科氏质量流量计原理与现场问题分析.ppt

科氏质量流量计结构原理与现场问题分析 杨冬2014年10月 目录 一 科氏质量流量计的组成结构二 科氏质量流量计的工作原理三 科氏质量流量计的优缺点四 科氏质量流量计的安装使用与维护五 科氏质量流量计的故障排除 流量检测 什么是流量 流体在单位时间内流过管道或设备某横截面处的数量称为流量 流量的表示方式 流量可以用体积或质量来表示 用体积表示的流量为体积流量 单位为立方米 时 m3 h 或升 分 L min 用质量计算的称为质量流量 单位为吨 时 t h 或千克 时 kg h 流量计按常用测量方法 大体上可分为哪几类 可分为容积式 速度式 差压式 质量流量计等类型 一 科氏质量流量计的组成结构 科里奥利质量流量计由两部分组成 1 流量传感器 与管道连接 测量介质流量 2 流量变送器 通过信号线 通讯电缆 将传感器测量的流量信号处理 计算 输出标准的4 20mA电流 脉冲 485通讯信号等 送到上位机显示流量 各种流量传感器 质量流量计结构图 驱动线圈组 温度探测装置 RTD 检测线圈组 流量管 管线接口 信号电缆连接传感器与变送器 提供流量管的振动动力 传输信号数据 变送器处理来自流量管的信号 并对流量管的振动状态进行监控 二 科氏质量流量计的工作原理 流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力 它是科里奥利在1832年研究轮机时发现的 简称科氏力 产生条件 1 旋转 或振动 2 流体沿旋转方向径向运动科式质量流量计以科氏力为基础 在传感器内部有两根平行的流量管 中部装有驱动线圈 两端装有检测线圈 变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时 振动管作往复周期振动 当有流体流经测量管时 进口处管子振动减速 出口处管子振动加速 进口与出口产生相位差 当质量流量增加时该相位差也增加 通过安装于进口和出口测量管上电磁信号检测器可测得相位差 这两个信号的相位差与流经传感器的流体质量流量成比例关系 计算机解算出流经振管的质量流量 不同的介质流经传感器时 振管的主振频率不同 据此解算出介质密度 安装在传感器器振管上的铂电阻可间接测量介质的温度 工作原理 二 科氏质量流量计的工作原理 高精度可靠性易使用灵活性 提高计量精度液体保证公平交易降低日常维护增加运行时间安装调试简单培训要求简单多种参数测量 质量流量 密度 温度等等多种介质测量 液体 气体 浆体 三 科氏质量流量计的优缺点 优点 产品寿命周期 总体价值高 总体费用低 三 科氏质量流量计的优缺点 缺点 1 零点不稳定形成零点漂移 影响其精确度 2 不能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 3 对外界振动干扰较为敏感 因而对流量传感器安装固定要求较高4 不能用于较大管径 目前尚局限于200mm以下5 测量管内壁磨损腐蚀或沉积结垢会影响测量精确度6 压力损失 重量 体积较大 价格昂贵 四 科氏质量流量计的安装使用与维护 安装要求 测量液体时 外壳朝下 以避免测量管中积聚气体 测量气体时 外壳朝上 以避免管中积聚液体 测量浆液时 可以采用旗式安装 传感器两端避免扭曲 应力避免与振动管道连接 无法消除时两端需加金属软管 使用注意事项 1 使用时应保证被测介质充满管道 2 被测介质中不能有气液二相的流体 3 避免强电磁场的干扰 4 对批量控制一般设置小流量切除 常为量程的0 05 5 对正常操作压力波动在1MPa以上的建议增加设置压力补偿参数日常维护 1 零点的检查与调整 2 设置流量和密度校准系数 3 过程变量 工况参数 报警的检查 4 密封性能的检查 5 周期检定和比对 四 科氏质量流量计的安装使用与维护 五 科氏质量流量计的故障排除 现场稳定性差 波动 液体气化 含气 气体含液振动 电磁 变送器电源 接地线干扰仪表内部接线虚接 现场误差大 偏差 参数设置不当 K LF Kt Kp 温度测量不正确传感器磨损 腐蚀错误的零点标定 五 科氏质量流量计的故障排除 零点标定 零点是表明传感器内部系统平衡的重要指标 这种平衡状态包括两部分 机械结构的平衡和内部介质的平衡 在很多工况下 工作介质的会出现不平衡 如 液体分层 液体气化 流量计未充满等现象都会带来零点的变化 但当工艺状态趋于稳定时零点又可以回到起始状态 这只是零点的变化 此时 流量计的零点不需标定 当流量计使用一段时间后 发生机械机构的平衡状态的变化 当再回到起始状态时 这时的零点和最初的零点不一样 如内部结构部平衡变化 腐蚀 磨损 应力变化 电路漂移等因素会导致流量计的零点发生漂移 此时流量计的零点需要重新标定 五 科氏质量流量计的故障排除 排除故障的思路 1 工艺原因 含气 气化