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1、流量计的分类、原理及故障,代中玉2012.02.27,Contents,质量流量计,涡街流量计,电磁流量计,转子流量计,差压流量计,超声波流量计,科里奥利质量流量计（测量液体、气体）热式质量流量计（测量气体）,质量流量计中常用的有：,科里奥利质量流量计,测量原理:科里奥利质量流量计的整个测量系统,一般由传感器和变送器组成。传感器是根据科里奥利效应制成的，由传感元件、电磁驱动器和电磁检测器三部分组成。传感元件的结构种类很多，有的是两根U型管，有的是两根型管，有的是两根直管等等。电磁驱动器使传感器以其固有频率振动，而流量的导入使传感器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
2、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变为相应的电平信号送入变送器，转换成与质量流量成正比的420mA模拟信号。,科里奥利质量流量计,传感器,变送器,科氏力质量流量计常见故障,1.指示误差大安装位置错误。例如：测液时流量计安装在管路最高处，测气体时流量计安装在管路最低处。流量计下游管道无背压，形成真空效应，导致测量管不能正常振动，测量不准。严重时导致无法测量。测量宜凝或粘稠物料，保温不好时宜堵，导致测量管不能正常振动。结垢或内壁磨损影响其测量精度。测量气体体积流量时，要输入正确的摩尔数（kg/mol或g/mol)。2.零点漂移（无流量时仍有指示）安装时留下残余应力，使测
3、量管的自然振动受到压迫，产生虚假指示。阀门内漏，或其他原因造成空管时仍有少量介质通过。3.无指示或指示为零流量计无电源。-流量计内部故障。,热式质量流量计,测量原理：如右图所示，在管道中安装一个加热器对流体加热，并在加热器前后的对称点上检测温度。当流体成分确定时，流体的定压比热为已知常数。因此由公式qm=P/(Cp*T)可知，保持两点温差不变，则通过测量加热的功率可以求出质量流量。,涡街流量计,涡街流量计,测量原理：涡街流量计是根据卡门涡街原理制成的。在流动的流体中插入一个非线型柱状物(如圆柱体或三角形柱体),则在柱体下游会产生两列不对称且又有规律的旋涡。该旋涡在柱体的侧后方产生，分开，形成旋
4、涡列，通常称作卡门涡街或卡门涡列。流体的平均流速u与卡门旋涡产生的频率f成正比，测得f即可求得u,由u可求得流体的体积流量Q,Q与f之间呈线形关系。f=Stu/d（St称为斯特罗哈数）,Q=r2u 所以 Q=K*f,涡街流量计常见故障,1.指示误差大或波动（不能产生稳定的卡门涡街）安装因素：前后没有足够的直管段、管道偏心、密封垫小于流量计内径形成孔板效应，法兰焊接时没有插焊相当于变径。应用因素：使用中漩涡发生体脏或挂料、测量介质存在两相流、外界振动。2.零点漂移（无流量时仍有指示）外界振动。涡街流量计容易受外界振动的影响，使得实际并无流量仍有流量输出。因为本身测量的就是频率信号，外界振动也有频
5、率，所以就造成干扰。,涡街流量计常见故障,3.无指示或指示为零流量计无电源。流量计内部故障。漩涡发生体损坏或被脏物附着严重。注意：发生体损坏多发生在蒸汽测量系统中，由于工艺人员打开阀门速度过快，使高温高压蒸汽夹带冷凝水剧烈冲击漩涡发生体，导致其损坏。也就是咱们常说的“水锤”现象。所以要先打开导淋排净冷凝水后再缓慢打开蒸汽阀门，避免损坏漩涡发生体。,电磁流量计,测量原理：Faraday电磁感应定律证明，一个导体在磁场中运动将产生一个电势，感应电势相对于流速成正比并被两个测量电极所检测。然后变送器对它进行放大。根据感应电势和管道横截面积即可计算出体积流量。,Ue=B L v Q=A vUe为感应电
6、势 B为磁场强度 v为流速 Q为体积流量 L为电极距离 A为管道横截面,电磁流量计常见故障,1、指示波动或误差较大测量电极脏，不能良好导电，使测量信号不稳，造成指示不准或波动。测量介质中含有气体。测量管不满管。若水平安装时，流体浸没不了电极，会没指示。2、零点漂移流速太低。最低流速应大于0.3m/s，如流速太低，产生的电动势就低。接地不良。电磁流量计应做良好接地，以保证流过传感器的介质在同一电位上。3、无指示或指示为零流量计无电源。-测量电极特别脏，被糊死。流量计内部故障。如：电极损坏，内衬损坏流量计腐蚀严重。,转子流量计,测量原理：当流体自下而上流过锥管时，转子因受到流体的冲击而向上运动。随
7、着转子的上移，转子与锥形管之间的流通面积增大，流体流速减低，冲击作用减弱，直到流体作用在转子上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，根据转子悬浮的高低就可测知流体流量的大小。,转子流量计常见故障,指示不变化：浮子卡住。注意：不要敲击仪表本体，敲击仪表本体容易使仪表变形。可以先敲击转子流量计上下法兰，看能否解决。指示偏低：浮子挂料或吸附磁性物质。注意：如果流体为液体，椎管细端朝下，如果流体为气体，椎管细端朝上。,差压式流量计,测量原理：充满管道的流体，当它流经管道内节流件时，流束将在节流件处形
8、成局部收缩。因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差，流体流量愈大，产生的压差愈大，由于压差与流量的平方成一定的比例，因而可依据压差来计算流量的大小。,差压式流量计常见故障,超声波流量计,测量原理：超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波，根据多普勒效应，可以检测出流体的流速，从而换算成流量。优点：超声波流量计非接触式仪表，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。缺点：主要是可测流体的温度范围受超声波换能铝及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制，以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。,超声波流量计常见故障,1.超声波流量计探头使用一段时间，会出现不定期的报警。尤其是输送介质杂质较多时，这种问题会较常见。解决办法：定期清理探头(建议一年清理一次)。2.超声波流量计输送介质含有水等液体杂质时，流量计引压管容易产生积液，气温较低时会出现引压管冻堵现象，尤其在北方地区冬季较常见。解决办法：对引压管进行吹扫或加电伴热。,各种流量计外观图对照,热式质量流量计,科里奥利质量流量计,涡街流量计,超声波流量计,各种流量计外观图对照,电磁流量计,转子流量计,差压式流量计,更多流量计请参看：江苏省苏科仪表公司。http:/www.china-,
