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金湖凯铭仪表有限公司
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高温型靶式流量计概述靶式流量计采用了型电容式力传感器作为测量和敏感传递元件,同时应用了数字技术和微电子技术,是一款适用于高粘度、低雷诺数及含有微小颗粒的流体和气体测量的智能流量计
高温型靶式流量计概述
靶式流量计采用了型电容式力传感器作为测量和敏感传递元件,同时应用了数字技术和微电子技术,是一款适用于高粘度、低雷诺数及含有微小颗粒的流体和气体测量的智能流量计。采用电容式力传感器是该产品真正实现高精度、高稳定性的关键所在。靶式流量计既具有传统孔板、涡街等流量计无可动部件的特点,同时又具有与容积式流量计相媲美的测量准确度,加之其的抗干扰、抗杂质性能,除能替代常规流量计及常规流体流量测量外,尤其在高粘度、易堵卡、高温、高压、强腐蚀等流量计量困难的工况中具有很好的应用价值,目前已广泛应用于钢铁、石油、天然气、电力、造纸、化工、能源、食品、环保等各个领域的流量测量。
高温型靶式流量计工作原理
当介质在测量管中流动时,因其自身的动能通过阻流件(靶片)时而产生的压差,并对阻流件有一作用力,其作用力的大小与介质流速的平方成正比。阻流件(靶片)接受的作用力F,经刚性连接的传递件(测杆)传至双电容传感器,双电容传感器产生电容差经高精度AD芯片进行处理,直接输出数字信号,由此,通过AD转换及计算机处理后,即可得到相应的瞬时流量和累积总量,其工作原理见示意(图1):
高温型靶式流量计结构
电容式靶式流量计主要由测量管(外壳)、双电容传感器(含阻流元件)、积算显示和输出部分组成。根据不同的介质和工况,必须选用相适应的双电容传感器,因此,用户提供准确的计量对象及参数,生产厂家选用合适的电容力传感器是产品能否计量准确的关键。其结构如右(图2):
高温型靶式流量计特点
1.采用大屏液晶显示,可同时显示多组参量,读数更直观;
2.整台仪表在设计中无可动部件,插入式结构,拆卸方便;
3.可选用多种防腐及耐高低温材质(如哈氏合金,钛等);
4.整机可做成全密封(焊接形式),无任何泄漏点,可耐42MPa高压;
5.仪表内设自检程序,故障现象一目了然;
6.传感器不与被测介质接触,不存在零部件磨损,使用安全可靠;
7.具有多种安装方式供选择,如选择在线插入式,安装费用低;
8.具有一体化温度、压力补偿,直接输出质量或标方;
9.具有可选小信号切除、非线性修正、滤波时间可选择;
10.能准确测量各种常温、高温500度、低温-200度工况下的气体、液体流量;
11.计量准确,精度可达到0.2%;
12.重复性好,一般为0.05~0.08%,测量快递;
13.压力损失小,仅为标准孔板的1/2△P左右;
14.抗干扰,抗杂质能力特强;
15.可根据实际需要更换阻流件(靶片)而改变流量范围;
16.安装简单方便,极易维护;
17.多种输出形式,能远传各种参数;
18.抗震动性强,一定范围内可测脉动流。
高温型靶式流量计技术指标
高温型靶式流量计外形及尺寸
连接短管及法兰公称直径气体采用DN100mm,液体采用DN50mm,法兰规格采用国标1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa,密封面形式RF。
连接法兰规格
a、法兰规格:公称压力0.6MPa~42.0MPa;
b、法兰尺寸主要采用国家标准GB/T系列,并可采用化工行业标准HG系列、机械行业标准JB/T系列,也可协商提供按照客户要求的法兰。
高温型靶式流量计的安装及要求
1.流量计的安装
高温型(80度至500度)、常温型(-30度至70度)、低温型(-200度至-40度)
a.常温型、低温型、高温型流量计视不同工况采用水平、垂直或倒置式安装(以出厂效验单为准);
b.介质工作温度在300度以上时,用户应对流量计壳体采取隔热措施防止热辐射损坏表头(表头工作温度为-30至70度),同理工作温度-100度以下的介质,也要采取防冻措施;
c.为保证流量计准确计量,要求设置前后直管段;(图8)
d.为保证流量计在检查及更换时不影响系统工作,应尽量设置旁通阀(3)及切断阀(1、2);(图8)
e.因工艺需要可采用垂直安装,被测介质流向可由下至上,也可由上至下,但订购时应向供货方说明;
f.流量计口径与相连的管道口径尺寸尽量相同,以减少流动干扰,造成计量误差;
g.法兰式和夹装式流量计安装时,应注意法兰之间密封垫片内孔尺寸大于流量计和工艺管道通径6-8mm及否同轴,以避免因其产生干扰流而影响计量精确度;
h.插入式流量计安装时,将短管及法兰焊到管道上时必须确保流体正对着靶片受力面,焊接短管高度在100mm(从管道内壁至法兰密封面的距离);(图9)
i.对于新完工的工艺管道,应行初步吹扫后再安装流量计;
j.测量管外壁上箭头所指方向为被测介质流向;
k.流量计壳体必须可靠接地,若无接地条件应向厂方说明;
l.流量计连接法兰规格执行GB/T系列标准,也可以根据用户要求特殊加工(以出厂效验单为准)。
1、2、3分别为前后阀和旁通阀;4为流量计,L≥10D和L≥5D分别为前后直管段长度,D为管道公称直径。
2.流量计设置零点
注:(流量计安装后必须置零操作)
由于电容式力传感器及阻流件有自重,在流量计安装时不在水平方位状况下,需要重新设置流量计零点。
操作程序为:(也可在管道内无介质流动时直接置零,高温型及低温型流量计必须使管道内温度达到工作温度后置零)
a.关闭流量计下游的阀门;
b.缓慢打开流量计上游阀门,使流量计充满介质;
c.缓慢打开流量计下游阀门,使流量计运行10分钟左右;
d.关闭流量计上、下游阀门,并确定管道内流量为零;
e.用白纸或手指按在“ZERO"位置不小于3S;见(图10)
注意事项
不允许直接在流量计测量管前后端安装阀门、弯头等极大改变流体流态的部件。
如果需要在流量计前后管道上安装阀门、弯头等部件也应尽量保证前后直管段长度。
高温型靶式流量计接线
a、24V供电型
1.24V供电型流量可具备多种输出方式,
a.电流输出:4~20mA;电源:16-32VDC,二线制;
b.脉冲输出:0~1000Hz;内阻1000Ω;电源:16-32VDC;10mA(带背光20mA);
c.RS485接口:电源:16-32VDC;10mA(带背光20mA);
d.电流输出+HART:4~20mA;电源:16-32VDC,二线制;
2.电流输出特性(图4)
以上图中Imin为流量计最小显示流量所对应的电流输出值,其输出值的大小为:
同理:可计算出满量程输出范围内任-输出电流及对应流量值。
3.0~1000HZ脉冲输出特性(图5)
4.仪表接线
a.流量计信号输出线电气连接口规格为:M20×1.5
b.4~20mA电流输出为二线制(图6)
c.脉冲输出为三线制(图7)
b、3.6V电池供电型
3.6V电池供电型的流量计,无法显示电池的容量,当电池电压越来越低时,显示会慢慢变模糊,应马上更换电池。更换电池应为相同技术参数的电池,我公司电池可使用两年。(可向我厂咨询或购买)
为提高电池的使用时间,可通过修改滤波系数LP参数,该值设置越大,则代表可以使用更长时间,但流量计采集速度将会变慢。
高温型靶式流量计功能介绍
1.温压补偿
靶式流量计所测量的流量为体积流量,当所测介质密度受温度、压力变化的影响较大时(如气体类),流量计测量的结果将会产生较大误差,为了得到较高的测量精度,需要实时采集温度、压力参数,并计算出实时工况的介质密度,从而可得到准确的质量流量。
2.流量非线性修正
为提高流量计的测量精度,采用插值算法自动对流量系数进行校正,可精度的校正流量计的线性误差。
流量计可设置9个流量修正系数,分别对10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的测量点,所有修正系数值默认小数后3位,均为流量系数C1为基础。
修正方法:实际流量系数=(*C)×C1/1000;
举例:2C=1010,3C=1004,当前瞬时流量是满程的25%,进行插值算法,则25%点的修正系数为1007;
实际流量系数=C1×(1007/1000);
3.温度修正
当流量计具备温度补偿时,所以安装位置、引线等可能存在测量误差,当出现此种情况时,可通过温度修正值进行修正,修正计算方法如下:
测量结果=采集温度-(1000-修正值oS)/10
举例:标准温度为250℃,但流量计显示251.3℃,则代入公式计算得到
250=251.3-(1000-修正值oS)/10 则oS=987;
标准温度为270℃,但流量计显示268.3℃,则代入公式计算得到
270=268.3-(1000-修正值oS)/10 则oS=1017;
高温型靶式流量计危险场所安装和防爆型产品的注意事项
电容式靶式流量计(以下简称流量计)防爆型产品,经国家防爆电气产品质量监督检验中心(CQST)检验,符合GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第1部分:通用要求》,GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第2部分:隔爆型“d"》及GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第4部分:本质安全型“i"》标准规定的要求,产品防爆标志为ExdⅡCT4、ExiaⅡCT4。
1.流量计在下列环境条件下应能正常工作
a.大气气压:86~106KPa
b.周围环境温度:-20℃~+60℃(8oF-140oF)
c.周围环境相对湿度:≤95%RH(+25℃)
d.隔爆型流量计可适用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC级T1~T4组爆炸性气体混合物的1区、2区的危险场所;
e.本安型流量计可适用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC级T1~T4组爆炸性气体混合物的0区、1区、2区的危险场所;
2.用户在安装使用流量计时应注意下列事项
(安装前须进行下列各项检查,如不符合要求,则不准投入使用)
a.有防爆标志和防爆合格证编号,并与电容式靶式流量计的使用场所要求一致;
b.隔爆外壳各零部件联接正确,紧固可靠;
c.所有隔爆零件应无裂纹和影响隔爆性能的缺陷;
d.用户在使用流量计时应可靠接地;
e.隔爆型产品在现场使用,维护时必须遵守“严禁带电开盖"的原则;拆装时,注意保护隔爆面和螺纹隔爆面不得磕碰和划伤。
f.用户不得自行随意更换产品的电气元件及系统配接状态;
g.隔爆型产品的引入电缆最小外径为φ6mm;
h.产品有冗余引入口,必须用我公司提供的堵头堵封。
i.防爆产品使用一定周期后,必须更换老化件。如电缆引入装置密封圈老化变质时应及时更换,我公司有配件,须在我公司购买。
3.本安型防爆产品还应注意
a.本产品符合GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第1部分:通用要求》、GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第4部分:本质安全型“i"》标准,防爆标志为:ExiaⅡCT4,它适用于0区、1区、2区,含有ⅡA~ⅡC类爆炸性气体混合物场所。
b.本安参数:Ui=28VDC,Ii=93mA,Po=0.65W,Ci=0.045uF,Li=0.33mH;
c.产品安装应按照GB3836.15-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第15部分:危险场所电气安装(煤矿除外)》的有关规定进行。并由专业人员负责安装。经过防爆认证合格的产品。不允许随意更换或改动影响防爆性能的元器件和结构。
d.本产品必须与取得防爆合格证安全栅同时使用,安全栅须装在安全场所,其安装、使用、维护必须遵守安全栅使用说明书;
e.当产品用于连接爆炸性环境0区的本安型产品时,向安全栅供电的电源变压器须符合GB3836.4-2000标准第8.1条款要求。
f.本安系统接线(图11)
g.安全场所[Exia]ⅡC 危险场所 ExiaⅡCT4
h.本安系统参数都必须遵循如下匹配原则:Uo≤Ui;Io≤Ii;Po≤Pi;Cc≤Co-Ci;Lc≤Lo-Li
Cc、Lc:安全栅到本安产品之间连接电缆(或导线)允许总的分布电容和电感,Uo:安全栅的输出电压,Io:安全栅的输出电流,Po:安全栅的输出功率,Lo:安全栅允许的外部电感,Co:安全栅允许的外部电容;Ui:本安产品的输入电压,Ii:本安产品的输入电流,Pi:本安产品的输入功率,Li:本安产品的内部电感,Ci:本安产品的内部电容。符号详细意义见GB3836.4-2000标准。
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