金屬管浮子流量計(jì)主要用于中小口徑流量測(cè)量,可以測(cè)液體、氣體、蒸汽等,應(yīng)用較為廣泛。
1、金屬管浮子流量計(jì)工作原理:
根據(jù)金屬管浮子在錐形管內(nèi)的高度來(lái)測(cè)量流量,利用流體通過(guò)浮子和管壁之間的間隙時(shí)產(chǎn)生的壓差來(lái)平衡浮子的重量,流量越大,浮子被托得越高,使其具有更大的環(huán)隙面積,也即環(huán)隙面積隨流量變化,所以一般稱為面積法。它較多地利用于中、小流量的測(cè)量,有配以電遠(yuǎn)傳或氣遠(yuǎn)傳發(fā)信器的類型。
2、金屬管浮子流量計(jì)分類:
(1)按錐管材料分類:可分為透明材料錐管、金屬錐管。
①透明錐形管金屬管浮子流量計(jì):透明錐形管材料有玻璃管、透明工程塑料如聚苯乙稀,聚碳酸酯、有機(jī)玻璃等。其中用得較多的是玻璃管,但容易破碎;而工程塑料管不易破碎,有些還耐酸堿液等腐蝕性介質(zhì)的腐蝕。
透明錐形管浮子流量計(jì)的口徑15~40mm,流量分度直接刻在錐管外壁上,或者在錐管旁另外裝分度標(biāo)尺,錐管內(nèi)有圓錐體平滑面和帶導(dǎo)向棱筋(或平面)兩種。浮子在錐管內(nèi)自由移動(dòng),或在錐管棱筋導(dǎo)向下移動(dòng),較大口平滑面內(nèi)壁儀表還有采用導(dǎo)桿導(dǎo)向。
②金屬錐形管浮子流量計(jì):金屬管錐形管浮子流量計(jì)口徑15~40mm,通過(guò)磁鋼耦合等方式,將浮子的位移傳給套管外的轉(zhuǎn)換部分。與透明錐形管浮子流量計(jì)相比??捎糜谳^高的介質(zhì)溫度和壓力,并且不易破碎。
此外,透明浮子流量計(jì)還有其他幾種結(jié)構(gòu),如透明直管浮子流量計(jì)是透明錐形管浮子流量計(jì)的變形結(jié)構(gòu),流量檢測(cè)元件由孔板和錐形浮塞組成。金屬管錐形管浮子流量計(jì)還有其他類型或變形結(jié)構(gòu)。其中直接批示型通過(guò)透明直管和浮塞直接觀察讀取浮子位置;水平安裝型可安裝于水平管道;直通型與典型結(jié)構(gòu)的直角流通方向不同,不必改變流通方向,可直接連接垂直管道,安裝方便;浮塞孔板型以浮塞孔板代替轉(zhuǎn)子錐形管,改變流量規(guī)格只要調(diào)換不同錐度的浮塞,比較方便。
(2)按流量計(jì)功能分類:可分為現(xiàn)場(chǎng)指示、氣動(dòng)遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出、電動(dòng)遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出、報(bào)警等。透明管浮子流量計(jì)都是現(xiàn)場(chǎng)指示型。有時(shí)裝有接近開關(guān),輸出上下限報(bào)警信號(hào)。遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出型儀表的轉(zhuǎn)換部分將浮子位移量轉(zhuǎn)換成電流或氣壓模擬量信號(hào)輸出,分別成為氣遠(yuǎn)傳浮子流量計(jì)和。
(3)按與管道連接方式分類:可分為軟管連接、法蘭連接、螺紋連接。透明管浮子流量計(jì)三種連接方法皆有,其中軟管連接常用于口徑10mm以下儀表和工作壓力較低的場(chǎng)所;螺紋連接常用于口徑40mm以下的儀表,使用范圍不廣;法蘭連接用于口徑15~100mm的儀表,應(yīng)用較為普通。金屬管浮子流量計(jì)通常為法蘭連接,個(gè)別型號(hào)用螺紋連接。
(4)按被測(cè)流體分類:可分為液體用、氣體用、蒸汽用。大部分浮子流量計(jì)同一儀表既可測(cè)液體也可測(cè)氣體。測(cè)量蒸汽只能用專門設(shè)計(jì)的金屬管浮子流量計(jì),或在標(biāo)準(zhǔn)型儀表上加裝附加構(gòu)件,如增加帶散熱片的液體阻尼件,與指示轉(zhuǎn)換部分連接處加裝散熱片等。
(5)按用途分類:可分為基型、夾套保溫型、防爆型、耐腐型、吹流型?;蛻?yīng)用較為廣泛。夾套保溫型用于管路中溫度明顯高于(或低于)環(huán)境溫度的場(chǎng)合。用于有爆炸性氣體或粉塵時(shí)電遠(yuǎn)傳浮子流量計(jì)采用防爆型。目前,國(guó)內(nèi)有隔爆型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和本質(zhì)安全防爆設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類型。耐腐型浮子流量計(jì)與介質(zhì)接觸的結(jié)構(gòu)件和浮子用聚四氟乙稀等工程塑料制成。吹流型流量較小,空氣為20~3000L/h,水為0.3~100L/h,精確度要求不高。吹流型浮子流量計(jì)與小型自力式差壓調(diào)節(jié)器組成一體,使動(dòng)力源壓力波動(dòng)或下游參數(shù)變化擾動(dòng)引起的流量變化,自行調(diào)節(jié)使之保持恒定的流量。
(6)按被測(cè)流體通過(guò)方式分類:可分為全流型、分流型。全流型指被測(cè)流體全部流過(guò)浮子流量計(jì)的儀表。分流型指只有部分被測(cè)流體流過(guò)浮子等流量檢測(cè)部分,分流型浮子流量計(jì)由裝在主管道上標(biāo)準(zhǔn)孔板和較小口徑浮子流量計(jì)組合而成,應(yīng)用于管徑大于50mm的較大流量和只要就地指示的場(chǎng)所。
質(zhì)量流量計(jì)作為精密的測(cè)量?jī)x表,有著十分高的安裝要求。在安裝時(shí)首先要明確安裝的位置,在安裝傳感器的時(shí)候,要保護(hù)好傳感器不受損壞。還要做好減振工作,當(dāng)然,還有一些其他的注意事項(xiàng),下面的文章都有具體說(shuō)明。
質(zhì)量流量計(jì)安裝的位置
1)安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離能引起管道機(jī)械振動(dòng)的干擾源,如工藝管線上的泵等。如果傳感器在同一管線上串聯(lián)使用,應(yīng)特別防止由于共振而產(chǎn)生的相互影響,傳感器間的距離至少大于傳感器外形尺寸寬度的三倍。
2)傳感器的安裝位置應(yīng)注意工藝管線由于溫度變化引起的伸縮和變形,特別不能安裝在工藝管線的膨脹節(jié)附近。如果安裝在膨脹節(jié)附近,由于管道伸縮會(huì)造成橫向應(yīng)力,使得傳感器零點(diǎn)發(fā)生變化,影響測(cè)量準(zhǔn)確度。
3)傳感器的安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離工業(yè)電磁干擾源,如大功率電動(dòng)機(jī)、變壓器等,否則傳感器中測(cè)量管的自諧振動(dòng)會(huì)受到干擾,速度傳感器檢測(cè)出來(lái)的微弱信號(hào)有可能被淹沒(méi)在電磁干擾的噪聲中。傳感器應(yīng)遠(yuǎn)離變壓器、電動(dòng)機(jī)至少5 米以上的距離。
4)傳感器的安裝位置應(yīng)使管道內(nèi)流體始終保證充滿傳感器測(cè)量管,且有一定憋壓,這就要求安裝位置應(yīng)在管道的低端。
安裝過(guò)程中其它注意事項(xiàng)
1)傳感器在安裝到工藝管線上之前,應(yīng)首先確認(rèn)傳感器的速度傳感器線圈、驅(qū)動(dòng)線圈的直流電阻以及鉑電阻溫度計(jì)的電阻值是否正常。
2)傳感器安裝法蘭必須與管道法蘭同軸連接,這樣才能減小安裝應(yīng)力,保證測(cè)量精度。安裝時(shí)應(yīng)保證管道支撐物只支撐工藝管道,禁止用傳感器支撐工藝管道。應(yīng)保證傳感器外殼懸空,不與任何物體接觸。
3)傳感器安裝在工藝管線上時(shí)應(yīng)保證管道系統(tǒng)與傳感器上游、下游側(cè)各兩個(gè)位置的穩(wěn)固支撐物牢固連接,所有螺紋連接處必須緊固,夾緊工藝管道有助于減弱潛在的振動(dòng)干擾。
4)在安裝過(guò)程中,應(yīng)避免利用傳感器外殼搬動(dòng)傳感器。
5)在傳感器安裝位置附近工藝管道線上的閥門或泵都需要有其自己的支撐物,不能用支撐傳感器的支撐物來(lái)支撐閥門和泵。
6)在傳感器的上游、下游應(yīng)裝上斷流閥。
7)消除安裝應(yīng)力:在安裝傳感器時(shí),為了消除安裝應(yīng)力,比較有效的方法是先配管,將工藝管線及閥門與傳感器整體預(yù)先安裝好,然后吊裝,再將其與工藝主管線相焊接。為了使消除應(yīng)力的效果可以,應(yīng)使傳感器、斷流閥與工藝主管線處于同一鉛垂面內(nèi)。
以上就是全部的質(zhì)量流量計(jì)的安裝要求。我們?cè)谑褂觅|(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量過(guò)程中,要確保測(cè)量的精準(zhǔn),首先就是要做好質(zhì)量流量計(jì)的安裝,要做好應(yīng)力的消除。
1、渦街流量計(jì)管道采取減振動(dòng)措施。
傳感器盡量避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,特別是橫向振動(dòng)。若不得已要安裝時(shí),必須采取減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。
2、渦街流量計(jì)合理選擇安裝場(chǎng)所和環(huán)境。
避開強(qiáng)電力設(shè)備,高頻設(shè)備,強(qiáng)電源開關(guān)設(shè)備;避開高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊懀荛_強(qiáng)烈震動(dòng)場(chǎng)所和強(qiáng)腐蝕環(huán)境等,同時(shí)要考慮安裝維修方便。
3、渦街流量計(jì)傳感器在有保溫層管道上的安裝。
測(cè)量高溫蒸汽時(shí),保溫層較多不能超過(guò)支架高度的三分之一。
4、渦街流量計(jì)上下游必須有足夠的直管段。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90。彎頭,則:上游直管段≥25D,下游直管段≥5D。
若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90。彎頭,則:上游直管段≥40D,下游直管段≥5D。
調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處,若必須安裝在傳感器的上游,傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D,下游應(yīng)有不小于5D。
5、渦街流量計(jì)安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心,同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。
6、渦街流量計(jì)在水平管道上安裝是流量傳感器常用的安裝方式。
測(cè)量氣體流量時(shí),若被測(cè)氣體中含有少量的液體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。
測(cè)量液體流量時(shí),若被測(cè)液體中含有少量的氣體,傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。
7、渦街流量計(jì)傳感器在水平管道的側(cè)裝。
無(wú)論測(cè)量何種流體,傳感器可以在水平管道上側(cè)裝,特別是測(cè)量過(guò)熱蒸汽,飽和蒸汽和低溫液體,若條件允許可以采用側(cè)裝,這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。
8、渦街流量計(jì)傳感器在垂直管道的安裝。
測(cè)量氣體流量時(shí),傳感器可以安裝在垂直管道上,流向不限。若被測(cè)氣體中含有少量的液體,氣體流向應(yīng)由下向上。
測(cè)量液體流量時(shí),液體流向應(yīng)由下向上:這樣不會(huì)將液體重量額外附加在探頭上。
9、渦街流量計(jì)傳感器在水平管道的倒裝。
一般情況下不推薦用此安裝方法。此安裝方法不適用于測(cè)量一般氣體、過(guò)熱蒸汽??捎糜跍y(cè)量飽和蒸汽,適用于測(cè)量高溫液體或需經(jīng)常清洗管道的情況。
10、渦街流量計(jì)測(cè)壓點(diǎn)和測(cè)溫點(diǎn)的選擇。
根據(jù)測(cè)量的需要,需在傳感器附近測(cè)量壓力和溫度時(shí),測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的3-5D處,測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的6-8D處