高爐煤氣流量計

1、工作原理

當介質在測量管中流動時（shí），因其自身的動能通過阻流件（靶片）時而產生的壓差，並對阻（zǔ）流件有一作（zuò）用力，其作用（yòng）力的大小與介質流速（sù）的平（píng）方成正比（bǐ）。阻流件（靶片）接受的作用力F，經剛性連接的傳遞件（測杆）傳至雙（shuāng）電容傳感（gǎn）器，雙電（diàn）容傳感器產生電容差經高精度AD芯片進行處理，直接輸出數字信號，由此，通過AD轉換及計算機（jī）處（chù）理後，即可得到相應的瞬時流量和累積總量，其工作原理見示意（圖（tú）1）：

2、結構（gòu）

電（diàn）容式靶式流量計（jì）主要由測量管（外殼）、雙電容傳感器（含（hán）阻流元（yuán）件）、積算顯示和輸出（chū）部分組成。根據不（bú）同的介質（zhì）和工況（kuàng），必須選用相適應的雙（shuāng）電容傳感器，因此，用戶提供準確的（de）計量對象及參數，生產（chǎn）廠家選用合適的電容力傳感器（qì）是產品（pǐn）能否（fǒu）計量準確的關鍵。其結構如右（圖2）：

3、特（tè）點

1.采用（yòng）大屏液晶顯示，可（kě）同時顯示多組參量（liàng），讀數更直觀；

2.整台儀表在設計中無可（kě）動部（bù）件，插入式結（jié）構，拆（chāi）卸方（fāng）便（biàn）；

3.可（kě）選用多種防腐及耐高低溫材質（如哈氏合金（jīn），鈦等）；

4.整機可做成全密封無死角（焊接形式），無任何泄漏點，可耐42MPa高壓；

5.儀表內設自檢程序，故障（zhàng）現象一目了（le）然（rán）；

6.傳（chuán）感器不（bú）與被（bèi）測介質接觸，不（bú）存在零部件磨損，使用安全（quán）可靠；

7.具有多種安裝方式供選擇，如選擇在線插入式，安裝費用低；

8.具有一體化溫度、壓力補（bǔ）償，直接輸出質量或標方；

9.具（jù）有可選小信號切除、非線性修正、濾波時（shí）間可選擇；

10.能準確測量各種常溫（wēn）、高溫500度、低（dī）溫-200度工況下的氣體、液體流量；

11.計量準確，精度可達到（dào）0.2%；

12.重複性好，一般為0.05～0.08%，測量（liàng）快遞；

13.壓力損失小，僅為（wéi）標準（zhǔn）孔板的1/2△P左右；

14.抗幹（gàn）擾，抗雜質能力特強；

15.可根據實際需要更換阻流件（靶片）而改變流量範圍；

16.安（ān）裝簡單方便，*易維護；

17.多種輸（shū）出形式，能遠（yuǎn）傳各（gè）種參數；

18.抗震動性強，一定範圍內可測脈動流。

4、技術指標

5、外形及尺寸

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

4.連接法蘭規格（gé）

a、法蘭規格：公（gōng）稱壓力0.6MPa～42.0MPa；

b、法蘭尺寸主要（yào）采用**標準GB/T係列，並可采用化（huà）工行業標準HG係列、機械行業標準JB/T係列（liè），也（yě）可協商提供按照客戶要（yào）求的法（fǎ）蘭。

6、流量計的安（ān）裝及要（yào）求

1.流量計的安裝

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

a.常溫型、低溫型（xíng）、高（gāo）溫（wēn）型流量計視不同工況采用水平、垂直或倒置式（shì）安裝（zhuāng）（以出廠效驗單為準（zhǔn））；

b.介質工作溫（wēn）度（dù）在300度以上時，用戶應對流量計殼體采取隔熱措施防止熱輻（fú）射損壞表頭（表頭工作溫度為-30至70度），同理工作溫度-100度以下（xià）的介質，也要采取（qǔ）防凍措施（shī）；

c.為（wéi）保證流量計準確計量，要（yào）求設置前後直管段；（圖8）

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

e.因工藝需要可采用垂直安裝，被測介質流向可由下至（zhì）上，也可由上至下，但訂購時（shí）應向（xiàng）供貨方說（shuō）明；

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

g.法蘭式和夾裝式（shì）流量計安裝時，應注意法蘭之間密（mì）封墊片內孔尺寸大於流量計和工藝管道（dào）通徑6-8mm及否同軸，以避免因其產生幹擾流而影響計量精確（què）度；

h.插入式流量計安裝時，將短管及法蘭焊到管道（dào）上時必（bì）須確保流（liú）體正對著靶片受力麵，焊接短管高度在100mm（從管道內壁至法蘭密（mì）封（fēng）麵的距離）；（圖9）

i.對於（yú）新完工的工藝管道，應先進行初步吹（chuī）掃後再安裝流量計；

j.測量管外（wài）壁上箭頭所指方向為被測介質流向；

k.流量計殼體必須可靠（kào）接地，若無接地條件應向廠方說明；

l.流量計連接法蘭規格執行GB/T係列標準，也可以根據用戶要求特殊加（jiā）工（以出廠效驗單為準）。

1、2、3分別為前（qián）後閥和旁通（tōng）閥；4為流量計（jì），L≥10D和L≥5D分別為前後直管（guǎn）段長度，D為管道公稱直徑。

2.流量計設置零點

注：（流量計安裝後（hòu）必須先進置零操作）

由於電容（róng）式力（lì）傳感器及阻（zǔ）流件有自重，在流量計安裝時不在水平（píng）方位狀況下，需要重新設置（zhì）流量（liàng）計零點。

操作程序為：（也可在管道內無介質（zhì）流（liú）動時直接置零，高（gāo）溫型及低溫型流量計必須（xū）使管道內溫度達（dá）到（dào）工作溫度後置零）

a.關閉流量計下遊的閥門；

b.緩慢打開流量計上遊閥門，使流量計充滿介質；

c.緩慢打開流量計下遊閥門，使流量計運行10分鍾左右；

d.關閉流量計上、下遊閥門，並確定（dìng）管道內（nèi）流量為零；

e.用白紙或手（shǒu）指按（àn）在“ZERO”位置不小於3S；見（圖10）

7、注意事項

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

如果需要在流量計前後管道上安裝閥門、彎頭等部件也應盡量保證前（qián）後直管段長（zhǎng）度。

8、接線

a、24V供電型

1.24V供電型流量可具備多種輸出方式，

a.電流輸出：4～20mA；電源：16-32VDC，二線製；

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

c.RS485接口：電源：16-32VDC；10mA（帶背光20mA）；

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

2.電流輸出特性（圖4）

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

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（tú）5）

4.儀表接線

a.流量計信號輸出線電氣連接口規格為：M20×1.5

b.4～20mA電流輸出為二線製（zhì）（圖6）

c.脈衝輸（shū）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（liàng），當電池（chí）電壓越來越低時，顯示會慢慢變模糊，應**更換電池。更換（huàn）電池應為相（xiàng）同技（jì）術參數的電池，我公司（sī）電池可使用兩年。（可向我廠谘詢或購買）

為提高電池的使用時間，可通過修改濾波係數LP參數，該值設（shè）置越大，則代表可以使用更長時間（jiān），但流量計采集速度將會（huì）變慢（màn）。

1.溫壓補償

靶（bǎ）式流（liú）量計（jì）所測量的流量為體積流量，當所測介質密度受溫度、壓力變化的影響較大時（如氣體類），流量計測量的結（jié）果將會產生較大誤差，為了得到較高的測量精度，需要實時采集溫（wēn）度（dù）、壓力參數，並計算出實（shí）時工況的（de）介質密度，從而可得到準確的質量流量。

2.流量非線性修正

為（wéi）提高流量計的測量精度，采用插值算法（fǎ）自動（dòng）對流量係數進行校正，可精度的校正流量計的（de）線性誤差。

流量計可設置9個流量修（xiū）正係數，分（fèn）別對10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的測量點，所有修（xiū）正係數值默（mò）認小數後3位，均（jun1）為流（liú）量（liàng）係數C1為基礎。

修正方法：實際流量係數=（*C）×C1/1000；

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

實際流量係數=C1×（1007/1000）；

3.溫度修正

當流量計具備溫（wēn）度補償（cháng）時，所以安裝位置、引線等可能存在測量誤差，當出現此種情況時（shí），可通過溫度修（xiū）正（zhèng）值進行修（xiū）正，修正計算方法如下：

測量結果=采集溫（wēn）度-（1000-修正值oS）/10

舉例：標準溫度為250℃，但流量（liàng）計顯（xiǎn）示251.3℃，則代入公（gōng）式計算得到（dào）

250=251.3-（1000-修正值oS）/10   則（zé）oS=987；

標準溫度為270℃，但流量計顯示268.3℃，則代入公式計（jì）算得到

270=268.3-（1000-修正值oS）/10   則oS=1017；

1.MODBUS-RTU通訊

儀表采用標準MODBUS-RTU協議（yì），數（shù）據格式（shì）：無校驗、8位數據、1位停止位（wèi），高字節在前，低字節在（zài）後。

電容式靶式（shì）流量計（以（yǐ）下簡稱流量計）防爆型（xíng）產品（pǐn），經**防爆電氣產品質量監督檢驗中心（CQST）檢驗，符合GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用（yòng）電氣設備 *1部分：通（tōng）用（yòng）要求》，GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆炸性氣體環境用電氣（qì）設（shè）備 *2部分：隔爆（bào）型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境（jìng）用（yòng）電氣設備（bèi） *4部（bù）分：本質安全（quán）型“i”》標準規定的要求，產品防爆（bào）標誌（zhì）為ExdⅡCT4、ExiaⅡCT4。

1.流量計在下列環境條件（jiàn）下應能正常工作

a.大氣氣壓：86～106KPa

b.周圍環境（jìng）溫度：-20℃～+60℃（8oF-140oF）

c.周圍環境相對濕度：≤95%RH（+25℃）

d.隔爆（bào）型流量計可（kě）適用於含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1～T4組爆炸性氣體混合物的1區、2區的危險場所；

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

2.用戶在安裝（zhuāng）使（shǐ）用流量計時（shí）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（yǒu）防（fáng）爆標誌和防爆合格證編號，並與電容式（shì）靶式流量計的使用場所要求一致；

b.隔爆外殼各零部件聯（lián）接正確，緊固可靠（kào）；

c.所有隔爆零件應無裂紋（wén）和影響隔爆性能的缺陷（xiàn）；

d.用戶在使用流量（liàng）計時應可靠接（jiē）地（dì）；

e.隔爆型產品在現場使用，維護時必須（xū）遵守“嚴禁帶電開蓋”的（de）原則（zé）；拆裝時，注意保護隔爆麵和螺紋（wén）隔爆麵不（bú）得（dé）磕（kē）碰和劃（huá）傷。

f.用戶不得自行隨意更換（huàn）產（chǎn）品的電氣元件及係統配接狀態；

g.隔（gé）爆型產品的引入電纜*小外徑為φ6mm；

h.產品有（yǒu）冗餘引入口，必須用我公司提供（gòng）的堵（dǔ）頭堵封。

i.防爆產品使用一定周（zhōu）期後，必（bì）須（xū）更（gèng）換老化件。如電纜引入裝置（zhì）密封（fēng）圈老化變質時應及時更換，我公司有（yǒu）配件，須在我公（gōng）司購買。

3.本安型防（fáng）爆產品還應注意

a.本產品符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 *1部分：通用要求》、GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備（bèi） *4部分：本質安全型“i”》標準（zhǔn），防爆標誌為：ExiaⅡCT4，它適（shì）用於0區、1區、2區，含有ⅡA～ⅡC類爆炸性氣（qì）體混合物場所。

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

c.產品安裝應按照GB3836.15-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 *15部分：危險場所（suǒ）電氣安裝（煤礦除外（wài））》的有（yǒu）關規定（dìng）進行。並由專業人員負責安裝。經過防爆認證合格的產品。不允許隨意更（gèng）換或改動影（yǐng）響防爆性能的（de）元器（qì）件（jiàn）和結構。

d.本產品必須與取得防爆合格（gé）證安全柵同時使用，安（ān）全柵須裝在安全場所，其安（ān）裝（zhuāng）、使用、維（wéi）護必須遵守安全柵使用說明（míng）書；

e.當產品用於連接爆炸性（xìng）環境（jìng）0區的本安型產品時，向安全柵供電的電源變壓（yā）器（qì）須符合GB3836.4-2000標準*8.1條款（kuǎn）要求。

f.本安係統（tǒng）接線（圖11）

g.安全（quán）場所[Exia]ⅡC   危險場所 ExiaⅡCT4

h.本安係（xì）統參數都（dōu）必須遵循如下（xià）匹配原則：Uo≤Ui；Io≤Ii；Po≤Pi；Cc≤Co-Ci；Lc≤Lo-Li

Cc、Lc：安全柵到本安（ān）產（chǎn）品之（zhī）間連接電（diàn）纜（或導線（xiàn））允許總的（de）*大分布電容和電感，Uo：安全柵的*高輸出電壓（yā），Io：安全柵的*大輸（shū）出電流，Po：安全柵（shān）的*大輸（shū）出功率，Lo：安全柵允許的（de）*大外部電感（gǎn），Co：安（ān）全柵允許的（de）*大外（wài）部（bù）電容（róng）；Ui：本安產品（pǐn）的*高輸入電壓，Ii：本安產品的*大輸入電流，Pi：本安產品的*大輸入功率，Li：本安產品的*大內部電感，Ci：本安產品的（de）*大內部電（diàn）容。符號詳細意義見GB3836.4-2000標準。

（流量計帶故障自檢程序，用戶通過（guò）顯示屏可查知（zhī）部分原因！）

1.當管道（dào）內被測介質流速為零時（shí），流量計示值瞬時（shí）流量值不為零，造成該現象的主要原因有：

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

b.流量計長期運行，其傳感器（qì）內部應力釋放產生微變；

c.安裝或運（yùn）行過程中，嚴重過載造成零點漂移；

以上（shàng）三種方（fāng）式均可參照有關流量計清零的步（bù）驟和方法處理。

d.流量計殼體（tǐ）接地不良；

處理方法：用戶重新接地。

e.靶片、靶杆與測（cè）具之（zhī）間（jiān）被雜物卡住；

處理方法：關閉流量計前後閥門，用工具鬆開流（liú）量計過度部件與（yǔ）測（cè）量管（guǎn）之間的（de）連接螺栓，並輕輕的晃動過渡部件或取出，清理（lǐ）雜物後（hòu）照原樣（yàng）複位即可。

2.流（liú）量計工作過程中示值出現非正常增大，造成該現象的主要（yào）原（yuán）因有（yǒu）：

a.靶片以及靶杆上掛有絲狀及帶狀雜物；

處理方（fāng）法：參照（zhào）處理雜物方法。

b.高結垢（gòu）條件下，靶片和靶杆產生嚴重結垢，使受（shòu）力元件靶板沿測量管（guǎn）軸線上投影麵積增加，即靶片與測量管之間環形過流麵積減少，進而在相同流量下，傳感器受（shòu）力增大，*終導致流量示值非正常增加（jiā）；

處理方法：取下過渡部（bù）件，用工具將靶片和靶杆以及測量管內（nèi）壁上的圬物清除即可。

3.計量誤（wù）差大，造成該現象的原因很（hěn）多，其*主（zhǔ）要的原因為以下幾種（zhǒng）：

a.安裝時流量（liàng）計與連接管道相對同心度出現較大錯位，密（mì）封墊片未同心，從而形成節流（liú）阻件，*大影響被測介質流態（tài）；

處理方法：調整安（ān）裝狀態。

b.流量計前後直管段太短，並於流量計前直接（jiē）安裝了彎頭（tóu），閥門等*大（dà）幹擾被測（cè）介質流態部件；

處理方法（fǎ）：按照（zhào）說明書要求進行安裝或（huò）對流量（liàng）計進（jìn）行實地實流標定。

c.旁通管道泄漏；

處理（lǐ）方法：檢查及更換旁通管路。

d.靶片上繞纏有帶狀雜物，增大了靶片受（shòu）力；

處理方法：參照前麵處理雜物方法。

4.流量計無示值或無發信號，其原因主要有以下（xià）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（jì），檢查電池是否裝穩，觸點（diǎn）是否良好，以及電池是否有電。對於外接（jiē）電源（yuán），應檢查連接導線之間（jiān）連接是否完好，導線是否導通，外供電源是（shì）否正常。

b.流量計電路損壞；

處理方法（fǎ）：返廠修理。

c.顯（xiǎn）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：檢查、排（pái）除故障。

5.流量計運行過程中示值一直為零，此種現象（xiàng）主要（yào）原因有：

a.受力元件（靶片）脫落，導致傳感器（qì）無力感應（yīng）；

處理方法：裝配相同規格的靶（bǎ）片。

b.流量計傳感器無（wú）電壓輸出信號；

處理方（fāng）法：*先判斷傳感器是否損（sǔn）壞，具體的方法（fǎ）是看傳感器數（shù）據有（yǒu）無變化。

c.被測介質流量太小，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。

特別提示

1.更換電池（chí）

自帶電池供電的流量計，顯（xiǎn）示屏出現模糊時，提（tí）示用戶電池電量將用盡（jìn）。更換（huàn）電池應為（wéi）相同技術參數的（de）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況下可使（shǐ）用一至四年。

2.環境要求

流量計使（shǐ）用環境溫度為-30度至70度，盡管自（zì）身（shēn）有（yǒu）相當的防（fáng）護等級，對安（ān）裝在室外的流量儀表要加以相應遮雨及（jí）防碰撞措施。