流量計(jì)的分類、原理及故障課件

流量計(jì)的分類、原理及故障代中玉2012.02.27流量計(jì)的分類、原理及故障代中玉Contents

質(zhì)量流量計(jì)

渦街流量計(jì)

電磁流量計(jì)

轉(zhuǎn)子流量計(jì)

差壓流量計(jì)

超聲波流量計(jì)Contents質(zhì)量流量計(jì)渦街流量

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)

（測(cè)量液體、氣體）熱式質(zhì)量流量計(jì)

（測(cè)量氣體）質(zhì)量流量計(jì)中常用的有：科里奧利質(zhì)量流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì)中常用的有：科里奧利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量原理:

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的整個(gè)測(cè)量系統(tǒng),一般由傳感器和變送器組成。傳感器是根據(jù)科里奧利效應(yīng)制成的，由傳感元件、電磁驅(qū)動(dòng)器和電磁檢測(cè)器三部分組成。傳感元件的結(jié)構(gòu)種類很多，有的是兩根U型管，有的是兩根Ω型管，有的是兩根直管等等。電磁驅(qū)動(dòng)器使傳感器以其固有頻率振動(dòng)，而流量的導(dǎo)入使傳感器在科氏力的作用下產(chǎn)生一種扭曲，在它的左右兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)相位差，根據(jù)科里奧利效應(yīng)，該相位差與質(zhì)量流量成正比。電磁檢測(cè)器把該相位差轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電平信號(hào)送入變送器，轉(zhuǎn)換成與質(zhì)量流量成正比的4~20mA模擬信號(hào)?？评飱W利質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量原理:科里奧利質(zhì)量流量計(jì)

傳感器變送器科里奧利質(zhì)量流量計(jì)傳感器變送器科氏力質(zhì)量流量計(jì)常見(jiàn)故障1.指示誤差大安裝位置錯(cuò)誤。例如：測(cè)液時(shí)流量計(jì)安裝在管路最高處，測(cè)氣體時(shí)流量計(jì)安裝在管路最低處。流量計(jì)下游管道無(wú)背壓，形成真空效應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)量管不能正常振動(dòng)，測(cè)量不準(zhǔn)。嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量。測(cè)量宜凝或粘稠物料，保溫不好時(shí)宜堵，導(dǎo)致測(cè)量管不能正常振動(dòng)。結(jié)垢或內(nèi)壁磨損影響其測(cè)量精度。測(cè)量氣體體積流量時(shí)，要輸入正確的摩爾數(shù)（kg/mol或g/mol)。2.零點(diǎn)漂移（無(wú)流量時(shí)仍有指示）安裝時(shí)留下殘余應(yīng)力，使測(cè)量管的自然振動(dòng)受到壓迫，產(chǎn)生虛假指示。閥門(mén)內(nèi)漏，或其他原因造成空管時(shí)仍有少量介質(zhì)通過(guò)。3.無(wú)指示或指示為零流量計(jì)無(wú)電源。-流量計(jì)內(nèi)部故障?？剖狭|(zhì)量流量計(jì)常見(jiàn)故障1.指示誤差大熱式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量原理：如右圖所示，在管道中安裝一個(gè)加熱器對(duì)流體加熱，并在加熱器前后的對(duì)稱點(diǎn)上檢測(cè)溫度。當(dāng)流體成分確定時(shí)，流體的定壓比熱為已知常數(shù)。因此由公式qm=P/(Cp*ΔT)可知，保持兩點(diǎn)溫差不變，則通過(guò)測(cè)量加熱的功率可以求出質(zhì)量流量。熱式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量原理：如右圖所渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)

測(cè)量原理：

渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門(mén)渦街原理制成的。在流動(dòng)的流體中插入一個(gè)非線型柱狀物(如圓柱體或三角形柱體),則在柱體下游會(huì)產(chǎn)生兩列不對(duì)稱且又有規(guī)律的旋渦。該旋渦在柱體的側(cè)后方產(chǎn)生，分開(kāi)，形成旋渦列，通常稱作卡門(mén)渦街或卡門(mén)渦列。流體的平均流速u與卡門(mén)旋渦產(chǎn)生的頻率f成正比，測(cè)得f即可求得u,由u可求得流體的體積流量Q,Q與f之間呈線形關(guān)系。

f=Stu/d（St稱為斯特羅哈數(shù)）

,Q=?лr2u所以Q=K*f渦街流量計(jì)測(cè)量原理：渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門(mén)渦街原理制成的渦街流量計(jì)常見(jiàn)故障1.指示誤差大或波動(dòng)（不能產(chǎn)生穩(wěn)定的卡門(mén)渦街）安裝因素：前后沒(méi)有足夠的直管段、管道偏心、密封墊小于流量計(jì)內(nèi)徑形成孔板效應(yīng)，法蘭焊接時(shí)沒(méi)有插焊相當(dāng)于變徑。應(yīng)用因素：使用中漩渦發(fā)生體臟或掛料、測(cè)量介質(zhì)存在兩相流、外界振動(dòng)。2.零點(diǎn)漂移（無(wú)流量時(shí)仍有指示）外界振動(dòng)。渦街流量計(jì)容易受外界振動(dòng)的影響，使得實(shí)際并無(wú)流量仍有流量輸出。因?yàn)楸旧頊y(cè)量的就是頻率信號(hào)，外界振動(dòng)也有頻率，所以就造成干擾。

渦街流量計(jì)常見(jiàn)故障渦街流量計(jì)常見(jiàn)故障3.無(wú)指示或指示為零流量計(jì)無(wú)電源。流量計(jì)內(nèi)部故障。漩渦發(fā)生體損壞或被臟物附著嚴(yán)重。

注意：

發(fā)生體損壞多發(fā)生在蒸汽測(cè)量系統(tǒng)中，由于工藝人員打開(kāi)閥門(mén)速度過(guò)快，使高溫高壓蒸汽夾帶冷凝水劇烈沖擊漩渦發(fā)生體，導(dǎo)致其損壞。也就是咱們常說(shuō)的“水錘”現(xiàn)象。所以要先打開(kāi)導(dǎo)淋排凈冷凝水后再緩慢打開(kāi)蒸汽閥門(mén)，避免損壞漩渦發(fā)生體。渦街流量計(jì)常見(jiàn)故障3.無(wú)指示或指示為零電磁流量計(jì)測(cè)量原理：Faraday電磁感應(yīng)定律證明，一個(gè)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)將產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)相對(duì)于流速成正比并被兩個(gè)測(cè)量電極所檢測(cè)。然后變送器對(duì)它進(jìn)行放大。根據(jù)感應(yīng)電勢(shì)和管道橫截面積即可計(jì)算出體積流量。

Ue=BLv

Q=AvUe為感應(yīng)電勢(shì)

B為磁場(chǎng)強(qiáng)度

v為流速

Q為體積流量

L為電極距離

A為管道橫截面電磁流量計(jì)測(cè)量原理：Faraday電磁感應(yīng)定律證明，一個(gè)導(dǎo)體電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障1、指示波動(dòng)或誤差較大測(cè)量電極臟，不能良好導(dǎo)電，使測(cè)量信號(hào)不穩(wěn)，造成指示不準(zhǔn)或波動(dòng)。測(cè)量介質(zhì)中含有氣體。測(cè)量管不滿管。若水平安裝時(shí)，流體浸沒(méi)不了電極，會(huì)沒(méi)指示。2、零點(diǎn)漂移流速太低。最低流速應(yīng)大于0.3m/s，如流速太低，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就低。接地不良。電磁流量計(jì)應(yīng)做良好接地，以保證流過(guò)傳感器的介質(zhì)在同一電位上。3、無(wú)指示或指示為零流量計(jì)無(wú)電源。-測(cè)量電極特別臟，被糊死。流量計(jì)內(nèi)部故障。如：電極損壞，內(nèi)襯損壞流量計(jì)腐蝕嚴(yán)重。電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障1、指示波動(dòng)或誤差較大轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量原理：當(dāng)流體自下而上流過(guò)錐管時(shí)，轉(zhuǎn)子因受到流體的沖擊而向上運(yùn)動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)子的上移，轉(zhuǎn)子與錐形管之間的流通面積增大，流體流速減低，沖擊作用減弱，直到流體作用在轉(zhuǎn)子上向上的推力與轉(zhuǎn)子在流體中的重力相平衡。此時(shí)，轉(zhuǎn)子停留在錐形管中某一高度上，如果流體的流量再增大，則平衡時(shí)轉(zhuǎn)子所處的位置更高，反之則相反。因此，根據(jù)轉(zhuǎn)子懸浮的高低就可測(cè)知流體流量的大小。轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量原理：當(dāng)流體自下而上流過(guò)錐管時(shí)，轉(zhuǎn)子因受到流體轉(zhuǎn)子流量計(jì)常見(jiàn)故障指示不變化：浮子卡住。注意：不要敲擊儀表本體，敲擊儀表本體容易使儀表變形?？梢韵惹脫艮D(zhuǎn)子流量計(jì)上下法蘭，看能否解決。指示偏低：浮子掛料或吸附磁性物質(zhì)。注意：如果流體為液體，椎管細(xì)端朝下，如果流體為氣體，椎管細(xì)端朝上。轉(zhuǎn)子流量計(jì)常見(jiàn)故障差壓式流量計(jì)測(cè)量原理：充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)節(jié)流件時(shí)，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)生了壓差，流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，由于壓差與流量的平方成一定的比例，因而可依據(jù)壓差來(lái)計(jì)算流量的大小。差壓式流量計(jì)測(cè)量原理：充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)節(jié)流件時(shí)差壓式流量計(jì)常見(jiàn)故障差壓式流量計(jì)常見(jiàn)故障超聲波流量計(jì)測(cè)量原理：超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息。因此通過(guò)接收到的超聲波，根據(jù)多普勒效應(yīng)，可以檢測(cè)出流體的流速，從而換算成流量。優(yōu)點(diǎn)：超聲波流量計(jì)非接觸式儀表，適于測(cè)量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。缺點(diǎn)：主要是可測(cè)流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被測(cè)流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。超聲波流量計(jì)測(cè)量原理：超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及超聲波流量計(jì)常見(jiàn)故障1.超聲波流量計(jì)探頭使用一段時(shí)間，會(huì)出現(xiàn)不定期的報(bào)警。尤其是輸送介質(zhì)雜質(zhì)較多時(shí)，這種問(wèn)題會(huì)較常見(jiàn)。解決辦法：定期清理探頭(建議一年清理一次)。2.超聲波流量計(jì)輸送介質(zhì)含有水等液體雜質(zhì)時(shí)，流量計(jì)引壓管容易產(chǎn)生積液，氣溫較低時(shí)會(huì)出現(xiàn)引壓管凍堵現(xiàn)象，尤其在北方地區(qū)冬季較常見(jiàn)。解決辦法：對(duì)引壓管進(jìn)行吹掃或加電伴熱。超聲波流量計(jì)常見(jiàn)故障1.超聲波流量計(jì)探頭使用一段時(shí)間，會(huì)出