]溫度.[°C]精度*[%]壓損*[mbar]量程比*備注2-200015-3001-10050-30004-5000Upto40 Upto250Upto400

Upto420-40...+180 -200...+400-50...+200-40...+170.....1000°C0.26/0.53 0.750.16/0.11typ.0.5...2.01.0

171138

1601:350 1:171:2861:121:18>5μS/cm

>20μS/cm(forH2O)<1%gas

<5%solidslowviscousnogas4流量計(jì)培訓(xùn)(1)氣體

[mm]壓力[bar]溫度[°C]精度*[%]壓損*[mbar]量程比*備注*空氣在20°C,10bar,g,DN80and600m3/h質(zhì)量孔板氣體質(zhì)量渦街15-3001-1004-500015-1000Upto250Upto400

Upto420barUpto40-200...+400-50...+200....1000°C-10...+100DN2001.00.632.01.0220.6163.5...101751:191:401:1001:205流量計(jì)培訓(xùn)(1)蒸汽*空氣在20°C,10bar,g,DN80and600m3/h

[mm]壓力[bar]溫度[°C]精度*[%]壓損*[mbar]量程比*備注質(zhì)量孔板氣體質(zhì)量渦街15-3001-1004-500015-1000Upto250Upto400

Upto420barUpto40-200...+400-50...+200....1000°C-10...+100DN2001.00.632.01.0220.6163.5...101751:191:401:1001:206流量計(jì)培訓(xùn)(1)第一部分

電磁流量計(jì)

流量計(jì)培訓(xùn)(1)1、概述電磁流量計(jì)（以下簡(jiǎn)稱EMF）是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。50年代初EMF實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，近年來世界范圍EMF產(chǎn)量約占工業(yè)流量?jī)x表臺(tái)數(shù)的5%～6.5%。70年代以來出現(xiàn)鍵控低頻矩形波激磁方式，逐漸替代早期應(yīng)用的工頻交流激磁方式，儀表性能有了很大提高，得到更為廣泛的應(yīng)用。2.原理與機(jī)構(gòu)EMF的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖1所示，導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)，與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的方向按“弗來明右手規(guī)則”，其值如下式

式中E-----感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即流量信號(hào)，V;k-----系數(shù)；B-----磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；D----測(cè)量管內(nèi)徑，m；---平均流速，m/s。 設(shè)液體的體積流量為，則

式中K為儀表常數(shù)，K=4KB/πD。

8流量計(jì)培訓(xùn)(1)

EMF由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。傳感器典型結(jié)構(gòu)示意如圖2，測(cè)量管上下裝有激磁線圈，通激磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過測(cè)量管，一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢(shì)，送到轉(zhuǎn)換器。激磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。9流量計(jì)培訓(xùn)(1)3、優(yōu)點(diǎn)

EMF的測(cè)量通道是一段無阻流檢測(cè)件的光滑直管，因不易阻塞適用于測(cè)量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體，如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。

EMF不產(chǎn)生因檢測(cè)流量所形成的壓力損失，儀表的阻力僅是同一長(zhǎng)度管道的沿程阻力，節(jié)能效果顯著，對(duì)于要求低阻力損失的大管徑供水管道最為適合。

EMF所測(cè)得的體積流量，實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率（只要在某閾值以上）變化明顯的影響。

與其他大部分流量?jī)x表相比，前置直管段要求較低。易于選擇與流體接觸件的材料品種，可應(yīng)用于腐蝕性流體。4、缺點(diǎn)

EMF不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品和有機(jī)溶劑等。不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。

通用型EMF由于襯里材料和電氣絕緣材料限制，不能用于較高溫度的液體；有些型號(hào)儀表用于過低于室溫的液體，因測(cè)量管外凝露（或霜）而破壞絕緣。10流量計(jì)培訓(xùn)(1)5、分類

市場(chǎng)上通用型產(chǎn)品和特殊型儀表可以從不同角度分類。

如按激磁電流方式劃分，有直流激磁、交流（工頻或其他頻率）激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。幾種激磁方式的波形見圖3。

按輸出信號(hào)連線和激磁（或電源）連線的制式分類，有四線制和二線制。

按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類，有分離型和一體型。

按流量傳感器與管道連接方法分類，有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接。

按流量傳感器電極是否與被測(cè)液體接觸分類，有接觸型和非接觸型。按流量傳感器結(jié)構(gòu)分類，有短管型和插入型。

按用途分類，有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防侵水型和潛水型等。11流量計(jì)培訓(xùn)(1)6.選用考慮要點(diǎn)EMF應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程。中小口徑常用于固液雙相等難測(cè)流體或高要求場(chǎng)所。精度等級(jí)和功能

市場(chǎng)上通用型EMF的性能有較大差別，有些精度高、功能多，有些精度低、功能簡(jiǎn)單。精度高的儀表基本誤差為（±0.5%～±1%）R，精度低的儀表則為（±1.5%～±2.5%）FS，兩者價(jià)格相差1～2倍。因此測(cè)量精度要求不很高的場(chǎng)所（例如非貿(mào)易核算僅以控制為目的，只要求高可靠性和優(yōu)良重復(fù)性的場(chǎng)所）選用高精度儀表在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。2、流速、滿度流量、口徑

選定儀表口徑不一定與管徑相同，應(yīng)視流量而定。流程工業(yè)輸送水等粘度不同的液體，管道流速一般是經(jīng)濟(jì)流速1.5～3m/s。

EMF滿度流量時(shí)液體流速可在1～10m/s范圍內(nèi)選用，范圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限制的，然而通常建議不超過5m/s。有些新建工程運(yùn)行初期流量偏低或在流速偏低的管系，從測(cè)量精度角度考慮，儀表口徑應(yīng)改用小于管徑，以異徑管連接之。

用于有易粘附、沉積、結(jié)垢等物質(zhì)的流體，選用流速不低于2m/s，最好提高到3～4m/s或以上，起到自清掃、防止粘附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強(qiáng)的流體，常用流速應(yīng)低于2～3m/s，以降低對(duì)襯里和電極的磨損。

在測(cè)量接近閾值的低電導(dǎo)液體，盡可能選定較低流速（小于0.5～1m/s），因流速提高流動(dòng)噪聲會(huì)增加，而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。12流量計(jì)培訓(xùn)(1)3、液體電導(dǎo)率

使用EMF的前提是被測(cè)液體必須是導(dǎo)電的，不能低于閾值（即下限值）。電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測(cè)量，示值誤差變化不大，4、液體中含有混入物

混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作，但測(cè)得的是含氣泡體積的混合體積流量；如氣體含量增加到形成彈（塊）狀流，因電極可能被氣體蓋住使電路瞬時(shí)斷開，出現(xiàn)輸出晃動(dòng)甚至不能正常工作。5、附著和沉淀

測(cè)量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時(shí)，若附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì)，信號(hào)電勢(shì)將被短路而不能工作，若是非導(dǎo)電層則首先應(yīng)注意電極的污染，譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮刀式清垢電極等。6、與流體接觸零部件材料的選擇

與流體接觸的傳感器零部件有襯里（或絕緣材料制成的測(cè)量管）、電極、接地環(huán)和密封墊片，其材料的耐腐蝕性、耐磨耗性和使用溫度上限等影響儀表對(duì)流體的適應(yīng)性。由于零部件少，形狀簡(jiǎn)單，材料選擇靈活，電磁流量傳感器對(duì)流體的適應(yīng)性強(qiáng)。13流量計(jì)培訓(xùn)(1)7、安裝使用注意事項(xiàng)7.1使用時(shí)應(yīng)注意的一般事項(xiàng)

液體應(yīng)具有測(cè)量所需的電導(dǎo)率，并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場(chǎng)所，例如其上游附近加入藥液，加液點(diǎn)最好設(shè)于傳感器下游。

使用時(shí)傳感器測(cè)量管必須充滿液體（非滿管型例外）。有混合時(shí)，其分布應(yīng)大體均勻。

液體應(yīng)與地同電位，必須接地。如工藝管道用塑料等絕緣材料時(shí)，輸送液體產(chǎn)生摩檫靜電等原因，造成液體與地間有電位差。

7.2流量傳感器安裝

（1）安裝場(chǎng)所

通常電磁流量傳感器外殼防護(hù)等極為IP65（GB4208規(guī)定的防塵防噴水級(jí)），對(duì)安裝場(chǎng)所有以下要求。

1）測(cè)量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所；測(cè)量雙組分液體時(shí)，避免裝在混合尚未均勻的下游；測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí)，要裝在反應(yīng)充分完成段的下游；

2）盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓；

3）選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所，特別對(duì)一體型儀表；

4）避免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場(chǎng)干擾；

5）易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所；

6）盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體；

7）環(huán)境溫度在－25/－10～50/600℃范圍內(nèi)，一體形結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件，范圍要窄些；

8）環(huán)境相對(duì)濕度在10%～90%范圍內(nèi)；

9）盡可能避免受陽光直照；

10）避免雨水浸淋，不會(huì)被水浸沒。如果防護(hù)等級(jí)是IP67（防塵防浸水級(jí)）或IP68（防塵防潛水級(jí)），則無需上述8）、10）兩項(xiàng)要求。14流量計(jì)培訓(xùn)(1)（2）直管段長(zhǎng)度要求

為獲得正常測(cè)量精確度，電磁流量傳感器上游也要有一定長(zhǎng)度直管段，但其長(zhǎng)度與大部分其它流量?jī)x表相比要求較低。90o彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線（不是傳感器進(jìn)口端連接面）5倍直徑（5D）長(zhǎng)度的直管段，不同開度的閥則需10D；下游直管段為（2～3）D或無要求；但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測(cè)量管內(nèi)。（3）安裝位置和流動(dòng)方向

傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測(cè)量固液兩相流體最好垂直安裝，自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重，低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。（4）旁路管、便于清洗連接和預(yù)置入孔

為便于在工藝管道繼續(xù)流動(dòng)和傳感器停止流動(dòng)時(shí)檢查和調(diào)整零點(diǎn)，應(yīng)裝旁路管。但大管徑管系因投資和位置空間限制，往往不易辦到。（5）負(fù)壓管系的安裝

氟塑料襯里傳感器須謹(jǐn)慎地應(yīng)用于負(fù)壓管系；正壓管系應(yīng)防止產(chǎn)生負(fù)壓，例如液體溫度高于室溫的管系，關(guān)閉傳感器上下游截止閥停止運(yùn)行后，流體冷卻收縮會(huì)形成負(fù)壓，應(yīng)在傳感器附近裝負(fù)壓防止閥，（6）接地

傳感器必須單獨(dú)接地（接地電阻100Ω以下）。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè)，轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn)。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(hù)管道上，除了傳感器和接地環(huán)一起接地外，還要用較粗銅導(dǎo)線（16mm2）饒過傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰極保護(hù)電流于傳感器之間隔離。15流量計(jì)培訓(xùn)(1)7.3轉(zhuǎn)換器安裝和連接電纜

一體型EMF無單獨(dú)安裝轉(zhuǎn)換器；分離型轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器附近或儀表室，場(chǎng)所選擇余地較大，環(huán)境條件比傳感器好些，其防護(hù)等級(jí)是IP65或IP64（防塵防濺級(jí)）。安裝場(chǎng)所的要求與7.2節(jié)之（1）中3）、4）、6）、8）、9）、10）各條相同，環(huán)境溫度受電子件限制，使用溫度范圍比7）規(guī)定所列要窄些。

轉(zhuǎn)換器和傳感器間距離受制于被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率和信號(hào)電纜型號(hào)，即電纜的分布電容、導(dǎo)線截面和屏蔽層數(shù)等。要用制造廠隨儀表所附（或規(guī)定型號(hào)）的信號(hào)電纜。電導(dǎo)率較低液體和傳輸距離較長(zhǎng)時(shí)，也有規(guī)定用三層屏蔽電纜。一般儀表“使用說明書”對(duì)不同電導(dǎo)率液體給出相應(yīng)傳輸距離范圍。單層屏蔽電纜用于工業(yè)用水或酸堿液通常可傳送距離100m。

為了避免干擾信號(hào)，信號(hào)電纜必須單獨(dú)穿在接地保護(hù)鋼管內(nèi)，不能把信號(hào)電纜和電源線安裝在同一鋼管內(nèi)。16流量計(jì)培訓(xùn)(1)注意事項(xiàng)：禁止在已安裝電磁流量計(jì)的管道上作焊接。禁止用超過流量計(jì)溫度允許范圍的蒸汽沖洗管道。如管道為非金屬材質(zhì)，流量計(jì)必須做好接地工作,如加接地環(huán)。注意負(fù)壓的影響，將流量計(jì)裝在泵的下游。電纜接口要擰緊，防止進(jìn)水。17流量計(jì)培訓(xùn)(1)6.如作打壓實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)確保打壓時(shí)的流量不超過流量計(jì)的測(cè)量范圍，否則請(qǐng)將流量計(jì)拆下。7.如流量顯示輸出波動(dòng)較大,檢查接地是否良好，旁邊是否有電磁干擾源。8.如有流量時(shí)流量計(jì)顯示空管，輸出流量為零請(qǐng)檢查：接線是否正確（尤其是分體式） 是否滿管測(cè)量。18流量計(jì)培訓(xùn)(1)第二部分

質(zhì)量流量計(jì)

流量計(jì)培訓(xùn)(1)1、概論

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（以下簡(jiǎn)稱CMF）是利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)處于一旋轉(zhuǎn)系中，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表。

基于科里奧利原理的流量?jī)x表的開發(fā)始于20世紀(jì)50年代初，但直到70年代中期，由美國(guó)高準(zhǔn)(MicroMotion)公司首先推向市場(chǎng)。到80年代中后期各國(guó)儀表廠相繼開發(fā)，迄1995年世界已有40家以上儀表制造廠推出各種結(jié)構(gòu)的CMF。到1995年世界范圍CMF裝用量估計(jì)在18萬～20萬臺(tái)之間，1995年銷售量估計(jì)在4萬～4.5萬臺(tái)之間。

我國(guó)CMF的應(yīng)用起步較晚，從80年代中期引進(jìn)成套裝置附帶進(jìn)口少量?jī)x表開始，到技術(shù)改造所需單臺(tái)進(jìn)口一定數(shù)量，迄1997年估計(jì)裝用量在3500~4500臺(tái)之間。1997年我國(guó)已有4家制造廠自行開發(fā)CMF供應(yīng)社會(huì)，如太行儀表廠已有完整的IZL系列；還有幾家制造廠組建合資企業(yè)或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)系列儀表20流量計(jì)培訓(xùn)(1)2、原理和結(jié)構(gòu)

如圖1所示，當(dāng)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度υ在對(duì)p軸作角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)移動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)分量的加速度及其力。

1)、法向加速度即向心力加速度αr，其量值等于ω2r，方向朝向P軸；

2、切向加速度αt

即科里奧利加速度，其量值等于2ωυ，方向與αr垂直。由于復(fù)合運(yùn)動(dòng)，在質(zhì)點(diǎn)的αt方向上作用著科里奧利Fc=2ωυm，管道對(duì)質(zhì)點(diǎn)作用著一個(gè)反向力-Fc=-2ωυm。

當(dāng)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度υ流動(dòng)時(shí)，任何一段長(zhǎng)度Δx的管道都將受到一個(gè)ΔFc的切向科里奧利力。21流量計(jì)培訓(xùn)(1)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度υ流動(dòng)時(shí)，任何一段長(zhǎng)度Δx的管道都將受到一個(gè)ΔFc的切向科里奧利力。

（1）式中A——管道的流通內(nèi)截面積。

由于質(zhì)量流量計(jì)流量即為δm，δm=ρυA，所以

（2）

因此，直接或間接測(cè)量在旋轉(zhuǎn)管道中流動(dòng)流體產(chǎn)生的科里奧利力就可以測(cè)的得質(zhì)量流量，這就是CMF的基本原理。

然而通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生科里奧利力是困難的，目前產(chǎn)品均代之以管道振動(dòng)產(chǎn)生的，即由兩斷端固定的薄壁測(cè)量管，在中點(diǎn)處以測(cè)量管諧振或接近諧振的頻率（或其高次諧波頻率）所激勵(lì)，在管內(nèi)流動(dòng)的流體產(chǎn)生科里奧利力，使測(cè)量管中點(diǎn)前后兩半段產(chǎn)生方向相反的撓曲，用光學(xué)或電磁學(xué)方法檢測(cè)撓曲量以求得質(zhì)量流量。

又因流體密度會(huì)影響測(cè)量管的振動(dòng)頻率，而密度與頻率有固定的關(guān)系，因此CMF也可測(cè)量流體密度。22流量計(jì)培訓(xùn)(1)3、優(yōu)點(diǎn)CMF直接測(cè)量質(zhì)量流量，有很高的測(cè)量精確度。

可測(cè)量流體范圍廣泛，包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。

測(cè)量管的振動(dòng)幅小，可視作非活動(dòng)件，測(cè)量管路內(nèi)無阻礙件和活動(dòng)件。

對(duì)應(yīng)對(duì)迎流流速分布不敏感，因而無上下游直管段要求。

測(cè)量值對(duì)流體粘度不敏感，流體密度變化對(duì)測(cè)量值的影響微小。

可做多參數(shù)測(cè)量，如同期測(cè)量密度，并由此派生出測(cè)量溶液中溶質(zhì)所含的濃度。4、缺點(diǎn)CMF零點(diǎn)不穩(wěn)定形成零點(diǎn)漂移，影響其精確度的進(jìn)一步提高，使得許多型號(hào)儀表只得采用將總誤差分為基本誤差和零點(diǎn)不穩(wěn)定度量?jī)刹糠帧?/p>

CMF不能用于測(cè)量低密度介質(zhì)和低壓氣體；液體中含氣量超過某一限制（按型號(hào)而異）會(huì)顯著著影響測(cè)量值。

CMF對(duì)外界振動(dòng)干擾較為敏感，為防止管道振動(dòng)影響，大部分型號(hào)CMF的流量傳感器安裝固定要求較高。

不能用于較大管徑，目前尚局限于150（200）mm以下。

測(cè)量管內(nèi)壁磨損腐蝕或沉積結(jié)垢會(huì)影響測(cè)量精確度，尤其對(duì)薄壁管測(cè)量管的CMF更為顯著。

壓力損失較大，與容積式儀表相當(dāng)，有些型號(hào)CMF甚至比容積式儀表大100%。

大部分型號(hào)CMF重量和體積較大。

價(jià)格昂貴。國(guó)外價(jià)格5000～10000美元一套，約為同口徑電磁流量計(jì)的2～5倍；國(guó)內(nèi)價(jià)格約為電磁流量計(jì)的2～8倍。23流量計(jì)培訓(xùn)(1)5、安裝使用注意事項(xiàng)1、流量傳感器安裝一般要求由于測(cè)量管形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的差異，同一口徑相近流量范圍不同型號(hào)傳感器的重量和尺寸差別很大，列如例如80mm口徑者僅45kg，重者達(dá)150～200kg。安裝要求亦千差萬別，因此必須按照制造廠規(guī)定的安裝方法和趨避禁止事項(xiàng)，例如有些型號(hào)流量傳感器直接連接到管道上即可，有些型號(hào)卻要求設(shè)置支撐架或基礎(chǔ)。為隔離管道振動(dòng)影響儀表，有時(shí)后候傳感器與管道之間要介以柔性管連接，而柔性管與傳感器之間又要一段有支撐件分別固定的剛性直管。選購(gòu)之前應(yīng)向擬購(gòu)CMF的廠商索取安裝使用說明書參照比較和選擇。

安裝設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使其有長(zhǎng)的使用壽命，為除去過早磨損和產(chǎn)生測(cè)量誤差的固形物和夾雜氣體，按流體和管道條件在傳感器上游裝過濾器或氣體分離等保護(hù)裝置。，若希望能在現(xiàn)場(chǎng)在線校準(zhǔn)儀表，應(yīng)考慮引流連接口和閥，以及相應(yīng)的空間。2、流量傳感器安裝姿勢(shì)和位置流量傳感器測(cè)量管內(nèi)殘留固形物、結(jié)垢、潴留氣體等均將影響測(cè)量精度。一般說裝于自下而上流動(dòng)的垂直管道較為理想；但對(duì)于非直形測(cè)量管CMF裝在垂直管道還是水平管上。取決于管道振動(dòng)狀況和應(yīng)用條件。

安裝位置必須使測(cè)量管內(nèi)充滿液體，例如水平管道上流體流過CMF后直接放入容器而無背壓，測(cè)量管往往不能充滿，會(huì)使輸出信號(hào)激烈波動(dòng)。24流量計(jì)培訓(xùn)(1)3、截止閥和控制閥的安裝為使調(diào)零時(shí)沒有流動(dòng)，CMF上下游設(shè)置截止閥，并保證無泄漏。控制閥應(yīng)裝在CMF下游，CMF保持盡可能高的靜壓，以防止發(fā)生氣蝕和閃蒸（fIashing）。4、脈動(dòng)和振動(dòng)為勿使流程中發(fā)生的和外部的機(jī)械振動(dòng)影響CMF，向制造廠詢問所提供CMF的共振頻率范圍，以判斷現(xiàn)場(chǎng)脈動(dòng)或振動(dòng)頻率是否接近CMF的共振頻率。亦可向制造廠提供現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)狀況咨詢是否需要采取下列措施，如:1）設(shè)置脈動(dòng)衰減器，2）設(shè)置振動(dòng)衰減器或柔性連接管，3）特殊的流量傳感器的夾裝固定設(shè)備，等等。5、防止CMF間相互影響同一型號(hào)兩臺(tái)CMF串聯(lián)安裝，或多臺(tái)CMF接近地并行（或并聯(lián)）安裝，尤其裝在同一支撐臺(tái)架時(shí)，測(cè)量管振動(dòng)會(huì)使各CMF間相互影響，產(chǎn)生干擾而引起異常振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)使儀表無法工作。安裝時(shí)應(yīng)采取防范措施，如；向制造廠提出錯(cuò)開接近儀表的共振頻率值；拉開流量傳感器距離，不設(shè)置在同一臺(tái)架上，獨(dú)立設(shè)置支撐架；流量傳感器異方向安裝；流量傳感器間設(shè)置防振材料隔離等方法。6、管道應(yīng)力和扭曲CMF法蘭與管道法蘭連接旋緊螺栓時(shí)要均勻，勿使CMF產(chǎn)生應(yīng)力（例如管道兩法蘭平面不平行所致）。若在布設(shè)管道時(shí)預(yù)接入與CMF同樣長(zhǎng)度的短管，可防止不良布管形成的應(yīng)力。在使用過程中由于工藝流程壓力和溫度變化，CMF會(huì)受到管線軸向力或彎曲/扭曲力。影響測(cè)量性能，要做好必要的固定支架。25流量計(jì)培訓(xùn)(1)7、強(qiáng)腐蝕性漿液的使用測(cè)量強(qiáng)腐蝕性漿液最好選用直管單管型并且要使測(cè)量管處于垂直位置，以免管壁磨損不勻，縮短使用壽命。然而管壁厚度變薄會(huì)降低測(cè)量管剛性而改變流量測(cè)量值，因此在這種場(chǎng)所的運(yùn)行初期要定期檢測(cè)，確認(rèn)使用周期。

測(cè)量管內(nèi)壁結(jié)構(gòu)結(jié)垢或漂移沉積也會(huì)影響測(cè)量精確度，因此要定期清洗。8、零點(diǎn)漂移和調(diào)零零點(diǎn)漂移來自流量傳感器部分，主要原因有；1）機(jī)械振動(dòng)的非對(duì)稱性和衰減；2）流體的密度粘度變化，影響前者的因素有；a)管端固定應(yīng)力的影響；b)振動(dòng)管剛度的變化；c)雙管諧振頻率不一致性；d)管壁材料的內(nèi)衰減。后者影響零位的原因是結(jié)構(gòu)不平蘅，因此即使在空管時(shí)將雙管的諧振頻率調(diào)整一致，到充滿液體時(shí)可能產(chǎn)生零漂，同樣因粘度引起的振動(dòng)衰減與頻率有關(guān)，在流動(dòng)時(shí)亦可能產(chǎn)生零漂。

最后調(diào)零必須在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，流量傳感器排盡氣體，充滿待測(cè)流體后在再關(guān)閉傳感器上下游閥門，在接近工作溫度的條件下調(diào)零。安裝方面變動(dòng)或溫度大幅度變化時(shí)需要重新調(diào)整。26流量計(jì)培訓(xùn)(1)常見問題解決安裝問題,避免半空管(金陵化工二廠).電源問題：24伏和220伏的區(qū)別功率問題（常熟華潤(rùn)油庫）3.管道應(yīng)力問題（烷基本廠）。4. 兩根測(cè)量管受重力影響必須相同。5. 腦袋可以轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要小心。27流量計(jì)培訓(xùn)(1)質(zhì)量流量計(jì)氣泡問題（升高壓力，無錫錫興鋼鐵測(cè)重油），加氣體過濾器注意對(duì)介質(zhì)的過濾（樁西聯(lián)合站)。高溫蒸汽清洗時(shí)，蒸汽溫度應(yīng)低于200C。注意電纜連接處，防止進(jìn)水。防止流量超過測(cè)量范圍（云南，兩臺(tái)63I）。28流量計(jì)培訓(xùn)(1)第三部分

渦街流量計(jì)

流量計(jì)培訓(xùn)(1)在特定的流動(dòng)條件下，一部分流體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為流體振動(dòng)，其振動(dòng)頻率與流速（流量）有確定的比例關(guān)系，依據(jù)這種原理工作的流量計(jì)稱為流體振動(dòng)流量計(jì)。目前流體振動(dòng)流量計(jì)有三類：渦街流量計(jì)、旋進(jìn)（旋渦進(jìn)動(dòng)）流量計(jì)和射流流量計(jì)。在此僅介紹渦街流量汁（以下簡(jiǎn)稱VSF或流量計(jì)）。VSF是在流體中安放一根（或多根）非流線型阻流體（bluffbody），流體在阻流體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則的旋渦，在一定的流量范圍內(nèi)旋渦分離頻率正比于管道內(nèi)的平均流速，通過采用各種形式的檢測(cè)元件測(cè)出旋渦頻率就可以推算出流體的流量。

1、概述2、工作原理與結(jié)構(gòu)

在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖1所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式30流量計(jì)培訓(xùn)(1)由于渦列之間相互影響，漩渦列一般是不穩(wěn)定的，但卡門從理論上證明了當(dāng)兩漩渦列之間的距離L滿足h/L=0.281時(shí)，非對(duì)稱的漩渦列就能保持穩(wěn)定，此時(shí)其漩渦頻率與流體的流速v：及漩渦發(fā)生體的寬度d有下述關(guān)系：F＝Stv／d（1）式中F—渦街頻率，d—漩渦發(fā)生體寬度，v—來流速度，St—斯特勞哈爾數(shù)

St的值與漩渦發(fā)生體寬度d和雷諾數(shù)Re有關(guān)。當(dāng)雷諾數(shù)Re＜2×104情況下，St為變數(shù)：當(dāng)Re在2×104～7×106的范圍內(nèi)，St值基本上保持不變，這段范圍為流量計(jì)的基本測(cè)量范圍。式（1）表明，當(dāng)d和St為定值時(shí)，漩渦產(chǎn)生的頻率F與流體的平均流速u成正比，而與流體的溫度、壓力、密度、成分、粘度等參數(shù)無關(guān)。因此可以從漩渦產(chǎn)生的頻率f求出流體的平均流速v。31流量計(jì)培訓(xùn)(1)由于渦街流量計(jì)的管道內(nèi)插有漩渦發(fā)生體，因此在漩渦發(fā)生體處的流速與管道內(nèi)的其它部位的平均流速不同，根據(jù)流體連續(xù)方程q=v1A1=v2A2（2）式中：q—通過流量計(jì)的流體流量；A1—流量計(jì)管道的截面積；v1—管道內(nèi)流體的平均流速；A2--漩渦發(fā)生體處管道的截面積；v2--漩渦發(fā)生體處管道內(nèi)的流體的平均流速。設(shè)A2/A1=m當(dāng)d/D<0.35時(shí)，可近似認(rèn)為m=1-1.25d/D（3）式中，d--漩渦發(fā)生體寬度，D—流量計(jì)管道內(nèi)徑整理式（1）~式（3）則q=f/K（5）式中，K為流量計(jì)的儀表常數(shù)，其物理意義是每升流體流過流量計(jì)時(shí)流量計(jì)發(fā)出的脈沖數(shù)。當(dāng)流量計(jì)的管道內(nèi)徑D和漩渦發(fā)生體寬度d為確定值時(shí)，K值隨之而確定。從式（5）可知：在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)St—斯特勞哈爾數(shù)為定值，流量q與漩渦頻率f成線性關(guān)系。（4）令32流量計(jì)培訓(xùn)(1)3、流量計(jì)的選型及應(yīng)用渦街流量的選型一般分為型號(hào)的選擇和通徑的選擇兩步。⑴型號(hào)的選擇根據(jù)使用環(huán)境和被測(cè)流體選擇不同結(jié)構(gòu)的流量計(jì)。當(dāng)流量計(jì)周圍環(huán)境溫度低于60℃時(shí)，流量計(jì)可選擇組合型，當(dāng)流量計(jì)周圍環(huán)境溫度高于60℃時(shí)，需要選擇分離型。當(dāng)使用環(huán)境為易燃易爆場(chǎng)合時(shí)根據(jù)防爆等級(jí)選擇隔爆型或本安型。一般環(huán)境選擇一般型。根據(jù)采集信號(hào)要求選擇不同的輸出形式，當(dāng)需要流量累積是可選擇脈沖輸出型，當(dāng)需要控制時(shí)可選擇模擬（4～20mADC）輸出型。⑵通徑的選擇一般情況下流量計(jì)生產(chǎn)廠家提供的選型樣本只給出了常用流體水、壓縮空氣、飽和蒸汽的流量測(cè)量范圍，其他流體則需要通過計(jì)算選擇流量計(jì)的通徑，這一點(diǎn)用戶往往會(huì)忽略造成流量計(jì)使用不正常。流量計(jì)通徑的選擇時(shí)需要準(zhǔn)備下列參數(shù)：a、流體的名稱或者組成成分；b、滿刻度流量、常用流量、常用最小流量；c、常用溫度、最高溫度；d、常用壓力、最高壓力；e、測(cè)量氣體時(shí)需要刻度基準(zhǔn)；f、密度（液體使用狀態(tài)、氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）g、使用狀態(tài)下的粘度；h、常用相對(duì)濕度（測(cè)量潮濕氣體時(shí)）；i、氣體偏差系數(shù)由于液化石油氣屬于一種易氣化且粘度較低在流量計(jì)選型時(shí)應(yīng)特別注意核算常用最小流量的雷諾數(shù)及發(fā)生氣穴現(xiàn)象的最低管道壓力這是流量計(jì)能否正常投用的關(guān)鍵。33流量計(jì)培訓(xùn)(1)4、安裝注意事項(xiàng)

VSF屬于對(duì)管道流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流和流動(dòng)脈動(dòng)等敏感的流量計(jì)，因此，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管道安裝條件應(yīng)充分重視，遵照生產(chǎn)廠使用說明書的要求執(zhí)行。

VSF可安裝在室內(nèi)或室外。如果安裝在地井里，有水淹的可能，要選用涎水型傳感器。傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝，但測(cè)量液體和氣體時(shí)為防止氣泡和液滴的干擾，安裝位置要注意。VSF必須保證上、下游直管段有必要的長(zhǎng)度。減小振動(dòng)對(duì)VSF的影響：首先在選擇傳感器安裝場(chǎng)所時(shí)盡量注意避開振動(dòng)源。其次采用彈性軟管連接在小口徑中可以考慮。第三，加裝管道支撐物是有效的減振方法。電氣安裝應(yīng)注意傳感器與轉(zhuǎn)換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接，其距離不應(yīng)超過使用說明書的規(guī)定。布線時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)功率電源線，盡量用單獨(dú)金屬套管保護(hù)。應(yīng)遵循"一點(diǎn)接地"原則，接地電阻應(yīng)小于10Ω。整體型和分離型都應(yīng)在傳感器側(cè)接地，轉(zhuǎn)換器外殼接地點(diǎn)應(yīng)與傳感器"同地"。34流量計(jì)培訓(xùn)(1)故障現(xiàn)象、原因及排除方法

VSF有多種檢測(cè)方式，傳感器和測(cè)量電路差別也較大，但儀表常見的故障有共性，現(xiàn)列舉若干儀表故障及其對(duì)策如下表所示。故障現(xiàn)象可能原因處理方法通電后無流量時(shí)有輸出信號(hào)1)輸入屏蔽或接地不良，引入電磁干擾

2)儀表靠近強(qiáng)電設(shè)備或高頻脈沖干擾源

3)管道有較強(qiáng)振動(dòng)

4)轉(zhuǎn)換器靈敏度過高1)改善屏蔽與接地，排除電磁干擾

2)遠(yuǎn)離干擾源安裝，采取隔離措施加強(qiáng)電源濾波

3)采取減震措施，加強(qiáng)信號(hào)濾波降低放大器靈敏度

4)降低靈敏度，提高觸發(fā)電平通電通流后無輸出信號(hào)1)電源出故障

2)輸入信號(hào)線斷線

3)放大器某級(jí)有故障

4)檢測(cè)元件損壞

5)無流量或流量過小

6)管道堵塞或傳感器被卡死1)檢查電源與接地

2)檢查信號(hào)線與接線端子

3)檢測(cè)工作點(diǎn)，檢查元器件

4)檢查傳感元件及引線，檢查閥門，增大流量或縮小管徑

5)檢查清理管道，清洗傳感器輸出信號(hào)不規(guī)則不穩(wěn)定1)有較強(qiáng)電干擾信號(hào)

2)傳感器被沾污或受潮，靈敏度降低

3)傳感器靈敏度過高

4)傳感器受損或引線接觸不良

5)出現(xiàn)兩相流或脈動(dòng)流

6)管道震動(dòng)的影響

7)工藝流程不穩(wěn)定

8)傳感器安裝不同心或密封墊凸入管內(nèi)

9)上下游閥門擾動(dòng)

10)流體未充滿管道

11)發(fā)生體有纏繞物

12)存在氣穴現(xiàn)象1)加強(qiáng)屏蔽和接地

2)清洗或更換傳感器，提高放大器增益

3)降低增益，提高觸發(fā)電平

4)檢查傳感器及引線

5)加強(qiáng)工藝流程管理，消除兩相流或脈動(dòng)流現(xiàn)象

6)采取減震措施

7)調(diào)整安裝位置

8)檢查安裝情況，改正密封墊內(nèi)徑

9)加長(zhǎng)直管段或加裝流動(dòng)調(diào)整器

10)更換裝流量傳感器地點(diǎn)和方式

11)消除纏繞物

12)降低流速，增加管內(nèi)壓力測(cè)量誤差大1)直管段長(zhǎng)度不足

2)模擬轉(zhuǎn)換電路零漂或滿量程調(diào)整不對(duì)

3)供電電壓變化過大

4)儀表超過檢定周期

5)傳感器與配管內(nèi)徑差異較大

6)安裝不同心或密封墊凸入管內(nèi)

7)傳感器沾污或損傷

8)有兩相流或脈動(dòng)流

9)管道泄漏1)加長(zhǎng)直管段或加裝流動(dòng)調(diào)整器

2)校正零點(diǎn)和量程刻度

3)檢查電源

4)及時(shí)送檢

5)檢查配管內(nèi)徑，修正儀表系數(shù)

6)調(diào)整安裝，修整密封墊

7)清洗更換傳感器

8)排除兩相流或脈動(dòng)流

9)排除泄漏測(cè)量管泄漏1)管內(nèi)壓力過高

2)公稱壓力選擇不對(duì)

3)密封件損壞

4)傳感器被腐蝕1)調(diào)整管壓，更改安裝位置

2)選用高一檔公稱壓力傳感器

3)更換密封件

4)采取防腐和保護(hù)措施傳感器發(fā)出異常嘯叫聲1)流速過高，引起強(qiáng)烈顫動(dòng)

2)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象

3)發(fā)生體松動(dòng)1)調(diào)整流量或更換通徑大的儀表

2)調(diào)整流量和增加液流壓力

3)緊固發(fā)生體35流量計(jì)培訓(xùn)(1)渦街流量計(jì)測(cè)量原理1513LeonardoDaVinci1912TheodorvonKarman36流量計(jì)培訓(xùn)(1)渦街的功能Sensord

pV37流量計(jì)培訓(xùn)(1)渦街流量計(jì)安裝安裝原則：保證流量計(jì)滿管測(cè)量。建議流量計(jì)豎直安裝，讓液體從下往上流過儀表。流量計(jì)最好裝在整個(gè)系統(tǒng)的高壓區(qū)，保證一定的背壓。保證流量計(jì)所需的前后直管段。流量計(jì)應(yīng)裝在泵的下游，閥的上游。夾持型渦街流量計(jì)安裝時(shí)必須注意對(duì)中。管道內(nèi)徑必須略大于（2mm以內(nèi)）或等于流量計(jì)內(nèi)徑。注意測(cè)蒸汽時(shí)儀表的安裝。38流量計(jì)培訓(xùn)(1)常見問題解決測(cè)蒸汽時(shí)，開關(guān)閥門必須緩慢，防止水錘損害傳感器。測(cè)氣體或蒸汽時(shí)，如遇到間歇式測(cè)量，為保證測(cè)量的精度和穩(wěn)定性應(yīng)將時(shí)間常數(shù)相應(yīng)調(diào)大。更換傳感器探頭時(shí)應(yīng)小心，避免將探頭損壞。如使用脈沖信號(hào)（隔爆型），注意有源和無源的接線方法。如使用DXF351供電，回路中不可串其他表。39流量計(jì)培訓(xùn)(1)第四部分

差壓流量計(jì)

流量計(jì)培訓(xùn)(1)1、概述差壓式流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱DPF或流量計(jì))是根據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)件產(chǎn)生的差壓、已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來測(cè)量