资源描述
化工测量的基本知识
1、化工仪表基本组成:温度、压力、流量、液位、成份。
2、变差的定义:仪表被测变量多次从不同方向到达同一数值时仪表指示值之间的最大差值,也可理解为从0到1与从1到0变化不一致的程度。
图1-1 测量仪表的变差
3、灵敏度:对被测参数变化的灵敏程度(反应能力),是在稳态下输出变化增量对输入变化增量的比值。
S=ΔL/ΔX S代表灵敏度 ΔL代表输出 ΔX代表输入
4、精确度:简称精度、又称准确度:仪表测量值接近真值的准确程度。
δ=(Δ*100%)/量程
Δ代表绝对误差:理论上指测量值X0与被测量的真值Xt之间的差值。
所谓真值时精确度比被测仪表高3―5倍的标准表测得值 。
误差;按其产生原因:系统误差、疏忽误差、偶然误差。
按其表示方法: 绝对误差、相对误差。
相对误差也称引用误差。有三种表示方法:实际相对误差、标称相对误差、相对百分误差。
实际相对误差:绝对误差与仪表真值之比ε1=(Δ/Χt) ×100%
标称相对误差:绝对误差与仪表示值之比ε2=(Δ/Χ0) ×100%
相对百分误差:绝对误差与仪表量程之比ε3=(Δmax/量程) ×100%
精度相当于引用误差
例:1,现场压力表量程为0-1000kpa,测量压力为500kpa时压力表读值为480kpa,问此表精度?
2.,某台测温仪表的测温范围为200~1000℃,工艺上要求测温误差不能大于±5℃,试确定应选仪表的准确度等级。
解:工艺上允许的相对百分误差为
要求所选的仪表的相对百分误差不能大于工艺上的δ允,才能保证测温误差不大于±5℃,所以所选仪表的准确度等级应为0.5级。当然仪表的准确度等级越高,能使测温误差越小,
5、量程:仪表测量范围的上限制与下限值之差。
6、仪表上限:所用仪表的最大值。
仪表下限:所用仪表的最小值。
7、迁移:
迁移:量程不变,不以零点作为基本点的调校。
正迁移:量程不变、不以零点作为基本点的正向调校。
负迁移:量程不变、不以零点作为基本点的负向调校。
例:现有一台压力变送器原量程为0-100kpa,正迁移10kpa,问现在校验量程为多少10-110kpa。负迁移10kpa,校验量程为多少?
8、常用字母代号
字母
第一位字母
后继字母
A
分析
报警
D
密度
差
E
电压
检测元件
F
流量
L
液位
T
温度
传送
P
压力
C
控制
I
电流
显示
S
速度
开关联锁
Q
累计
V
阀门
温度仪表检测仪表
一、 基本概念
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。
华氏温标(ºF)规定:在标准大气压下,冰的熔点为32度,水的沸点为212度,中间划分180等分,每第分为华氏1度,符号为ºF。
摄氏温度(℃)规定:在标准大气压下,冰的熔点为0度,水的沸点为100度,中间划分100等分,每第分为摄氏1度,符号为℃。
摄氏温度值t和华低温度值tF有如下关系:
热力学温标又称开尔文温标,或称绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度,记符号为K。
国际实用温标是一个国际协议性温标,它与热力学温标相接近,而且复现精度高,使用方便。
二、温度检测仪表的分类:
温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表测温仪表比较简单、可靠,测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,故需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。
测温
方式
温度计种类
常用测温范围,℃
优点
缺点
非接触式测温仪表
辐射式
辐射式
400~2000
测温时,不破坏被测温度场
低温段测量不准,环境条件会影响测温准确度
光学式
700~3200
比色式
900~1700
红外线
热敏探测
-50~3200
测温时,不能破坏被测温度场,响应快,测温范围大,适于测温度分布
易受外界干扰,标定困难
光电探测
0~3500
热电探测
200~2000
接触式测温仪表
膨胀式
玻璃液体
-50~600
结构简单,使用方便,测量准确,价格低廉
测量上限和精度受玻璃质量的限制,易碎,不能记录和远传
双金属
-80~600
结构紧凑,牢固可靠
精度低,量程和使用范围有限
压力式
液体
-30~600
耐震,坚固,防爆,价格低廉
精度低,测温距离短,滞后大
气体
-20~350
蒸汽
0~250
热电偶
铂铑-铂
0~1600
测温范围广,精度高,便于远距离、多点、集中测量和自动控制
需冷端温度补偿,在低温段测量精度较低
镍铬-镍铝
0~900
镍铬-考铜
0~600
热电阻
铂
-200~500
测温精度高,便于远距离、多点、集中测量和自动控制
不能测高温,须注意环境温度的影响
铜
-50~150
热敏
-50~300
三、热电阻
1、热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的。
2、热电阻根据材质分为Pt100,Cu50,我厂常用Pt100.,
3、Pt100,当温度为0℃时,电阻值为100.0Ω;当温度为100℃时,电阻值为138.5Ω,温度每升高1℃,阻值增加0.385Ω。
4、热电阻的组成:电阻体、保护套管,绝缘瓷管、接线盒。
5、接线图及使用三线制的原因,如图
R1
Rt
B
B
A
接线盒
安全栅或卡件
DCS
信号线
现场
控制室
三线制:减少引线电阻随环境温度变化而引起的测量误差。
DCS测电阻值R=Rt+2R1 tc=(R测-2R1-100)/0.385
现场测R=Rt tc=(R测-100)/0.385
6、热电阻常见的故障:短路和断路
a) 显示仪表指示值比实际值低或示值不稳,
原因:保护套管和接线盒有灰尘、金属,接线柱间脏污导致有短路,
处理方法:除去灰尘、金属屑、水滴等,把潮湿部分加以干燥;用万用表查处短路部分加以绝缘或更换。
b)显示值无穷大
原因:热电阻或引出线断路及接线端子松开等导致热电阻断路。
处理方法:引出线断路,可重新焊接或拧紧接线端子;热电阻断路,修复热电阻或更换。
c)显示仪表显示负值,
原因:显示仪表与热电阻接线有错,热电阻有短路现象。
处理方法:改正接线;用万用表查处短路部位,加强绝缘。
d)阻值与温度变化有关系,
原因:热电阻变质。
处理方法:更换电阻体
例:工艺反映某温度应在125℃左右,中控室显示99.9℃,试分析原因
四、热电偶
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是:
① 测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
② 测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③ 构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
A
1.热电偶测温基本原理
t.0
热电偶工作原理图
t
B
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图所示。当导体A和B的两个连接点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
如图所示,热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起,置于温度为t的被测介中称为自由端,放在温度为t0的恒定温度下称为冷端。当工作端的被测介质温度发生变化时,热电势随之发生变化,将热电势送入显示仪表进行指示或记录,或送入微机进行处理,即可获得温度值。
热电偶两端的热电势差可以用下式表示:
式中:Et—热电偶的热电势;
eAB(t)—温度为t时工作端的热电势;
eAB(t0)—温度为t0时冷端的热电势
当自由端温度t0恒定时,热电势只与工作端的温度有关,即Et=f(t)。
2、热电偶的组成:测量端、热电极、绝缘管、保护管、接线盒。
热电偶热端
补偿导线
+
接线盒
显示仪表
DCS的I/O卡
-
热电偶冷端
控制室
现场
注意:1。不同型号的热电偶配相应的补偿导线。
3、热电偶的型号及材质我厂常用型号
型号
材质
补偿导线正极
补偿导线负极
K
镍铬-镍硅
材质:镍镉 红色
材质:镍硅 黑色
S
铂铑-铂
材质:铜红色
材质:铜镍 绿色
E
镍铬-康铜
材质:镍铬 红色
材质:铜镍 黑色
注意事项:我厂常用的温度变送器,为248型和温度安全栅
1、 更换温变时注意热电偶补偿导线,信号线有正负否则温度不准,
2、 调试修改变送器的,单位,量程, 传感器类型(Pt100、K、S、E),
3、 调整接线方式针对热电阻,
五、双金属温度计:感温元件是由两片膨胀系数不同的金属片叠焊在一起制成的,金属片受热膨胀后由于膨胀的长度不同而产生弯曲,温度越高膨胀的长度越大。W
Z
P
K
2
4
1
0
表示温度
Z表示热电阻R表示热电偶
表示传感器型号
表示铠装
表示多支
表示固定方式
接线盒方式
电阻芯的直径
压力变送器
1、 压力定义:实际上是物理概念中的压强,即垂直作用在单位面积上的力。基本单位是N/㎡ ,法定计量单位是帕斯卡(简称帕),符号为Pa
2、 分类:常用绝对压力、表压力、负压力或真空度之分
绝对压力:是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力
表压力:绝对压力与大气压力之差。
负压力:当绝对压力值小于大气压力值时,表压力为负值(即负压力)
真空度:负压力值的绝对值
图示绝对压力、表压、负压(真空度)的关系
p表
P真
P绝
P绝
大气压力线
零线
3、 根据压力的工作原理可分:液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式、振频式
4、单位换算
1MPa=1000KPa=1000000Pa=10Kg=10bar=145PSI
1mmH2O=10Pa 1mmHg=133.332Pa
1atm=101325Pa(标准大气压) 1at=98000Pa(工程大气压)
5、弹簧管压力表组成以及工作原理
工作原理:当通入被测的压力p后,由于椭圆形截面在压力p的作用下,将趋于圆形,而弯成圆弧形的弹簧管也随之产生扩张变形。同时,使弹簧管的自由端B产生位移。输入压力p越大,产生的变形也越大。由于输入压力与弹簧管自由端B的位移成正比,所以只要测得B点的位移量,就能反映压力p的大小。
1—弹簧管;2 —拉杆;3 —扇形齿轮;4 —中心齿轮;5 —指针;6 —面板;7 —游丝;8 —调整螺丝;9 —接头
弹簧压力表
6、电容式压力变送器
工作原理 根据变电容原理。利用弹性元件受压变形来改变可变电容器的电容量、从而实现压力到电容的转换。
图2-8 电容式测量膜盒
1中心感应膜片 (可动电极);
2固定电极;
3测量侧;
4隔离膜片
组成:检测环节和变送环节组成
检测环节:感受被测压力的变化转化成电容量的变化
变送环节:将电容量的变化转化成标准的电流信号4-20ma输出
7、安装
• 取压管口应与工质流动方向垂直。测点要选在其前后有足够长直管段的地方,以保证仪表所测的是介质的静压。
• 以防仪表传感器与高温或有害的被测介质直接接触。如:测量高温蒸汽时,应加装冷凝盘管;测量含尘气体时,应装设灰尘捕集器;对于有腐蚀性的介质,应加装充有中性介质的隔离容器;对于测量温度高于60℃的介质,一般要加环形圈(冷凝)。
• 取压口的位置,对于测量气体介质的,一般位于工艺管道的上部;测量蒸汽的,应位于工艺管道的两侧偏上。(这样可以防止工艺管道底部的固体介质进入测量管道和仪表。)
• 对于测量液体的,取压口应位于工艺管道的下部,这样可以让液体内析出的少量气体不进入测量管和仪表。
• 取压口与压力表间应装隔离阀,检修用。
• 对于水平敷设的压力信号导管应有3%的坡度,以便排除导管内积水或积汽
8、接线:压变内有三个接线端子。将信号线接在标注Supply的(+)和(-)、另一接线端子标注test(用于不拆线测试电流)
9、调试(手操器的使用方法)
Device setup—process varibles
Diagnosis and service
Basic setup———————tag(位号)
Detailed setup pv unit (单位)
Range values (量程)
Deviceinfo(设备信息)
Xfer fuctn(传送)
Pv damp(阻尼)
10、计算:电流压力之间的相互转换
P测-P下 I测-4
—————— = —————
P上-P下 20-4
例:一台3051AP绝对压力变送器量程范围为50-150kpa,在校验时通上电源就有12mA输出,此现象是否正常。为什么?
解析:这种现象正常。绝压变送器基准压力(负压室)为-100kpa即p显示=0-(-100)=100kpa代入公式
P测-P下 I测-4
—————— = ————— 得出I=12MA
P上-P下 20-4
10、常见故障处理(最基本的是要检查导压管与变送器的零点校验)
故障方式
可能的原因及解决方法
输出过大
检查一次元件的测量范围
导压管是否泄露或堵塞
导压管内是否汽液混合
检查压力容室内有无沉淀物
输出过小或无输出
接线回路是否接地
导压管
变送器的电气连接有无短路
变送器的电路故障
输出不稳定
接线回路虚接
被测液体波动
导压管汽液混合
传感器组件
11、案例分析
制氢一期工艺人员反映除氧器压力远传从正常1MPa突然迅速降至0。要求仪表人员检修
仪表人员经过拆检。发现变送器零点正常,膜片完好,当拆下导压管后发现,导压管被沉淀物堵塞,清理干净后安装投用正常。
流量计
一、流量的定义:流量大小:单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小,即瞬时流量。分体积流量和质量流量,常用单位 l/h m³/H kg/h t/h
总量:在某一段时间内流过管道的流体流量的总和,即瞬时流量在某一段时间内的累计值。
质量流量M
体积流量Q
二、流量的分类:
1、速度式流量计 以测量流体在管道内的流速作为测量依据来计算流量的仪表。
例:涡街。转子、电磁、差压。
2、容积式流量计 以单位时间内所排出的流体的固定容积的数目作为测量依据来计算流量的仪表。例: 椭圆齿轮。
3、质量流量计 以测量流体流过的质量M为依据的流量计。质量流量计分直接式和间接式两种。
三、差压流量计
1、工作原理:差压式(也称节流式)流量计是基于流体流动的节流原理,利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的
2 、组成:差压变送器、节流装置、导压管、显示装置。
国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化,并称为“标准节流装置
3、安装
1)、节流装置的安装:
① 、必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节流装置端面与管道的轴线垂直。
② 、在节流装置前后长度为两倍于管径(2D)的一段管道内壁上,不应有凸出物和明显的粗糙或不平现象。
③ 、任何局部阻力 (如弯管、三通管、闸阀等)均会引起流速在截面上重新分布,引起流量系数变化。所以在节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管。
④ 、标准节流装置 (孔板、喷嘴) ,一般都用于直径D≥50mm的管道中。
⑤ 、被测介质应充满全部管道并且连续流动。
⑥ 、管道内的流束 (流动状态)应该是稳定的。
⑦ 、被测介质在通过节流装置时应不发生相变。
2)、差压变送器的安装(取决于导压管):
(1)测液体的流量时,应该使两根导压管内都充满同样的液体而无气泡,以使两根导压管内的液体密度相等。
①、取压点应该位于管道下半部与管道水平线成0°~45°内。
②、引压导管最好垂直向下,如条件不许可,导压管亦应下倾一定坡度(至少1∶20~1∶10),使气泡易于排出。
③、在引压导管的管路中,应有排气的装置。
(2)测气体流量时,上述的这些基本原则仍然适用。
①、取压点应位于管道的上半部与管道垂直中心线成0°~45°。
②、引压导管最好垂直向上,至少亦应向上倾斜一定的坡度,以使引压导管中不滞留液体。
③、如果差压计必须装在节流装置之下,则需加装贮液罐和排放阀,如图3-5所示。
(3)测蒸汽的流量时,取压点应位于管道上半部与管道水平线成0°~45°以蒸汽为例如图
1节流装置;2凝液罐;3引压导管;4排放阀;5差压变送器;6平衡阀
4、三阀组的使用原因及顺序
原因:差压变送器是用来测量差压的,但若正负导压管上的两个切断阀不能同时打开或者关闭就会造成差压变送器受很大的静压力,使仪表产产生附加误差,严重时损坏仪表,所以为防止差压计单向受很大的静压力,必须使用平衡阀。
使用顺序:启用时:先打开平衡阀,使得正负压室连通受压相同。然后打开切断阀,最后关上平衡阀。
停用时:先打开平衡阀,然后再关闭切断阀。
5、接线:差压变送器内有三个接线端子。将信号线接在标注Supply的(+)和(-)、另一接线端子标注test(用于不拆线测试电流)
6、调试:手操器的使用
调整单位、量程、输出方式(同压力变送器)
7、计算公式:
P上—P下
P测—P下
P上—P下
P测—P下
Q测
Q量程
例题1:一台现场开方的孔板流量计变送器量程为0-40kpa,流量量程为50T/H,若此时测得差压为10kpa,问此时的流量为多少?由于工艺调整,实际量程调整为70T/H,求变送器的量程
解析:1.根据题目我们可得出 P上=40 P下=0 Q量程=50 此时可求出Q
2.工艺调整后,根据差压计算公式可计算出现在的量程为0-78.4kpa
例题2:用DDZ-Ⅲ型差压变送器测量流量,流量范围是0-16m3/h,问当流量为12m3/h时,输出信号是多少?(现场开方)
?6 `# x$ ^; i# d解:差压与流量的平方成比例,因现场开方变送器的输出电流与流量成比例,
3 a8 J# A) ]+ l- O) m |" ]6 Y即:(I-4)/(20-4)=12/16
. s k) R/ z3 ~1 m4 vI=4+【12*(20-4)/16】=16mA & O+ g7 G, C* W8 j7 i3 z0 q1 h
答:输出信号是16mA。
8、差压式流量计的测量误差,
例: 一压差流量计量程0—16Kpa,对应的流量范围0-40T/h,当压差为0.16Kpa时流量为多少?当压差为4.0Kpa时流量为多少?
√(0.16-0)/(16-0)=(Q测/40) 得Q测=4T/h
√(4-0)/(16-0)=(Q测/40) 得Q测=20T/h
所以,当流量计在小流量时误差较大。
注意 不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造,更要注意正确的安装、维护和符合使用条件等,才能保证差压式流量计有足够的实际测量精度。
误差产生的原因
被测流体工作状态的变动。
节流装置安装不正确。
孔板入口边缘的磨损。
导压管安装不正确,或有堵塞、渗漏现象
差压计安装或使用不正确
导压管要正确地安装,防止堵塞与渗漏,否则会引起较大的测量误差。对于不同的被测介质,导压管的安装亦有不同的要求,
9、故障分析图
10、故障分析
流量显示正常
①:调校开方器
②:调校显示仪表
③:调校配电器
检查显示仪表输入信号:
①:有开方器,应检查开方器输入信号
②:有配电器,应检查配电器输入信号
③:DCS控制,查输入接口
图
检查差压变送器零位(关正负取压阀,开平衡阀)
检查三阀组
工艺原因:
①:流量实际工况偏离设计工况甚大。
②:流量传输系统阻力分配不平衡,诸如造成离心泵扬程过小,流量过大。
③:工艺介质存在气液两相。
④:工艺管道内有堵塞现象,造成局部涡流。
①:检查引压管是否堵塞
②:隔离液是否流失
③:检查引压管是否有泄漏
④:节流元件是否损坏、堵塞
调整差压变送器零点
平衡阀是否内漏
①:打开排污阀排污
②:添加隔离液
③:处理阀门及管路泄漏
④:检查处理节流元件
①:就地检或送检
②:检查信号线路
N
Y
N
Y
N
Y
N
Y
N
Y
①:校验差压变送器
②:检查配电器电源
N
四、转子流量计
1、工作原理:转子流量计采用的是恒压降、变节流面积的流量测量方法。
当流体自下向上流过锥管时,转子因受到流体的冲击作用向上运动。随着转子的上移,转子与锥管之间的环形流通面积增大,流体流速降低,冲击作用减弱,直到流体作用在转子向上的推力与转子在流体中的重力相平衡。此时转子停留在锥形管中某一高度上,如果流体的流量再增大,则平衡时转子所处的位置更高;反之则相反。因此根据转子的高度就可测知流体流量的大小。
转子流量计的工作原理图
2、转子流量计的分类:转子流量计按锥形管的材料不同分为玻璃管转子流量计和金属管转子流量计。
3、安装要求:
1)金属管转子垂直安装、流体自下而上流过流量计,不垂直度小于2°
2)金属转子流量计应加旁路、以便处理故障和吹扫时不影响生产
3)金属转子流量计直管段要求前5DN后3DN(DN管道直径)至少要有
250mm的直管断以保证测量精度
4)介质中含铁磁物质时加装磁过滤器
5)测量气体时,应保证管道压力不小于5倍流量计的压力损失
4、常见故障分析
故障现象:流量指示不正常,偏高、偏低或无流量显示。在处理故障时应向工艺人员了解故障情况,了解工艺情况,如被测介质情况,机泵类型,简单的工艺流程等。故障处理可以按以下所示思路进行判断和检查。
1) 仪表的输入信号故障:检查信号线4-20mA;检查电源电压;显示仪表显示IOP说明信号超量程上限或信号线有接地,显示IOP-说明信号超量程下限或变送器无输出。
2) 显示值不变化或示值不稳:原因转子卡主;变送器故障;满量程报警;工艺原因流体不满足要求;附近有强磁场。
3) 实际流量与显示流量不一致:传动元件松动;转子卡住,附近有强磁场;工艺原因流量计旁路为关死
菲时博特线性化标定 Date/Enter
Step
C/CE
1、按键的说明
1) C/CE键:工作模式与菜单模式切换。
2) Step键:实现数字增加,实现菜单上翻。
3) Date键:实现菜单下翻,修改数据实现移位。
4) Enter键:实现Enter需长摁5秒以上,用于打开或关闭保护程序。
2、参数调试:1)按C/CE键,实现菜单模式,按Step键查到Prog protection/ON(程序保护/开),长按Enter实现Prog protection/OFF(程序保护/关)。
2)更换主板通过Step键找到Flow Mode/Liquid Qv(流量模式/液体);Unit Qv/m3/h(测量单位/m3/h),Operat Density/G/cm3(操作密度),Range 100%/( 10.0m3/h)(流量范围),Range at 20mA/ 10.0m3/h(20mA对应的流量)
3)线性化标定,通过STEP键翻到Code Number/****,通过Enter 和Date输入5400(一般为仪表信号),翻页进入Lineration,表头显示0%,指针拨到0,长按Enter,直到显示10%,指针拨到面板的10%,长按Enter键,依次标定直到显示100%指针拨到面板的100%,长按Enter键,标定结束。按C/CE键退出。
注意事项:标定前,检查传动部分是否松动,指针是否到零,主板是否固定好,拨动指针是否卡
五、电磁流量计
1、 电磁流量计的工作原理:根据法拉第电磁感应定律,当导电的流体在磁场中以垂直方向流动而切割磁力线时,就会在管道的两边电极上产生感应电动势,感应电动势的大小与磁场强度、流体的流速和流体垂直切割磁力线的有效长度成正比。
E=KBDV
E:感应电动势 B:磁场强度 D:切割磁力线的有效长度
K:常系数 V:流体的流速
2、 安装
1) 保证管道内充满介质、直管段前5DN后3DN,
2) 管道内无气泡,
3) 电极所在的平面与地面平行、防止一端电极容易集气泡、另一电极结垢,
4) 接地可靠、远离电磁干扰、噪声干扰,
5) 介质必须导电、且导电率不小于0.14ms/m,
6) 远离泵出口,
7) 含固体颗粒应选择竖装、避免固体颗粒损坏电极,
3、 接线(以罗斯蒙特8732型为例)
电磁流量计为四线制仪表、单独配电220VAC或24VDC
所以接线时特别注意、注意查看仪表盖上的接线图是否支持220或24V
9、10接线端子为供电电源(接线时要注意火线和零线)本厂内‘L’ 为火线 、‘N’ 为零线,“+”为24V的正线,“-”为24V的负线,1、2为仪表的输出4-20mA信号端子(有源接点),需接DCS的无源点(信号线不带电)、注意区分正负极
4、调试;
Basic setup————Flow units(单位)
Line size(管径)
PV URV(上限)
PV LRV下限)
Cal Number(序列号)
PV Damping(阻尼)
首次安装后需要调试单位、管径、量程、序列号,
仪表故障是需检查空管报警设置。
5、常见电磁流量计故障分析
电磁流量计波动的原因:①流量计不满管存在气泡
②电极存在结垢现象
③周围存在磁场或震源
④接地环未接地、接地制作不完善
⑤介质导电率低
⑥安装不平行
⑦采样频率小
六、涡街流量计
1、 涡街流量计工作原理:在流体中垂直插入一个漩涡发生体(三角形、圆柱形),当流速达到一定值时、会在漩涡发生体的后方两侧产生两列方向相反的涡列、称为卡门涡街,涡街的频率与流体的流速成正比、并把频率信号转换成4-20mA。
2、 涡街流量计安装要求
1、 尽量安装在远离震动和电磁干扰的地方、再有震动的地方必须采取减震、减少管道震动的影响
2、 直管段要求前15DN后5DN、再有弯头的地方要求前30/40DN后6DN不允许变径
3、 减少管道内汽锤对漩涡发生体的冲击
4、 测高温时、应采取侧装或倒装、或是尽量采用竖装
3、 接线:涡街流量计为2线制仪表。电源与信号共线,只要区分好正负极性即可
4、 调试(以罗斯蒙特8800D为例)(475手操器的使用)
首先我们要懂得最基本的调试参数:单位、量程、工艺介质类型、过程流体温度密度、管径、K系数、体积流量或质量流量
Manual setup→sensor→process→3.set process fluid(过程流体。气体蒸汽)
4.fixed proc temp (固定过程温度)
5.fixed proc density (固定过程密度)
6.pipe ID (管径)
Flow sensor →reference k-factor (k系数)
Output configuration→analog output →volume(体积流量)
Velocity flow(标方体积流量)
Mass flow (质量流量)
(以E+H 7200为例)
Quick setup(快速设置)→qs commission→code password(密码)→language(语言)→application(介质类型)→meas、unit flow(测量方式选择)→unit flow(流量单位)→unit totalizer(累计单位)→unit density(密度单位)→operation density(操作密度大小)→select output(选择输出)→current span(量程)→value-20mA(20mA对应数值)
5.计算;体积流量 v=3.6f/K
f:漩涡发生体的频率
k:常系数
由此可见。涡街流量计的流量取决于漩涡发生体的频率
6.故障分析:
1.没有流量信号: ·液体:
检查管道是否完全充满。对于精确、稳定的流量测
量必须保证满管。
·检查所有包装外壳,包括流量计本体保护外包装安
装前是否去除。
·检查输出信号电气接线是否正确
2. 流量信号错误或剧烈波动: ·流体不是单相或同相。要达到准确、稳定测量,必
须保证管道内充满单相、同相流体。
·法兰垫圈内径需不小于管道内径,且需对中安装。
·保证静压足够大,避免在传感器处出现气穴现象
·检查仪表安装方向是否与流体方向一致。
·检查管道内径与流量计内径是否一致
·流量必须在流量计测量范围之内。测量范围始点取决于流体密度和粘度。密度和粘度随温度变化。如测量气体,气体密度也受压力影响。
·检查工作压力是否受外界压力波动影响(如活塞
泵)。如波动频率与涡街频率接近,其波动将会对
测量带来影响。
·检查流量或累积量工程单位选择是否正确。
·检查电流输出或脉冲值是否设置正确
七、质量流量计
质量流量计为科氏力质量流量计,是一种常用的直接式质量流量计。
1、 工作原理:电磁驱动器驱动传感器(如Ω型传感器)以其固有的频率振动,而流量的导入使Ω型传感管在科氏力的作用下产生一种扭曲,在它的左右两侧产生一个相位差,根据科里奥利效应,该相位差与质量流量成正比,电磁检测器把该相位差转化成标准信号4-20mA.
驱动线圈
连接管线
检测线圈
流量管
热电阻 (RTD)
2、特性
1)可直接测量质量流量,与被测介质的温度、压力、粘度和密度无关,故测出质 量流量可计算出密度,Ω型传感器的体积一定,ρ=M/V。
2)无可动部件,可靠性高,线性输出,测量精度高,可调比宽
3)适用范围广,各种液体,气体及两相流体。
3、安装
1)传感器应安装于管道同一条轴线上,且无应力装在刚性被牢固支撑的官道系统
2)传感器应作支撑,不能传感器支撑管道。
3)安装旁路,调节阀应在流量计的下游,
4)远离交变的磁场,避免电磁干扰,
5)测气体时传感器朝上,测液体时传感器朝下。
4、调试及注意事项
质量流量计为四线制仪表,一组电源线为仪表本身工作提供电源,另一组用于传递信号。
流量计电源分为24V直流供电和220V交流供电,注意区分否则损坏仪表。
例:我厂常用为艾默生质量流量计
1、检查:安装方式,检查适配电源,24VDC或220VAC按标注方式“+ -”或“L N”
接线,信号线为流量计供电需接DCS点的无源信号(即信号线不带电),区分正负。
4,AO设置
3,组态输出
2,组态流体仪表变量
1特性化传感器
2,PV UNIT
主变量单位
3,AO1 Range
主变量量程
4,SV UNIT
辅助变量单位
5,AO2 Range
辅助变量量程
1, Process variables
过程变量
2,Diag/Service
诊断/服务
3,Basic Setup
基本设置
4,Det
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