转子
流量计是根据节流原理测量流体流量的,但是它是改变流体的流通面积来保持转子上下的
差压恒定,故又称为变流通面积恒差压流量计,也称为
浮子流量计。
简介
在一根由下向上扩大的垂直
锥管中 , 圆形
横截面的
浮子的重力是由液体动力承受的 , 浮子可以在锥管内自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下运动,与浮子重量平衡后,通过
磁耦合传到与
刻度盘指示流量。一般分为玻璃和金属转子
流量计。
金属转子流量计是工业上最常用的,对于小管径腐蚀性介质通常用玻璃材质,由于玻璃材质的本身
易碎性,关键的
控制点也有用全钛材等贵重金属为材质的转子流量计。
转子流量计是基于浮子位置测量的一种变面积
流量仪表.采用全金属结构,Modular
概念设计,其压损小,量程比大(10:1),安装维护方便,可广泛用于复杂,恶劣环境及各种介质条件的流量测量与过程控制中。
产品特点
转子
流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。它具有结构简单、直观、
压力损失小、维修方便等特点。转子流量计适用于测量通过管道直径D<150mm的小流量,也可以测量腐蚀性介质的流量。使用时流量计一般安装在垂直走向的管段上,
流体介质自下而上地通过转子流量计,经特殊设计的转子流量计可以 水平安装或上进底出垂直安装。
工作原理
转子流量计由两个部件组成,转子流量计一件是从下向上逐渐扩大的
锥形管;转子流量计另一件是置于锥形管中且可以沿管的
中心线上下自由移动的转子。转子流量计当测量流体的流量时,被测流体从锥形管下端流入,流体的流动冲击着转子,并对它产生一个
作用力(这个力的大小随流量大小而变化);当流量足够
大时,所产生的作用力将转子托起,并使之升高。同时,被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面,这时作用在转子上的力有三个:流体
对转子的
动压力、转子在流体中的浮力和转子自身的重力。 流量计垂直安装时,转子重心与锥管管轴会相重合,作用在转子上的三个力都沿平行于管轴的方向。当这三个力达到平衡时,转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。对于给定的转子流量计,转子大小和形状已经确定,因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流体对浮子的动压力是随
来流流速的大小而变化的。因此当来流流速变大或变小时,转子将作向上或向下的移动,相应位置的流动
截面积也发生变化,直到流速变成平衡时对应的速度,转子就在新的位置上稳定。对于一台给定的转子流量计,转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成
一一对应关系。
为了使转子在在锥形管的中心线上下移动时不碰到管壁,通常采用两种方法:一种是在转子中心装有一根导向
芯棒,以保持转子在锥形管的中心线作上下运动,另一种是在转子圆盘边缘开有一道道
斜槽,当流体自下而上流过转子时,一面绕过转子,同时又穿过斜槽产生一
反推力,使转子绕中心线不停地旋转,就可保持转子在工作时不致碰到管壁。转子流量计的转子材料可用
不锈钢、铝、青铜等制成。
技术优势
依靠压损小,检测范围大的优势,变成了
工业控制中非常常用的一种
流量测量仪表,它不仅使用方便,还有
兼容性强等优势。特别适宜低流速小流量的介质流量测量。转子流量计有就地显示型和智能远传型,带有指针显示,
瞬时流量,
累积流量,
液晶显示,上下限
报警输出,累积
脉冲输出,标准的
二线制4-20mA电流输出等多种形式,为用户提供了非常广阔的选择空间。另外该仪表采用高质量的MCU微处理系统,保证了转子流量计在各种应用场所的优良性能。
多年来转子流量计的各种优良性能和可靠性,以及较好的
性能价格比广泛受到了石化、钢铁、电力、冶金、轻工等行业的青睐。
1.适用于小管径和低流速
2.工作可靠、维护量小、寿命长
3.对于下游直管段要求不高
5.就地型指针指示接近于线性
6.智能型
指示器带有
LCD液晶显示,可显示瞬时、累积流量,还可输出脉冲、输出报警
8.有就地型、远传型、夹
套型、水平型、
防爆型、耐腐型等
1、结构
a、指示器(智能型指示器,就地指示器)
b、浮子
c、锥形测量室
测量方法
将衔接上透明的水管,用水柱高坐压力,用高灵敏度
数字万用表测量电压,传感器接上12v电压。记录数据。如成
线性关系,则表示性能稳定,可以使用。差压式
压力传感器通过气管被连在两取压管上。当有液体流过
导液管时,
输入管与
输出管之间会产生的
压力差,输入管压力大于输出管的压力。由差压式传感器检测这个压力差,并转换成电压信号。
转子流量计的调试期故障调试期待故障一般出现在仪表
安装调试阶段,一经排除,在以后相同条件下一般不会再出现。常见的调试期故障一般由安装不妥、环境干扰以及流体特性影响等原因引起。
输出信号亦会有一定程度波动。两种或两种以上液体作管道混合工艺时,若两种液体
电导率(或各自与电极间电位)有差异,在混合未均匀前即进入
流量传感器进行流量测量,输出信号亦会产生波动。传感器可以水平和垂直安装,但是应该确保避免沉积物和气泡对
测量电极的影响,电极
轴向保持水平为好。垂直安装时,流体应自下而上流动。传感器不能安装在管道的最高位置,这个位置容易积聚气泡。
应用简介
基本
玻璃转子流量计广泛应用于化工、石油、轻工、医药、环保、食品及计量测试、科学研究等部门,测量单相非脉动流体(液体或气体)的流量。
玻璃转子流量计有较强的耐腐性能,可检测酸(
氢氟酸除外)、碱、氧化剂和其它腐蚀性的气体或液体的流量,适用于化工、制药、造纸、污水处理等行业。
发展
流量测量的发展可追溯到古代的水利工程和城市
供水系统。
古罗马凯撒时代已采用
孔板测量居民的饮用水水量。公元前1000年左右
古埃及用堰法测量
尼罗河的流量。我国著名的
都江堰水利工程应用宝瓶口的
水位观测水量大小等等。17世纪
托里拆利奠定
差压式流量计的理论基础,这是流量测量的里程碑。自那以后,18、19世纪流量测量的许多类型仪表的雏形开始形成,如堰、
示踪法、
皮托管、
文丘里管、容积、涡轮及
靶式流量计等。20世纪由于
过程工业、能量计量、城市
公用事业对流量测量的需求急剧增长,才促使仪表迅速发展,微电子技术和
计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代,新型
流量计如雨后春笋般涌现出来。据称已有上百种流量计投向市场,现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。
我国开展近代流量
测量技术的工作比较晚,早期所需的
流量仪表均从国外进口。
流量测量是研究物质量变的科学,
质量互变规律是事物联系发展的基本规律,因此其
测量对象已不限于传统意义上的管道液体,凡需掌握量变的地方都有流量测量的问题。流量和压力、温度并列为三大检测参数。对于一定的流体,只要知道这三个参数就可计算其具有的能量,在
能量转换的测量中必须检测此三个参数。能量转换是一切
生产过程和科学实验的基础,因此流量和压力、
温度仪表一样得到最广泛的应用。
测量范围
安装注意
为了能让转子流量计正常工作且能达到一定的
测量精度,在安装流量计时要注意以下几点:
1、转子流量计必须垂直安装在无振动的管道上。流体自下而上流过流量计,且
垂直度优于2°,水平安装时水平夹角优于2°;(有可水平安装的转子流量计)
2、为了方便检修和更换流量计、清洗测量管道,安装在工艺管线上的金属管浮子流量计应加装
旁路管道和旁路阀;
3、转子流量计入口处应有5倍管径以上长度的
直管段,出口应有250mm直管段;
4、如果介质中含有
铁磁性物质,应安装磁过滤器;如果介质中含有固体杂质,应考虑在阀门和直管段之间加装过滤器;
5、当用于气体测量时,应保证管道压力不小于5倍流量计的
压力损失,以使浮子稳定工作;
6、为了避免由于管道引起的流量计变形,工艺管线的法兰必须与流量计的法兰同轴并且相互平行,管道支撑以避免管道振动和减小流量计的轴向负荷,
测量系统中
控制阀应安装在流量计的下游:
7、测量气体时,如果气体在流量计的出口直接排放大气,则应在仪表的出口安装阀门,否则将会在浮子处产生气压降而引起
数据失真。
8、安装
PTFE衬里的仪表时,
法兰螺母不要随意不对称拧得过紧,以免引起PTFE衬里变形;
9、带有液晶显示的仪表,要尽量避免阳光直射显示器,以免降低液晶使用寿命;带有锂电池供电的仪表,要尽量避免阳光直射、
高温环境(≥65℃)以免降低锂电池的容量和寿命。
选型注意
1.对于远传输出型金属管浮子转子流量计的选用,要选择适合使用场所防爆类型要求的转子流量计;安装时还应注意仪表通电后的外壳紧固及接线口的密封,已达到防爆、防护、防侵蚀的要求。
2.对于被测介质温度过高(>120℃)或过低的场所,通常要对转子流量计的传感器部分采取保温或隔热措施,为保证
信号转换器------指示器正常工作的
环境温度,应选择高温指示器。
3.对于有些需采取保温或冷却的被测介质,要选择夹套型转子流量计。标准金属管浮子转子流量计的伴热或冷却接口采用DIN2501 DN15 PN1.6
法兰连接,如需其它法兰或
螺纹连接,订货时请注明。
4.对于转子流量计入口介质的压力不稳,尤其用于气体测量,为保证精度和使用寿命,应选用
阻尼结构。
5.对于介质要求的压力等级较高,超过
标准压力等级时,在选型时请选择高压型结构,高压型采用HG20595-97 RF带颈
对焊钢制管法兰。如采用其它标准,订货时请注明。
6.转子流量计安装时要保证测量管的垂直度优于5%,且应加装旁路,便于维护和清洗而不影响生产。
7.安装转子流量计的位置应保证入口有≥5DN的直管段,出口不≤250mm的直管段;如介质中含有铁磁性物质,应在转子流量计前安装
磁性过滤器。
8.
测控系统中的控制阀,应安装在转子流量计的下游。用于气体测量时,应保证
工作压力不小于转子流量计压损的5倍,以使转子流量计稳定工作。
9.安装金属管浮子转子流量计前,应将管道内
焊渣吹扫干净;安装时要取出转子流量计中的止动元件;安装后使用时,要缓慢开启
控制阀门,避免冲击损坏转子流量计。
故障解决
转子流量计具有结构简单、工作可靠、适用范围广、测量准确、安装方便等特点,具有耐高温、耐高压。流量计运行中一下常见故障如何排除?
一、无电流输出
1.首先看接线是否正确。
2.液晶是否有显示,若有显示无输出,多为输出管坏,需更换线路板。
3.丢失标校值。由于
E2PROM故障,造成仪表标定数据丢失,也会引起无输出电流,电流会保持不变。解决办法:可用
数据恢复操作,如果不起作用,可先设定密码2000中的数据,再设定密码4011
中数据,方法是用手推指针标定从RP至100%中的数据。
二、无现场显示
1.检查接线是否正确。
4.对于
多线制供电方式检查12、13
端子是否接
电流表或短路。
三、报警不正确
1.检查偏差设定d值不能太大。
2.FUN功能中,逻辑功能是否正确。HA-A表示上限
正逻辑。LA-A表示下限正逻辑。
3.检查SU中报警值设定大小。
4.若液晶条码指示正确,输出无动作,可检查外部电源及外部电源的负极是否与仪表供电的负极相连。
四、转子流量计指针抖动:
1.轻微指针抖动:一般由于介质波动引起。可采用增加阻尼的方式来克服。
2.中度指针抖动:一般由于介质流动状态造成。对于气体一般由于介质操作压力不稳造成。可采用稳压或稳流装置来克服或加大
浮子流量计气阻尼。
3.剧烈指针抖动:主要由于介质脉动,气压不稳或用户给出的气体
操作状态的压力、温度、流量与浮子流量计实际的状态不符,有较大差异造成浮子流量计过量程。
五、浮子流量计指针停到某一位置不动
主要原因是浮子流量计的浮子卡死。
一般由于浮子流量计使用时开启阀门过快,使得浮子飞快向上冲击止动器,造成止动器变形而将浮子卡死。但也不排除由于浮子导向杆与
止动环不同心,造成浮子卡死。处理时可将仪表拆下,将变形的止动器取下整形,并检查与导向杆是否同心,如不同心可进行校正,然后将浮子装好,手推浮子,感觉浮子上下通畅无阻卡即可,另外,在浮子流量计安装时一定要垂直或水平安装,不能倾斜,否则也容易引起卡表并给测量带来误差。
1.安装不符合要求
对于垂直安装浮子流量计要保持垂直,倾角不大于20度
对于水平安装浮子流量计要保持水平,倾角不大于20度
安装位置要远离阀门变径口、泵出口、工艺管线转弯口等。要保持前5D后250mm直管段的要求。
2.液体介质的
密度变化较大也是引起误差较大的一个原因。由于仪表在标定前,都将介质按用户给出的密度进行换算,换算成
标校状态下水的流量进行标定,因此如果介质密度变化较大,会对测量造成很大误差。
解决方法可将变化以后的介质密度带入公式,换算成误差
修正系数,然后再将流量计测出的流量乘以系数换成真实的流量。
3.
气体介质由于受到温度压力影响较大,建议采用
温压补偿的方式来获得真实的流量。
4.由于长期使用及管道震动等多因素引起浮子流量计
传感磁钢、指针、配重、旋转磁钢等活动部件松动,造成误差较大。解决方法:可先用手推指针的方式来验证。首先将指针按在RP位置,看输出是否为4mA,流量显示是否为0%,再依次按照刻度进行验证。若发现不符,可对部件进行位置调整。一般要求专业人员调整,否则会造成位置丢失,需返回厂家进行校正。
七、累积脉冲输出不正确
1.检查选择累积脉冲输出的那一路报警值是否设为零。
八、金属转子流量计现场液晶总显示0或满量程
1.检查2000 密码中设定量程、零点参数。要求ZERO要小于SPAN的值,两值不能相等。
2.检查
采样数据是否上来,用手推指针看
采样值变化,若
无变化,一般为线路板采样电路故障,需更换线路板。
3.线路板故障,更换线路板。