低（dī）溫液體流量計

1、工作原理

當介（jiè）質在測量（liàng）管中流動時，因其自身的動（dòng）能通過阻流（liú）件（jiàn）（靶片）時而產（chǎn）生的壓差（chà），並對阻流（liú）件有一作用力，其作用力的大小與介質流速的平方成正比。阻（zǔ）流件（靶片）接受的作用力F，經剛（gāng）性連接的傳遞（dì）件（測杆）傳至雙電容傳感器，雙（shuāng）電容傳感器產生電容差經（jīng）高精度AD芯片進行處理，直接輸出數字信號，由此，通過AD轉換及計算機處理後，即可得（dé）到相應（yīng）的瞬時（shí）流量和累積總量，其工作原（yuán）理見示意（圖1）：

2、結構

電容式靶式流（liú）量計主要（yào）由測量管（外殼）、雙電（diàn）容傳（chuán）感器（含阻流（liú）元件）、積算顯示和輸出部分組成。根據不同的介質和工況，必須選用相適（shì）應的雙電容傳感器，因此，用戶提供準確的計量對象及參（cān）數，生產廠家選用合適的電容力（lì）傳（chuán）感器是產品能否計量準確的關鍵。其結構如右（圖（tú）2）：

3、特點

1.采用大屏液晶顯示，可同時顯示（shì）多組參量，讀數更直觀（guān）；

2.整台儀表在設（shè）計中（zhōng）無可動部件，插（chā）入式結（jié）構，拆（chāi）卸方便；

3.可選（xuǎn）用多種防腐及耐高低溫材質（zhì）（如（rú）哈（hā）氏合金，鈦等）；

4.整機可做成全密封無死角（jiǎo）（焊接形式），無（wú）任何泄漏點，可耐42MPa高壓；

5.儀表內（nèi）設自檢（jiǎn）程序，故障（zhàng）現象一目了然；

6.傳感器不與被測介質接觸，不存在零部件磨（mó）損（sǔn），使用安全可靠；

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（jù）有一體化溫度（dù）、壓力補償，直接輸出質量（liàng）或標方；

9.具有可（kě）選小信號（hào）切除、非線性修正、濾波時間可（kě）選擇；

10.能準確測量各種常溫、高溫500度、低溫-200度工況下的氣（qì）體、液體（tǐ）流量；

11.計量準確，精度可達到0.2%；

12.重複性好，一（yī）般為0.05～0.08%，測量（liàng）快遞；

13.壓力損失小，僅為標準孔板的1/2△P左右；

14.抗幹擾，抗雜質能力特強；

15.可根據實際需要（yào）更換阻流（liú）件（jiàn）（靶片）而（ér）改變流量（liàng）範圍；

16.安裝簡單方便，*易維護；

17.多種輸出形式，能遠傳（chuán）各種參數；

18.抗（kàng）震動性強，一定範圍內可（kě）測（cè）脈動流（liú）。

4、技術指標

5、外形及尺寸

連接短（duǎn）管（guǎn）及（jí）法蘭公稱直徑氣體采用（yòng）DN100mm，液體采用DN50mm，法蘭規格（gé）采用國（guó）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（lì）0.6MPa～42.0MPa；

b、法蘭尺寸主要采用**標準GB/T係列（liè），並可采用化工（gōng）行業標準HG係列、機械行業標準JB/T係列，也可協商（shāng）提（tí）供（gòng）按照客（kè）戶要求的法蘭。

6、流量計的安裝及要求

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（-200度至-40度）

a.常溫型、低溫（wēn）型、高溫型流量（liàng）計視（shì）不同工況采用水平、垂直或倒置式安裝（以出廠效驗（yàn）單為準）；

b.介質工作溫度在300度以上（shàng）時，用戶（hù）應（yīng）對流量計殼體采取（qǔ）隔熱措施防止熱輻射損壞（huài）表頭（表頭工作溫度為-30至70度），同理工（gōng）作溫度-100度以下的介質，也要采取防凍措施；

c.為保證（zhèng）流量計準（zhǔn）確計量，要求設置前後直（zhí）管段；（圖8）

d.為保（bǎo）證（zhèng）流量（liàng）計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（1、2）；（圖8）

e.因工藝（yì）需（xū）要可采（cǎi）用垂直安裝（zhuāng），被測介質流向可由下至（zhì）上，也可由上至下，但（dàn）訂購時應向供貨方說明；

f.流量計口徑與相連的管道（dào）口徑尺寸盡量（liàng）相同，以（yǐ）減少流動幹擾，造成（chéng）計量誤差；

g.法蘭式和（hé）夾裝式流（liú）量計安裝時，應注意法蘭之間密封墊片內孔尺寸大於流（liú）量計和（hé）工藝管道（dào）通（tōng）徑（jìng）6-8mm及（jí）否同軸，以避免因其產生幹擾流而影（yǐng）響計量精確度；

h.插入式流量計安裝時，將短管及（jí）法蘭（lán）焊到管道上時必須確保流體正對（duì）著靶片受力麵，焊接短管高度在100mm（從管道內（nèi）壁至法蘭密封麵的距離）；（圖9）

i.對（duì）於新完工的工（gōng）藝管道，應先（xiān）進行初（chū）步吹掃後再安裝流量計；

j.測（cè）量管外壁上箭頭所指方向為被測（cè）介質流向（xiàng）；

k.流量（liàng）計殼體必（bì）須可（kě）靠接地，若無接地條件應向廠方說（shuō）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工（以（yǐ）出廠效驗單為準）。

1、2、3分別為前後閥和旁通閥（fá）；4為流（liú）量計，L≥10D和L≥5D分別為前後直管段長度（dù），D為管道公稱直徑。

2.流量計設置零點

注：（流量計安裝後必（bì）須（xū）先（xiān）進置零操作）

由（yóu）於電容式力傳感器（qì）及（jí）阻流件有自重（chóng），在（zài）流量計（jì）安裝時不在水平方位狀況下，需要重新設（shè）置流（liú）量計零點。

操作程序為：（也可在管道內無介質流動時直接置零，高溫型及低溫型流量（liàng）計（jì）必須使管道內溫度達到工作溫度後置（zhì）零）

a.關閉流量計（jì）下遊的閥門；

b.緩慢打開流量計上遊閥門，使流量計充滿介（jiè）質；

c.緩慢打開流量計下遊閥門，使流量計運（yùn）行（háng）10分鍾左右；

d.關閉流量計上（shàng）、下遊閥門，並（bìng）確定管道內流量為零；

e.用白紙或手指按在“ZERO”位置不小（xiǎo）於3S；見（圖10）

7、注意事項

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

如（rú）果需要在流量（liàng）計前後管道上安裝閥門、彎頭等部件也應盡量保證前後直（zhí）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（帶背光20mA）；

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

d.電流輸出+HART：4～20mA；電源：16-32VDC，二線製；

2.電流輸出特（tè）性（圖4）

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

同理：可計算出滿（mǎn）量程輸出（chū）範圍內任-輸出電流及對應流（liú）量（liàng）值。

3.0～1000HZ脈衝輸出特（tè）性（xìng）（圖（tú）5）

4.儀（yí）表接（jiē）線

a.流量計信號輸出線電（diàn）氣連接口規格為：M20×1.5

b.4～20mA電流輸出為二（èr）線製（圖6）

c.脈衝輸出（chū）為三線製（圖7）

b、3.6V電（diàn）池供電（diàn）型

3.6V電池供電（diàn）型的（de）流量計，無法顯示電池的容量，當電池電（diàn）壓（yā）越來越低時，顯示會慢（màn）慢變模糊，應**更換電池。更換電池應為相同技術參數的電池，我公司電池可使用兩（liǎng）年。（可向我廠谘詢（xún）或購（gòu）買）

為提高電（diàn）池的使用時間，可通過修（xiū）改濾波係數LP參數，該（gāi）值設置越大，則代表可以使用更長時間，但流量計采集速度將會變慢。

1.溫（wēn）壓補償

靶式流量計所測量的流量為體積流量，當所測（cè）介質密度受溫度、壓力（lì）變化的影響較大時（如氣體（tǐ）類），流量（liàng）計（jì）測量的結果將會產生較大誤差，為了得到較高的測量精度，需要實時采集溫度、壓力（lì）參數，並計算出實時工況的介質密度，從而可得到準確的質量（liàng）流量。

2.流量非線性修正

為提高（gāo）流（liú）量計的測量精度，采用插值（zhí）算法自動（dòng）對流量係數進行校（xiào）正，可（kě）精度的校正流量計的線性誤差。

流量計可設置9個（gè）流量修正係數，分（fèn）別對10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的測量點，所有修正係數（shù）值默認小數後（hòu）3位，均為流量係數C1為基礎。

修正方法：實際流量係（xì）數=（*C）×C1/1000；

舉例：2C=1010,3C=1004，當前瞬（shùn）時流量是滿（mǎn）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（wēn）度修正

當（dāng）流量計具備溫（wēn）度補償時，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，可通（tōng）過溫度修正值進行修（xiū）正，修正計算方法如（rú）下（xià）：

測量（liàng）結果（guǒ）=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（dé）到

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℃，則代入公（gōng）式（shì）計算得到

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，數據格（gé）式：無校驗、8位數據、1位停（tíng）止位（wèi），高字節在前，低字節在後。

每台流量計出廠時均經過（guò）嚴格的檢定，但在使用中因環境的變（biàn）化，安裝（zhuāng）條件（jiàn）的差異，尤其是（shì）在（zài）被測介質與原（yuán）檢定介質相差甚大的條（tiáo）件下，流量計在（zài）計量過程中會出現相應的示值誤差，需要對其進行重新檢定（dìng）。用（yòng）戶在對流量計進行檢定時可按以下兩種方法進行：

1.電容式靶式（shì）流量計實流檢（jiǎn）定

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

2.幹式（shì）檢定，即采用（yòng）砝碼掛重法

在采用幹式法檢定（dìng）時，*先根據以下（xià）公式計算出各流量點作用於阻流件（靶）上的力F

式中：Qm--質（zhì）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（m3/h）；

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

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

β--靶（bǎ）徑比（bǐ）；d--阻流件（靶）直徑；

上式（shì）中係數K由生產廠家提供，用戶可利用公式依次計算出儀表流量範圍內瞬時流量Q與介質作用（yòng）於阻流件上的力F間（jiān）相對應的關係值，從而對儀表進行標定。掛砝碼方法：

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

b.在保持（chí）流量計靜止狀態下清零，用細繩子拴住所計算出的砝碼重量掛在靶片的中心點上，砝碼垂直於靶片中心點（diǎn）下。這時觀看表頭瞬時（shí）流量值（環境不得有振動及風），並（bìng）記錄下，再根據所算出的標準瞬時流量值進行流量係數修正，方法見《儀表誤差修正方法》。

c.周期（qī）檢定的流量計可向廠家（jiā）查詢出廠掛砝碼記錄。

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

e.此砝碼掛重法用（yòng）於帶溫壓補償式流量（liàng）計時應配合壓力（lì）計和電阻箱方可進（jìn）行。

電容式靶式流量計（以下簡稱流量計）防爆型產品，經（jīng）**防爆（bào）電氣產品質量監督檢驗中心（CQST）檢驗，符合（hé）GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 *1部（bù）分（fèn）：通用要求》，GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆炸性氣體環境用電（diàn）氣設備 *2部分：隔爆型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 *4部分：本質安全型“i”》標準規定的要求，產品防爆標誌為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.周圍環境溫度：-20℃～+60℃（8oF-140oF）

c.周圍環境相（xiàng）對濕度：≤95%RH（+25℃）

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

e.本安型流量計可適用於含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1～T4組爆（bào）炸性氣體混合物的0區、1區、2區的危險場（chǎng）所；

2.用戶在安裝使用（yòng）流量計時應注意（yì）下列事項

（安裝前（qián）須進行下列各項檢查，如不符合要求，則不準投入使用）

a.有防爆標誌和（hé）防爆合格證編號，並與電（diàn）容（róng）式靶式流量計的（de）使用場所要求一致；

b.隔爆外殼各（gè）零部件聯接正確，緊固可靠；

c.所（suǒ）有隔爆零件應無裂紋和影響隔爆性能的缺陷；

d.用戶在使用流量計時應可靠接地；

e.隔爆型產（chǎn）品在現場使（shǐ）用，維護（hù）時必須遵守（shǒu）“嚴禁帶電開蓋”的原則；拆裝時，注（zhù）意保護隔爆麵和（hé）螺紋隔爆麵不得磕碰和劃傷（shāng）。

f.用戶不得自行隨意更換產品的電氣元件及係統（tǒng）配接狀態；

g.隔爆（bào）型產品的引入電纜*小外徑為φ6mm；

h.產品有冗餘（yú）引（yǐn）入口，必須用我公司提供的堵頭（tóu）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（rù）裝置密封圈老化變質時應及時更換，我公司有配（pèi）件，須在我公（gōng）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（tǐ）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 *4部分（fèn）：本質安全型“i”》標準，防爆標誌為：ExiaⅡCT4，它適（shì）用於0區、1區、2區，含有ⅡA～ⅡC類爆炸性氣體混（hún）合物場所。

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

c.產品安裝應按照GB3836.15-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 *15部（bù）分：危險（xiǎn）場所電氣安（ān）裝（煤礦除（chú）外）》的有關規定進行。並（bìng）由專業人員負責安裝。經過（guò）防爆認證合格的產品。不允許隨意更換或改動影響防爆性能（néng）的元器件和（hé）結構。

d.本產品必須（xū）與取得防爆合格證安全柵同時使用，安全柵須裝在安全場所，其安（ān）裝（zhuāng）、使用、維護必須遵守（shǒu）安全柵使用（yòng）說明書；

e.當產品用於（yú）連接爆（bào）炸性環境0區的本安型產品時，向安（ān）全柵供電的電源變（biàn）壓器須符合GB3836.4-2000標（biāo）準*8.1條款要求。

f.本安係統接線（圖11）

g.安全場所[Exia]ⅡC   危險場所 ExiaⅡCT4

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

Cc、Lc：安全柵到本安產品之間連接電纜（或導線）允許總的*大分布電容和電感，Uo：安全柵的*高輸出電壓，Io：安全柵的*大輸出電流，Po：安全柵的（de）*大輸出功率，Lo：安全柵允許（xǔ）的*大外部電感，Co：安全柵允許的*大外部電容；Ui：本安產品的*高輸入電壓，Ii：本安產品的*大輸（shū）入電流，Pi：本安產品的*大輸入功率，Li：本安產品的*大內部（bù）電感，Ci：本安產品的*大內部電容。符號詳細（xì）意（yì）義見GB3836.4-2000標準。

（流量計帶故障自檢程序，用戶通過顯示屏（píng）可查知部分原因！）

1.當管（guǎn）道內被測（cè）介（jiè）質流速為零時，流量計示值瞬時（shí）流量值不為零，造成該現象的主要（yào）原因有：

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

b.流量計長（zhǎng）期運行，其傳感器內部應力（lì）釋放產生微變；

c.安裝或運行過程（chéng）中，嚴重（chóng）過載造成零點漂移；

以上三種方式均可參照有關（guān）流量計清零的步驟和方法處理。

d.流量計殼體接地不（bú）良；

處理方法：用戶重新接地。

e.靶片、靶杆與測具之間（jiān）被雜物（wù）卡住；

處理（lǐ）方法：關閉流量（liàng）計前後閥（fá）門，用工（gōng）具鬆開流量計過度部（bù）件與測量管之間的連接螺栓，並輕輕的晃動過渡部件或取（qǔ）出，清理雜物後照原樣複位即可。

2.流量計工作過程中示值出（chū）現非正常增（zēng）大，造（zào）成該（gāi）現象的主要原因有：

a.靶片（piàn）以及靶杆上掛有絲狀及帶狀雜物；

處理方法：參照處理雜物方法。

b.高結垢條件下，靶片和靶杆產生嚴重結垢，使受力元件靶板沿測量管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（qì）受力增大，*終導致流量示值非正常增加；

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

3.計量誤差大，造成該現象的原（yuán）因（yīn）很（hěn）多，其*主要的原因為以下幾種：

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

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（liàng）計前直接安（ān）裝了彎頭，閥門等*大幹擾被測介質流態部件；

處理（lǐ）方法：按照（zhào）說明書要求進行安裝或對流量計進行實地（dì）實流標定（dìng）。

c.旁（páng）通管道泄漏；

處理方法：檢查及更換旁（páng）通管路（lù）。

d.靶片上繞纏有帶狀雜（zá）物，增大了靶片受力；

處理方（fāng）法：參照（zhào）前麵處理（lǐ）雜物方法。

4.流量計無（wú）示值或無發信號，其原因主要有（yǒu）以下四種：

a.電源接觸不（bú）良或脫落；

處理方（fāng）法：對於自帶電（diàn）池的流量計，檢查電池是否裝穩，觸點是否良好，以及電池是否有電。對於外（wài）接電（diàn）源，應檢查連接導（dǎo）線之間連接是否完好，導（dǎo）線是否導通，外供電（diàn）源是否正常。

b.流量計電路損壞；

處（chù）理方法：返（fǎn）廠修理。

c.顯示屏損壞；

處理方法：返廠更（gèng）換。

d.用戶信號（hào）接收係統故（gù）障；

處理方法：檢查（chá）、排除故障（zhàng）。

5.流量計運行過程中示值一直為零，此種現象主要原因有：

a.受力元件（靶片）脫落，導（dǎo）致（zhì）傳（chuán）感器無力感應；

處理方法：裝配（pèi）相同（tóng）規格的靶片。

b.流量（liàng）計傳感器無電（diàn）壓輸（shū）出信號；

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

c.被測（cè）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。

1.更換電池

自帶電池供（gòng）電的流量計，顯示（shì）屏出現模糊時，提示用戶電池電量將用盡（jìn）。更換電池應為相（xiàng）同技術參數的電池（chí），我公司流（liú）量計采用低功（gōng）耗（hào）設計，電池根據（jù）不同工況及電池自身情況下可使用一至四年。

2.環境要求

流量計使用環境溫度為-30度至70度，盡管自身有相當（dāng）的防（fáng）護等級，對安裝在室外的（de）流量儀表要加以（yǐ）相應遮雨（yǔ）及防碰撞措施。