概 述
濟寧恒通儀表測控技術有限公司液體質量流量計是一種集多功能為一體的流量測控儀表,有兩項發明專利,可直接測量流體的質量流量、密度和溫度;智能化的流量變送器,可實現多種參數的顯示和組態功能,輸出形式多樣,可中文(或英文)顯示瞬時及累計流量、溫度、密度、濃度及酒度等。其結構由傳感器和變送器兩部分組成。
質量流量計已廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、食品、制藥、環保和能源等領域。遍布全國30多省市,并出口部分國家。
科里奧利力質量流量計是一種先進的高精度質量流量測量儀表。由于其優異的性能,使其測量準確度高,對流體狀態要求低,壓力損失小。多種規格的儀表都可以直接獲得被測量液體或漿液的質量流量、體積流量、密度、溫度,無需人工計算或估算。
即使在惡劣的工作環境下也能表現出優異的性能。其內部沒有活動部件,不需復雜的安裝,對工況條件也沒有苛刻的要求。每臺傳感器都由不銹鋼材料制造,變送器的多種輸出能滿足您的各種需要。
本公司儀表已在中國獲得了防爆認證。
測量原理
質量流量計的結構是雙彎管結構,其測量原理是通過測量作用于雙彎管上的科里奧利力(簡稱科氏力)來檢測管道中的質量流量。
當滿足兩個條件:(1)雙彎管以一定的頻率振動,(2)管道中有流體流動時,就會產生一種新的力——科氏力,這個力是由管道振動和管道流體流動合成產生的附加力,這個力在彎管上產生了扭矩,使得彎管對稱其中心線發生扭轉。通過在彎管兩側的位移傳感器檢測其電信號,再對電信號進行處理,直接得出質量流量。
選型方法
HTCMF-DNXXX
產品規格
質量流量計
根據管道公稱直徑,產品規格可分為:DN1、DN2、DN3、DN6、DN10、DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150(單位:mm)
選擇合適規格的流量計是安全運行和準確計量的前提。依據下面的選型方法,可以幫助用戶正確選擇質量流量計。在選型以前,應掌握選型參數:流量范圍(最大流量、額定流量、常用流量、最小流量),管道尺寸(內徑、外徑),操作壓力,允許壓損,介質溫度,介質密度和粘度,介質允許流速,準確度。此外還應了解現場安裝的要求:如電纜長度、信號的制式、防爆標志、環境條件等等。
(1) 預選一種公稱通徑的質量流量計
用戶或儀表設計人員應根據被測介質的流量范圍、管道內徑,參考表三預選一種質量流量計。
舉例:如流量范圍為8~20t/h,管道內徑Φ內= 50mm,流體粘度μ = 25cP,密度S = 0.8。則由表三可預選DN50,公稱通徑50mm,最大流量65t/h的流量計。(如果用戶已知流體的運動粘度mm2/s值,則乘以流體密度或比重即可得絕對粘度μ值。)
(2) 核查壓損值
圖一為各種規格流量計以水為參照(μ=1)時在不同粘度下的流量/壓損曲線。本例中,應在圖一g的橫坐標上找到20t/h點,沿這點作縱坐標的平行線與μ= 25的曲線相交于Q點,經Q點作橫坐標的平行線交縱坐標于P點,由該點可讀出對應的壓損值為0.03MPa。
該壓損值稱為圖示壓損,標記為ΔP圖示 = 0.03MPa。
(3) 由被測流體的比重S計算實際壓損值
被測流體的實際壓損:ΔP實際 = ΔP圖示/ S = 0.03MPa / 0.8 = 0.0375MPa
一般來說,此壓損值能符合工藝和設計的要求,余下的工作是檢查所選流量計的公稱壓力、溫度適應范圍是否符合操作條件的要求。
(4) 核算流速
如果工藝和設計對流速有要求,則應按下式核算流速:V = Kv × Qm / C。
式中:最大流量Qm = 20 (t/h)
流速因子(查表三) Kv = 0.2103 (h m/t s)
流體密度與水密度的比值(或比重)C = S = 0.8
則流速為:V = 20 ×0.2103 / 0.8 = 5.2575 m/s。
對于易燃易爆化學品,為避免大流速產生靜電,最大流速應滿足工藝和安全的規定。
(5) 如果粘度很大,例如粘度不是25cP而是500cP,則從圖一g查知相同流量時的壓降就會達到3MPa。此值如不能被工藝和設計壓降值所允許,則上述初選被否定。應該選公稱通徑大一號的質量流量計,例如DN80,并重復上述查表和計算工作。
(6) 選擇了公稱通徑合乎要求的流量計后,還應驗算該點的測量準確度是否符合要求。
準確度 = ±[0.2% + (零點穩定度/瞬時質量流量×100%)]
(7) 為便于計算和選型,再提供兩組曲線
各種規格的質量流量計當用水作為介質時,其壓降和流量的關系曲線示于圖二。若被測介質的密度、粘度和水相近,參考此曲線核算壓降值就更為方便。
圖三則以流量對滿量程的百分比為橫坐標,測量誤差和壓降為縱坐標,綜合地給出了各種規格質量流量計的測量誤差和以水為介質時壓損受流量大小的影響。這個圖是綜合反映各種規格的,不宜用來查表計算,但卻可以更直觀地了解質量流量計的特性。從圖中可見,不論哪種規格的質量流量計,均有很寬的測量范圍,但下限段誤差明顯加大,而上限段壓損增加.
產品技術參數
技術指標參數表(表一)
指標名稱 | 技術參數 |
質量流量測量準確度 | ±[0.2% +(零點穩定度/瞬時質量流量×100%)] |
質量流量測量重復性 | ±(1/2)×[0.2% +(零點穩定度/瞬時質量流量×100%)] |
密度測量范圍 | 0.2 g/cm3~3.5g/cm3 |
密度測量準確度 | ±0.002g/cm3 |
溫度測量范圍 | -60℃~+200℃ |
溫度測量準確度 | ±1℃ |
電流輸出 | 4mA~20mA |
頻率輸出 | 0Hz~10kHz |
批控繼電器觸點容量 | 24V/0.1A |
批控繼電器觸點形式 | 常開(用戶訂貨時說明,可改為常閉) |
基本參數
工作環境參數表(表二)
名 稱 | 參 數 |
流體介質溫度 | -40℃~+200℃ |
工作環境溫度 | 0℃~+40℃ |
工作環境濕度 | ≤90% RH,非冷凝 |
大氣壓力 | 86kPa~106kPa |
變送器供電要求 | 電源電壓: (24±10%)V |
整機功率 | < 15W |
規格型號及基本參數表(表三)
規格型號 | 公 稱 通 徑 (mm) | 流 量 范 圍 (t/h) | 計 量 范 圍 (t/h) | 工 作 壓 力 上 限 (MPa) | 零點穩定度 (t/h) | 流速因子 (h m/t s) |
DN1 | 1 | 0~0.04 | 0.004~0.04 | 30.0 | 0.00001 | 353.68 |
DN2 | 2 | 0~0.16 | 0.016~0.16 | 30.0 | 0.00004 | 88.419 |
DN3 | 3 | 0~0.35 | 0.035~0.35 | 30.0 | 0.00008 | 39.298 |
DN6 | 6 | 0~0.7 | 0.07~0.7 | 30.0 | 0.00016 | 19.649 |
DN10 | 10 | 0~1.2 | 0.12~1.2 | 30.0 | 0.0002 | 4.9122 |
DN15 | 15 | 0~6.4 | 0.64~6.4 | 4.0 | 0.0011 | 2.1832 |
DN25 | 25 | 0~16 | 1.6~16 | 4.0 | 0.002 | 0.9022 |
DN40 | 40 | 0~40 | 4~40 | 4.0 | 0.003 | 0.3343 |
DN50 | 50 | 0~65 | 6.5~65 | 4.0 | 0.006 | 0.1965 |
DN80 | 80 | 0~160 | 16~160 | 2.5 | 0.01 | 0.0873 |
DN100 | 100 | 0~250 | 25~250 | 2.5 | 0.015 | 0.0544 |
DN150 | 150 | 0~550 | 55~550 | 2.5 | 0.03 | 0.0234 |
液體質量流量計的安裝
質量流量計主要分為兩部分:傳感器(一次表)和變送器(二次表),兩者之間由屏蔽電纜連接。本安型流量計的變送器(二次表)必須放在符合規定條件下的環境(見3.2),不可以放在危險區。變送器電源為直流24V。本安型流量計傳感器和變送器的安放見圖四。
圖四 本安型流量計安放要求簡圖
本安型流量計變送器(二次表)一般安裝在儀表柜上,儀表柜上開一152mm X 152mm的方孔,然后用隨機附送的固定板、固定螺母和螺絲按圖五所示固定本安型流量計變送器。
圖五本安型流量計變送器安裝圖
復合型流量計的變送器(二次表)用隨機附送的四個內六角螺絲直接固定在傳感器(一次表)之上,兩者之間由屏蔽電纜連接。變送器電源為直流24V。隨機附送一條接地線,該地線一端擰在固定螺絲上,另一端要與大地相連,接地電阻小于4歐姆。
傳感器(一次表)的安裝如圖六所示,現做以下說明:
(1) 質量流量計一般安裝在水平管道上,主體部分自然垂直向下。安裝時注意流量計上標注的流向標志應與管道中的液體流向相同,如果流向標志因長期使用不清晰時,也可參考圖六判斷傳感器(一次表)流向:當傳感器(一次表)的電纜插座在背面時,流向為從左向右;
(2) 流量計的上游和下游需安裝固定支撐架;
(3) 安裝時要保證流量計的法蘭盤與管道中的法蘭盤同心,擰固定螺栓時要保證多個螺栓均勻受力,不可強迫對位,以免一次表上產生扭矩或彎矩;
(4) 流量計下游管道需要有一定的背壓,不能直接處于開放狀態,防止管道內液體不能充滿,造成測量不正確;
(5) 流量計必須離開地面,也不能與其它物品相接觸;
(6) 流量計上游管道口徑可以大于或等于流量計口徑,不能小于;
(7) 測量易氣化的液體或低溫液體,要將流量計傳感器整體加保溫材料保護,以免結露或結霜損壞傳感器;
(8) 測量管內有空氣或液體中夾帶氣體時,會產生測量誤差,一定要設法避免。
(9) 對DN1、DN3、DN6、DN10四個螺紋接嘴的型號,上述(3)、(5)條不適用。安裝時傳感器需固定在地面,用軟管連接到管道。
(10) 傳感器和變送器的編號要一一對應,否則可能產生測量誤差。
水平管道:
主體朝下,
測量液體,
出口必須高
0.8米以上
水平管道:
主體朝上,
自排空,
測量含固體
的漿液,
出口必須高于
流量計最高
點0.8米以上
垂直管道:
旗式安裝,
自排空,
測量液體或漿液,
液體必須從下往上流
圖六 傳感器安裝圖
安裝環境要求
質量流量計是高精度測量儀表,為了保證測量準確度,需保證安裝的環境要求:
(1)傳感器(一次表)和變送器(二次表)不得安裝在有強磁干擾的區域,否則會影響電路信號,從而影響測量準確度;
(2)傳感器(一次表)安裝的管道不能有其他振動干擾;
(3)對需要安裝在戶外的情形,要注意最高和最低的環境溫度,應當考慮防風遮雨措施,避免風吹雨淋,以提高流量計的工作壽命;
(4) 本安型流量計變送器(二次表)應安放在安全區或合適的控制室;
(5) 本安型流量計傳感器(一次表)和變送器(二次表)之間是由十芯屏蔽電纜連接的。
復合型流量計變送器(二次表)輸出電纜是十芯屏蔽電纜。
本公司出廠時標準配置的電纜長5米。客戶訂貨時如有特殊需求,可以增加電纜長度,最長不超過200米。
公司產品的應用及發展
石化行業:化工原料,裝車、裝船貿易結算,移動車載式單井計量;
食品行業:酒度、淀粉乳的波美度、糖漿的糖錘度;果汁、植物油、食品添加劑;
制藥行業:制藥廠藥液計量、醫藥化工;
環保行業:脫硫項目,污水處理項目;
科研高校:科研單位、高校等的科研項目;
炭黑行業:煤焦油、碳酸鉀、蒽油等計量;
建材行業:瀝青,石灰漿液(中鐵),玻璃行業測煤焦油、重油等;
氣體計量:乙烯、氯氣、天然氣、SF6氣體(移動箱式裝置);
在線密度計:礦漿(鉛礦、煤礦),水泥漿(礦井、油田固井等),砂漿(光伏產業),脫硫石灰漿液(鋼廠、電廠等);
自控系統:*生產過程控制:通過控制閥或變頻泵進行進料自動調節、定量加料;
*PID控制,DCS、PLC系統控制;
*通過RS-485(MODBUS)或HART通訊功能的軟件,質量流量計能同時實現遠程測量、控制和修改參數等。
測井密度計:用于油田勘探測量井下密度等參數,已獲發明專利技術。
物聯網技術:逐步實現現場儀表無線聯網、遠程監控功能,便于現場管理和測控。
為了適應用戶現場要求,我公司不斷攻克技術難關,在特殊使用條件下(低溫-200℃, 高溫300℃),得到應用。
現場安裝方式(圖例)
殼體朝上
殼體朝下
豎式安裝
變送器盤裝柜式安裝