AIRTAC調(diào)壓過濾器選型要求及選用原則

【資料簡介】

AIRTAC調(diào)壓過濾器選型要求及選用原則

AIRTAC調(diào)壓過濾器選型要求及選用原則

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器具有精度高、壽命長的特點(diǎn)，在化工、環(huán)保、冶金等多個領(lǐng)域和行業(yè)都有所應(yīng)用。但是在使用過程中，由于多方面的因素的影響，很容易會引起電磁流量計測量結(jié)果的不準(zhǔn)確。那么造成電磁流量計產(chǎn)生誤差的原因是哪些呢？

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器管內(nèi)液體未充滿：由于背壓不足或流量傳感器安裝位置不良，致使其測量管內(nèi)液體未能充滿，故障現(xiàn)象因不充滿程度和流動狀況有不同表現(xiàn)。若少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為誤差增加，即流量測量值與實(shí)際值不符；若流動是氣泡流或塞狀流，故障現(xiàn)象除測量值與實(shí)際值不符外，還會因氣相瞬間遮蓋電表面而出現(xiàn)輸出晃動；若水平管道分層流動中流通截面積氣相部分增大，即液體未滿管程度增大，也會出現(xiàn)輸出晃動；若液體未滿管情況較嚴(yán)重，以致液面在電以下，則會出現(xiàn)輸出超滿度現(xiàn)象。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器液體中含有固相：液體中含有粉狀、顆?；蚶w維等固體，可能產(chǎn)生的故障有；①漿液噪聲；②電表面玷污；③導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電或襯里；④襯里被磨損或被沉積物覆蓋，流通截面積縮小。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器和接地環(huán)材質(zhì)選擇不當(dāng)引發(fā)的問題：因材質(zhì)與被測介質(zhì)不匹配而引發(fā)故障的電磁流量計與介質(zhì)接觸的零部件有電與接地環(huán)，匹配失當(dāng)除耐腐蝕問題外，只要是電表面效應(yīng)。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器在測量蒸汽時，不要超出儀表的上限流速.上限流速受介質(zhì)可壓縮性質(zhì)的限制，下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制，建議擇渦街流量計正常流量好在正常流量范圍的1/2~2/3之間。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器渦街流量計安裝正確與否直接影響其準(zhǔn)確計量。安裝儀表時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):、安裝應(yīng)符合儀表使用說明書的要求，保證渦街流量傳感器上、下游直管段的長度.二、上、下游配管內(nèi)徑應(yīng)與傳感器內(nèi)徑相同.三、配管應(yīng)與傳感器同心.四、密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大1mm~2mm.五、傳感器安裝場所應(yīng)盡量避開振動源，加裝管道支撐物是有效的減震方法.六、電氣安裝應(yīng)注意傳感器與轉(zhuǎn)換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接，其距離不應(yīng)超過使用說明書的規(guī)定，布線時應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)功率電源線，應(yīng)盡量用單獨(dú)金屬套管保護(hù).應(yīng)遵循"點(diǎn)接地"原則.整體型和分離型都應(yīng)在傳感器側(cè)接地，轉(zhuǎn)換器外殼接地點(diǎn)應(yīng)與傳感器"同地".這樣可以有效地避免雷擊對儀表造成傷害。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝位置應(yīng)遵循JJG1029-2007《渦街流量計檢定規(guī)程》7.1.1.4和7.1.15要求，溫度測量位置設(shè)在流量計下游(2~5)D處(D為管道直徑)，壓力測量位置應(yīng)在流量計下游側(cè)(2~7)D處.取壓孔軸線應(yīng)垂直于測量管軸線直徑為(4~12)mm.溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝方式應(yīng)遵循GB50093-2002《自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》4.2、4.3及5.4的要求.壓力取源部件與溫度取源部件在同管段上時，壓力應(yīng)安裝在溫度取源部件的上游側(cè)。

　　當(dāng)流體靜止時，熱源兩端對稱放置的溫差電偶指示溫度相等。 常用的旁通管式質(zhì)量流量計把管路用細(xì)管分成無數(shù)小型管路，再把其中個管路引出來，把傳感器置于旁通管外，此方法測量元件與介質(zhì)隔開，但是響應(yīng)速度和精度稍低，通過加工技術(shù)的進(jìn)步，流量計的精度和重復(fù)性都有了很高的進(jìn)步。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器雙孔板差壓式質(zhì)量流量計。在管道A、B處安裝兩個相同的孔板。在分流管道中裝有兩個相同的可產(chǎn)生方向相反的恒定體積流量q的定流量泵。兩孔板前后壓力差△P=P1-P3=4KρQq，與ρ、Q成正比。式中K為常系數(shù)，ρ為密度，Q為管道體積流量，ρQ即為質(zhì)量流量。

　　C流量計雙葉輪式質(zhì)量流量計。在殼體內(nèi)同軸地安裝兩個葉片角不等的葉輪，中間用彈簧連成體。兩輪受到的轉(zhuǎn)矩之差,使彈簧扭轉(zhuǎn)角α。 α與質(zhì)量流量M 和角頻率&owega;之積成比例,即α ∝M&owega;。測出角位移 α所需的時間 , 即可測出M 值。測量的方法是：在殼體上裝兩個電磁檢測器，當(dāng)個渦輪產(chǎn)生脈沖時,開始計數(shù)。第二個渦輪產(chǎn)生脈沖時,停止計數(shù)。根據(jù)計數(shù)器的標(biāo)準(zhǔn)頻率測出時間t，進(jìn)而求出M 值。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器間接式質(zhì)量流量計有 3種主要型式:速度式流量計與密度計的組合,節(jié)流式（或靶式）流量計與容積式流量計的組合，節(jié)流式（或靶式）流量計與密度計組合。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器帶微型機(jī)的質(zhì)量流量測量儀表又稱為質(zhì)量流量計算機(jī)，是種通用性的新型流量測量儀表。它可以輸入流體的密度、流量(渦輪流量計、節(jié)流流量計)、比重、溫度、壓力、熱量等信號。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器在工作的過程中，要做好檢測跟維護(hù)。科氏質(zhì)量流量計在使用的過程中，會出現(xiàn)零點(diǎn)漂移的情況，要學(xué)會分析零點(diǎn)漂移的原因，找到解決的方法。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器的安裝方法：

　　1、安裝位置的選擇應(yīng)避免電磁干擾。傳感器、變送器的安裝位置以及電纜鋪設(shè)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離易產(chǎn)生強(qiáng)電磁場的設(shè)備，如大功率馬達(dá)、變壓器設(shè)施、變頻設(shè)備等。

　　2、質(zhì)量流量傳感器安裝應(yīng)使傳感器流向標(biāo)識與流體流向致。并使箭頭指向與變送器內(nèi)部組態(tài)的流量方向致。(注：質(zhì)量流量計可以雙向使用。如果安裝方向與實(shí)際流向相反，修改變送器內(nèi)的流向組態(tài)即可。)

　　2、質(zhì)量流量計是根據(jù)測量管振動原理測量的流量儀表，因此傳感器安裝時應(yīng)考慮在兩側(cè)的工藝管道近法蘭處(約2～10倍管徑處)做堅(jiān)固的支撐，避免儀表及相關(guān)管路產(chǎn)生震動。若強(qiáng)烈的管道振動不可避免時，建議用柔性管將管道系統(tǒng)與儀表傳感器隔離。

　　4、因質(zhì)量流量計是依據(jù)科氏力原理工作的，為避免重力對計量精度的影響。質(zhì)量流量計的測量管無論是向上還是向下安裝，都要盡量使測量管與地平面保持垂直或水平。

　　5、安裝時連接法蘭面應(yīng)相互平行，應(yīng)使兩個法蘭的中心位于同軸線避免產(chǎn)生附加應(yīng)力。嚴(yán)禁用傳感器硬行拉直上、下游工藝管道，否則將影響測量甚損壞傳感器。

　　6、在傳感器的上、下游管道上，建議安裝截止閥及旁路以方便調(diào)零、日常維護(hù)及確保傳感器在不工作時亦可處于滿管狀態(tài)。使用流量計下游的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行流量控制。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合其技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用需求，從流量計算、量值修正以及流量計技術(shù)選型和安裝要求等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的論述和研究。 希望能為廣大計量工作者更好的掌握轉(zhuǎn)子流量計應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對流量的準(zhǔn)確測量提供幫助。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器是常用的節(jié)流式流量計之，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、測量范圍寬 ( 量程比可達(dá) 10:1) 、測量度較高 ( 誤差 ±5％ 左右 ) 、示值直觀、維護(hù)方便、壓損小等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代生活和工業(yè)中應(yīng)用廣泛的計量器具。

　　在計量技術(shù)水平日益發(fā)展、測量精度需求不斷提高的今天，計量工作者只有全面了解轉(zhuǎn)子流量計的結(jié)構(gòu)原理、流量計算、量值影響因素與修正方法、以及流量計的選型、安裝要求，才能選出需求的計量儀表，實(shí)現(xiàn)測量效果。 作者希望本文給計量工作者帶來些許幫助。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器由兩部件組成， 是從下向上逐漸擴(kuò)張的錐形管，二是置于錐形管中，可沿管中心線上下移動、密度比流體稍大的轉(zhuǎn)子（圖1 轉(zhuǎn)子流量計原理圖）。錐形管由玻璃、塑料或金屬材質(zhì)制成。 玻璃或塑料材質(zhì)的錐形管上刻有流量刻度，透過錐管可看到透明流體中轉(zhuǎn)子的位置及所對應(yīng)的刻度值； 金屬材質(zhì)錐形管中轉(zhuǎn)子位置通過磁性耦合等方式傳遞管外，在面板上顯示量值。

　　當(dāng)測量流體的流量時，流體從錐形管下端流入沖擊轉(zhuǎn)子，對它產(chǎn)生個作用力，力的大小隨流量大小而變化；當(dāng)流量足夠大時，所產(chǎn)生作用力將轉(zhuǎn)子托起，使之升高；流體經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面從上端流出。 當(dāng)流體對轉(zhuǎn)子的作用力等于轉(zhuǎn)子重量時，轉(zhuǎn)子因受力平衡而停留在某位置；這個位置與流量有相互對應(yīng)的關(guān)系，據(jù)此位置，即可求得流量值。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器轉(zhuǎn)子在錐形管中受三個力：重力、動壓力和浮力，三力平衡時，轉(zhuǎn)子重力 = 動壓力 + 浮力。 當(dāng)流速變大或變小時，轉(zhuǎn)子將向上或向下移動，流體流動的截面積也發(fā)生變化，直達(dá)到平衡時對應(yīng)的流速，轉(zhuǎn)子在新的位置上穩(wěn)定。因此，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定時受力關(guān)系公式如下：V （ ρ t －ρ f ） g＝△p · A （ 1 ）其中： ρ t - 轉(zhuǎn)子密度； ρ f - 流體密度； g-  重力加速度； V- 轉(zhuǎn)子體積；△p- 轉(zhuǎn)子前后壓差； A- 轉(zhuǎn)子大截面積。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器結(jié)合公式（ 1 ），并參照孔板流量計流量與節(jié)流壓差間的關(guān)系方程式：得轉(zhuǎn)子流量計流量公式：其中： Q v - 流量值； a 0 - 流量系數(shù)（與轉(zhuǎn)子形狀、流體狀態(tài)、流量計結(jié)構(gòu)和流體物理性質(zhì)等因素有關(guān)， 只能由實(shí)驗(yàn)來確定）； A 0 - 環(huán)隙面積，對應(yīng)于轉(zhuǎn)子高度 h ；近似有： A 0 =ch ；系數(shù) c 與轉(zhuǎn)子和錐形管的幾何形狀及尺寸有關(guān)； ρ t - 轉(zhuǎn)子密度； ρ f -流體密度； A t - 轉(zhuǎn)子大截面積。流量方程式可寫成：公式3【公式3】

　　由公式（ 4 ）可知，轉(zhuǎn)子的停浮高度 h 與流量 q v 成對應(yīng)關(guān)系；根據(jù)高度的不同來標(biāo)刻流量值，即可在實(shí)際應(yīng)用中即時讀取流量值。從式（ 4 ）可知，被測流體的密度不同，流量大小與轉(zhuǎn)子高度之間的對用關(guān)系也不同。 因受標(biāo)定設(shè)備的限制，廠商不可能對所有流量計都做實(shí)液標(biāo)定，故測量非標(biāo)定介質(zhì)時，應(yīng)對讀出的測量值進(jìn)行修正，以保證度。

　　對于液體，其密度為常數(shù)，只需修正被測液體和標(biāo)定液體不同造成的影響即可；而氣體因具有可壓縮性，還應(yīng)考慮標(biāo)定狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)不同時溫度和壓力的影響。通常，標(biāo)定狀態(tài)默認(rèn)為：溫度 T=293.16K ，壓力 p=101325Pa 。根據(jù)流量計算公式，進(jìn)行如下分析：

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器液體流量的測量值修正：

　　流量計對液態(tài)類流體的測量示數(shù)通常采用水為參照流體，在標(biāo)定狀態(tài)下進(jìn)行標(biāo)定。 實(shí)際測量非水液體流量時，只需修正被測液體和標(biāo)定液體（水）之間密度差異而造成的影響，即可按（ 8 ）式進(jìn)行修正換算。此時， ρ 0 為標(biāo)定流體的密度， ρ 為被測流體的密度。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器氣體流量的測量值修正：

　　流量計對氣態(tài)類流體的測量示數(shù)采用空氣為參照物，在標(biāo)定狀態(tài)下進(jìn)行標(biāo)定。由于氣體的密度受溫度、壓力變化的影響較大，故不僅應(yīng)隨著被測氣體與標(biāo)定氣體之間的密度不同進(jìn)行換算，而且要隨工作狀態(tài)時溫度和壓力與標(biāo)定狀態(tài)的不同進(jìn)行修正換算。為簡化氣體流量值的修正，一般可以忽略黏度對流量系數(shù)的影響。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器測量非標(biāo)定狀態(tài)下的空氣流量時，可直接使用式（ 9 ）計算。但 ρ 為被測氣體在工作狀態(tài)下的密度，實(shí)際使用起來較為不便。為此，可以將流體密度和所處狀態(tài)分開修正，即先在標(biāo)定狀態(tài)下對被測流體的密度進(jìn)行修正，然后再進(jìn)行狀態(tài)修正。 后的修正公式為：公式10其中： p 0 - 標(biāo)定狀態(tài)下的壓力； p- 工作狀態(tài)下的壓力； T 0 -標(biāo)定狀態(tài)下的溫度； T- 工作狀態(tài)下的溫度； ρ′- 被測氣體在標(biāo)定狀態(tài)下的密度。

　　AIRTAC調(diào)壓過濾器可以看出，流量系數(shù)也是影響測定結(jié)果的個重要參數(shù)。它因轉(zhuǎn)子的形狀不同而有所不同。雖然轉(zhuǎn)子形狀是制造廠按儀表結(jié)構(gòu)和流量測量范圍選擇合適形狀而設(shè)計的， 不屬于使用者考慮的范疇，但使用者應(yīng)了解轉(zhuǎn)子形狀與測量值準(zhǔn)確程度的關(guān)系。般情況而言，測量同種流體時，哪種形狀的轉(zhuǎn)子在錐形管中的高度越高，則使用這種轉(zhuǎn)子的流量計的流量系數(shù)就越小，其測量精度就越高。 可根據(jù)這特點(diǎn)，選擇更為適合自身需求的轉(zhuǎn)子流量計。