石油流量表概述-江苏天罡仪表有限公司 

石油流量表概述：

一、石油流量表：
又称金属管转子流量计，是经典的变面积式流量计，是工业生产中使用非常广泛的仪器设备。金属管转子流量计结构简单，性能稳定，适用于对密闭管道中液体、气体和蒸汽流量的测量。

浮子流量计根据锥管材料不同，可分为玻璃管、塑料管和金属管三种。金属管浮子流量计相对于其他流量计而言，没有锥管破裂的风险，使用温度和压力范围更加广泛，所以应用工况也相对广泛。自21世纪以来，由于我国制造业的高速发展，金属管浮子流量计拉动了对自动化仪表与控制系统的需求，拓宽了市场的发展之路。
需求的高度也决定了金属管转子流量计的发展，从工艺结构到工作性能，用户对其要求不断提升，生产厂对其要求也精益求精。妙思特金属管转子流量计有高压型、高温型、夹套型、卫生型等多种结构形式，能满足多种工况条件，除底进上出垂直安装结构外，还能满足多种安装需要。对于指示器部分进行合理设计，使仪表使用更加安全稳定可靠；按隔爆标准设计壳体，具有隔离防爆功能，适用于易燃易爆等危险场合；可兼容HART协议，同时可带两个报警点或累积量脉冲输出。其测量管部分有不锈钢、哈氏合金、钛材、PTFE等材质可选。它采用独立模块概念设计的测量管和指示器，便于库存，维修和配件更换。

如何提高计量精度：

1、流体自下而上流过流量计，金属管浮子流量计一般垂直安装，且垂直度小于2°，水平安装时水平夹角小于2°，以便处理故障或吹洗时不影响生产。安装在工艺管线上的金属管浮子流量计应加旁路。
2、出口应有250mm直管段，金属管浮子流量计入口处应有5倍管径以上长度的直管段。以保证仪表测量精度。
3、如果介质中含有铁磁性物质，应考虑在阀门和直管段之间加装磁过滤器。
4、该产品在装置正常运行后，不需要维护。故障多发生在装置刚刚运行时，由于管道吹洗不干净，而发生浮子被固体颗粒卡住现象，此时指示器的指针停在某一位置不动。这时首先应关闭流量计两边的阀门，拆下流量计，取出浮子进行清洗，再重新装好。
5、由于在不均匀压力的作用下，安装PTFE衬里的仪表时，PTFE会变形，所以法兰螺母均匀对称拧紧。
6、当用于气体测量时，应保证管道压力不小于5倍流量计的压力损失，以使浮子稳定工作。如需采取隔热保护措施时，如果被测介质的温度高于220℃或流体温度过低易发生结晶时，应选用夹套型，以便进行冷却或保温。
7、测量气体的仪表，在特定压力下校准的，如出口直接排放到大气，将会在浮子处产生气压降，并引起数据失真；如果是这样的工况条件，则应在仪表的出口安装一个调节阀。
8、为了保证仪表的性能，凯悦仪表安装周围至少100mm处，不允许有铁磁性物质存在，由于仪表是通过磁耦合传递信号的。
9、工艺管线的法兰必须与流量计的法兰同轴并且相互平行，为了避免由于管道引起的流量计变形。适当增加管道支撑以避免管道振动和减小流量计的轴向负荷。
10、管道法兰、紧固件、密封垫与流量计法兰标准相同才能使仪表正常安装运行。

特点：

·全金属结构设计，坚固、简洁、耐高压、耐高温、防腐、使用寿命长

·短行程，总高250mm，安装方便

·机械指针现场指示瞬时流量，LCD液晶显示瞬时流量、累积流量

·智能型指示器，采用国外信号采集处理芯片，模块化设计，无磁滞后

·具有数据恢复、数据备份、掉电保护及错误自诊断功能

·HART型指示器，二线制24VDC供电，4-20mA标准电流信号输出叠加HART协议，

通过HART通讯手操器可进行参数组态和现场调整

·与PC机串口连接，通过Windows程序，实现现场对仪表进行标定

·可用于易燃、易爆危险场合

·垂直、水平、上进下出、底进侧出、侧进侧出等多种安装形式，法兰或螺纹连接

技术参数：

·电远传本质安全火花防爆本安型ExiaⅡCT6

电远传隔爆可用于易燃易爆危险场合隔爆型ExdⅡCT6

·供电电源

标准型：二线制24VDC供电

交流型：交流220VAC供电

电池型：电池3.6V 7.5AH锂电池，可连续使用三年

·输出信号

  二线制24VDC供电，4-20mA标准电流信号输出

二线制24VDC供电，4-20mA标准电流信号输出叠加HART协议

报警输出：上限或下限瞬时流量报警

集电极开路输出（最大100mA 30VDC内部阻抗100欧）

继电器输出（触点容量1A 30VDC或0.25A 250VAC或0.5A 125VAC）

脉冲输出：累积脉冲输出，最小间隔50毫秒

·精度：±1.0%，±1.5%，±2.0%，

·防护等级：IP65，IP67

·电气接口：M20×1.5，1/2"NPT

·主体材质：304SS，316SS，316L，Ti，不锈钢衬PTFE，哈氏合金C4，铜

·口径：DN15～DN200

·公称压力：DN15～DN50 PN4.0；DN80～DN200 PN1.6

·最小量程：1～10L/h水，0～0.7m3/h Air at ATP

·最大量程：20～200m3/h水，400～4000m3/h Air at ATP

·介质温度

就地型-40～ 400℃

远传型-20～ 150℃

远传高温型150～ 400℃

·环境温度：-40℃～ 70℃

工作原理：

金属转子流量计元件是由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一个沿着锥管轴上下移动的浮子组所组成。工作原理如图1所示，被测流体从下向上经过锥管1和浮子2形成的环隙3时，浮子上下端产生差压形成浮子上升的力，当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子重量时，浮子便上升，环隙面积随之增大，环隙处流体流速立即下降，浮子上下端差压降低，作用于浮子的上升力亦随着减少，直到上升力等于浸在流体中浮子重量时，浮子便稳定在某一高度。浮子在锥管中高度和通过的流量有对应关系。
体积流量Q的基本方程式为：

      (1)
当浮子为非实芯中空结构（放负重调整量）时，则
      (2)
式中 α——仪表的流量系数，因浮子形状而异；
ε——被测流体为气体时气体膨胀系数，通常由于此系数校正量很小而被忽略，且通过校验 已将它包括在流量系数内，如为液体则ε=1；
△F——流通环形面积，m2；
g——当地重力加速度，m/s2；
Vf——浮子体积，如有延伸体亦应包括，m3；
ρf——浮子材料密度，kg/m3；
ρ——被测流体密度，如为气体是在浮子上游横截面上的密度，kg/m3；
Ff——浮子工作直径（最大直径）处的横截面积，m2；
Gf——浮子质量，kg。
流通环形面积与浮子高度之间的关系如式（3）所示，当结构设计已定，则d、 β为常量。式中有h的二次项，一般不能忽略此非线性关系，只有在圆锥角很小时，才可视为近似线性。
 m2      (3)
式中 d——浮子最大直径（即工作直径），m；
h——浮子从锥管内径等于浮子最大直径处上升高度，m；
β——锥管的圆锥角；
a、b——常数。     

测量方法：

将衔接上透明的水管，用水柱高坐压力，用高灵敏度数字万用表测量电压，传感器接上12v电压。记录数据。如成线性关系，则表示性能稳定，可以使用。差压式压力传感器通过气管被连在两取压管上。当有液体流过导液管时，输入管与输出管之间会产生的压力差，输入管压力大于输出管的压力。由差压式传感器检测这个压力差，并转换成电压信号。

转子流量计的调试期故障调试期待故障一般出现在仪表安装调试阶段，一经排除，在以后相同条件下一般不会再出现。常见的调试期故障一般由安装不妥、环境干扰以及流体特性影响等原因引起。输出信号亦会有一定程度波动。两种或两种以上液体作管道混合工艺时，若两种液体电导率（或各自与电极间电位）有差异，在混合未均匀前即进入流量传感器进行流量测量，输出信号亦会产生波动。传感器可以水平和垂直安装，但是应该确保避免沉积物和气泡对测量电极的影响，电极轴向保持水平为好。垂直安装时，流体应自下而上流动。传感器不能安装在管道的最高位置，这个位置容易积聚气泡。

流量范围：

七、安装注意事项：
金属管转子流量计采用的是可变面积的测量原理，它有性能稳定、功能齐全、操作方便的特点，因此应用颇为广泛。金属管转子流量计适用于测量密闭管道中液体、气体及蒸汽的流量计。但是在安装时要注意以下几点：
　　①HJFZ转子流量计必须垂直安装，垂直度优于2%，流体方向自上到下；
　　②HJFZ5/6是水平安装（注意区分左或又的流向）；
　　③HJFZ1是垂直安装，但是流体方向是下进上出；
　　④安装前，应对管道进行冲洗，清除管道的焊渣等杂质颗粒；
　　⑤若介质中含有固体杂志，应考虑在阀门和直管段间加过滤器，若介质中含有磁性物质，应安装磁过滤器；
　　⑥为了方便维护和清洗，可以增加旁通管路；
　　⑦安装时，尽量保证垫圈与管道对齐，螺母紧固扭矩要适合相应的压力等级；
　　⑧注意不要让信号电缆临近电源电缆。　　金属管转子流量计采用的是可变面积的测量原理，它有性能稳定、功能齐全、操作方便的特点，因此应用颇为广泛。金属管转子流量计适用于测量密闭管道中液体、气体及蒸汽的流量计。但是在安装时要注意以下几点：
　　①HJFZ转子流量计必须垂直安装，垂直度优于2%，流体方向自上到下；
　　②HJFZ5/6是水平安装（注意区分左或又的流向）；
　　③HJFZ1是垂直安装，但是流体方向是下进上出；
　　④安装前，应对管道进行冲洗，清除管道的焊渣等杂质颗粒；
　　⑤若介质中含有固体杂志，应考虑在阀门和直管段间加过滤器，若介质中含有磁性物质，应安装磁过滤器；
　　⑥为了方便维护和清洗，可以增加旁通管路；
　　⑦安装时，尽量保证垫圈与管道对齐，螺母紧固扭矩要适合相应的压力等级；
　　⑧注意不要让信号电缆临近电源电缆。

工作原理：

当介质在测量管中流动时，因其自身的动能与靶板产生压差，而产生对靶板的作用力，使靶板产生微量的位移，其作用力的大小与介质流速的平方成正比，其数学公式：

F = Cd·A·ρ·V2/2

F:靶板所受的作用力

Cd：流体阻力系数

A：靶板对测量管轴向投影面积

ρ：工况下介质密度

V：介质在测量管中的特征流速