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一、儀表概述:
法蘭式靶式流量計于六十年代開始應(yīng)用于工業(yè)流量測量,主要用于解決高粘度、低雷諾數(shù)流體的流量測量,先后經(jīng)歷了氣動表和電動表兩大發(fā)展階段。ZW-BSL系列是在原有應(yīng)變片式靶式流量計測量原理的基礎(chǔ)上,采用了型電容力傳感器作為測量和敏感傳遞元件,同時利用了現(xiàn)代數(shù)字智能處理技術(shù)而研制的一種新式流量計量儀表。
二、結(jié)構(gòu)與測量原理:
1、結(jié)構(gòu):
法蘭式靶式流量計由1、變送器表頭 2、彈力管傳感器 3、靶桿 4、靶板 5、測量管組成。根據(jù)不同介質(zhì)工況條件,必須選用不同的彈力管傳感器、靶桿、靶板、測量管結(jié)構(gòu)形式,因此,用戶需提供準(zhǔn)確完整的工藝參數(shù),這對使用好儀表至關(guān)重要。
2、測量原理:
法蘭式靶式流量計是當(dāng)介質(zhì)在測量管流動時,流動介質(zhì)沖擊在靶板上,使靶板受到一個沖擊力F,靶的受力經(jīng)靶桿傳遞給彈力管傳感器,F(xiàn)的大小與流速V,介質(zhì)密度ρ和靶板受力面積A之間有如下關(guān)系:靶式流量計
式中:F:靶板上受的力 C:阻力系數(shù) A:靶板受力面積 ρ:介質(zhì)密度 V2/2g:特征流速 其中V:介質(zhì)流速可見,在靶板一定的情況下,對于特定的介質(zhì)流速與靶板所受到的力的平方根成正比。V∝ F。因此在測量管一定的情況下:介質(zhì)流量Q∝ F,另外彈力管傳感器所受到的靶力又正比于其電信號輸出,再通過前置放大器將信號放大,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器,D/A轉(zhuǎn)換器,zui終將靶力F轉(zhuǎn)換成與介質(zhì)流量成正比的4-20mA信號輸出。
三、適用場合:
管道式靶式流量計除能替代常規(guī)流量所能測量的流量計量問題,尤其在高粘度、臟污介質(zhì)、易凝易堵、高溫、低溫、強腐蝕等流量計量困難的工況中具有很好的適應(yīng)性。廣泛使用于石油、化工、能源、食品、環(huán)保、水利等各個領(lǐng)域。從其使用后的效果上看,具有極為廣闊的適用性,即:
1、適用于各種管徑:從Φ15~Φ2000mm至更大。
2、適用于高低溫介質(zhì):從-196℃~+450℃。
3、適用于高壓力工況:從0~42Mpa(表壓)。
四、性能特點:
1、感測件為無可動部件,結(jié)構(gòu)簡單牢固;
2、應(yīng)用范圍和適應(yīng)性很廣泛,一般工業(yè)過程中的流體介質(zhì),包括液、氣和蒸汽,口徑范圍(DN15以上),各種工作狀態(tài)(高、低溫,常壓、高壓)皆可應(yīng)用,可以說其應(yīng)用范圍可與孔板流量計相比美。
3、準(zhǔn)確度高,總量測量可達0.2%R;
4、范圍度寬,4:1~15:1至30:1;
5、可解決困難的流量測量問題,如測量含有雜質(zhì)(微粒)之類的臟污流體;原油、污水、高溫渣油、漿液、燒堿液,瀝青等;
6、靈敏度高,能測量微小流量,流速可低至0.08m/s;
7、用于小口徑(DN15~DN50),低雷諾數(shù)(Red=103~5×103)的流體,它可以彌補標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置難以應(yīng)用的場合,如小口徑蒸汽流量測量等;
8、可適應(yīng)高參數(shù)流體的測量,壓力高達數(shù)十MPa,溫度達450℃;
9、可用于雙向流動流體的測量;
10、壓力損失較低,約為標(biāo)準(zhǔn)孔板的一半;
11、抗上游阻流件干擾能力強,上游側(cè)直管段長度一般5~10D即可;
12、可采取干式(掛重法)校驗,給用戶周期校驗帶來方便;
13、直讀式儀表無需外能源,清晰明了,操作簡便,亦可輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(脈沖頻率或電流信號);
14、儀表性能價格比高,為經(jīng)濟實惠的流量計;
15、安裝簡單方便,易維護。
五、技術(shù)指標(biāo):
1、測量范圍0-400t/h;
2、精度等級:0.5%FS 1.0%FS 2.0%FS;
3、輸出信號:4~20mA 二線制輸出與流量成線性關(guān)系;
4、供電電壓:12~36VDC;
5、公稱壓力:1.6 2.5 4.0 6.4MPa;
6、環(huán)境溫度:-30℃~60℃(特殊:-40℃~80℃);
7、介質(zhì)溫度:普通型≤100℃(無散熱片);
高溫型≤400℃(帶散熱片);
8、接液材質(zhì):測量室為碳鋼或1Cr18i9Ti;其余為1Cr18Ni9Ti;
9、外殼材質(zhì):鑄鋁;
10、法蘭標(biāo)準(zhǔn):DIN2501 特殊型由用戶選擇;
11、電纜接口:M20*1.5(內(nèi)螺紋);
12、防護等級:IP65;
13、負載特性:zui大負載電阻=50*(電源電壓-12)=600Ω@24V;
14、報警輸出:集電極開路形式,zui大輸入電流100mA,zui大開關(guān)電壓30VDC,帶有偏差帶控制;
15、 脈沖輸出:zui小脈寬50ms,可雙路輸出;
16、 zui大累積流量顯示值50000單位,自動復(fù)位;
17、阻尼時間:1~100秒任意可調(diào);
18、 防爆形式、防爆標(biāo)志、防爆合格證編號。
六、安裝使用注意事項:
(1)安裝注意事項
1、測量管前后應(yīng)有直管段,直管段的管徑應(yīng)與流量計測量管管徑相等,如管徑不同要用異徑管連接使入口處管徑相同。流量計上游側(cè)直管段長度一般不小于6~20D之間,按不同上游阻流件類型確定,下游直管段不小于3—4D。 流量計通常是按水平位置校驗的,一般安裝于水平管道使用,當(dāng)必須安裝于垂直管道時,須用掛重法對流量計進行垂直安裝狀態(tài)校驗,流體方向應(yīng)自下向上。
2、為便于維修使用及防止流量計啟用時單向受力,并聯(lián)安裝旁路管道流量計下游安裝排泄管,便于對儀表清洗和吹掃,對于測量臟污流體或易凝固及結(jié)晶的介質(zhì)更有必要。靶板與測量管(表體)應(yīng)同軸安裝,據(jù)曾對某口徑的試驗證明,靶板中心與管道中心若上下偏離1mm,可能引起流量系數(shù)1%一2%的偏離,但左右偏離1mm,則影響不大明顯;
3、安裝防爆型靶式流量計時,應(yīng)注意檢查是否有防爆標(biāo)記以及防爆合格證,防爆設(shè)備是否完好。
4、對于小口徑流量計,由于管徑小而流量計相對較重,為防止管道變形或工作時產(chǎn)生振動,應(yīng)另設(shè)支架支撐流量計。對于大口徑流量計可不必另設(shè)支架。
(2)使用注意事項
1、流體流動前,應(yīng)先關(guān)閉流量計下游閥門,打開上游閥門,讓流體進入流量計管段。然后緩慢打開流量計下游閥門,同時關(guān)閉旁路閥門,使流體緩慢增加,切忌突然打開閥門沖擊靶板損壞儀表。
2、流量計長期運行后,除清洗靶板、測量管的積垢外,應(yīng)采用掛重法檢查力轉(zhuǎn)換器的特性是否有變化。掛重法是在靶板中心施加與流動相同方向的砝碼重力,調(diào)整儀表,對應(yīng)于流量計流量上限的力,即按式(16.6)計算的F一,其他流量點則加相關(guān)的砝碼,讀取儀表的輸出信號,檢查各點的基本誤差和線性度。“掛重法”在制造廠的產(chǎn)品使用說明書或其他資料 ‘上皆有敘述,亦可參閱。
3、流體作用于靶板的力與掛重作用的力還是有區(qū)別的,因此掛重法并不能*代替實流校準(zhǔn)。要獲得高度,必要的實流校準(zhǔn)還是需要的。
4、在復(fù)制或改制靶板時,要注意靶板的加工精度,否則將影響流量系數(shù)。試驗數(shù)據(jù)證明,對于口=0.8的靶式流量計,管徑DN=25mm時,若靶徑偏差0,03mm,流量系數(shù)偏差1%。靶板的加工精度和表面粗糙度對流量系數(shù)亦有影響。
5、流量計運行時,若發(fā)現(xiàn)輸出值晃動,檢查力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是正常的,則可能是由于流體流經(jīng)靶板在其下游產(chǎn)生渦街,使靶受力發(fā)生顫動所致,它與流速大小,介質(zhì)的物性參數(shù)(密度,粘度)等有關(guān),可在力轉(zhuǎn)換及電信號系統(tǒng)中采取阻尼措施改善之。