轉(zhuǎn)子流量計(jì)用以丈量單相非脈動(dòng)流體(液體或氣體)的流量,普遍應(yīng)用于化工、石油、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保、食品及計(jì)量測(cè)試、科學(xué)研討等部門。
轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理
轉(zhuǎn)子流量計(jì)是應(yīng)用改動(dòng)流通面積原理的流量計(jì):(面積式)管道中的流體在活動(dòng)遇到阻檔時(shí),會(huì)在阻撓物前后構(gòu)成一個(gè)壓力差。
這個(gè)壓力差的大小與流體遭到阻撓時(shí)的流通面積以及流速相關(guān),應(yīng)用這個(gè)壓力差來(lái)推進(jìn)一個(gè)可挪動(dòng)的阻撓物隨流質(zhì)變化而挪動(dòng)并改動(dòng)流通面積;
使阻撓物前后的壓力差堅(jiān)持一個(gè)常數(shù),這時(shí)阻撓物所處的位置與流速相關(guān),由此可得到流速,并進(jìn)而取得流量值。
引見(jiàn)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的原理及優(yōu)缺陷金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)組成與流量丈量原理;
轉(zhuǎn)子流量計(jì),是由一個(gè)自下往上逐步擴(kuò)展的帶刻度的錐形管和一個(gè)置于錐形管內(nèi)能夠自在上下挪動(dòng)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
工作時(shí),被測(cè)流體由錐形管下端進(jìn)入。
沿著錐形管向上運(yùn)動(dòng),流過(guò)轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)隙,再?gòu)腻F形管上端流出。
受活動(dòng)流體帶動(dòng)作用,轉(zhuǎn)子遭到一個(gè)自下向上流體對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)壓力,正好等于轉(zhuǎn)子在被測(cè)流體中的重力(即轉(zhuǎn)子本身的重力減去流體對(duì)轉(zhuǎn)子的浮力)。
孔板流量計(jì)的設(shè)計(jì)越來(lái)越完善,但是由于使用者或者設(shè)備的問(wèn)題,使用過(guò)程中依然會(huì)出現(xiàn)誤差等,當(dāng)然這些對(duì)于有使用經(jīng)驗(yàn)的人來(lái)說(shuō);
通過(guò)平常的注意完全是可以避免的,下面主要是對(duì)孔板流量計(jì)常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的一些分析,以此為參考,希望各位在使用中盡量避免,防止出現(xiàn)測(cè)量誤差:
1、反常數(shù)據(jù)的處理問(wèn)題
任何系統(tǒng)都有能夠呈現(xiàn)毛病,能夠呈現(xiàn)一些反常的無(wú)理數(shù)據(jù)。
所以為了保護(hù)交易兩邊的利益,對(duì)可能出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)問(wèn)題在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮數(shù)據(jù)的審慎可修改性,從而避免異常數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)并參與累積計(jì)算,造成計(jì)量數(shù)據(jù)的混亂。
對(duì)能夠呈現(xiàn)的反常數(shù)據(jù)問(wèn)題在設(shè)計(jì)時(shí)要充分思索數(shù)據(jù)的審慎可修改性,然后防止反常數(shù)據(jù)一旦呈現(xiàn)并參加累積核算,構(gòu)成計(jì)量數(shù)據(jù)的紊亂。
2、節(jié)流裝置帶來(lái)的誤差
(1)孔板流量計(jì)在流體較為干凈、流經(jīng)節(jié)流裝置前直管段比較理想(遠(yuǎn)大于10倍圓管直徑)、流體處于紊流狀態(tài)(雷諾數(shù)大于4000)時(shí),其準(zhǔn)確度可達(dá)0.75級(jí)。
但由于氣質(zhì)、計(jì)量直管段沒(méi)有達(dá)到要求,孔板產(chǎn)生誤差的因素有:孔板人口銳角損傷;液體及固體污物堆積在孔板表面,使孔板表面粗糙度改變,大大增加測(cè)量誤差。
依據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)的孔板所作丈量計(jì)算,孔板流量計(jì)在剛開(kāi)始投用時(shí),準(zhǔn)確度可達(dá)1%,接連運(yùn)轉(zhuǎn)3月后,其丈量準(zhǔn)確度僅到達(dá)3%乃至更低。
(2)量程比的問(wèn)題。
量程比(3:1)是孔板流量計(jì)最大的缺憾。雖然如今已有寬量程比的變送器,但在關(guān)于霎時(shí)流量改變規(guī)劃很大,流量低于最大流量的30%時(shí),由于節(jié)省式丈量方法緣由,計(jì)量的精度將大幅度下降。
所以,為了進(jìn)步量程比,可以思索使用變送器寬量程的特色,運(yùn)用軟件的方法完成量程的主動(dòng)調(diào)整(軟保護(hù)),然后擴(kuò)展量程比,進(jìn)步丈量的有用規(guī)劃,包管計(jì)量的準(zhǔn)確性。
3、操作界面和進(jìn)程數(shù)據(jù)的使用問(wèn)題
由于天然氣運(yùn)送的接連性、動(dòng)態(tài)性、霎時(shí)的不確定性以及不行再現(xiàn)等特色,實(shí)時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)剖析,對(duì)數(shù)據(jù)構(gòu)成的全進(jìn)程進(jìn)行有用的監(jiān)控和保管,有利于數(shù)據(jù)反常的剖析和操控,是數(shù)據(jù)管理中重要的一環(huán)。
4、現(xiàn)場(chǎng)變送器的差錯(cuò)
壓變送器自身能到達(dá)的準(zhǔn)確度是完成整個(gè)計(jì)量體系準(zhǔn)確度的根底。所以,要包管差壓變送器、溫度傳感器、壓力傳感器的自身準(zhǔn)確度為A級(jí),即時(shí)進(jìn)行檢定,包管其準(zhǔn)確度。
電磁流量計(jì)的安裝和投入使用過(guò)程中也會(huì)遇到各種情況,使測(cè)量產(chǎn)生較大的誤差,甚至無(wú)法進(jìn)行。這就要求儀表安裝和操作人員,能夠按照儀表設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)使用與維護(hù)規(guī)范進(jìn)行檢查和維修?! ‰姶帕髁坑?jì)作為精密的流量測(cè)量?jī)x表,在安裝時(shí)有較為嚴(yán)格的要求,比如對(duì)于外界電磁干擾的影響,對(duì)于接地的要求,還有就是對(duì)于前端和后端直管的要求都很重要,不過(guò)有時(shí)候限于現(xiàn)場(chǎng)的條件限制,導(dǎo)致安裝無(wú)法達(dá)到理想的狀態(tài),就需要儀表安裝人員能夠采取相應(yīng)的措施,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的安裝情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,最終儀表的運(yùn)行達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。電磁流量計(jì)的安裝和投入使用過(guò)程中也會(huì)遇到各種情況,使測(cè)量產(chǎn)生較大的誤差,甚至無(wú)法進(jìn)行。這就要求儀表安裝和操作人員,能夠按照儀表設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)使用與維護(hù)規(guī)范進(jìn)行檢查和維修。
一、流量測(cè)量值與實(shí)際值不符的檢查和采取措施 4.1故障原因 1)轉(zhuǎn)換器設(shè)定值不正確. 2)傳感器安裝位置不妥,未滿管或液體中含有氣泡. 3)未處理好信號(hào)電纜或使用過(guò)程中電纜絕緣下降. 4)傳感器上游流動(dòng)狀況不符合要求. 5)傳感器極間電阻變化或電極絕緣下降. 4.2故障檢查和采取措施 1)復(fù)核轉(zhuǎn)換器設(shè)定值和檢查零點(diǎn)、滿度值.首先檢查相配套傳感器和轉(zhuǎn)換器的編號(hào)是否對(duì)號(hào).當(dāng)代大部分污水流量計(jì)在制造廠實(shí)流校準(zhǔn)后在傳感器名牌(或隨表附《使用說(shuō)明書》)標(biāo)明校準(zhǔn)的儀表常數(shù),并在所配套的轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)定好.因此新安裝儀表調(diào)試前首先要復(fù)核儀表常數(shù),傳感器編號(hào)和轉(zhuǎn)換器編號(hào)是否配對(duì).因?yàn)檫@類失配的事件時(shí)有發(fā)生,還需復(fù)核口徑、量程和計(jì)量單位等設(shè)定值. 2)查管道液狀況和是否含有氣泡. 本類故障主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)不良或相關(guān)設(shè)備不完善所引起的,可參閱管道未充滿液體或液體含有少許氣泡的內(nèi)容. 3)檢查信號(hào)電纜系統(tǒng); 查連接電纜匹配是否適當(dāng)?連接是否正確?絕緣是否下降? 通常人們檢查污水流量計(jì)測(cè)量流量不符的故障原因,往往忽視連接傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的電纜系統(tǒng),經(jīng)常遇到以下事例: a)將所附整根電纜割斷后重新連接,使用一階段后連接處吸入潮氣,絕緣下降; b)信號(hào)線末端未處理好,內(nèi)屏蔽層、外屏蔽層和信號(hào)芯相互間有短接,或與外殼短接; c)不用規(guī)定型號(hào)(或所附)的電纜; d)電纜長(zhǎng)度超過(guò)受液體電導(dǎo)率制約的長(zhǎng)度上限; e)液體電導(dǎo)率較低而傳感器和轉(zhuǎn)換器相距較遠(yuǎn), 4)調(diào)查傳感器上游流動(dòng)狀況. 傳感器上游流動(dòng)狀況常因受安裝空間限制,偏離規(guī)定要求,如接近產(chǎn)生擾流的阻流件而無(wú)足夠長(zhǎng)度的直管段,這些會(huì)引入影響測(cè)量準(zhǔn)確的因素.特別是接近傳感器上游設(shè)置調(diào)節(jié)閥或未全開(kāi)的閘閥,能圓滿解決的唯一辦法是改動(dòng)傳感器的安裝位置;在上游直管段長(zhǎng)度不足的情況下,調(diào)整安裝位置. 5)檢測(cè)電極與液體間接觸電阻和電極絕緣; 電極與液體接觸電阻值主要取決于接觸面積和液體電導(dǎo)率. 充滿電導(dǎo)率為150×10-6s/cm的生活和工業(yè)用水時(shí),電極與液體接觸電阻約為15kΩ.電極絕緣電阻應(yīng)大于100MΩ. 二、無(wú)流量信號(hào)輸出檢查和采取措施 1.1故障原因 1)電源方面故障. 2)連接電纜(激磁回路,信號(hào)回路)故障. 3)液體流動(dòng)狀況方面故障. 4)傳感器零部件損壞故障. 5)轉(zhuǎn)換器元器件損壞故障. 1.2故障檢查和采取措施 1)查電源方面故障. 首先查主電源和激磁電流熔絲,若接入符合規(guī)定電流值新熔絲再通電而又熔斷,必須找出故障所在點(diǎn).查電源線路板輸出各路電壓是否正常,或置換整個(gè)電源線路板. 2)查連接電纜系統(tǒng)方面故障.分別檢查連接激磁系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)的電纜是否通,連接是否正確. 3)查液體流動(dòng)方向和管內(nèi)液體充滿性. 液體流動(dòng)方向必須與傳感器殼體上箭頭方向一致.對(duì)于能正反向測(cè)量的污水流量計(jì),若方向不一致雖仍可測(cè)量,但設(shè)定的顯示流動(dòng)正反方向不符,必須改正之.若管道未充滿液體,主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)或傳感器安裝位置不妥.若傳感器安裝在a、e位置和虛線管排放b位置,應(yīng)將其改裝到c,d位置?! ?)查傳感器完好性. 主要檢查各接線端子和激磁線圈完好性.激磁線圈及其系統(tǒng)出現(xiàn)的故障常有:a)線圈斷開(kāi);b)線圈或其端子絕緣下降.二類故障中以絕緣下降出現(xiàn)的頻度相對(duì)較高.線圈斷開(kāi)和絕緣下降可方便地使用萬(wàn)用電表和兆歐表檢查. 5)查轉(zhuǎn)換器的故障. 污水流量計(jì)轉(zhuǎn)換器檢查方法常采用以線路板備件替代法試排除故障. 三、輸出晃動(dòng)故障原因、檢查和采取措施 2.1故障原因 1)流動(dòng)本身是波動(dòng)或脈動(dòng)的,實(shí)質(zhì)上不是污水流量計(jì)的故障,僅如實(shí)反映流動(dòng)狀況. 2)管道未充滿液體或液體中含有氣泡. 3)外界雜散電流等電、磁干擾. 4.2.2故障檢查和采取措施 1)流動(dòng)本身的波動(dòng). 若流動(dòng)本身波動(dòng),儀表輸出晃動(dòng)則是如實(shí)反映波動(dòng)狀況.檢查方法可在使用現(xiàn)場(chǎng)向操作人員和流程工藝人員詢問(wèn)或巡視有否波動(dòng)源.污水流量計(jì)上游管道中有否阻流件產(chǎn)生旋渦.在有脈動(dòng)流動(dòng)源的管線上,要減緩其對(duì)流量?jī)x表測(cè)量的影響,通常采取流量傳感器遠(yuǎn)離脈動(dòng)源,利用管流流阻衰減脈動(dòng);或在管線適當(dāng)位置裝上稱作被動(dòng)式濾波器的氣室緩沖器,吸收脈動(dòng). 2)管道未充滿液體或液體中含有氣泡 本類故障主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)不良使傳感器的測(cè)量管未充滿液體或傳感器安裝不妥所致.傳感器下游無(wú)背壓或背壓不足,如裝在位置e,液流經(jīng)下游很短一段管段即排人大氣,若閥門2全開(kāi),傳感器測(cè)量管內(nèi)有可能未充滿液體.有時(shí)候流體的流量較大能充滿則儀表運(yùn)行正常,流量減小就有可能液體充不滿而使儀表失常.液體中含有氣體,輸出信號(hào)晃動(dòng)更大.而液體中含有微小氣泡,在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)逐漸在高點(diǎn)或死角積聚,遮蓋電極而造成輸出晃動(dòng). 3)外界電磁干擾. 污水流量計(jì)由于流量信號(hào)小易受外界干擾影響,干擾源主要有管道雜散電流、靜電、電磁波和磁場(chǎng).管道雜散電流主要靠污水流量計(jì)良好接地保護(hù),通常接地電阻要小于10Ω,不要和其他電機(jī)和電器共用接地. 四、零點(diǎn)不穩(wěn)定檢查和采取措施 3.1故障原因 1)管道未充滿液體或液體中含有氣泡. 2)主觀上認(rèn)為管系液體無(wú)流動(dòng)而實(shí)際上存在微小流動(dòng);其實(shí)不是污水流量計(jì)故障,而是如實(shí)反映流動(dòng)狀況的誤解. 3)傳感器按地不完善受雜散電流等外界干擾. 4)液體方面(如液體電導(dǎo)率均勻性,電極污染等問(wèn)題)的原因. 5)信號(hào)回路絕緣下降. 3.2故障檢查和采取措施 1)管道未充滿液體或液體中含有氣泡. 可參閱管道未充滿液體或液體小有含有氣泡的內(nèi)容. 2)管道有微量流動(dòng). 本類故障主要是管線的截止閥密閉性差,污水流量計(jì)所檢測(cè)到的微小泄漏量,誤解為零點(diǎn)變動(dòng)或零點(diǎn)不穩(wěn)定. 3)接地不完善受外界干擾影響和接地電位變動(dòng)影響. 管道雜散電流等外界干擾影響主要靠污水流量計(jì)良好的接地保護(hù),通常要求接地電阻小于10Ω,不要和其他電機(jī)電器共用接地. 4)檢查液體物性. 液體電導(dǎo)率變化或不均勻,在靜止時(shí)會(huì)使零點(diǎn)變動(dòng),流動(dòng)時(shí)使輸出晃動(dòng). 液體若含有雜質(zhì),或雜質(zhì)沉積測(cè)量管內(nèi)壁,或在測(cè)量管內(nèi)壁結(jié)垢,或電極被油脂等污穢等等,均有可能出現(xiàn)零點(diǎn)變動(dòng).措施是清除污穢和沉積垢層;若零位變動(dòng)大也可嘗試重新調(diào)零. 5)檢查信號(hào)線路絕緣. 信號(hào)回路絕緣下降會(huì)形成零點(diǎn)不穩(wěn).信號(hào)回路絕緣下降的主要原因是電極部位絕緣下降所引起的,但也不能排除信號(hào)電纜及其接線端子絕緣下降或破壞.因?yàn)橛袝r(shí)候現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境十分嚴(yán)酷,且儀表蓋、導(dǎo)線連接處密封不慎,彌漫著潮氣酸霧或粉粒塵埃侵入儀表接線盒或電纜保護(hù)層,使絕緣下降.信號(hào)回路絕緣電阻檢查分別按電纜側(cè)和流量傳感器側(cè)兩部分進(jìn)行,用兆歐表測(cè)試.分兩次進(jìn)行. a)充滿液體測(cè)量電極表面液體接觸電阻流量傳感器信號(hào)線,用萬(wàn)用表分測(cè)量每電極與接地點(diǎn)間的電阻,兩電極對(duì)地電阻值之間應(yīng)在10!~20!. b)空管測(cè)量電極絕緣放空測(cè)量管,用干布揩于內(nèi)表面,待完全干燥后,用H500VDC兆歐表測(cè)量各電極與地間的電阻值,阻值必須在100MΩ以上.