流量儀表知識講座

1、流量測量儀表流量測量儀表基礎(chǔ)知識講座基礎(chǔ)知識講座嚴(yán)東寧嚴(yán)東寧需要掌握的知識要點(diǎn)需要掌握的知識要點(diǎn) 一、搞清楚流量計(jì)儀表的分類 二、掌握幾種常見流量計(jì)的工作原理、安裝、日常維護(hù)注意事項(xiàng) A、節(jié)流件變送器測流量 B、金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì) C、電磁流量計(jì) D、質(zhì)量流量計(jì)流量儀表應(yīng)用的領(lǐng)域流量儀表應(yīng)用的領(lǐng)域 涉及我們公司的（掌握）： 一、工業(yè)生產(chǎn)過程控制 主要是用于過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。 二、能源計(jì)量 主要是便于科學(xué)管理能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。 三、環(huán)境保護(hù)工程 主要是控制煙氣、污水的定量排放 不涉及到我們公司的（了解）： 交通運(yùn)輸、生物技術(shù)、科學(xué)試驗(yàn)、海洋

2、氣象江河湖泊流量計(jì)的分類流量計(jì)的分類 一、按測量原理分類一、按測量原理分類（1）力學(xué)原理：屬于此類原理的流量計(jì)有差壓式、浮子式等（2）熱學(xué)原理：應(yīng)用熱學(xué)原理測量流量的有熱量式等（3）聲學(xué)原理：比如超聲波流量計(jì)（4）電學(xué)原理：電磁流量計(jì)（5）光學(xué)原理：應(yīng)用光學(xué)原理測量的有激光式二、按測量方法和結(jié)構(gòu)分類：二、按測量方法和結(jié)構(gòu)分類：（1）、差壓式流量計(jì)。差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓、已知的流體和檢測件與管道的幾何尺寸來推算流量的儀表。（2）、浮子流量計(jì)。又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì)，是變面積式流量計(jì)。在一根由下向上的垂直管道中，圓柱橫截面的浮子的重力是由流體動力承受的，從而使浮子在管內(nèi)上升或

3、下降。浮子的指示就是流量的大小。（3）渦輪流量計(jì)。是一種速度式流量計(jì)。它采用多葉片的轉(zhuǎn)子（渦輪）感受流體平均流速從而推導(dǎo)出流量或總量。（4）電磁流量計(jì)。電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液體的儀表。（5）渦街流量計(jì)。渦街流量計(jì)是在流體中安放一個非流線型漩渦發(fā)生體（阻流體），流體在發(fā)生體兩側(cè)交替分離釋放出兩串規(guī)則地交替排列的漩渦。檢測出漩渦的頻率就可以測得流量（6）超聲流量計(jì)。通過檢測流體流動對超聲束（超聲脈沖）的作用以測量流量的儀表。（7）熱式流量計(jì)。利用流體流動與熱源對于流體傳熱量的關(guān)系來測量流量的儀表。三、按測量體積流量和質(zhì)量流量分類三、按測量體積流量和質(zhì)量流量分類（1

4、）、體積流量計(jì)。流量計(jì)檢測件的輸出信號反映體積流量，由以下幾類：電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、超聲流量計(jì)、標(biāo)記法流量計(jì)。這些流量計(jì)的輸出信號與管道中流體的平均流速或體積流量成一定關(guān)系，是放映真實(shí)體積流量的流量計(jì)。（2）、質(zhì)量流量計(jì)?？梢苑譃閮煞N：直接式質(zhì)量流量計(jì)或間接式（推導(dǎo)）質(zhì)量流量計(jì)。直接式質(zhì)量流量計(jì)：科里奧利質(zhì)量流量計(jì)。 流量計(jì)檢測件的輸出信號直接反映流體的質(zhì)量流量。間接式(推導(dǎo)）質(zhì)量流量計(jì)：3095質(zhì)量流量計(jì)。測出了體積流量，再測出與體積流量和密度有關(guān)的介質(zhì)溫度、壓力等有關(guān)參數(shù)，通過公式自動進(jìn)行換算得到介質(zhì)的質(zhì)量流量?？装鍦y差壓流量計(jì)孔板測差壓流量計(jì)孔板差壓變送器孔板差壓變送器工

5、作原理工作原理差壓式流量計(jì)根據(jù)伯努利能量方程，在流體中安裝節(jié)流件產(chǎn)生差壓，通過測量差壓來間接確定流體流量的流量計(jì)。原理：充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了差壓。流體流量愈大，產(chǎn)生的差壓愈大，這樣可依據(jù)差壓來衡量流量的大小。這種測量方法是以質(zhì)量守恒定律和伯努利方程（能量守恒定律）為基礎(chǔ)的。壓差的大小與流量有關(guān)。 差壓式流量計(jì)的組成：差壓式流量計(jì)的組成： 1、定義：由節(jié)流件、連接管路和差壓變送器組成一體統(tǒng)稱為差壓流量計(jì)。 2、組成自動檢測方框圖 3、名詞解釋 節(jié)流件：為了測量管道中流體的流量，在直線管道中設(shè)置使

6、流束產(chǎn)生局部收縮的裝置。也稱為節(jié)流裝置。顯示儀表節(jié)流元件連接導(dǎo)管差壓變送器安裝要求安裝要求 1、一般原則：被測流體為液體時，防止氣體進(jìn)入導(dǎo)壓管；被測流體為氣體時，應(yīng)防止水或臟物進(jìn)入導(dǎo)壓管。 2、具體要求： （1）節(jié)流件入口端面要與管道軸線垂直，其偏差不得超過1度。 （2）必須保證節(jié)流件與管道同心 （3）采用已知熱膨脹系數(shù)的材質(zhì)制造管道和節(jié)流件，保證能自由膨脹，避免變形 （4）加緊節(jié)流件的密封墊片，其厚度一般為0.5mm1mm，不得突入到管道內(nèi)壁 （5）管口與法蘭密封面應(yīng)對齊安裝要求安裝要求 （6）節(jié)流件裝置的安裝和使用的管段和管件連接不得有任何突變 （7）對新安裝管路系統(tǒng)必須在管道中沖洗后在進(jìn)

7、行節(jié)流件的安裝 （8）節(jié)流件一般安裝在水平管道上，特殊情況下（如氣體）也可以垂直安裝。 （9）對于測量精度要求較高的場合，最好將節(jié)流件與上游8D的距離，下游2D的距離，帶法蘭連接的直管段應(yīng)該先預(yù)裝，檢驗(yàn)合格后在裝入管道中。差壓式流量計(jì)日常維護(hù)及注意事項(xiàng)差壓式流量計(jì)日常維護(hù)及注意事項(xiàng) 1、檢查節(jié)流件裝置、截止閥、引壓管、儀表閥及接頭是否有泄漏和腐蝕情況 2、定期排污（水、污物、殘留氣體等），保證引壓管暢通，減少附件誤差，測量氣體時表中無水，測量液體時表中無氣 3、檢查現(xiàn)場變送器顯示與控制室微機(jī)（二次表）顯示是否一致，判斷測量是否準(zhǔn)確 4、有溫度、壓力補(bǔ)償?shù)牧髁坑?jì)，檢查其溫度、壓力是否正常差壓式流

8、量計(jì)日常維護(hù)及注意事項(xiàng)差壓式流量計(jì)日常維護(hù)及注意事項(xiàng) 5、對于蒸汽流量檢測，應(yīng)保證冷凝液不致排空 6、對于液氨、氯氣等有毒介質(zhì)，現(xiàn)場檢查應(yīng)防中毒，排污時，人站上風(fēng)口 7、注意控制流量平穩(wěn)，在規(guī)定的量程范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)超過量程上限，應(yīng)及時進(jìn)行校驗(yàn)修正，避免長期過載 8、冬季使用時，應(yīng)做好引壓管的保溫，防止凍結(jié)常見故障及處理方法常見故障及處理方法 一、顯示偏低 （1）檢查零位，若有漂移則重新標(biāo)定 （2）正壓室是否有泄漏或氣泡 （3）平衡閥是否內(nèi)漏，關(guān)緊平衡閥 （4）有溫度補(bǔ)償，查溫度是否偏低 二、顯示偏高 （1）檢查零位，查零位是否漂移，重新標(biāo)定 （2）負(fù)壓室是否有泄漏或氣泡 （3）有溫度補(bǔ)償

9、的，查看溫度是否偏高常見故障及處理方法常見故障及處理方法 三、顯示跳變 （1）檢查引壓管是否有堵塞現(xiàn)象或閥門漏 （2）檢查接線端子是否有接觸不良的情況 （3）變送器壞，下線維修或用另外一臺代替 （4）附近有干擾源，排除或屏蔽 （5）管道內(nèi)出現(xiàn)氣、液兩相流，調(diào)整工藝或改變安裝位置 （6）工藝本身波動很大金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì) 工作原理工作原理金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)由兩個部件組成，轉(zhuǎn)子流量計(jì)一件是從下向上逐漸擴(kuò)大的錐形管；另一件是置于錐形管中且可以沿管的中心線上下自由移動的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子流量計(jì)當(dāng)測量流體的流量時，被測流體從錐形管下端流入，流體的流動沖擊著轉(zhuǎn)子，并對它產(chǎn)生一個作

10、用力（這個力的大小隨流量大小而變化）；當(dāng)流量足夠大時，所產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起，并使之升高。同時，被測流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面，從上端流出。當(dāng)被測流 體流動時對轉(zhuǎn)子的作用力，正好等于轉(zhuǎn)子在流體中的重量時（稱為顯示重量），轉(zhuǎn)子受力處于平衡狀態(tài)而停留在某一高度。分析表明；轉(zhuǎn)子在錐形管中的位置高度，與所通過的流量有著相互對應(yīng)的關(guān)系。因此，觀測轉(zhuǎn)子在錐形管中的位置高度，就可以求得相應(yīng)的流量值。 安裝注意事項(xiàng)安裝注意事項(xiàng)1、 流量計(jì)必須垂直安裝，所測流體自下而上流經(jīng)錐管，進(jìn)出口保證有5倍儀表口徑的直管段，對于新安裝的管路，流量計(jì)安裝前應(yīng)將管道沖洗干凈。2、 在流量計(jì)上游應(yīng)安裝閥門，在下游510

11、倍儀表口徑處安裝流量調(diào)節(jié)閥。對于小口徑儀表在上游應(yīng)安裝過濾器，若被測介質(zhì)中含有磁性物質(zhì)，則應(yīng)在流量計(jì)前安裝磁過濾器。過濾器安裝注意事項(xiàng)安裝注意事項(xiàng) 3、 為便于檢修和更換流量計(jì)，在儀表安裝時需接旁道管路。 4、 金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)需要定期清洗，尤其當(dāng)被測介質(zhì)較臟時，更應(yīng)及時清洗管子與浮子。 5、由于儀表是通過磁耦合傳遞信號的，所以為了保證儀表的性能，安裝周圍至少10cm處，不允許有鐵磁性物質(zhì)存在電磁流量計(jì)（分體式）電磁流量計(jì)（分體式）電磁流量計(jì)（一體化）電磁流量計(jì)（一體化） 工作原理工作原理 電磁流量計(jì)的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運(yùn)動時在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。如圖，導(dǎo)電

12、性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動，與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成正比例的感應(yīng)電動勢，儀表檢測到此電動勢就可以測得介質(zhì)的流量。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn) （1）電磁流量計(jì)的測量通道是一段無阻流檢測元件的光滑直管，因不易阻塞適用于測量含有固定顆?；蚶w維的液固二相流體。 （2）電磁流量計(jì)不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力損失，儀表的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力，節(jié)能效果顯著，對于要求低阻力損失的大管徑供水管道最為適合。 （3）電磁流量計(jì)測得的體積流量，不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化有明顯的影響。 （4）與孔板相比，前后直管段要求比較低。 （5）可以測正反雙向流量 （6）測量范

13、圍度大，通常為20：150：1，可選流量范圍寬。 （7）儀表輸出本質(zhì)上是線形的。 （8）易于選擇與流體接觸件的材料品種，可應(yīng)用于腐蝕性流體。電磁流量計(jì)的缺點(diǎn)電磁流量計(jì)的缺點(diǎn) （1）不能測電導(dǎo)率很低的液體（小于20us/cm） （2）不能測量氣體、蒸汽和含有較多加大氣泡的液體 （3）襯里材料和電氣絕緣材料限制，不能用于較高溫度的液體；有些型號儀表用于過低室溫的液體，因測量管道外凝露會破壞絕緣。 （4）容易受外界電磁干擾影響。 （5）前后有一定長度的直管段要求。電磁流量計(jì)的安裝要求電磁流量計(jì)的安裝要求（1）變送器可以垂直、水平、傾斜安裝，但應(yīng)保證滿管條件，即應(yīng)安裝在任何時候測量導(dǎo)管內(nèi)部都能充滿液體

14、的地方。最好垂直安裝，使液體自下而上流經(jīng)儀表，如不能垂直安裝，也可水平安裝，但要使兩電極在用一水平面上。（2）對于含顆粒裝固體較多的混合物時，應(yīng)垂直安裝，使襯里不受磨損，水平安裝會造成局部磨損。電磁流量計(jì)的安裝要求電磁流量計(jì)的安裝要求（3）變送器上游側(cè)應(yīng)有不小于5D的直管段，當(dāng)有閥門、擴(kuò)大管時應(yīng)加長到10D。上游的截止閥應(yīng)全開，不能全開時，閥應(yīng)按截止閥和電極軸成45角設(shè)置。調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在下游側(cè)。沒有直管段安裝滿足要求電磁流量計(jì)的安裝要求電磁流量計(jì)的安裝要求（4）流量計(jì)安裝要避免在測量時帶有氣泡或者被抽真空，造成測量誤差。電磁流量計(jì)的安裝要求電磁流量計(jì)的安裝要求（5）變送器要遠(yuǎn)離磁源，不能有振動

15、。（6）儀表提供的專用屏蔽電纜，不得用其他電纜代用；信號線、勵磁線要分開。（7）變送器和轉(zhuǎn)換器必須使用同一相電源，否則由于檢測信號反饋信號相差120相位，致使儀表不能正常工作。（8）變送器外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管以及變送器兩端的管道都要接地，并要單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn)，不能于運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的地接在一起。因?yàn)殡姶帕髁坑?jì)信號較弱，滿量程時僅2.58mV ，流量很小時，僅幾微伏，外界略有干擾就會影響測量精度。（9）為防止流體擾動，擴(kuò)大管的圓錐角應(yīng)小于15。電磁流量計(jì)的日常維護(hù)電磁流量計(jì)的日常維護(hù)（1）按照安裝使用說明書正確接線。（2）對接電極的判斷A、對于同一介質(zhì)來說，1和2，1和3內(nèi)阻應(yīng)該平衡。一般來說，內(nèi)阻在2

16、080K，遠(yuǎn)超過80K，可以判斷電極故障（污染或是壞了），或者1和2，1和3之間內(nèi)阻于極不平衡，則可以判斷電極故障。B、7和8接勵磁線圈，其內(nèi)阻在100125C、1和7，1和8兩處的電阻是否大于20M歐姆（用500V搖表）否則認(rèn)為絕緣有問題電磁流量計(jì)的日常維護(hù)電磁流量計(jì)的日常維護(hù)（3）、對電極污染后如何清洗A、將2，3拆除，將勵磁線（7，8）接在2，3電極上通電25分鐘，加電壓進(jìn)行電離清洗。B、若不行，則拆下傳感器，用刮刀輕輕清洗電極上的污物（4）零點(diǎn)的標(biāo)定A、滿管靜止的流體在表頭上直接標(biāo)定B、將2，3線拆除，短接兩線，在表頭上即可標(biāo)定零點(diǎn)。質(zhì)量流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì)科氏力質(zhì)量流量計(jì)工作原理科氏力質(zhì)量流量計(jì)工作原理驅(qū)動器在外加交變電壓的作用下產(chǎn)生交變力，使兩根測量管開始一開一合的振動，相當(dāng)于兩根測量管按相反的方向以一定的頻率擺動，傳感器1和傳感器2與驅(qū)動器的作用相反，它們分別用來檢測兩根測量管的振動頻率，并輸出與頻率對應(yīng)的交變電信號。當(dāng)被測介質(zhì)流經(jīng)測量管時，出口側(cè)的振動相位就會超前于進(jìn)口側(cè)相位，相位差的大小與流經(jīng)測量管的介質(zhì)質(zhì)量流量成正比，與介質(zhì)的溫度、壓