流量計的分類、原理及故障課件

流量計的分類、原理及故障代中玉2012.02.27流量計的分類、原理及故障代中玉Contents

質(zhì)量流量計

渦街流量計

電磁流量計

轉子流量計

差壓流量計

超聲波流量計Contents質(zhì)量流量計渦街流量

科里奧利質(zhì)量流量計

（測量液體、氣體）熱式質(zhì)量流量計

（測量氣體）質(zhì)量流量計中常用的有：科里奧利質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計中常用的有：科里奧利質(zhì)量流量計測量原理:

科里奧利質(zhì)量流量計的整個測量系統(tǒng),一般由傳感器和變送器組成。傳感器是根據(jù)科里奧利效應制成的，由傳感元件、電磁驅動器和電磁檢測器三部分組成。傳感元件的結構種類很多，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。電磁驅動器使傳感器以其固有頻率振動，而流量的導入使傳感器在科氏力的作用下產(chǎn)生一種扭曲，在它的左右兩側產(chǎn)生一個相位差，根據(jù)科里奧利效應，該相位差與質(zhì)量流量成正比。電磁檢測器把該相位差轉變?yōu)橄鄳碾娖叫盘査腿胱兯推?，轉換成與質(zhì)量流量成正比的4~20mA模擬信號?？评飱W利質(zhì)量流量計測量原理:科里奧利質(zhì)量流量計

傳感器變送器科里奧利質(zhì)量流量計傳感器變送器科氏力質(zhì)量流量計常見故障1.指示誤差大安裝位置錯誤。例如：測液時流量計安裝在管路最高處，測氣體時流量計安裝在管路最低處。流量計下游管道無背壓，形成真空效應，導致測量管不能正常振動，測量不準。嚴重時導致無法測量。測量宜凝或粘稠物料，保溫不好時宜堵，導致測量管不能正常振動。結垢或內(nèi)壁磨損影響其測量精度。測量氣體體積流量時，要輸入正確的摩爾數(shù)（kg/mol或g/mol)。2.零點漂移（無流量時仍有指示）安裝時留下殘余應力，使測量管的自然振動受到壓迫，產(chǎn)生虛假指示。閥門內(nèi)漏，或其他原因造成空管時仍有少量介質(zhì)通過。3.無指示或指示為零流量計無電源。-流量計內(nèi)部故障?？剖狭|(zhì)量流量計常見故障1.指示誤差大熱式質(zhì)量流量計測量原理：如右圖所示，在管道中安裝一個加熱器對流體加熱，并在加熱器前后的對稱點上檢測溫度。當流體成分確定時，流體的定壓比熱為已知常數(shù)。因此由公式qm=P/(Cp*ΔT)可知，保持兩點溫差不變，則通過測量加熱的功率可以求出質(zhì)量流量。熱式質(zhì)量流量計測量原理：如右圖所渦街流量計渦街流量計渦街流量計

測量原理：

渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理制成的。在流動的流體中插入一個非線型柱狀物(如圓柱體或三角形柱體),則在柱體下游會產(chǎn)生兩列不對稱且又有規(guī)律的旋渦。該旋渦在柱體的側后方產(chǎn)生，分開，形成旋渦列，通常稱作卡門渦街或卡門渦列。流體的平均流速u與卡門旋渦產(chǎn)生的頻率f成正比，測得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渦街流量計測量原理：渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理制成的渦街流量計常見故障1.指示誤差大或波動（不能產(chǎn)生穩(wěn)定的卡門渦街）安裝因素：前后沒有足夠的直管段、管道偏心、密封墊小于流量計內(nèi)徑形成孔板效應，法蘭焊接時沒有插焊相當于變徑。應用因素：使用中漩渦發(fā)生體臟或掛料、測量介質(zhì)存在兩相流、外界振動。2.零點漂移（無流量時仍有指示）外界振動。渦街流量計容易受外界振動的影響，使得實際并無流量仍有流量輸出。因為本身測量的就是頻率信號，外界振動也有頻率，所以就造成干擾。

渦街流量計常見故障渦街流量計常見故障3.無指示或指示為零流量計無電源。流量計內(nèi)部故障。漩渦發(fā)生體損壞或被臟物附著嚴重。

注意：

發(fā)生體損壞多發(fā)生在蒸汽測量系統(tǒng)中，由于工藝人員打開閥門速度過快，使高溫高壓蒸汽夾帶冷凝水劇烈沖擊漩渦發(fā)生體，導致其損壞。也就是咱們常說的“水錘”現(xiàn)象。所以要先打開導淋排凈冷凝水后再緩慢打開蒸汽閥門，避免損壞漩渦發(fā)生體。渦街流量計常見故障3.無指示或指示為零電磁流量計測量原理：Faraday電磁感應定律證明，一個導體在磁場中運動將產(chǎn)生一個電勢，感應電勢相對于流速成正比并被兩個測量電極所檢測。然后變送器對它進行放大。根據(jù)感應電勢和管道橫截面積即可計算出體積流量。

Ue=BLv

Q=AvUe為感應電勢

B為磁場強度

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測量原理：Faraday電磁感應定律證明，一個導體電磁流量計常見故障1、指示波動或誤差較大測量電極臟，不能良好導電，使測量信號不穩(wěn)，造成指示不準或波動。測量介質(zhì)中含有氣體。測量管不滿管。若水平安裝時，流體浸沒不了電極，會沒指示。2、零點漂移流速太低。最低流速應大于0.3m/s，如流速太低，產(chǎn)生的電動勢就低。接地不良。電磁流量計應做良好接地，以保證流過傳感器的介質(zhì)在同一電位上。3、無指示或指示為零流量計無電源。-測量電極特別臟，被糊死。流量計內(nèi)部故障。如：電極損壞，內(nèi)襯損壞流量計腐蝕嚴重。電磁流量計常見故障1、指示波動或誤差較大轉子流量計測量原理：當流體自下而上流過錐管時，轉子因受到流體的沖擊而向上運動。隨著轉子的上移，轉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，直到流體作用在轉子上向上的推力與轉子在流體中的重力相平衡。此時，轉子停留在錐形管中某一高度上，如果流體的流量再增大，則平衡時轉子所處的位置更高，反之則相反。因此，根據(jù)轉子懸浮的高低就可測知流體流量的大小。轉子流量計測量原理：當流體自下而上流過錐管時，轉子因受到流體轉子流量計常見故障指示不變化：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子流量計上下法蘭，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，椎管細端朝下，如果流體為氣體，椎管細端朝上。轉子流量計常見故障差壓式流量計測量原理：充滿管道的流體，當它流經(jīng)管道內(nèi)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)壓差來計算流量的大小。差壓式流量計測量原理：充滿管道的流體，當它流經(jīng)管道內(nèi)節(jié)流件時差壓式流量計常見故障差壓式流量計常見故障超聲波流量計測量原理：超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部分組成。超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波，根據(jù)多普勒效應，可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。優(yōu)點：超聲波流量計非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。缺點：主要是可測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，以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。超聲波流量計測量原理：超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及超聲波流量計常見故障1.超聲波流量計探頭使用一段時間，會出現(xiàn)不定期的報警。尤其是輸送介質(zhì)雜質(zhì)較多時，這種問題會較常見。解決辦法：定期清理探頭(建議一年清理一次)。2.超聲波流量計輸送介質(zhì)含有水等液體雜質(zhì)時，流量計引壓管容易產(chǎn)生積液，氣溫較低時會出現(xiàn)引壓管凍堵現(xiàn)象，尤其在北方地區(qū)冬季較常見。解決辦法：對引壓管進行吹掃或加電伴熱。超聲波流量計常見故障1.超聲波流量計探頭使用一段時間，會出