石油流量表概述-江蘇天罡儀表有限公司 

石油流量表概述：

一、石油流量表：
又稱金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)，是經(jīng)典的變面積式流量計(jì)，是工業(yè)生產(chǎn)中使用非常廣泛的儀器設(shè)備。金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，適用于對密閉管道中液體、氣體和蒸汽流量的測量。

浮子流量計(jì)根據(jù)錐管材料不同，可分為玻璃管、塑料管和金屬管三種。金屬管浮子流量計(jì)相對于其他流量計(jì)而言，沒有錐管破裂的風(fēng)險(xiǎn)，使用溫度和壓力范圍更加廣泛，所以應(yīng)用工況也相對廣泛。自21世紀(jì)以來，由于我國制造業(yè)的高速發(fā)展，金屬管浮子流量計(jì)拉動(dòng)了對自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)的需求，拓寬了市場的發(fā)展之路。
需求的高度也決定了金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的發(fā)展，從工藝結(jié)構(gòu)到工作性能，用戶對其要求不斷提升，生產(chǎn)廠對其要求也精益求精。妙思特金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)有高壓型、高溫型、夾套型、衛(wèi)生型等多種結(jié)構(gòu)形式，能滿足多種工況條件，除底進(jìn)上出垂直安裝結(jié)構(gòu)外，還能滿足多種安裝需要。對于指示器部分進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使儀表使用更加安全穩(wěn)定可靠；按隔爆標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)殼體，具有隔離防爆功能，適用于易燃易爆等危險(xiǎn)場合；可兼容HART協(xié)議，同時(shí)可帶兩個(gè)報(bào)警點(diǎn)或累積量脈沖輸出。其測量管部分有不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE等材質(zhì)可選。它采用獨(dú)立模塊概念設(shè)計(jì)的測量管和指示器，便于庫存，維修和配件更換。

如何提高計(jì)量精度：

1、流體自下而上流過流量計(jì)，金屬管浮子流量計(jì)一般垂直安裝，且垂直度小于2°，水平安裝時(shí)水平夾角小于2°，以便處理故障或吹洗時(shí)不影響生產(chǎn)。安裝在工藝管線上的金屬管浮子流量計(jì)應(yīng)加旁路。
2、出口應(yīng)有250mm直管段，金屬管浮子流量計(jì)入口處應(yīng)有5倍管徑以上長度的直管段。以保證儀表測量精度。
3、如果介質(zhì)中含有鐵磁性物質(zhì)，應(yīng)考慮在閥門和直管段之間加裝磁過濾器。
4、該產(chǎn)品在裝置正常運(yùn)行后，不需要維護(hù)。故障多發(fā)生在裝置剛剛運(yùn)行時(shí)，由于管道吹洗不干凈，而發(fā)生浮子被固體顆?？ㄗ‖F(xiàn)象，此時(shí)指示器的指針停在某一位置不動(dòng)。這時(shí)首先應(yīng)關(guān)閉流量計(jì)兩邊的閥門，拆下流量計(jì)，取出浮子進(jìn)行清洗，再重新裝好。
5、由于在不均勻壓力的作用下，安裝PTFE襯里的儀表時(shí)，PTFE會(huì)變形，所以法蘭螺母均勻?qū)ΨQ擰緊。
6、當(dāng)用于氣體測量時(shí)，應(yīng)保證管道壓力不小于5倍流量計(jì)的壓力損失，以使浮子穩(wěn)定工作。如需采取隔熱保護(hù)措施時(shí)，如果被測介質(zhì)的溫度高于220℃或流體溫度過低易發(fā)生結(jié)晶時(shí)，應(yīng)選用夾套型，以便進(jìn)行冷卻或保溫。
7、測量氣體的儀表，在特定壓力下校準(zhǔn)的，如出口直接排放到大氣，將會(huì)在浮子處產(chǎn)生氣壓降，并引起數(shù)據(jù)失真；如果是這樣的工況條件，則應(yīng)在儀表的出口安裝一個(gè)調(diào)節(jié)閥。
8、為了保證儀表的性能，凱悅儀表安裝周圍至少100mm處，不允許有鐵磁性物質(zhì)存在，由于儀表是通過磁耦合傳遞信號(hào)的。
9、工藝管線的法蘭必須與流量計(jì)的法蘭同軸并且相互平行，為了避免由于管道引起的流量計(jì)變形。適當(dāng)增加管道支撐以避免管道振動(dòng)和減小流量計(jì)的軸向負(fù)荷。
10、管道法蘭、緊固件、密封墊與流量計(jì)法蘭標(biāo)準(zhǔn)相同才能使儀表正常安裝運(yùn)行。

特點(diǎn)：

·全金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，堅(jiān)固、簡潔、耐高壓、耐高溫、防腐、使用壽命長

·短行程，總高250mm，安裝方便

·機(jī)械指針現(xiàn)場指示瞬時(shí)流量，LCD液晶顯示瞬時(shí)流量、累積流量

·智能型指示器，采用國外信號(hào)采集處理芯片，模塊化設(shè)計(jì)，無磁滯后

·具有數(shù)據(jù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)備份、掉電保護(hù)及錯(cuò)誤自診斷功能

·HART型指示器，二線制24VDC供電，4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出疊加HART協(xié)議，

通過HART通訊手操器可進(jìn)行參數(shù)組態(tài)和現(xiàn)場調(diào)整

·與PC機(jī)串口連接，通過Windows程序，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場對儀表進(jìn)行標(biāo)定

·可用于易燃、易爆危險(xiǎn)場合

·垂直、水平、上進(jìn)下出、底進(jìn)側(cè)出、側(cè)進(jìn)側(cè)出等多種安裝形式，法蘭或螺紋連接

技術(shù)參數(shù)：

·電遠(yuǎn)傳本質(zhì)安全火花防爆本安型ExiaⅡCT6

電遠(yuǎn)傳隔爆可用于易燃易爆危險(xiǎn)場合隔爆型ExdⅡCT6

·供電電源

標(biāo)準(zhǔn)型：二線制24VDC供電

交流型：交流220VAC供電

電池型：電池3.6V 7.5AH鋰電池，可連續(xù)使用三年

·輸出信號(hào)

  二線制24VDC供電，4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出

二線制24VDC供電，4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出疊加HART協(xié)議

報(bào)警輸出：上限或下限瞬時(shí)流量報(bào)警

集電極開路輸出（最大100mA 30VDC內(nèi)部阻抗100歐）

繼電器輸出（觸點(diǎn)容量1A 30VDC或0.25A 250VAC或0.5A 125VAC）

脈沖輸出：累積脈沖輸出，最小間隔50毫秒

·精度：±1.0%，±1.5%，±2.0%，

·防護(hù)等級(jí)：IP65，IP67

·電氣接口：M20×1.5，1/2"NPT

·主體材質(zhì)：304SS，316SS，316L，Ti，不銹鋼襯PTFE，哈氏合金C4，銅

·口徑：DN15～DN200

·公稱壓力：DN15～DN50 PN4.0；DN80～DN200 PN1.6

·最小量程：1～10L/h水，0～0.7m3/h Air at ATP

·最大量程：20～200m3/h水，400～4000m3/h Air at ATP

·介質(zhì)溫度

就地型-40～ 400℃

遠(yuǎn)傳型-20～ 150℃

遠(yuǎn)傳高溫型150～ 400℃

·環(huán)境溫度：-40℃～ 70℃

工作原理：

金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個(gè)沿著錐管軸上下移動(dòng)的浮子組所組成。工作原理如圖1所示，被測流體從下向上經(jīng)過錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時(shí)，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對應(yīng)關(guān)系。
體積流量Q的基本方程式為：

      (1)
當(dāng)浮子為非實(shí)芯中空結(jié)構(gòu)（放負(fù)重調(diào)整量）時(shí)，則
      (2)
式中 α——儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；
ε——被測流體為氣體時(shí)氣體膨脹系數(shù)，通常由于此系數(shù)校正量很小而被忽略，且通過校驗(yàn) 已將它包括在流量系數(shù)內(nèi)，如為液體則ε=1；
△F——流通環(huán)形面積，m2；
g——當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋琺/s2；
Vf——浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；
ρf——浮子材料密度，kg/m3；
ρ——被測流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；
Ff——浮子工作直徑（最大直徑）處的橫截面積，m2；
Gf——浮子質(zhì)量，kg。
流通環(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如式（3）所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、 β為常量。式中有h的二次項(xiàng)，一般不能忽略此非線性關(guān)系，只有在圓錐角很小時(shí)，才可視為近似線性。
 m2      (3)
式中 d——浮子最大直徑（即工作直徑），m；
h——浮子從錐管內(nèi)徑等于浮子最大直徑處上升高度，m；
β——錐管的圓錐角；
a、b——常數(shù)。     

測量方法：

將銜接上透明的水管，用水柱高坐壓力，用高靈敏度數(shù)字萬用表測量電壓，傳感器接上12v電壓。記錄數(shù)據(jù)。如成線性關(guān)系，則表示性能穩(wěn)定，可以使用。差壓式壓力傳感器通過氣管被連在兩取壓管上。當(dāng)有液體流過導(dǎo)液管時(shí)，輸入管與輸出管之間會(huì)產(chǎn)生的壓力差，輸入管壓力大于輸出管的壓力。由差壓式傳感器檢測這個(gè)壓力差，并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。

轉(zhuǎn)子流量計(jì)的調(diào)試期故障調(diào)試期待故障一般出現(xiàn)在儀表安裝調(diào)試階段，一經(jīng)排除，在以后相同條件下一般不會(huì)再出現(xiàn)。常見的調(diào)試期故障一般由安裝不妥、環(huán)境干擾以及流體特性影響等原因引起。輸出信號(hào)亦會(huì)有一定程度波動(dòng)。兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時(shí)，若兩種液體電導(dǎo)率（或各自與電極間電位）有差異，在混合未均勻前即進(jìn)入流量傳感器進(jìn)行流量測量，輸出信號(hào)亦會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。傳感器可以水平和垂直安裝，但是應(yīng)該確保避免沉積物和氣泡對測量電極的影響，電極軸向保持水平為好。垂直安裝時(shí)，流體應(yīng)自下而上流動(dòng)。傳感器不能安裝在管道的最高位置，這個(gè)位置容易積聚氣泡。

流量范圍：

七、安裝注意事項(xiàng)：
金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)采用的是可變面積的測量原理，它有性能穩(wěn)定、功能齊全、操作方便的特點(diǎn)，因此應(yīng)用頗為廣泛。金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于測量密閉管道中液體、氣體及蒸汽的流量計(jì)。但是在安裝時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
　?、貶JFZ轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝，垂直度優(yōu)于2%，流體方向自上到下；
　　②HJFZ5/6是水平安裝（注意區(qū)分左或又的流向）；
　?、跦JFZ1是垂直安裝，但是流體方向是下進(jìn)上出；
　　④安裝前，應(yīng)對管道進(jìn)行沖洗，清除管道的焊渣等雜質(zhì)顆粒；
　?、萑艚橘|(zhì)中含有固體雜志，應(yīng)考慮在閥門和直管段間加過濾器，若介質(zhì)中含有磁性物質(zhì)，應(yīng)安裝磁過濾器；
　?、逓榱朔奖憔S護(hù)和清洗，可以增加旁通管路；
　?、甙惭b時(shí)，盡量保證墊圈與管道對齊，螺母緊固扭矩要適合相應(yīng)的壓力等級(jí)；
　　⑧注意不要讓信號(hào)電纜臨近電源電纜?！　〗饘俟苻D(zhuǎn)子流量計(jì)采用的是可變面積的測量原理，它有性能穩(wěn)定、功能齊全、操作方便的特點(diǎn)，因此應(yīng)用頗為廣泛。金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于測量密閉管道中液體、氣體及蒸汽的流量計(jì)。但是在安裝時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
　?、貶JFZ轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝，垂直度優(yōu)于2%，流體方向自上到下；
　　②HJFZ5/6是水平安裝（注意區(qū)分左或又的流向）；
　?、跦JFZ1是垂直安裝，但是流體方向是下進(jìn)上出；
　?、馨惭b前，應(yīng)對管道進(jìn)行沖洗，清除管道的焊渣等雜質(zhì)顆粒；
　?、萑艚橘|(zhì)中含有固體雜志，應(yīng)考慮在閥門和直管段間加過濾器，若介質(zhì)中含有磁性物質(zhì)，應(yīng)安裝磁過濾器；
　　⑥為了方便維護(hù)和清洗，可以增加旁通管路；
　?、甙惭b時(shí)，盡量保證墊圈與管道對齊，螺母緊固扭矩要適合相應(yīng)的壓力等級(jí)；
　?、嘧⒁獠灰屝盘?hào)電纜臨近電源電纜。

工作原理：

當(dāng)介質(zhì)在測量管中流動(dòng)時(shí)，因其自身的動(dòng)能與靶板產(chǎn)生壓差，而產(chǎn)生對靶板的作用力，使靶板產(chǎn)生微量的位移，其作用力的大小與介質(zhì)流速的平方成正比，其數(shù)學(xué)公式：

F = Cd·A·ρ·V2/2

F:靶板所受的作用力

Cd：流體阻力系數(shù)

A：靶板對測量管軸向投影面積

ρ：工況下介質(zhì)密度

V：介質(zhì)在測量管中的特征流速