金屬管浮子的詳盡介紹
概述
金屬管浮子流量計(jì)(金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì))是工業(yè)自動化過程控制中常用的一種變面積流量測量儀表。它具有體積小,檢測范圍大,使用方便等特點(diǎn),它可用來測量液體、氣體以及蒸汽的流量,特別適宜低流速小流量的測量。
多年來,金屬管浮子流量計(jì)以其優(yōu)良性能和可靠性,以及較好的性能價(jià)格比,在石化、鋼鐵、電力、冶金、輕工、食品、制藥、水處理等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
測量原理
本系列金屬管浮子流量計(jì)主要由兩大部分組成:傳感器和指示器。傳感器主要由連接法蘭、測量錐管、浮子和上下導(dǎo)向器組成;指示器主要由殼體、磁傳動系統(tǒng)、刻度盤和電遠(yuǎn)傳系統(tǒng)組成。在垂直的錐形測量管內(nèi),有一可上下移動的測量部件——浮子(圖1),當(dāng)流體自下而上通過錐形管時(shí),浮子受到流體的作用力,沿錐形管向上移動。當(dāng)流體的流量增大時(shí),浮子的位移量增大;反之,流體的流量減少時(shí),浮子的位移量變小。也就是說,流體流量的大小,決定了浮子在測量管中的位置,從而決定了浮子和錐形管之間環(huán)形面積的大小。當(dāng)流體的流量保持在一個(gè)恒定的流量 Q 時(shí),浮子也處于一動平衡狀態(tài),停留在錐形管中的一位置 h,此時(shí),浮子和錐形管之間的環(huán)形面積保持恒定。浮子受到三個(gè)力的作用:浮子的重力 G,浮子受到的浮力 F,浮子受到流體的作用力 P,這三個(gè)力達(dá)到平衡。根據(jù)流體動力學(xué)的柏努力方程、力平衡原理和流體連續(xù)性定律,可以計(jì)算出此時(shí)通過環(huán)形面積的瞬時(shí)流體流量,所以,金屬管浮子流量計(jì)是采用可變面積測量流量的原理。在浮子的內(nèi)部,鑲嵌一高性能yong久磁體,當(dāng)浮子處于平衡位置時(shí),在浮子周圍形成一均勻而穩(wěn)定的磁場。在錐形管的外面,安裝一磁傳感器,這樣,就能將測量管內(nèi)浮子的直線位移通過非接觸形式傳遞到指示器中,通過檢測和處理后, 終顯示在指示器刻度盤上或輸出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn) 4 ~ 20mA 電流信號
功能特點(diǎn)
◆ 適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測量
◆ 工作可靠,維護(hù)量小,壽命長
◆ 對于直管段要求不高
◆ 較寬的量程比 10:1
◆ 雙行液晶同時(shí)顯示瞬時(shí) / 累積流量,帶背光
◆ 指示器上有鍵盤,操作設(shè)置方便
◆ 全金屬結(jié)構(gòu),適用高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)
◆ 非接觸磁耦合傳動
◆ 可用于易燃、易爆危險(xiǎn)場合
◆ 可選直流、交流或電池供電
◆ 帶有數(shù)據(jù)恢復(fù),數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能
◆ 二線制可具有上下限繼電器報(bào)警功能
流量計(jì)類型及外形尺寸
本系列金屬管浮子流量計(jì)由測量管(傳感器)和指示器(電子轉(zhuǎn)換器)組成,選擇不同形式的測量管和指示器,可裝配成多種形式的整機(jī),以適應(yīng)現(xiàn)場的需求。各種類型的流量計(jì)外形及尺寸、連接法蘭標(biāo)準(zhǔn)、磁過濾的安
裝尺寸見下述
側(cè)進(jìn)側(cè)出型
側(cè)進(jìn)上出型
磁過濾器
如果介質(zhì)中含有鐵磁性顆粒,應(yīng)在流量計(jì)入 口前安裝磁過濾器。DN100(含)以下的高度100mm,DN100 以上的為 150mm
報(bào)警裝置選擇
K1、K2 限位報(bào)警開關(guān)裝置安裝在 M1 型就地指示器里,K1 為下限,K2 為上限,報(bào)警點(diǎn)可任意設(shè)定。K1、K2 報(bào)警開關(guān)由兩部分組成,一部分在指示器中,簡稱 TG22。TG22 是由 SJ3.5N 傳感器和旋轉(zhuǎn)軸上的切割片組成,可在整個(gè)流量范圍內(nèi)任意設(shè)定報(bào)警點(diǎn),并通過定位指針指示在刻度盤上;另一部分是外部的 WE77/Ex 晶體管繼電器。
SJ3.5 型傳感器與晶體管繼電器 WE77/Ex-1 和 WE77/Ex-2 配合使用,可實(shí)現(xiàn)上下限報(bào)警信號的遠(yuǎn)傳,并具有本安防爆性能,防爆標(biāo)志為 ExiaIICT6;其中 WE77/Ex-1 可配一個(gè) SJ3.5 傳感器,實(shí)現(xiàn)單個(gè)報(bào)警點(diǎn)的控制;WE77/Ex-2 可配兩個(gè) SJ3.5 傳感器,實(shí)現(xiàn)上下限報(bào)警點(diǎn)的控制。
WE77 晶體管繼電器與 SJ3.5 傳感器的調(diào)整和電器連接:晶體管繼電器包括電源、晶體管整流放大器和輸出中間繼電器。WE77/EX-1 和 WE77/EX-2 一般接成常開工作方式,通過改變接線使其成為常閉工作方式或帶有開路監(jiān)測的常閉工作方式
流量計(jì)安裝注意事項(xiàng)
1.儀表到達(dá)現(xiàn)場,在安裝到工藝管線之前,應(yīng)開箱拆卸所有包裝并仔細(xì)檢查儀表是否有運(yùn)輸損壞。
2.儀表在安裝前,對工藝管線應(yīng)進(jìn)行吹掃清理,防止管道中留有鐵磁性雜質(zhì)附屬在儀表的浮子上,影響儀表的正常測量,嚴(yán)重的會造成儀表的損壞。如果不能避免,應(yīng)在儀表的入口安裝磁過濾器(圖 19)。
3.由于儀表的測量機(jī)構(gòu)采用磁傳遞和磁電信號處理器,為保證儀表的正常使用和性能,安裝范圍至少500mm 內(nèi)不允許有鐵磁性物質(zhì)、強(qiáng)磁場和較強(qiáng)的電磁場存在。
4.安裝在管道中的儀表,不應(yīng)受到應(yīng)力的作用,儀表的出入口,應(yīng)有合理的管道支撐,使儀表在工藝管道上受到小的應(yīng)力。
5.儀表的安裝分為水平安裝和垂直安裝,垂直安裝的儀表,應(yīng)保證儀表的垂直度,傾斜偏差不大于 3 度;水平安裝的儀表,應(yīng)保證儀表的水平直度,傾斜偏差不大于 3 度。
6.儀表在安裝時(shí),上下游管道的口徑應(yīng)與儀表的口徑相同,連接法蘭應(yīng)相互匹配;為保證儀表的測量精度和穩(wěn)定性,儀表上游直管段長度為儀表公稱口徑的 5 倍,下游直管段小長度為 250mm。
7.測量氣體的儀表,如果儀表直接向大氣中排放氣體,會造成儀表的數(shù)據(jù)失真甚至儀表的損壞。在這種工況條件下,應(yīng)在儀表的出口處安裝節(jié)流閥。
8.安裝 PTFE 襯里的儀表,要特別小心。在低溫條件下,PTFE 在壓力的作用下也會變形,所以安裝時(shí)不要隨意擰緊,安裝扭矩見表
儀表的維護(hù)
1.儀表屬于精密設(shè)備,在運(yùn)輸、安裝、儲存和使用的過程中,必須輕拿輕放,避免野蠻運(yùn)輸、過應(yīng)力安裝和隨處亂放的現(xiàn)象。所有操作過程當(dāng)中,必須保證傳感器和指示器的相對位置不變,位置改變將直接影響儀表的測量精度。
2.在長期的使用過程當(dāng)中,管道內(nèi)不可避免會有鐵磁性雜質(zhì)吸附在浮子上,這樣會將浮子卡死或影響測量精度,要時(shí)常對傳感器內(nèi)浮子進(jìn)行清洗;如果安裝磁過濾器,也要進(jìn)行定期清洗。
3.儀表指示器內(nèi)裝有電子元件,儀表接線或拆卸殼體后,要將螺釘旋緊,必須保證殼體的密封性,防止雜質(zhì)、水或其它物質(zhì)進(jìn)入,同時(shí)還要保證儀表殼體的可靠接地。
4.儀表安裝后,在次使用時(shí),要注意:開啟閥門時(shí)為避免形成壓力沖擊使浮子猛力撞擊限位裝置,造成儀表的損壞,一定要緩慢地打開閥門!測量氣體的儀表都裝有氣阻尼器,以zui大程度的減小浮子的震蕩;為確保浮子的穩(wěn)定性,可以在儀表的出口安裝一節(jié)流閥。
5.對于遠(yuǎn)傳型儀表,首先要保證儀表的接線正確后,方可通電;對于危險(xiǎn)場合,必須選擇防爆型,并按防爆要求進(jìn)行安裝使用。