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想用好质量流量计,先从这几个板块做起
点击次数:476 发布时间:2017-08-03

流体的体积是流体温度和压力的函数,是一个因变量,而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力的变化而变化的量。如前所述,常用的流量计中,如孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计和椭圆齿轮流量计等的流量测量值是流体的体积流量。在科学研究、生产过程控制、质量管理、经济核算和贸易交接等活动中所涉及的流体量一般多为质量。采用上述流量计仅仅测得流体的体积流量往往不能满足人们的要求,通常还需要设法获得流体的质量流量。以前只能在测量流体的温度、压力、密度和体积等参数后,通过修正、换算和补偿等方法间接地得到流体的质量。这种测量方法,中间环节多,质量流量测量的准确度难以得到保证和提高。随着现代科学技术的发展,相继出现了一些直接测量质量流量的计量方法和装置,从而推动了流量测量技术的进步。
1、工作原理
质量流量计是采用感热式测量,通过分体分子带走的分子质量多少从而来测量流量,因为是用感热式测量,所以不会因为气体温度、压力的变化从而影响到测量的结果 。质量流量计是一个较为准确、快速、可靠、、稳定、灵活的流量测量仪表,在石油加工、化工等领域将得到更加广泛的应用,相信将在推动流量测量上显示出巨大的潜力。质量流量计是不能控制流量的,它只能检测液体或者气体的质量流量,通过模拟电压、电流或者串行通讯输出流量值。但是,质量流量控制器,是可以检测同时又可以进行控制的仪表。质量流量控制器本身除了测量部分,还带有一个电磁调节阀或者压电阀,这样质量流量控制本身构成一个闭环系统,用于控制流体的质量流量。质量流量控制器的设定值可以通过模拟电压、模拟电流,或者计算机、PLC提供。
2、优缺点
科里奥利质量流量计直接测量质量流量,有很高的测量度。可测量流体范围广泛,包括高粘度液的各种液体、含有固形物的浆液、含有微量气体的液体、有足够密度的中高压气体。测量管的振动幅小,可视作非活动件,测量管路内无阻碍件和活动件。
(1)缺点:
科里奥利质量流量计零点不稳定形成零点漂移,影响其度的进一步提高,使得许多型号仪表只得采用将总误差分为基本误差和零点不稳定度量两部分。科里奥利质量流量计不能用于测量低密度介质和低压气体;液体中含气量超过某一限制(按型号而异)会显着著影响测量值。科里奥利质量流量计对外界振动干扰较为敏感,为防止管道振动影响,大部分型号科里奥利质量流量计的流量传感器安装固定要求较高。不能用于较大管径,目前尚局限于150(200)mm以下。
(2)优点:
多参数测zui,在测里质星流zui的同时,可以同时获取体积流zui、密度与沮度值。
对于影响量.如压力、温度、密度和枯性等以及流速的分布不敏感。
安装简便,各种尺寸的传感器管子其进、出口方向随意调动安装。
直接侧量流体的质量.实现了真正的高精度的流量测量。
管路内没有任何抽人物.无可动部件,也没有电极污染等问题,因此,故障率因家少,同时便于清洗、维护与保养。
可以侧量广泛的介质,如气体、液休及化工介质、造纸黑液、浆体等。
地测量高沮、低流速气体,其抗蚀、防污、防爆、耐肺等问题均已较满意地得到解决。
调整和使用很方便,不用配进出口的直管段。
地测量高沮、低流速气体,其抗蚀、防污、防爆、耐肺等问题均已较满意地得到解决。
3、安装要求
(1)常规要点
传感器与大的变送器或电动机之间至少要有0.6m的距离。由于传感器工作依赖电磁场,所以一定要避免将传感器安装在大的干扰电磁场附近。另外,还应仔细选择安装位置尽量避免振动。
(2)测量液体时的质量流量计安装位置
传感器的安装应能保证液体满管,以便能降低密度变化对测量度的影响。而当过程管道需清洁时,安装位置应能保证完全排空液体。为不使传感器内部聚集气体,应避免将传感器安装在管道系统的zui。
(3)测量气体时的质量流量计安装位置
为不使传感器内部聚集液体,应避免安装在管道的低点。
(4)安装方向
过程的要求和已布置好工艺管道的位置决定了大多数传感器的安装方向。虽然传感器的安装角度不影响流量计工作,但应尽可能考虑如下建议:
(a)当测量液体时,传感器外壳应朝下安装,以避免空气集聚在流量管内;
(b)当测量气体时,传感器外壳应朝上安装,以避免冷凝水集聚在流量管内;
(c)当测量液体浆料时,传感器应垂直安装,像一面旗,以避免颗粒聚积在流量管内。工艺介质应由下往上流动以避免喷流空管。江苏恒达仪表
(5) 质量流量计安装的流向
无论何种流向,流量传感器都能测量流量。一般传感器上均用箭头指明流体正常的流向。
(6)阀门
为便于流量计调零,传感器下游应安装截止阀。为便于批量操作,传感器和截止阀应尽量靠近接受容器。在传感器和截止阀间不应安装软管,避免膨胀或压缩造成批量误差。另外,可在下游安装调节阀以防止介质产生汽化或抽空。
(7)气液两相流
如工艺介质产生气液两相流,就应将传感器外壳朝下安装,或安装在垂直管道上。这种安装方式能有效避免介质中的气体聚积在流量管中。
(8)装载和卸载计量
在装载和卸载计量应用中,传感器外壳应朝上或垂直安装。传感器下游应安装单向阀,以防止介质回流。单向阀应尽可能靠近传感器安装。在某些情况下,工艺介质不能完全从管道中排除,此时一般建议旗式安装。在装载或卸载应用时,应尽量按照以下开车步骤进行:
(a)在传感器上游和下游安装截止阀;
(b)关闭上游阀;
(c)打开部分下游阀;
(d)缓慢打开上游阀以排出空气和利用介质充满传感器;
(e)当流量系统开始计量时,缓慢打开下游阀直到全部打开。
4、质量流量计与体积流量计的区别
质量流量计可直接测量质量流量,密度动态检测,不需要补偿,还可直接测体积流量,而体积流量计,只能直接测体积流量,如要测质量流量如果在组态时给一个固定的密度值,这样就不能动态检测密度,精度差一点;质量流量计价格昂贵,测量比较准确,体积流量计便宜,但是两者之间可以转换,如果单位没有钱的话,尽量选择体积流量,在软件上转换成质量流量表示就可以了;质量流量计测量气体不受温度、压力影响。
质量流量计不受温度影响,体积流量计就不行了。要是用于计量还是选择质量流量计较好些,用于过程控制的话,从节约资金方面用体积流量就行。
5、常见故障及处理
1)常见无错误代码情况下的故障
故障问题1:零点漂移
原因分析: U型管传感器没有满管,存在液体和气体混合情况
解决处理: 首先完成准备工作,然后按检查步骤进行现场检查没发现问题后,在工艺条件允许情况下让操作工启泵冲刷一下管线和流量计,停泵等待一分钟关闭传感器下游的截流阀后观察零点还是否漂移;如果还零漂就进行调零操作;若标零后还经常偶尔出现零点漂移(小于量程3%)情况检查小流量切除量,可以适当修改切除量但不能超过量程3%。
调零操作步骤:
1.关闭传感器下游的截流阀;
2.确保传感器达到满管状态;
3.确保被测流体已经完全停止流动;
4.然后操作变送器面板功能键,进入调零菜单
5.进入变送器离线菜单密码默认是:1234,步骤如右图当调零在进行过程中时,显示器的顶端线会布满小点,且状态LED会闪烁黄色。

修改小流量切除步骤(HART275进行)
1.将250Ω电阻并到变送器1、2号输出端上;
2.将HART信号线接到变送器1、2号输出端(如下图1),开机通讯正常后按以下树形(图2)找到质量或体积流量切除值


故障问题2:U型管噪音,振动大
原因分析: U型管不满管或管内有异物,驱动增益变大超过20%以上
解决处理: 首先完成准备工作,然后按检查步骤进行现场检查没发现问题后。接着查看传感器核心处理器的K1,K2,K3,FD系数是否与铭牌参数一致,参数若无问题就在工艺条件允许情况下让操作工启泵对管线及流量计U型管进行冲刷一遍试图将异物冲走,然后让U型管充满介质再进行标零(参考故障问题1调零步骤);若还是振动大则需拆下U型管进行清理检查,拆卸时先关闭上下游阀,慢慢打开放空阀用接油器具进行排污,防止污染地面或者表箱,开放空阀不要一次开的太大,防止引压管内介质突然喷出,不要正面对着放空阀要侧面观察,采取必要的遮挡措施,人员应站在上风口,防止可燃介质产生静电,防止危险化学品造成化学伤害,防止高温介质烫伤和液态烃冻伤;并同时通知工艺清理检查过滤器,清理完成回装时垫片要选择合适金属缠绕垫片、垫片要安装正中、螺栓安装规范用力均匀;仪表投运前,认真检查阀门、引压线、表体各密封点是否连接可靠,以及各放空点、排污点都是否关闭,电源及信号线连接是否可靠,方投用仪表步骤;仪表投运后,不要马上离开现场,观察运行情况,防止介质泄漏,确认无误后清理干净施工现场,通知工艺人员仪表投用正常,关闭施工前开具的各项作业票,并将作业票存档备查。
查看K系数步骤(HART275进行)
1,将250Ω电阻并到变送器1、2号输出端上;
2,将HART信号线接到变送器1、2号输出端(接线参考图1),开机通讯正常后按以下树形图查看相关参数。


故障问题3:密度、温度参数不正确或波动大
原因分析: U型管传感器系数设置不对或传感器不满管
解决处理: 查看传感器K1,K2,K3,FD系数是否与铭牌参数一致(查看步骤参考故障2),发现不一致可能是核心处理器被换,找回原来的处理器装上即可。更换时变送器要断电情况下进行,松开核心处理器模件中央的固定螺丝,轻轻从外壳内拔出核心处理器,抓紧并垂直向上小心地从传感器上取下核心处理器。不要旋转或转动核心处理器,避免插针折弯或损坏。密度参数波动大查看驱动增益是否超过20%,传感器是否存在气液两相混合情况,然后可以通过让传感器满管便可解决波动问题。
故障问题4:变送器表头累积量无故清零
原因分析: 累积量满量程自动清零或人为误操作进行清零
解决处理: 变送器面板清零功能禁用,操作步骤如图:

故障问题5:变送器累积量无故停止不累计
原因分析: 累积量人为误操作停止累积
解决处理: 将变送器面板停止累积功能禁用,操作步骤如图:

故障问题6:变送器显示面板没有密度,温度或体积瞬时流量变量显示
原因分析: 变送器显示组态菜单没有设置进行相应显示变量
解决处理: 用HART275进入“在线菜单--显示器设置选项“(HART通讯请参考问题1),然后对要显示的变量进行组态,步骤如下:

故障问题7:变送器与DCS通讯不上
原因分析: 变送器电源空开跳闸断电不工作;通讯线路断开485转换模块故障;变送器通讯协议不正确地址码有误;
解决处理: 检查供电线路没问题后重新将空开打上;重新接紧通讯线路端子,更换485转换模块;与DCS控制站的通讯协议为:RTU  波特率:9600   奇偶校验:ODD    停止位:1     地址:00X; 
通讯参数(COMM)设置流程图

(1)仅当PROTOCOL项设置为RTU或ASCII时,才会显示ADDRESS MODBUS选项。
(2)当HART地址为0时,仍可通过LOOP CUR HART项关闭回路电流模式,此时变送器会提示A101报警信息。
(3)要确认选项型设定项,按SCROLL选择,然后按SELECT选中,此时屏幕上交替显示ST or E/SAVE? 再次按SELECT确认。如在2分钟内没有按键,自动退出离线菜单。
故障问题8:批控器没有流量显示,变送器表头显示正常
原因分析: 变送器频率输出电路故障;内部 / 外部电源组态不正确;输出电平与接受设备不匹配
解决处理: 利用变送器仿真(SIM)操作功能,让变送器输出1KHZ频率信号(步骤见图5);用数字万用表频率档侧量变送器频率输出端(3,4端子,通道B)是否有1KHZ频率输出(见图6);若没有频率信号输出那进入变送器离线菜单,将频率信号更改到通道C(5,6端子)再进行频率测量(设置见图7);若有频率输出则将万用表档位调至直流电压档检查变送器输出电平值是否符合批控器的PLC频率输入电平值。若更换通道后还是没频率输出或有频率输出但输出电平电压不在17~21VDC左右可能变送器电路板出故障,向设备管理人员反应情况经批准同意后方可更换变送器表头,更换的时候变送器要断电并做好信号线标记;更换新表需注意将仪表各参数设置与原仪表一致并填写设备领用登记,执行相关设备变更管理规定。


故障问题9:发油数量偏多或偏少
原因分析:可能工艺管线有水;或K系数有误
解决处理:通知工艺将管线水排干;再检查传感器K1,K2系数是否有误,查看活零点是否波动大(若超过±2侧需进行零点标定);若还是不准将流量计送到质量流量计检定局重新标定校准。
故障问题10:码头装船流量计,没有介质流过,瞬时质量流量波动特别大或有A026故障代码
原因分析: 电源放大板故障
解决处理: 首先断电检查电源放大板上的保险丝是否熔断,若保险断了则更换与原来一样电流值的保险;
若保险没熔断可能电路板坏了,将情况向上级汇报得到批准后更换电路板;更换后要做好材料登记。造成电路板损坏可能是供电电压不稳定,改用UPS电源进行稳压供电以延长电路板寿命。

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