质量流量计5个问题,覆盖选型到维护!
1、科氏力质量流量计由哪几部分组成?他们各起什么作用?
科氏力质量流量计由三部分组成:①传感器;②变送器;③显示器。传感器的敏感元件是测量管。测量管的形状,不同的厂家是不同的。有的形状比较合理,有的只是为了同别的公司有区别,不侵犯别人的******而设计的,不一定有什么优点。
各种传感器的工作原理是一样的,通过激励线圈使管子产生振动,流动的流体在振动管内产生科氏力,由于测量管进出侧所受的科氏力方向相反,所以管子会产生扭曲,再通过电磁检测器或光电检测器,将测量管的扭曲转变成电信号,以进入变送器做进一步的处理。
转换器的功能是把来自传感器的低电平信号或二进制信号进行变换、放大,并输出与流量和密度成比例的4~20mA标准信号,或频率/脉冲信号,或数字信号。由于质量流量计中的传感元件体积较大,因此转换器和传感器分开制作,两者的距离可达300m,但需要用专用电缆连接。
显示器或其他终端装置,接受转换器来的信号,通常以数字的形式显示被测流体的瞬时流量、累积流量、密度、温度等信号。有的转换器和显示器做成一体,直接从转换器上读数。
2、直管质量流量计的传感器是怎么工作的?它有什么特点?
直管质量流量计由两根完全对称的钛管(或锆管)焊接在连管器上构成【图(a)】。管中间加电磁激励,使其振荡,振荡频率约为:600~1100Hz,通径25mm的振幅为0.06mm。当管中液体不流动时;A、B两光电检测系统测得的管子振荡的相位是相同的。当有流体流动时,根据科里奥利原理,科氏力在测量管的前半段与振动方向相反,所以测量管的振动角速度减小;而在管子的后半段,科氏力和振动方向相同,所以管子的振动角速度增大,振动加快。于是光电检测系统A、B测得的相位不同。流体的质量流量越大,相位差便越大【图(b)】。
直管质量流量计的结构比较简单。由于测量管由金属钛制成,因而耐磨性、耐腐蚀性好。金属钛的弹性较不锈钢好,所以测量管较短,振荡频率较高,比管道振荡频率高 10倍。故而抗干扰性能好,零点稳定。直管流量计的压降也小。
3、科氏力质量流量计有什么优点?
科氏质量流量计开发成功的时间不长,只有30多年的时间,但却获得了很大发展。目前,科里奥利质量流量计的国际标准已经国际标准化组织和国际法制计量组织讨论通过,并正式公布。这是因为科氏力质量流量计有许多优点:
①能够直接测量质量流量,不受温度、压力、黏度和密度等因素的影响,仪表的测量精度高,可达±0.1%;
②没有可动的机械部件,虽然检测管具有振动,但振幅很小,不会因摩擦而影响测量结果;
③管道内无障碍物,可通过含有固体颗粒的介质,并易于清洗;
④应用范围广泛,除测一般介质外,还可测高黏度的流体、浆液,并可测气体;
⑤对流体的流速分布不敏感,不受层流和紊流工况的影响,安装时仪表前后不需要直管段;
⑥在测量流量的同时,还可获得介质的密度信号。
4、安装质量流量计时应注意什么?
①质量流量计是通过传感器的振动来实现测量的。为了防止外界干扰,仪表安装地点不能有大的振动源,并应采取加固措施来稳定仪表附近的管道。
②质量流量计工作时要利用激励磁场,因此它不能安装在大型变压器、电动机、机泵等产生较大磁场的设备附近,至少要和它们保持0.6~1.0m以上的距离,以免受到干扰。
③质量流量计的传感器和管道连接时不应有应力存在(主要是扭力),为此要将传感器在自由状态下焊接在已经支撑好的管道上。
④直管型质量流量计***好垂直安装,这样,仪表停用时可使测量管道排空,以免结垢。如果水平安装,则需将两根测量管处于同一水平面上。
⑤弯管型流量计水平安装时,如果测量液体,则应外壳朝下,以免测量管内积聚气体;如果测量气体,则应外壳朝上,以免测量管积聚冷凝液。
⑥传感器和变送器的连接电缆应按说明书规定,因为变送器接受的是低电平信号,所以不能太长,并应使用厂家的专用电缆。
5、为什么科氏力质量流量计的零位容易发生漂移?
根据应用实践,科氏力质量流量计的零位容易发生漂移。分析起来,大致有以下原因。
在质量流量计的传感器中,振动管一般都采用双管,在驱动线圈的激励下,两管发生振动。当有流体流过时,两管因科氏加速度而产生的作用力方向相反,因而发生扭曲。流量越大,扭曲便越厉害,相位差也越大。通过电路的检测、变换和放大,***后得流体流量。由于两管在焊接或螺钉连接时存在着差异,以及振动管的刚度、双管谐振频率的不一致和材料的内衰减等因素,造成了测量管机械振动的不对称性,所以当流体的流量和黏度发生变化时,仪表中的结构不平衡便会造成零位漂移。由黏度引起的振动衰减还与频率有关,因此即使空管时将双管的谐振频率调整一致,但在有流体流过时仍然会有零位漂移。
从以上分析知道,质量流量计的零漂与其结构有关,所以很难避免。但若设计合理和制造精密,可以把零漂控制在***低限度。对于用户来说,应选用规格合适的流量计,不能用大规格的流量计测小流量。



