靶式液體流量計

1、工作（zuò）原理

當介質在測量管中流動時，因其（qí）自身的動能通過阻流件（靶片（piàn））時而產生的壓差，並對阻流件有一作用力（lì），其（qí）作用力的大小與介（jiè）質流速（sù）的平方成正比（bǐ）。阻流件（jiàn）（靶片）接受的作用力F，經（jīng）剛性連接的傳（chuán）遞件（jiàn）（測杆）傳至雙電容傳感器（qì），雙電容傳感器產生電容差經高精度AD芯片進行處理，直（zhí）接輸出數字信號，由（yóu）此，通過AD轉換（huàn）及計算機處理（lǐ）後（hòu），即可得（dé）到相應的瞬時流量和累積總（zǒng）量，其工作原理見示意（圖1）：

2、結構

電容式靶式（shì）流量計主要由測量管（外殼）、雙電容傳感（gǎn）器（含阻流元件）、積算顯示和輸出部分（fèn）組成。根據（jù）不同的介質和工況，必須選用相適應的雙電容傳感器，因此，用戶提供準（zhǔn）確的（de）計量（liàng）對象（xiàng）及參數，生產廠家（jiā）選用合適的電容力傳感器是產品能否計量準確的關鍵。其結構如右（圖2）：

3、特點

1.采用大屏液晶顯示，可同時顯（xiǎn）示多組（zǔ）參（cān）量，讀數更直觀；

2.整台儀表在設計（jì）中無可動部件，插（chā）入式結構，拆（chāi）卸方便；

3.可選用多種防腐及耐高低溫（wēn）材質（如哈氏合金，鈦（tài）等）；

4.整機可（kě）做成全密封無死（sǐ）角（焊接（jiē）形式（shì）），無任何泄漏點，可耐42MPa高壓；

5.儀表內設自檢（jiǎn）程序，故障現象一目了然；

6.傳感器不與被測介質（zhì）接觸，不存在零（líng）部件磨損，使用安全可靠；

7.具有多種安裝方（fāng）式供選擇，如選擇在線插（chā）入式，安裝費用低；

8.具有一體化（huà）溫度、壓力補（bǔ）償，直接輸出質（zhì）量或標方；

9.具有可選小信號切除、非線性修正、濾（lǜ）波時間可（kě）選擇；

10.能準確測量各（gè）種常溫、高溫500度、低溫-200度工況下的氣體、液體流量；

11.計量準確，精度可達到0.2%；

12.重複（fù）性好，一般（bān）為0.05～0.08%，測量快遞；

13.壓力損（sǔn）失小，僅（jǐn）為標準孔板的1/2△P左右；

14.抗幹擾，抗（kàng）雜（zá）質能力特強；

15.可（kě）根據實（shí）際需要更換阻流件（靶片（piàn））而改變流量範圍；

16.安裝簡單方便，*易維護；

17.多種輸出形式，能遠傳各種參數；

18.抗震動性強，一（yī）定範圍內可（kě）測脈（mò）動流。

連接短管及法蘭公稱直（zhí）徑氣體采（cǎi）用DN100mm，液體采用DN50mm，法蘭規格采用國標1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa，密封麵形式RF。

4.連接法蘭規格

a、法蘭規格：公稱壓力0.6MPa～42.0MPa；

b、法蘭尺（chǐ）寸主要采（cǎi）用**標準GB/T係列，並可采用化工行業標準HG係列、機械行業標準JB/T係（xì）列，也可協商提供按照客戶要（yào）求的法蘭。

1.流量計的安裝

高溫（wēn）型（80度至500度）、常溫型（-30度至70度）、低溫型（xíng）（-200度至-40度）

a.常溫型（xíng）、低溫型、高溫型流量計（jì）視不同工況（kuàng）采用水平、垂直或倒置式安裝（以出廠效驗單為準（zhǔn））；

b.介（jiè）質工作溫度（dù）在300度以上時，用戶應對流量計殼體采取（qǔ）隔熱（rè）措施防止（zhǐ）熱輻射損壞表（biǎo）頭（表頭工作溫度為-30至70度），同理工作溫（wēn）度-100度以下的介質，也要采取防凍措施；

c.為保（bǎo）證流量計準（zhǔn）確計量，要求（qiú）設置前後直管段；（圖8）

d.為保證流量計（jì）在檢查及更換時不影響係統工作，應盡量設置旁通閥（3）及切斷閥（fá）（1、2）；（圖8）

e.因工藝需要可采用垂直安裝，被測（cè）介質流向可由下至上，也可由上至下（xià），但訂購時應向供貨方說明；

f.流量計口徑與相連的管道口（kǒu）徑尺寸盡量相同，以減少流動幹擾，造成計量誤差；

g.法蘭式和夾裝式流量計安裝時，應注意法蘭之間密封墊片內（nèi）孔尺寸大於流量（liàng）計和（hé）工藝管道通徑6-8mm及否同軸，以避免因其產生幹擾流而影響計量（liàng）精確度；

h.插入式（shì）流量計安裝時，將短管及（jí）法蘭焊到管道上時必須（xū）確保流（liú）體（tǐ）正對著靶片受力麵，焊接短管高度（dù）在100mm（從（cóng）管道內（nèi）壁至法蘭密封（fēng）麵（miàn）的（de）距離（lí））；（圖9）

i.對於新完工的工藝（yì）管道，應先進行（háng）初步吹掃後再安裝流量計；

j.測量管外壁上箭頭所指方（fāng）向為被測介質流向；

k.流（liú）量計殼體必須可靠接（jiē）地，若（ruò）無（wú）接地條件應向廠方說明；

l.流量計連接法蘭規格執行GB/T係（xì）列標（biāo）準（zhǔn），也可以根據用戶（hù）要求特殊加工（以出廠效驗單為準）。

1、2、3分別為前後閥和旁通（tōng）閥；4為流量（liàng）計，L≥10D和L≥5D分別為前後直管段長度，D為管道公稱（chēng）直徑（jìng）。

2.流量計設置零點

注：（流（liú）量計安裝後（hòu）必須先進置零操作）

由於電容式力傳感（gǎn）器及阻流件有自重，在流量計安裝時不在水（shuǐ）平方位狀況下，需要重新設置（zhì）流量計零（líng）點。

操作程序為：（也可在管道內無介質流動時直接置零，高溫型及低溫型流（liú）量計必須使管道內溫度達到工作溫度（dù）後置零）

a.關閉流量計下遊的閥門；

b.緩慢打開流量計（jì）上遊閥門，使流量計充滿介質；

c.緩慢打開流量計下遊閥（fá）門，使（shǐ）流量計運行10分鍾左（zuǒ）右；

d.關閉（bì）流量計上、下遊閥門，並確定管道內流量為零；

e.用白紙或手指按在“ZERO”位置不小於3S；見（圖10）

不允許直接在流量計測量管前後端安裝閥門、彎頭等*大改變流（liú）體流態（tài）的部件。

如果需要（yào）在流（liú）量計前（qián）後管道上安裝閥門、彎頭等部件也應盡（jìn）量（liàng）保（bǎo）證前（qián）後直（zhí）管段長度。

a、24V供電（diàn）型

1.24V供電（diàn）型流量可具（jù）備多種輸出方式，

a.電流輸出：4～20mA；電源：16-32VDC，二（èr）線製；

b.脈衝輸出：0～1000Hz；內阻1000Ω；電源（yuán）：16-32VDC；10mA（帶背光20mA）；

c.RS485接口：電源：16-32VDC；10mA（帶背（bèi）光20mA）；

d.電流輸出+HART：4～20mA；電源（yuán）：16-32VDC，二線製；

2.電流輸出特（tè）性（圖4）

以上圖中（zhōng）Imin為流量（liàng）計*小顯示流量所對應的電（diàn）流輸出值，其輸出（chū）值的大（dà）小為：

同理：可計算出滿量程輸出範圍內任-輸出電流及對應流量值。

3.0～1000HZ脈衝輸出特性（圖5）

4.儀表接線

a.流量計信號輸出線電氣（qì）連接口規格為：M20×1.5

b.4～20mA電流輸出為二線製（圖6）

c.脈衝輸出為三線製（圖7）

b、3.6V電池供電型

3.6V電池供（gòng）電型的流量計，無法顯示電池的容量，當電池電壓越（yuè）來越低時，顯示會慢慢變模糊，應**更換電池。更換電池應（yīng）為相同技術參數的電池，我公司電池（chí）可使用兩年。（可向我廠谘詢（xún）或購買）

為提高（gāo）電池的使用時間，可通過修改濾波係數LP參數，該值（zhí）設置越大，則（zé）代表可以使用更長時間，但流量計采集速度將會變慢。

1.溫壓補償

靶式流量計所測量的流量（liàng）為體積流量，當所測介質密度受溫度、壓力變（biàn）化（huà）的（de）影響較大時（如氣體類），流量（liàng）計測量的結果將會產生較大誤差（chà），為了得到較高的測量精度，需要實時采集溫度、壓力參數，並計算出實時工況的介質密度，從而可（kě）得到準（zhǔn）確的質量流量。

2.流量非線性修正

為提（tí）高流量計（jì）的測量精度，采用插值（zhí）算（suàn）法自動（dòng）對流量係數進行（háng）校正，可精度的校正流量計的線性誤差。

流量計可（kě）設置9個流量修正係數，分別對10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的測量點，所有修正係數值默認（rèn）小數後3位，均為流量係數C1為基礎。

修正方法：實際流量（liàng）係（xì）數=（*C）×C1/1000；

舉例：2C=1010,3C=1004，當前瞬時流量是滿程的25%，進行插值算法（fǎ），則25%點的修正係數為1007；

實際流量係（xì）數=C1×（1007/1000）；

3.溫（wēn）度修正

當流（liú）量計具備溫度補償時，所以（yǐ）安裝位置、引線等可能存在測量誤差，當出現此種情況時，可通過（guò）溫度修正值進行修正，修正（zhèng）計算方法如下：

測量結（jié）果=采集溫度-（1000-修正值oS）/10

舉例：標準溫度為250℃，但流量計顯示251.3℃，則代入公式計算得到（dào）

250=251.3-（1000-修正值oS）/10   則oS=987；

標準溫度（dù）為（wéi）270℃，但流量計顯示268.3℃，則（zé）代入公式計算得到

270=268.3-（1000-修正（zhèng）值（zhí）oS）/10   則oS=1017；

1.MODBUS-RTU通訊

儀表（biǎo）采用標準MODBUS-RTU協議，數據格（gé）式：無校驗（yàn）、8位數（shù）據、1位停止位（wèi），高字節在前（qián），低字節在後。

每（měi）台流量計出廠時均經過嚴格的檢定，但（dàn）在使用中因環境的變化（huà），安裝條件的差異，尤其是在被測（cè）介質與原（yuán）檢定介質相差甚大（dà）的條件下，流量計（jì）在計（jì）量過（guò）程中會（huì）出現相應的示值誤差，需要對其進行重新檢定。用戶在（zài）對流量計進行檢定時可按以下（xià）兩種方法進行：

1.電容式靶式流量計實流檢定

電容（róng）式靶（bǎ）式流量計在檢定過程中可參照速度流量計檢定規程進行，動態流量檢定和總量檢定。如果在檢定過程中（zhōng），流量計出現誤差，參（cān）照《儀表誤差修正方法》中的方法和步驟。

2.幹式檢定，即采用砝碼掛重法

在采用幹式法檢（jiǎn）定時（shí），*先根據以下公式計算（suàn）出（chū）各流量點作用於阻流件（靶）上的力F

式中：Qm--質量瞬時流量（kg/h）；Qn--標準狀態體積瞬時流量（Nm3/h）；Q--體積瞬時流量（liàng）（m3/h）；

K--流量係數；Di--流量計內徑（mm）；F--介質作用於（yú）阻流件（靶）上的（de）力（Kg）；

ρ--被測介質的工況密度（Kg/m3）；ρo--標準狀態下的介（jiè）質密度（Kg/m3）；

β--靶徑比；d--阻（zǔ）流（liú）件（靶）直徑；

上式中係（xì）數K由生產廠（chǎng）家提供，用戶可利用公式依次計算出儀表流量範（fàn）圍內瞬時流量Q與介質作用於阻（zǔ）流件上的力F間相對應的關係值，從而對儀（yí）表進行標（biāo）定。掛砝碼方法：

a.*先將流量計垂直固定住不動（相當（dāng）重要），將流量計靶片受力麵向上保證靶片水平；

b.在（zài）保持流量（liàng）計（jì）靜止狀態下清零，用細繩（shéng）子（zǐ）拴住所計算出的砝碼重量掛在靶片的中（zhōng）心點上，砝碼垂直於靶片中心點下。這時觀看表頭瞬時流量值（環境不得有振動及風），並記錄下，再根（gēn）據所算出的標準瞬時（shí）流（liú）量值進行流量（liàng）係數修正，方法見（jiàn）《儀表誤差修正方法》。

c.周期檢定的流量計可向廠家查詢出廠（chǎng）掛砝碼記錄。

d.滿量程的100%、75%、50%、35%、10%掛重三個點或五個點就可知流量計線性與測量範圍。

e.此砝碼掛重法用於帶溫壓補償式流量計時應配合壓力計和電阻箱方可進行。

電容式靶式流量計（以下簡稱流（liú）量計）防爆型產品，經（jīng）**防（fáng）爆電氣產品質量監督（dū）檢驗（yàn）中心（CQST）檢驗，符合GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境（jìng）用電氣設（shè）備 *1部分：通用要求》，GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆炸性（xìng）氣體環境用電氣設備 *2部分：隔（gé）爆型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用（yòng）電氣設備 *4部分：本（běn）質安全型“i”》標準規定的要（yào）求，產（chǎn）品防爆標誌為ExdⅡCT4、ExiaⅡCT4。

1.流量（liàng）計在下（xià）列環境條件下應能正常工作

a.大（dà）氣氣壓：86～106KPa

b.周圍環境溫度：-20℃～+60℃（8oF-140oF）

c.周圍環境（jìng）相對濕度：≤95%RH（+25℃）

d.隔爆型流量計可適用於（yú）含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1～T4組爆炸性氣體混合物的（de）1區、2區的危險場（chǎng）所；

e.本安型流量計可適（shì）用於（yú）含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1～T4組爆炸性氣體（tǐ）混合（hé）物（wù）的0區、1區（qū）、2區的危險場所；

2.用戶在安裝使用流量計時應注意下列事項

（安裝前（qián）須進行下列各（gè）項檢查，如不符合要求，則不準投入使用）

a.有防爆（bào）標誌和防爆合格證編號，並與電容式靶式（shì）流量計的使用場所要求一致（zhì）；

b.隔爆（bào）外殼各零部件聯接正確，緊固可靠；

c.所有隔爆零件應無裂紋和影（yǐng）響隔爆性能的缺陷；

d.用戶在使（shǐ）用流量計時應可靠接地；

e.隔爆型產品在現場使用，維護時必須遵守“嚴禁帶電開蓋”的原則；拆裝時，注意保護隔爆麵和螺紋隔爆麵不得磕碰和劃傷。

f.用戶不得（dé）自行隨意更（gèng）換產品的（de）電氣元件及係統（tǒng）配接狀態；

g.隔爆型產品（pǐn）的引入電纜*小外徑為φ6mm；

h.產品有冗餘引入口，必須用我（wǒ）公（gōng）司（sī）提供的堵頭堵封。

i.防爆產品使用一定周期後，必須更換老化件。如電纜引入裝置密封圈老化變質時應及時更（gèng）換，我公司有配件，須在我公司購買。

3.本安型防（fáng）爆產（chǎn）品還應注意

a.本產品符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 *1部分（fèn）：通用要求（qiú）》、GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用（yòng）電氣設（shè）備 *4部分：本質安（ān）全型（xíng）“i”》標準，防爆標誌（zhì）為：ExiaⅡCT4，它適用（yòng）於（yú）0區、1區、2區，含有ⅡA～ⅡC類爆炸性氣體混合物場所。

b.本安參數：Ui=28VDC，Ii=93mA，Po=0.65W，Ci=0.045uF，Li=0.33mH；

c.產品安裝應（yīng）按照GB3836.15-2000《爆炸（zhà）性氣體環境用電氣設備 *15部分：危險場所（suǒ）電氣安（ān）裝（煤（méi）礦除外（wài））》的有關規定進行。並（bìng）由專業人員負責（zé）安裝。經過（guò）防爆（bào）認證合格的產品（pǐn）。不允許隨意更換或改動影響防爆性能的元器件和結構。

d.本產品（pǐn）必須與取得（dé）防爆合（hé）格證安（ān）全柵同時使用（yòng），安全（quán）柵須裝在安全場所，其安裝、使用、維護必（bì）須遵守（shǒu）安全柵使用說明（míng）書；

e.當產品用於連接爆炸性環（huán）境0區的本（běn）安型產品時（shí），向安全柵供電的電源（yuán）變（biàn）壓器須符合GB3836.4-2000標準（zhǔn）*8.1條款要求。

f.本安係統接線（圖（tú）11）

g.安全場所（suǒ）[Exia]ⅡC   危險場所 ExiaⅡCT4

h.本安係統參（cān）數都必須遵（zūn）循如下匹配原則（zé）：Uo≤Ui；Io≤Ii；Po≤Pi；Cc≤Co-Ci；Lc≤Lo-Li

Cc、Lc：安全柵到本安產品之（zhī）間連接（jiē）電纜（或導線）允許總的*大分（fèn）布電容和電感，Uo：安全（quán）柵的*高輸（shū）出電壓，Io：安全柵的*大輸出電流，Po：安全柵的*大輸出功率，Lo：安全柵允許的*大外部電感，Co：安全柵允許的*大外部電容；Ui：本安產（chǎn）品的*高輸（shū）入（rù）電壓，Ii：本安產品的*大（dà）輸入電流，Pi：本（běn）安（ān）產品（pǐn）的*大輸入功率，Li：本安產品的（de）*大內部電感，Ci：本（běn）安產品的*大內部電容。符號（hào）詳細意義見GB3836.4-2000標準。

（流量（liàng）計帶故障自檢程序，用戶（hù）通過顯示屏可查知部分原因！）

1.當管道內被測介質流速為（wéi）零時，流量計示值瞬時流量值不為零（líng），造成該現象（xiàng）的（de）主要原因有（yǒu）：

a.安裝前後流量計水平度不一致，以至靶片和靶杆因傾斜而產生軸向水平分（fèn）力導致瞬時流量存在；

b.流量計長期運行，其傳感器內部應力釋放產生微變；

c.安裝或運行過程中，嚴重過載造成零點漂移；

以上三種方式均可（kě）參照有關流量計清零的步驟和方法處理。

d.流量計殼體接地不良；

處理方法：用戶（hù）重新接地。

e.靶片、靶杆與測具之間被雜物卡住；

處（chù）理方法：關閉流量計前後閥（fá）門，用工具鬆開流量計過度部件與測量管之間的連接螺栓，並輕輕的晃動過（guò）渡部件或取出（chū），清理雜物後（hòu）照（zhào）原樣複位即可。

2.流量計工作過（guò）程（chéng）中示值出現非（fēi）正常增大，造（zào）成該現象的主要原因有：

a.靶片以及靶杆上掛有絲狀及帶狀雜（zá）物；

處理方法：參照處（chù）理（lǐ）雜（zá）物（wù）方法。

b.高結垢條件下，靶片和靶杆產生嚴重結垢，使受（shòu）力元（yuán）件（jiàn）靶板沿測量管（guǎn）軸線上投影麵積（jī）增加，即靶片與測量（liàng）管之間環形（xíng）過（guò）流麵積減少（shǎo），進而在相同流量下，傳感器受力增大，*終導致流量（liàng）示值非正常增加；

處理方法（fǎ）：取（qǔ）下（xià）過（guò）渡部件（jiàn），用工（gōng）具將靶片和靶杆以及測量管內壁上的（de）圬物清除即可。

3.計量誤差大，造成該（gāi）現象的原因很多（duō），其（qí）*主要的原因為（wéi）以下幾種：

a.安裝時流量計與連接管道相對同心度出現較大錯位，密封墊片未同心，從而形成節流阻件（jiàn），*大影響被（bèi）測介質（zhì）流態；

處理方法：調整安裝（zhuāng）狀態。

b.流量計前後直管段太（tài）短，並於流量計前直（zhí）接安（ān）裝了彎頭，閥門等*大幹擾被測介質流態部件；

處理方法：按（àn）照說明書要求進行安裝或對流量計進行實地實流標定。

c.旁通管道泄漏；

處理方法：檢查及更換旁通管路。

d.靶（bǎ）片上繞纏有（yǒu）帶狀雜物，增大了靶片受（shòu）力；

處理方法：參照前麵（miàn）處理雜物方法。

4.流量計無示值或無發信號，其原因主要有以下四種：

a.電源接觸不良或脫落（luò）；

處理方法：對於自帶電池的流量計，檢查電池（chí）是否裝穩（wěn），觸點是否良好，以及電池是否有電。對於外接電源，應檢查連接導線之間連接是否完好，導（dǎo）線是否導通，外供（gòng）電源是否正常。

b.流量計電路損壞；

處理方法：返廠修理。

c.顯示屏損壞；

處理方法：返廠更換。

d.用戶信號接收係統故障；

處理方法：檢（jiǎn）查、排除故障。

5.流量計運行過程中示（shì）值一直為零，此種現（xiàn）象主要原因有：

a.受力元件（靶片）脫落，導致傳感器無力感應；

處理方法：裝配相同規格的靶片。

b.流（liú）量（liàng）計（jì）傳感器無電壓輸出信號；

處理方法：*先判斷（duàn）傳感器是否損壞，具體的方法是看傳（chuán）感器數據有無變化。

c.被測介質流量（liàng）太小，低於流量計的*小刻度流量；

處理方法：返廠重新更換受力元件。

1.更換電池

自帶電池供電的流量計，顯示屏出現模糊（hú）時，提示用戶電池電（diàn）量（liàng）將用盡（jìn）。更換電池應為相同技術參數的電池，我公司流量計采用低功耗設計，電池根據不同工況及電池自身情（qíng）況下可使用一至四年。

2.環境要求

流（liú）量計使用環境（jìng）溫度為-30度至70度，盡管自身（shēn）有相當的防護等（děng）級，對安裝在室外的流量儀表要加以（yǐ）相（xiàng）應遮雨及防碰撞措施。