電遠(yuǎn)傳流量計(jì)
金屬管浮子流量計(jì)是工業(yè)自動(dòng)化過程控制中常用的一種變面積流量?jī)x表，它具有體積小，檢測(cè)范圍大，使用方便等特點(diǎn)，金屬管浮子流量計(jì)可用來測(cè)量液體、氣體以及蒸汽的流量，特別適合用于低流速小流量介質(zhì)的流量測(cè)量，金屬管浮子流量計(jì)分就地指示型和智能遠(yuǎn)傳型，具有指針顯示瞬時(shí)流量，液晶顯示瞬時(shí)、累計(jì)流量，標(biāo)準(zhǔn)4～20mA電流輸出，上、下限報(bào)警，HART協(xié)議輸出等多種功能。
工作原理：
金屬管浮子流量計(jì)由測(cè)量管、浮子和指示器組成，浮子在測(cè)量管中自由的上下移動(dòng)，改變管道中的流通面積，隨著流量大小的變化，浮子在測(cè)量管中的垂直位置也發(fā)生相應(yīng)的變化，通過磁性的傳遞系統(tǒng)將浮子位置準(zhǔn)確傳遞到指示器的刻度盤上，指示流量值的變化。
主要特點(diǎn)：
·工作可靠，維護(hù)量少，使用壽命長(zhǎng)
·1：10的較寬的量程比
·全金屬結(jié)構(gòu)，堅(jiān)固穩(wěn)定，適合高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)
·防爆設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)適合易燃、易爆危險(xiǎn)場(chǎng)合
·新型磁耦合傳感器保證信號(hào)傳輸穩(wěn)定可靠
·適合低流速小流量的介質(zhì)流量的測(cè)量
·可加裝磁過濾器
·智能型可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)和累積流量顯示
·可選二線制、電池供電方式
·可帶保溫、夾套設(shè)計(jì)
技術(shù)參數(shù)：
測(cè)量范圍 | 水：2.5～100000L/h |
空氣：0.07～3000m3/h | |
量程比 | 10:1（特殊型 20:1） |
精度等級(jí) | 標(biāo)準(zhǔn)型1.5級(jí)，特殊訂貨可達(dá)1.0級(jí) |
工作壓力 | DN15、DN25、DN40、DN50～4.0MPa |
DN80、DN100、DN150、DN200～1.6MPa | |
介質(zhì)溫度 | 普通型：-40℃～100℃ |
高溫型：-80℃～250℃ | |
內(nèi)襯F46氟塑料：-40℃～+80℃，內(nèi)襯PFTE-40℃～+120℃ | |
環(huán)境溫度 | 指針式：-40℃～+65℃ |
智能型：-25℃～+65℃ | |
連接方式 | 法蘭連接 |
電氣接口 | M20×1.5（特殊要求可做） |
防護(hù)等級(jí) | IP65 |
防爆等級(jí) | 本安：ExibIICT4； 隔爆：ExdIIBT4 |
介質(zhì)粘度 | DN15≤5Mpa.s DN25～200≤5Mpa.s |
工作電源 | +24VDC，紋波≤5% |
測(cè)量管材質(zhì) | 304不銹鋼 316不銹鋼，304或316L不銹鋼內(nèi)襯FTFE或F46 |
浮子材質(zhì) | 304或316（不銹鋼）；FTFE或F46 |
產(chǎn)品分類：
儀表規(guī)格 | 現(xiàn)場(chǎng)顯示型（指針指示） | 遠(yuǎn)傳顯示型（液晶數(shù)顯） |
信號(hào)輸出 | 無 | 4～20mA |
供電電源 | 無 | +24VDC |
精度等級(jí) | 1.5級(jí) | |
顯示 | 指針或液晶 | |
通訊接口 | 可選配HART通訊 | |
測(cè)量管材質(zhì) | 不銹鋼，可選內(nèi)襯PTFE（防腐蝕） | |
防爆等級(jí) | 可選本安：ExibIICT4； 隔爆：ExdIIBT4 | |
防護(hù)等級(jí) | IP65 | |
儀表通徑 | DN15～DN200 | |
安裝方式 | 法蘭安裝 | |
介質(zhì) | < 250℃ | |
環(huán)境溫度 | -30℃～65℃ | |
流量范圍：
口徑 | 水(L/h)20℃ 0.101325MPa | 空氣(m3/h)20℃ 0.101325MPa | |||
壓力等級(jí) | 通徑 | 浮子（CrNi Hc) | 浮子（PTFE Ti) | 浮子（CrNi Hc) | 浮子（PTFE Ti) |
4.0MPa | 15 | 1.6-16 | 0.05-0.5 | ||
2.5-25 | 2.5-25 | 0.075-0.75 | 0.075-0.75 | ||
4.0-40 | 4.0-40 | 0.12-1.2 | 0.12-1.2 | ||
6.0-60 | 6.0-60 | 0.18-1.8 | 0.18-1.8 | ||
10-100 | 10-100 | 0.30-3.0 | 0.30-3.0 | ||
16-160 | 16-160 | 0.45-4.5 | 0.45-4.5 | ||
25-250 | 25-250 | 0.75-7.5 | 0.75-7.5 | ||
40-400 | 40-400 | 1.2-12 | 1.2-12 | ||
60-600 | 60-600 | 1.8-18 | 1.8-18 | ||
20 | 40-400 | 25-250 | 0.75-7.5 | 0.75-7.5 | |
60-600 | 40-400 | 1.2-12 | 1.2-12 | ||
100-1000 | 60-600 | 1.8-18 | 1.8-18 | ||
25 | 100-1000 | 100-1000 | 3.0-30 | 3.0-30 | |
160-1600 | 120-1200 | 5.0-50 | 5.0-50 | ||
250-2500 | 160-1600 | 7.5-75 | 7.5-75 | ||
400-4000 | 250-2500 | 12-120 | |||
32 | 160-1600 | 120-1200 | 3.0-30 | 3.0-30 | |
250-2500 | 160-1600 | 5.0-50 | 5.0-50 | ||
400-4000 | 250-2500 | 7.5-75 | 7.5-75 | ||
600-6000 | 18-180 | ||||
40 | 400-4000 | 100-1000 | 3.0-30 | 3.0-30 | |
600-6000 | 160-1600 | 5.0-50 | 5.0-50 | ||
1000-10000 | 250-2500 | 7.5-75 | 7.5-75 | ||
50 | 600-6000 | 400-4000 | 12-120 | 12-120 | |
1000-10000 | 600-6000 | 18-180 | 18-180 | ||
1600-16000 | 1000-10000 | 30-300 | 30-300 | ||
2000-20000 | 1200-12000 | 37-370 | |||
1.6MPa | 65 | 1200-12000 | 600-6000 | 18-180 | 18-180 |
1600-16000 | 1000-10000 | 30-300 | 30-300 | ||
2500-25000 | 1200-12000 | 37-370 | 37-370 | ||
80 | 2500-25000 | 1600-16000 | 37-370 | 50-500 | |
4000-40000 | 2500-25000 | 75-750 | 75-750 | ||
100 | 4000-40000 | 2500-25000 | 120-1200 | 120-1200 | |
6000-60000 | 4000-40000 | 180-1800 | |||
125 | 8000-80000 | 4000-40000 | 120-1200 | 120-1200 | |
10000-100000 | 6000-60000 | 180-1800 | |||
150 | 12000-120000 | 6000-60000 | 200-2000 | 180-1800 | |
-150000 | 8000-80000 | ||||
金屬管浮子流量計(jì)智能檢測(cè)控制系統(tǒng)研制：
針對(duì)目前國(guó)內(nèi)浮子流量計(jì)精度差、技術(shù)落后的現(xiàn)狀, 對(duì)傳統(tǒng)浮子流量計(jì)實(shí)施技術(shù)改革, 研制華陸品牌智能金屬管浮子流量計(jì)檢測(cè)控制系統(tǒng), 采用研華工控機(jī)IPC610硬件配以KingView組態(tài)王應(yīng)用軟件平臺(tái)開發(fā)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和軟件功能, 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與處理, 大大提高金屬管浮子流量計(jì)的檢測(cè)精度和穩(wěn)定性。
浮子流量計(jì)又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì), 是經(jīng)典的變面積式流量計(jì), 是以浮子在垂直錐形管內(nèi)隨著流量變化而升降, 改變它們之間形成的流通環(huán)隙面積作流量測(cè)量依據(jù)的體積流量?jī)x表。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 工作可靠, 壓損小且穩(wěn)定, 可測(cè)低速流速介質(zhì)等優(yōu)點(diǎn), 一直廣泛應(yīng)用于氣體、液體的流量測(cè)量和自動(dòng)控制系統(tǒng)中。目前, 我國(guó)浮子流量計(jì)的大部分市場(chǎng)被進(jìn)口和合資的產(chǎn)品占據(jù), 國(guó)內(nèi)的浮子流量計(jì)技術(shù)普遍停留在中低水平, 特別是精度、量程等關(guān)鍵指標(biāo)與國(guó)外仍存在差距。本研究對(duì)傳統(tǒng)浮子流量計(jì)檢測(cè)控制系統(tǒng)革新, 開發(fā)研制了金屬管浮子流量計(jì)的智能檢測(cè)控制系統(tǒng)。
1 金屬管浮子流量計(jì)概述
浮子流量計(jì)按其錐形管制造材料的不同, 可分為玻璃管、塑料管和金屬管三種。金屬管浮子流量計(jì)相對(duì)于玻璃管和塑料管而言, 沒有錐管破裂的風(fēng)險(xiǎn), 使用溫度和壓力范圍更寬, 而且還具有玻璃管和塑料管浮子流量計(jì)沒有的信號(hào)遠(yuǎn)傳功能, 因此應(yīng)用更加廣泛。按其信號(hào)傳輸?shù)姆绞讲煌? 金屬管浮子流量計(jì)又分為就地指示型和遠(yuǎn)傳型。就地指示型即通過指針直接指示流量。遠(yuǎn)傳型又分為氣遠(yuǎn)傳和電遠(yuǎn)傳兩種, 氣遠(yuǎn)傳浮子流量計(jì)的特性與電遠(yuǎn)傳浮子流量計(jì)相似, 只是遠(yuǎn)傳信號(hào)是0.02~0.1MPa的氣壓信號(hào)。目前信號(hào)遠(yuǎn)傳方式還是以電遠(yuǎn)傳為主, 常用的HLLZD-15電遠(yuǎn)傳金屬管浮子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)是在就地指示型的基礎(chǔ)上, 再通過特定的機(jī)械結(jié)構(gòu)帶動(dòng)差動(dòng)變壓器或者角傳感器等, 將浮子的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為差動(dòng)變壓器的鐵芯或者角位移傳感器等的角位移, 再轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流、電壓信號(hào)輸出。工業(yè)生產(chǎn)中, 金屬管浮子流量計(jì)主要用于復(fù)雜、惡劣環(huán)境條件下對(duì)高溫、高壓介質(zhì)及其他各種介質(zhì)條件的流量測(cè)量。它除了用于工業(yè)原料配比計(jì)量外, 還能傳輸標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行過程控制、流量檢測(cè)或直接與記錄儀和顯示儀配套使用、計(jì)量累計(jì)流量等。
2 智能檢測(cè)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
金屬管浮子流量計(jì)可進(jìn)氣體和液體的流量測(cè)量。在華陸品牌金屬管浮子氣體流量計(jì)檢測(cè)控制系統(tǒng)中, 對(duì)溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)均有較高的精度要求, 且要求工作狀態(tài)穩(wěn)定、可靠性高、人機(jī)界面友好。因此, 本系統(tǒng)開發(fā)中采用了以研華工控機(jī)IPC610系列的硬件系統(tǒng)配以King View組態(tài)王應(yīng)用軟件平臺(tái)構(gòu)成智能型檢測(cè)控制系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與控制。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
研華工控機(jī)IPC-610采用19"加固型4U上架式機(jī)箱, 配置有14插槽無源底板或工業(yè)級(jí)母板, 抗沖擊磁盤驅(qū)動(dòng)器托架可支持3個(gè)5.25"和1個(gè)3.5"的磁盤驅(qū)動(dòng)器, 前端配備2個(gè)USB和PS/2鍵盤I/O接口, 機(jī)箱前面板上的系統(tǒng)狀態(tài)LED指示燈可顯示電源、硬盤和系統(tǒng)電壓的運(yùn)行情況, 兩個(gè)過濾冷卻風(fēng)扇可在整個(gè)機(jī)箱內(nèi)維持正的空氣循環(huán)。由于以上特點(diǎn), 使得IPC-610擁有很強(qiáng)的防干擾、防塵、防震、防擾流的能力, 廣泛應(yīng)用于惡劣環(huán)境下的工業(yè)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)主機(jī)選用研華IPC610P4, 包括主板、各種輸入模塊以及RS-485通信模塊。由各路各類型傳感器 (溫度、壓力、流量脈沖) 、顯示控制功能模塊、測(cè)量控制模塊、模擬量輸入接口、數(shù)字量輸入接口及RS-485通信接口構(gòu)成的不同功能智能單元, 與主機(jī)進(jìn)行信息交互, 由工控機(jī)CPU統(tǒng)一協(xié)調(diào)、指揮和處理任務(wù)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)既滿足了各種模擬量和數(shù)字量的測(cè)控要求, 而且采用RS-485通信方式, 具有傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)容量大、抗*力強(qiáng)等特點(diǎn), 很好地解決了系統(tǒng)中大功率設(shè)備可能造成的干擾, 從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的精度要求。
HLLZD-15金屬管浮子流量計(jì)可用于較高壓力的氣體和溫度超過沸點(diǎn)的高壓液體測(cè)量, 但要求被測(cè)流體的工作壓力和溫度應(yīng)低于儀表規(guī)定的額定值。當(dāng)流體溫度較高時(shí), 必須要降低其額定壓力。同時(shí), 流體的低工作壓力應(yīng)高于壓力損失2倍以上, 以防用于氣體計(jì)量時(shí)壓力過低產(chǎn)生浮子跳動(dòng), 導(dǎo)致精度下降。因此, 為保證金屬管浮子流量計(jì)正常工作, 需對(duì)流體的溫度和壓力應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本系統(tǒng)溫度傳感器選用JWB/P一體化溫度變送器, 輸出4-20m A標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)至工控機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng), 檢測(cè)精度高。壓力傳感器選用JYB-KO-PAG壓力變送器, 適應(yīng)壓力范圍廣, 防護(hù)等級(jí)高。流量傳感器采用電遠(yuǎn)傳方式, 將浮子的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出到工控計(jì)算機(jī)中。
3 智能檢測(cè)控制系統(tǒng)軟件開發(fā)
在軟件開發(fā)上, 采用我國(guó)廣泛應(yīng)用的King View組態(tài)王軟件。King View軟件整合了滿足GPIB、VXI、PXI、RS-232和RS-485以及數(shù)據(jù)采集卡等硬件通信的全部功能, 同時(shí)還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、Active X等軟件所產(chǎn)生的32位編譯程序, 可使數(shù)據(jù)采集、處理、測(cè)試、測(cè)量等方案高速運(yùn)行, 也可單獨(dú)生成可執(zhí)行文件。由于King View基于圖形化編程語言的開發(fā)環(huán)境, 有功能強(qiáng)大的輔助工具, 如:可以設(shè)置斷點(diǎn), 可以使程序動(dòng)畫式運(yùn)行以觀察程序的運(yùn)行細(xì)節(jié), 還可以單獨(dú)運(yùn)行等。這些功能均使程序的調(diào)試和開發(fā)更為簡(jiǎn)捷, 其編程的靈活性和完善的性能大大方便了應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。工程技術(shù)人員可使用自己熟悉的術(shù)語、圖表和概念以及圖形化的符號(hào)而不是文本的語言來描述程序, 構(gòu)成自己的工程控制系統(tǒng), 使得開發(fā)難度和復(fù)雜性大大降低, 這有效縮短了應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間, 其效率之高, 是傳統(tǒng)編程方式的。
基于King View組態(tài)王監(jiān)控軟件開發(fā)平臺(tái), 我們?cè)O(shè)計(jì)出金屬管浮子流量計(jì)的智能檢測(cè)控制系統(tǒng)軟件。軟件流程圖及軟件功能結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示。
4 結(jié)語
華陸品牌金屬管浮子流量計(jì)智能檢測(cè)控制系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)于一體, 形成一種新型控制方式, 具有高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性等優(yōu)點(diǎn), 性價(jià)比高。實(shí)踐證明, 該智能型檢測(cè)控制系統(tǒng)應(yīng)用于重慶耐德工業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)的HLLZD-15金屬管浮子流量計(jì)后, 大大提高了其流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的檢測(cè)精度和穩(wěn)定性, 經(jīng)濟(jì)效益顯著。
