轉(zhuǎn)子流量計(jì)簡(jiǎn)介、工作原理及技術(shù)優(yōu)勢(shì)等
簡(jiǎn)介
在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中 , 圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的 , 浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下運(yùn)動(dòng)，與浮子重量平衡后，通過(guò)磁耦合傳到與刻度盤指示流量。一般分為玻璃和金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)。金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)是工業(yè)上常用的，對(duì)于小管徑腐蝕性介質(zhì)通常用玻璃材質(zhì)，由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性，關(guān)鍵的控制點(diǎn)也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
轉(zhuǎn)子流量計(jì)是基于浮子位置測(cè)量的一種變面積流量?jī)x表.采用全金屬結(jié)構(gòu),Modular概念設(shè)計(jì),其壓損小,量程比大(10:1),安裝維護(hù)方便,可廣泛用于復(fù)雜,惡劣環(huán)境及各種介質(zhì)條件的流量測(cè)量與過(guò)程控制中。
特點(diǎn)
轉(zhuǎn)子流量計(jì)是工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室常用的一種流量計(jì)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點(diǎn)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于測(cè)量通過(guò)管道直 徑D<150mm的小流量，也可以測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的流量。使用時(shí)流量計(jì)一般安裝在垂直走向的管段上，流體介質(zhì)自下而上地通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)可以 水平安裝或上進(jìn)底出垂直安裝。
工作原理
轉(zhuǎn)子流量計(jì)由兩個(gè)部件組成，轉(zhuǎn)子流量計(jì)一件是從下向上逐漸擴(kuò)大的錐形管；轉(zhuǎn)子流量計(jì)另一件是置于錐形管中且可以沿管的中心線上下自由移動(dòng)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子流量計(jì)當(dāng)測(cè)量流體的流量時(shí)，被測(cè)流體從錐形管下端流入，流體的流動(dòng)沖擊著轉(zhuǎn)子，并對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)作用力（這個(gè)力的大小隨流量大小而變化）；當(dāng)流量足夠大時(shí)，所產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起，并使之升高。同時(shí)，被測(cè)流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面，這時(shí)作用在轉(zhuǎn)子上的力有三個(gè):流體對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)壓力、轉(zhuǎn)子在流體中的浮力和轉(zhuǎn)子自身的重力。 流量計(jì)垂直安裝時(shí)，轉(zhuǎn)子重心與錐管管軸會(huì)相重合，作用在轉(zhuǎn)子上的三個(gè)力都沿平行于管軸的方向。當(dāng)這三個(gè)力達(dá)到平衡時(shí)，轉(zhuǎn)子就平穩(wěn)地浮在錐管內(nèi)某一位置上。對(duì)于給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子大小和形狀已經(jīng)確定，因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量，唯有流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力是隨來(lái)流流速的大小而變化的。因此當(dāng)來(lái)流流速變大或變小時(shí)，轉(zhuǎn)子將作向上或向下的移動(dòng)，相應(yīng)位置的流動(dòng)截面積也發(fā)生變化，直到流速變成平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的速度，轉(zhuǎn)子就在新的位置上穩(wěn)定。對(duì)于一臺(tái)給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子在錐管中的位置與流體流經(jīng)錐管的流量的大小成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
為了使轉(zhuǎn)子在在錐形管的中心線上下移動(dòng)時(shí)不碰到管壁，通常采用兩種方法：一種是在轉(zhuǎn)子中心裝有一根導(dǎo)向芯棒，以保持轉(zhuǎn)子在錐形管的中心線作上下運(yùn)動(dòng)，另一種是在轉(zhuǎn)子圓盤邊緣開有一道道斜槽，當(dāng)流體自下而上流過(guò)轉(zhuǎn)子時(shí)，一面繞過(guò)轉(zhuǎn)子，同時(shí)又穿過(guò)斜槽產(chǎn)生一反推力，使轉(zhuǎn)子繞中心線不停地旋轉(zhuǎn)，就可保持轉(zhuǎn)子在工作時(shí)不致碰到管壁。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的轉(zhuǎn)子材料可用不銹鋼、鋁、青銅等制成。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)編輯
依靠壓損小，檢測(cè)范圍大的優(yōu)勢(shì)，變成了工業(yè)控制中非常常用的一種流量測(cè)量?jī)x表，它不僅使用方便，還有兼容性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。特別適宜低流速小流量的介質(zhì)流量測(cè)量。轉(zhuǎn)子流量計(jì)有就地顯示型和智能遠(yuǎn)傳型，帶有指針顯示，瞬時(shí)流量，累積流量，液晶顯示，上下限報(bào)警輸出，累積脈沖輸出，標(biāo)準(zhǔn)的二線制4-20mA電流輸出等多種形式，為用戶提供了非常廣闊的選擇空間。另外該儀表采用高質(zhì)量的MCU微處理系統(tǒng)，保證了轉(zhuǎn)子流量計(jì)在各種應(yīng)用場(chǎng)所的優(yōu)良性能。
多年來(lái)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的各種優(yōu)良性能和可靠性，以及較好的性能價(jià)格比廣泛受到了石化、鋼鐵、電力、冶金、輕工等行業(yè)的青睞。
1.適用于小管徑和低流速
2.工作可靠、維護(hù)量小、壽命長(zhǎng)
3.對(duì)于下游直管段要求不高
4.有較寬的流量范圍度10:1
5.就地型指針指示接近于線性
6.智能型指示器帶有LCD液晶顯示，可顯示瞬時(shí)、累積流量，還可輸出脈沖、輸出報(bào)警
7.帶有溫度補(bǔ)償
8.有就地型、遠(yuǎn)傳型、夾套型、水平型、防爆型、耐腐型等
1、結(jié)構(gòu)
金屬管浮子流量計(jì)主要由三大部分組成
a、指示器(智能型指示器，就地指示器)
b、浮子
c、錐形測(cè)量室
安裝注意
為了能讓轉(zhuǎn)子流量計(jì)正常工作且能達(dá)到一定的測(cè)量精度，在安裝流量計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
1、轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝在無(wú)振動(dòng)的管道上。流體自下而上流過(guò)流量計(jì),且垂直度優(yōu)于2°,水平安裝時(shí)水平夾角優(yōu)于2°；（現(xiàn)在有可水平安裝的轉(zhuǎn)子流量計(jì)）
2、為了方便檢修和更換流量計(jì)、清洗測(cè)量管道，安裝在工藝管線上的金屬管浮子流量計(jì)應(yīng)加裝旁路管道和旁路閥；
3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)入口處應(yīng)有5倍管徑以上長(zhǎng)度的直管段，出口應(yīng)有250mm直管段；
4、如果介質(zhì)中含有鐵磁性物質(zhì)，應(yīng)安裝磁過(guò)濾器；如果介質(zhì)中含有固體雜質(zhì)，應(yīng)考慮在閥門和直管段之間加裝過(guò)濾器；
5、當(dāng)用于氣體測(cè)量時(shí)，應(yīng)保證管道壓力不小于5倍流量計(jì)的壓力損失，以使浮子穩(wěn)定工作；
6、為了避免由于管道引起的流量計(jì)變形，工藝管線的法蘭必須與流量計(jì)的法蘭同軸并且相互平行，管道支撐以避免管道振動(dòng)和減小流量計(jì)的軸向負(fù)荷，測(cè)量系統(tǒng)中控制閥應(yīng)安裝在流量計(jì)的下游：
7、測(cè)量氣體時(shí)，如果氣體在流量計(jì)的出口直接排放大氣，則應(yīng)在儀表的出口安裝閥門，否則將會(huì)在浮子處產(chǎn)生氣壓降而引起數(shù)據(jù)失真。
8、安裝PTFE襯里的儀表時(shí)，法蘭螺母不要隨意不對(duì)稱擰得過(guò)緊，以免引起PTEF襯里變形；
9、帶有液晶顯示的儀表，要盡量避免陽(yáng)光直射顯示器，以免降低液晶使用壽命；帶有鋰電池供電的儀表，要盡量避免陽(yáng)光直射、高溫環(huán)境（≥65℃）以免降低鋰電池的容量和壽命。
選型注意
1.對(duì)于遠(yuǎn)傳輸出型金屬管浮子轉(zhuǎn)子流量計(jì)的選用，要選擇適合使用場(chǎng)所防爆類型要求的轉(zhuǎn)子流量計(jì)；安裝時(shí)還應(yīng)注意儀表通電后的外殼緊固及接線口的密封，已達(dá)到防爆、防護(hù)、防侵蝕的要求。
2.對(duì)于被測(cè)介質(zhì)溫度過(guò)高（>120℃）或過(guò)低的場(chǎng)所，通常要對(duì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的傳感器部分采取保溫或隔熱措施，為保證信號(hào)轉(zhuǎn)換器------指示器正常工作的環(huán)境溫度，應(yīng)選擇高溫指示器。
3.對(duì)于有些需采取保溫或冷卻的被測(cè)介質(zhì)，要選擇夾套型轉(zhuǎn)子流量計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)金屬管浮子轉(zhuǎn)子流量計(jì)的伴熱或冷卻接口采用DIN2501 DN15 PN1.6 法蘭連接，如需其它法蘭或螺紋連接，訂貨時(shí)請(qǐng)注明。
4.對(duì)于轉(zhuǎn)子流量計(jì)入口介質(zhì)的壓力不穩(wěn)，尤其用于氣體測(cè)量，為保證精度和使用壽命，應(yīng)選用阻尼結(jié)構(gòu)。
5.對(duì)于介質(zhì)要求的壓力等級(jí)較高，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)時(shí)，在選型時(shí)請(qǐng)選擇高壓型結(jié)構(gòu)，高壓型采用HG20595-97 RF帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭。如采用其它標(biāo)準(zhǔn)，訂貨時(shí)請(qǐng)注明。
6.轉(zhuǎn)子流量計(jì)安裝時(shí)要保證測(cè)量管的垂直度優(yōu)于5%，且應(yīng)加裝旁路，便于維護(hù)和清洗而不影響生產(chǎn)。
7.安裝轉(zhuǎn)子流量計(jì)的位置應(yīng)保證入口有≥5DN的直管段，出口不≤250mm的直管段；如介質(zhì)中含有鐵磁性物質(zhì)，應(yīng)在轉(zhuǎn)子流量計(jì)前安裝磁性過(guò)濾器。
8.測(cè)控系統(tǒng)中的控制閥，應(yīng)安裝在轉(zhuǎn)子流量計(jì)的下游。用于氣體測(cè)量時(shí)，應(yīng)保證工作壓力不小于轉(zhuǎn)子流量計(jì)壓損的5倍，以使轉(zhuǎn)子流量計(jì)穩(wěn)定工作。
9.安裝金屬管浮子轉(zhuǎn)子流量計(jì)前，應(yīng)將管道內(nèi)焊渣吹掃干凈；安裝時(shí)要取出轉(zhuǎn)子流量計(jì)中的止動(dòng)元件；安裝后使用時(shí)，要緩慢開啟控制閥門，避免沖擊損壞轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
故障解決
轉(zhuǎn)子流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、適用范圍廣、測(cè)量準(zhǔn)確、安裝方便等特點(diǎn)，具有耐高溫、耐高壓。流量計(jì)運(yùn)行中一下常見故障如何排除？
一、無(wú)電流輸出
1.首先看接線是否正確。
2.液晶是否有顯示，若有顯示無(wú)輸出，多為輸出管壞，需更換線路板。
3.丟失標(biāo)校值。由于E2PROM故障，造成儀表標(biāo)定數(shù)據(jù)丟失，也會(huì)引起無(wú)輸出電流，電流會(huì)保持不變。解決辦法：可用數(shù)據(jù)恢復(fù)操作，如果不起作用，可先設(shè)定密碼2000中的數(shù)據(jù)，再設(shè)定密碼4011中數(shù)據(jù)，方法是用手推指針標(biāo)定從RP至100%中的數(shù)據(jù)。
二、無(wú)現(xiàn)場(chǎng)顯示
1.檢查接線是否正確。
2.檢查供電電源是否正確。
3.將液晶模塊重新安裝，檢查接觸不實(shí)。
4.對(duì)于多線制供電方式檢查12、13端子是否接電流表或短路。
三、報(bào)警不正確
1.檢查偏差設(shè)定d值不能太大。
2.FUN功能中，邏輯功能是否正確。HA-A表示上限正邏輯。LA-A表示下限正邏輯。
3.檢查SU中報(bào)警值設(shè)定大小。
4.若液晶條碼指示正確，輸出無(wú)動(dòng)作，可檢查外部電源及外部電源的負(fù)極是否與儀表供電的負(fù)極相連。
四、轉(zhuǎn)子流量計(jì)指針抖動(dòng)：
1.輕微指針抖動(dòng)：一般由于介質(zhì)波動(dòng)引起。可采用增加阻尼的方式來(lái)克服。
2.中度指針抖動(dòng)：一般由于介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)造成。對(duì)于氣體一般由于介質(zhì)操作壓力不穩(wěn)造成。可采用穩(wěn)壓或穩(wěn)流裝置來(lái)克服或加大浮子流量計(jì)氣阻尼。
3.劇烈指針抖動(dòng)：主要由于介質(zhì)脈動(dòng)，氣壓不穩(wěn)或用戶給出的氣體操作狀態(tài)的壓力、溫度、流量與浮子流量計(jì)實(shí)際的狀態(tài)不符，有較大差異造成浮子流量計(jì)過(guò)量程。
五、浮子流量計(jì)指針停到某一位置不動(dòng)
主要原因是浮子流量計(jì)的浮子卡死。
一般由于浮子流量計(jì)使用時(shí)開啟閥門過(guò)快，使得浮子飛快向上沖擊止動(dòng)器，造成止動(dòng)器變形而將浮子卡死。但也不排除由于浮子導(dǎo)向桿與止動(dòng)環(huán)不同心，造成浮子卡死。處理時(shí)可將儀表拆下，將變形的止動(dòng)器取下整形，并檢查與導(dǎo)向桿是否同心，如不同心可進(jìn)行校正，然后將浮子裝好，手推浮子，感覺(jué)浮子上下通暢無(wú)阻卡即可，另外，在浮子流量計(jì)安裝時(shí)一定要垂直或水平安裝，不能傾斜，否則也容易引起卡表并給測(cè)量帶來(lái)誤差。
六、浮子流量計(jì)測(cè)量誤差大
1.安裝不符合要求
對(duì)于垂直安裝浮子流量計(jì)要保持垂直，傾角不大于20度
對(duì)于水平安裝浮子流量計(jì)要保持水平，傾角不大于20度
浮子流量計(jì)周圍100mm空間不得有鐵磁性物體。
安裝位置要遠(yuǎn)離閥門變徑口、泵出口、工藝管線轉(zhuǎn)彎口等。要保持前5D后250mm直管段的要求。
2.液體介質(zhì)的密度變化較大也是引起誤差較大的一個(gè)原因。由于儀表在標(biāo)定前，都將介質(zhì)按用戶給出的密度進(jìn)行換算，換算成標(biāo)校狀態(tài)下水的流量進(jìn)行標(biāo)定，因此如果介質(zhì)密度變化較大，會(huì)對(duì)測(cè)量造成很大誤差。解決方法可將變化以后的介質(zhì)密度帶入公式，換算成誤差修正系數(shù)，然后再將流量計(jì)測(cè)出的流量乘以系數(shù)換成真實(shí)的流量。
3.氣體介質(zhì)由于受到溫度壓力影響較大，建議采用溫壓補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)獲得真實(shí)的流量。
4.由于長(zhǎng)期使用及管道震動(dòng)等多因素引起浮子流量計(jì)傳感磁鋼、指針、配重、旋轉(zhuǎn)磁鋼等活動(dòng)部件松動(dòng)，造成誤差較大。解決方法：可先用手推指針的方式來(lái)驗(yàn)證。首先將指針按在RP位置，看輸出是否為4mA，流量顯示是否為0%，再依次按照刻度進(jìn)行驗(yàn)證。若發(fā)現(xiàn)不符，可對(duì)部件進(jìn)行位置調(diào)整。一般要求專業(yè)人員調(diào)整，否則會(huì)造成位置丟失，需返回廠家進(jìn)行校正。
七、累積脈沖輸出不正確
1.檢查選擇累積脈沖輸出的那一路報(bào)警值是否設(shè)為零。
2.線路板故障，更換線路板。
八、金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)液晶總顯示0或滿量程
1.檢查2000 密碼中設(shè)定量程、零點(diǎn)參數(shù)。要求ZERO要小于SPAN的值，兩值不能相等。
2.檢查采樣數(shù)據(jù)是否上來(lái)，用手推指針看采樣值變化，若無(wú)變化，一般為線路板采樣電路故障，需更換線路板。
3.線路板故障，更換線路板。
