智能靶式流量計

電容式靶式流量計是在傳統靶式流量計的基礎上，随着新型傳感器、微電子技術的發展(zhǎn)研制開發成的新型電容力感應式流量計，它既有孔闆、渦街等流量計無可動部(bù)件的特點(diǎn)，同時又具有很高的靈敏度、與(yǔ)容積式流量計相媲美的準确(què)度，量程範圍寬。采用芯片級的電容式力傳感器、高效的抗過載結構設計是該新型産品真正實現高精度、高穩定性的關鍵核心，加之其特有的抗幹擾、抗雜質性能，除能替代常規(guī)流量所能測量的流量計量問題，尤其在高粘度、髒污介質，易凝易堵、高溫、低溫、強腐蝕等流量計量困難的工況中具有很好的适應性，廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、制藥、環保、食品等領域。

智能靶式流量計工作原理

當介質在測量管中流動時，因其自身的動能通過阻流件（靶片）時而産生的壓差，并對(duì)阻流件有一作用力，其作用力的大小與(yǔ)介質流速的平方成正比。阻流件（靶片）接受的作用力F，經剛性連接的傳遞件（測杆）傳至雙電容傳感器，雙電容傳感器産生電容差經高精度AD芯片進行處理，直接輸出數(shù)字(zì)信号，由此，通過AD轉換及計算機處理後，即可得到相應的瞬時流量和累積總量，其工作原理見示意（圖1）：

智能靶式流量計結構

電容式靶式流量計主要由測量管（外殼）、雙電容傳感器（含阻流元件）、積算顯示和輸出部(bù)分組成。根據不同的介質和工況，必須選用相适應的雙電容傳感器，因此，用戶提(tí)供準确(què)的計量對(duì)象及參數(shù)，生産廠家選用合适的電容力傳感器是産品能否計量準确(què)的關鍵。其結構如右（圖2）：

智能靶式流量計特點(diǎn)

1.采用大屏液晶顯示，可同時顯示多組參量，讀數(shù)更直觀；

2.整台(tái)儀表在設計中無可動部(bù)件，插入式結構，拆卸方便；

3.可選用多種防腐及耐高低溫材質（如哈氏合金，钛等）；

4.整機可做成全密封無死角（焊接形式），無任何洩漏點(diǎn)，可耐42MPa高壓；

5.儀表内設自檢程序，故障現象一目了然；

6.傳感器不與(yǔ)被測介質接觸，不存在零部(bù)件磨損，使用安全可靠；

7.具有多種安裝方式供選擇，如選擇在線插入式，安裝費用低；

8.具有一體化溫度、壓力補償，直接輸出質量或标方；

9.具有可選小信号切除、非線性修正、濾波時間可選擇；

10.能準确(què)測量各種常溫、高溫500度、低溫-200度工況下的氣體、液體流量；

11.計量準确(què)，精度可達到0.2%；

12.重(zhòng)複性好，一般爲0.05～0.08%，測量快遞；

13.壓力損失小，僅爲标準孔闆的1/2△P左右；

14.抗幹擾，抗雜質能力特強；

15.可根據實際需要更換阻流件（靶片）而改變流量範圍；

16.安裝簡單方便，極易維護；

17.多種輸出形式，能遠傳各種參數(shù)；

18.抗震動性強，一定範圍内可測脈動流。

智能靶式流量計技術指标

智能靶式流量計外形及尺寸

連接短管及法蘭公稱直徑氣體采用DN100mm，液體采用DN50mm，法蘭規(guī)格采用國标1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa，密封面形式RF。

連接法蘭規(guī)格

a、法蘭規(guī)格：公稱壓力0.6MPa～42.0MPa；

b、法蘭尺寸主要采用國家标準GB/T系列，并可采用化工行業标準HG系列、機械行業标準JB/T系列，也可協商提(tí)供按照客戶要求的法蘭。

智能靶式流量計流量範圍圖

智能靶式流量計的安裝及要求

1.流量計的安裝

高溫型（80度至500度）、常溫型（-30度至70度）、低溫型（-200度至-40度）

a.常溫型、低溫型、高溫型流量計視不同工況采用水平、垂直或倒置式安裝（以出廠效驗單爲準）；

b.介質工作溫度在300度以上時，用戶應對(duì)流量計殼體采取隔熱措施防止熱輻射損壞表頭（表頭工作溫度爲-30至70度），同理工作溫度-100度以下的介質，也要采取防凍措施；

c.爲保證流量計準确(què)計量，要求設置前後直管段；（圖8）

d.爲保證流量計在檢查及更換時不影響系統工作，應盡量設置旁通閥（3）及切斷閥（1、2）；（圖8）

e.因工藝需要可采用垂直安裝，被測介質流向可由下至上，也可由上至下，但訂購時應向供貨方說明；

f.流量計口徑與(yǔ)相連的管道口徑尺寸盡量相同，以減少流動幹擾，造成計量誤差；

g.法蘭式和夾裝式流量計安裝時，應注意法蘭之間密封墊片内孔尺寸大于流量計和工藝管道通徑6-8mm及否同軸，以避免因其産生幹擾流而影響計量精确(què)度；

h.插入式流量計安裝時，将短管及法蘭焊到管道上時必須确(què)保流體正對(duì)着靶片受力面，焊接短管高度在100mm（從管道内壁至法蘭密封面的距離）；（圖9）

i.對(duì)于新完工的工藝管道，應先進行初步吹掃(sǎo)後再安裝流量計；

j.測量管外壁上箭頭所指方向爲被測介質流向；

k.流量計殼體必須可靠接地，若無接地條件應向廠方說明；

l.流量計連接法蘭規(guī)格執行GB/T系列标準，也可以根據用戶要求特殊加工（以出廠效驗單爲準）。

1、2、3分别爲前後閥和旁通閥；4爲流量計，L≥10D和L≥5D分别爲前後直管段長度，D爲管道公稱直徑。

2.流量計設置零點(diǎn)

注：（流量計安裝後必須先進置零操作）

由于電容式力傳感器及阻流件有自重(zhòng)，在流量計安裝時不在水平方位狀況下，需要重(zhòng)新設置流量計零點(diǎn)。

操作程序爲：（也可在管道内無介質流動時直接置零，高溫型及低溫型流量計必須使管道内溫度達到工作溫度後置零）

a.關閉流量計下遊的閥門；

b.緩慢打開流量計上遊閥門，使流量計充滿介質；

c.緩慢打開流量計下遊閥門，使流量計運行10分鍾左右；

d.關閉流量計上、下遊閥門，并确(què)定管道内流量爲零；

e.用白紙或手指按在“ZERO”位置不小于3S；見（圖10）

注意事(shì)項

不允許直接在流量計測量管前後端(duān)安裝閥門、彎頭等極大改變流體流态的部(bù)件。

如果需要在流量計前後管道上安裝閥門、彎頭等部(bù)件也應盡量保證前後直管段長度。

智能靶式流量計接線

a、24V供電型

1.24V供電型流量可具備多種輸出方式，

a.電流輸出：4～20mA；電源：16-32VDC，二線制；

b.脈沖輸出：0～1000Hz；内阻1000Ω；電源：16-32VDC；10mA（帶背光20mA）；

c.RS485接口：電源：16-32VDC；10mA（帶背光20mA）；

d.電流輸出+HART：4～20mA；電源：16-32VDC，二線制；

2.電流輸出特性（圖4）

以上圖中Imin爲流量計最小顯示流量所對(duì)應的電流輸出值，其輸出值的大小爲：

同理：可計算出滿量程輸出範圍内任-輸出電流及對(duì)應流量值。

3.0～1000HZ脈沖輸出特性（圖5）

4.儀表接線

a.流量計信号輸出線電氣連接口規(guī)格爲：M20×1.5

b.4～20mA電流輸出爲二線制（圖6）

c.脈沖輸出爲三線制（圖7）

b、3.6V電池(chí)供電型

3.6V電池(chí)供電型的流量計，無法顯示電池(chí)的容量，當電池(chí)電壓越(yuè)來越(yuè)低時，顯示會(huì)慢慢變模糊，應馬上更換電池(chí)。更換電池(chí)應爲相同技術參數(shù)的電池(chí)，我公司電池(chí)可使用兩年。（可向我廠咨詢或購買）

爲提(tí)高電池(chí)的使用時間，可通過修改濾波系數(shù)LP參數(shù)，該值設置越(yuè)大，則代表可以使用更長時間，但流量計采集速度将會(huì)變慢。

危險(xiǎn)場所安裝和防爆型産品的注意事(shì)項

電容式靶式流量計（以下簡稱流量計）防爆型産品，經國家防爆電氣産品質量監督檢驗中心（CQST）檢驗，符合GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部(bù)分：通用要求》，GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第2部(bù)分：隔爆型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第4部(bù)分：本質安全型“i”》标準規(guī)定的要求，産品防爆标志爲ExdⅡCT4、ExiaⅡCT4。

1.流量計在下列環境條件下應能正常工作

a.大氣氣壓：86～106KPa

b.周圍環境溫度：-20℃～+60℃（8oF-140oF）

c.周圍環境相對(duì)濕度：≤95%RH（+25℃）

d.隔爆型流量計可适用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1～T4組爆炸性氣體混合物的1區、2區的危險(xiǎn)場所；

e.本安型流量計可适用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1～T4組爆炸性氣體混合物的0區、1區、2區的危險(xiǎn)場所；

2.用戶在安裝使用流量計時應注意下列事(shì)項

（安裝前須進行下列各項檢查，如不符合要求，則不準投入使用）

a.有防爆标志和防爆合格證編号，并與(yǔ)電容式靶式流量計的使用場所要求一緻；

b.隔爆外殼各零部(bù)件聯接正确(què)，緊固可靠；

c.所有隔爆零件應無裂紋和影響隔爆性能的缺陷；

d.用戶在使用流量計時應可靠接地；

e.隔爆型産品在現場使用，維護時必須遵守“嚴禁帶電開蓋”的原則；拆裝時，注意保護隔爆面和螺紋隔爆面不得磕碰和劃傷。

f.用戶不得自行随意更換産品的電氣元件及系統配接狀态；

g.隔爆型産品的引入電纜最小外徑爲φ6mm；

h.産品有冗餘引入口，必須用我公司提(tí)供的堵頭堵封。

i.防爆産品使用一定周期後，必須更換老化件。如電纜引入裝置密封圈老化變質時應及時更換，我公司有配件，須在我公司購買。

3.本安型防爆産品還應注意

a.本産品符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部(bù)分：通用要求》、GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第4部(bù)分：本質安全型“i”》标準，防爆标志爲：ExiaⅡCT4，它适用于0區、1區、2區，含有ⅡA～ⅡC類爆炸性氣體混合物場所。

b.本安參數(shù)：Ui=28VDC，Ii=93mA，Po=0.65W，Ci=0.045uF，Li=0.33mH；

c.産品安裝應按照GB3836.15-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第15部(bù)分：危險(xiǎn)場所電氣安裝（煤礦除外）》的有關規(guī)定進行。并由專業人員負責安裝。經過防爆認證合格的産品。不允許随意更換或改動影響防爆性能的元器件和結構。

d.本産品必須與(yǔ)取得防爆合格證安全栅同時使用，安全栅須裝在安全場所，其安裝、使用、維護必須遵守安全栅使用說明書；

e.當産品用于連接爆炸性環境0區的本安型産品時，向安全栅供電的電源變壓器須符合GB3836.4-2000标準第8.1條款要求。

f.本安系統接線（圖11）

g.安全場所[Exia]ⅡC   危險(xiǎn)場所 ExiaⅡCT4

h.本安系統參數(shù)都必須遵循如下匹配原則：Uo≤Ui；Io≤Ii；Po≤Pi；Cc≤Co-Ci；Lc≤Lo-Li

Cc、Lc：安全栅到本安産品之間連接電纜（或導線）允許總的最大分布電容和電感，Uo：安全栅的最高輸出電壓，Io：安全栅的最大輸出電流，Po：安全栅的最大輸出功(gōng)率(lǜ)，Lo：安全栅允許的最大外部(bù)電感，Co：安全栅允許的最大外部(bù)電容；Ui：本安産品的最高輸入電壓，Ii：本安産品的最大輸入電流，Pi：本安産品的最大輸入功(gōng)率(lǜ)，Li：本安産品的最大内部(bù)電感，Ci：本安産品的最大内部(bù)電容。符号詳細意義見GB3836.4-2000标準。

智能靶式流量計常見故障及排查

（流量計帶故障自檢程序，用戶通過顯示屏可查知部(bù)分原因！）

1.當管道内被測介質流速爲零時，流量計示值瞬時流量值不爲零，造成該現象的主要原因有：

a.安裝前後流量計水平度不一緻，以至靶片和靶杆因傾斜而産生軸向水平分力導緻瞬時流量存在；

b.流量計長期運行，其傳感器内部(bù)應力釋放産生微變；

c.安裝或運行過程中，嚴重(zhòng)過載造成零點(diǎn)漂移；

以上三種方式均可參照有關流量計清零的步驟和方法處理。

d.流量計殼體接地不良；

處理方法：用戶重(zhòng)新接地。

e.靶片、靶杆與(yǔ)測具之間被雜物卡住；

處理方法：關閉流量計前後閥門，用工具松開流量計過度部(bù)件與(yǔ)測量管之間的連接螺栓，并輕輕的晃動過渡部(bù)件或取出，清理雜物後照原樣複位即可。

2.流量計工作過程中示值出現非正常增大，造成該現象的主要原因有：

a.靶片以及靶杆上挂有絲狀及帶狀雜物；

處理方法：參照處理雜物方法。

b.高結垢條件下，靶片和靶杆産生嚴重(zhòng)結垢，使受力元件靶闆沿測量管軸線上投影面積增加，即靶片與(yǔ)測量管之間環形過流面積減少，進而在相同流量下，傳感器受力增大，最終(zhōng)導緻流量示值非正常增加；

處理方法：取下過渡部(bù)件，用工具将靶片和靶杆以及測量管内壁上的圬物清除即可。

3.計量誤差大，造成該現象的原因很多，其最主要的原因爲以下幾種：

a.安裝時流量計與(yǔ)連接管道相對(duì)同心度出現較大錯位，密封墊片未同心，從而形成節流阻件，極大影響被測介質流态；

處理方法：調整安裝狀态。

b.流量計前後直管段太短，并于流量計前直接安裝了彎頭，閥門等極大幹擾被測介質流态部(bù)件；

處理方法：按照說明書要求進行安裝或對(duì)流量計進行實地實流标定。

c.旁通管道洩漏；

處理方法：檢查及更換旁通管路。

d.靶片上繞纏有帶狀雜物，增大了靶片受力；

處理方法：參照前面處理雜物方法。

4.流量計無示值或無發信号，其原因主要有以下四種：

a.電源接觸不良或脫落；

處理方法：對(duì)于自帶電池(chí)的流量計，檢查電池(chí)是否裝穩，觸點(diǎn)是否良好，以及電池(chí)是否有電。對(duì)于外接電源，應檢查連接導線之間連接是否完好，導線是否導通，外供電源是否正常。

b.流量計電路損壞；

處理方法：返廠修理。

c.顯示屏損壞；

處理方法：返廠更換。

d.用戶信号接收(shōu)系統故障；

處理方法：檢查、排除故障。

5.流量計運行過程中示值一直爲零，此種現象主要原因有：

a.受力元件（靶片）脫落，導緻傳感器無力感應；

處理方法：裝配相同規(guī)格的靶片。

b.流量計傳感器無電壓輸出信号；

處理方法：首先判斷傳感器是否損壞，具體的方法是看傳感器數(shù)據有無變化。

c.被測介質流量太小，低于流量計的最小刻度流量；

處理方法：返廠重(zhòng)新更換受力元件。

特别提(tí)示

1.更換電池(chí)

自帶電池(chí)供電的流量計，顯示屏出現模糊時，提(tí)示用戶電池(chí)電量将用盡。更換電池(chí)應爲相同技術參數(shù)的電池(chí)，我公司流量計采用低功(gōng)耗設計，電池(chí)根據不同工況及電池(chí)自身情況下可使用一至四年。

2.環境要求

流量計使用環境溫度爲-30度至70度，盡管自身有相當的防護等級，對(duì)安裝在室外的流量儀表要加以相應遮雨及防碰撞措施。