高爐煤氣流量計(jì)概述
1、工作原理
當(dāng)介質(zhì)在測(cè)量管中流動(dòng)時(shí)，因其自身的動(dòng)能通過(guò)阻流件（靶片）時(shí)而產(chǎn)生的壓差，并對(duì)阻流件有一作用力，其作用力的大小與介質(zhì)流速的平方成正比。阻流件（靶片）接受的作用力F，經(jīng)剛性連接的傳遞件（測(cè)桿）傳至雙電容傳感器，雙電容傳感器產(chǎn)生電容差經(jīng)高精度AD芯片進(jìn)行處理，直接輸出數(shù)字信號(hào)，由此，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換及計(jì)算機(jī)處理后，即可得到相應(yīng)的瞬時(shí)流量和累積總量，其工作原理見(jiàn)示意（圖1）：
2、結(jié)構(gòu)
電容式靶式流量計(jì)主要由測(cè)量管（外殼）、雙電容傳感器（含阻流元件）、積算顯示和輸出部分組成。根據(jù)不同的介質(zhì)和工況，必須選用相適應(yīng)的雙電容傳感器，因此，用戶提供準(zhǔn)確的計(jì)量對(duì)象及參數(shù)，生產(chǎn)廠家選用合適的電容力傳感器是產(chǎn)品能否計(jì)量準(zhǔn)確的關(guān)鍵。其結(jié)構(gòu)如右（圖2）：
3、特點(diǎn)
1.采用大屏液晶顯示，可同時(shí)顯示多組參量，讀數(shù)更直觀；
2.整臺(tái)儀表在設(shè)計(jì)中無(wú)可動(dòng)部件，插入式結(jié)構(gòu)，拆卸方便；
3.可選用多種防腐及耐高低溫材質(zhì)（如哈氏合金，鈦等）；
4.整機(jī)可做成全密封（焊接形式），無(wú)任何泄漏點(diǎn)，可耐42MPa高壓；
5.儀表內(nèi)設(shè)自檢程序，故障現(xiàn)象一目了然；
6.傳感器不與被測(cè)介質(zhì)接觸，不存在零部件磨損，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(fèi)用低；
8.具有一體化溫度、壓力補(bǔ)償，直接輸出質(zhì)量或標(biāo)方；
9.具有可選小信號(hào)切除、非線性修正、濾波時(shí)間可選擇；
10.能準(zhǔn)確測(cè)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(jì)量準(zhǔn)確，精度可達(dá)到0.2%；
12.重復(fù)性好，一般為0.05～0.08%，測(cè)量快遞；
13.壓力損失小，僅為標(biāo)準(zhǔn)孔板的1/2△P左右；
14.抗干擾，抗雜質(zhì)能力特強(qiáng)；
15.可根據(jù)實(shí)際需要更換阻流件（靶片）而改變流量范圍；
16.安裝簡(jiǎn)單方便，極易維護(hù)；
17.多種輸出形式，能遠(yuǎn)傳各種參數(shù)；
18.抗震動(dòng)性強(qiáng)，一定范圍內(nèi)可測(cè)脈動(dòng)流。
4、技術(shù)指標(biāo)
5、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(guó)標(biāo)1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa，密封面形式RF。
4.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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T系列，并可采用化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG系列、機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T系列，也可協(xié)商提供按照客戶要求的法蘭。
6、流量計(jì)的安裝及要求
1.流量計(jì)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(jì)視不同工況采用水平、垂直或倒置式安裝（以出廠效驗(yàn)單為準(zhǔn)）；
b.介質(zhì)工作溫度在300度以上時(shí)，用戶應(yīng)對(duì)流量計(jì)殼體采取隔熱措施防止熱輻射損壞表頭（表頭工作溫度為-30至70度），同理工作溫度-100度以下的介質(zhì)，也要采取防凍措施；
c.為保證流量計(jì)準(zhǔn)確計(jì)量，要求設(shè)置前后直管段；（圖8）
d.為保證流量計(jì)在檢查及更換時(shí)不影響系統(tǒng)工作，應(yīng)盡量設(shè)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(cè)介質(zhì)流向可由下至上，也可由上至下，但訂購(gòu)時(shí)應(yīng)向供貨方說(shuō)明；
f.流量計(jì)口徑與相連的管道口徑尺寸盡量相同，以減少流動(dòng)干擾，造成計(jì)量誤差；
g.法蘭式和夾裝式流量計(jì)安裝時(shí)，應(yīng)注意法蘭之間密封墊片內(nèi)孔尺寸大于流量計(jì)和工藝管道通徑6-8mm及否同軸，以避免因其產(chǎn)生干擾流而影響計(jì)量精確度；
h.插入式流量計(jì)安裝時(shí)，將短管及法蘭焊到管道上時(shí)必須確保流體正對(duì)著靶片受力面，焊接短管高度在100mm（從管道內(nèi)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(yīng)*行初步吹掃后再安裝流量計(jì)；
j.測(cè)量管外壁上箭頭所指方向?yàn)楸粶y(cè)介質(zhì)流向；
k.流量計(jì)殼體必須可靠接地，若無(wú)接地條件應(yīng)向廠方說(shuō)明；
l.流量計(jì)連接法蘭規(guī)格執(zhí)行GB/T系列標(biāo)準(zhǔn)，也可以根據(jù)用戶要求特殊加工（以出廠效驗(yàn)單為準(zhǔn)）。
1、2、3分別為前后閥和旁通閥；4為流量計(jì)，L≥10D和L≥5D分別為前后直管段長(zhǎng)度，D為管道公稱直徑。
2.流量計(jì)設(shè)置零點(diǎn)
注：（流量計(jì)安裝后必須*置零操作）
由于電容式力傳感器及阻流件有自重，在流量計(jì)安裝時(shí)不在水平方位狀況下，需要重新設(shè)置流量計(jì)零點(diǎn)。
操作程序?yàn)椋海ㄒ部稍诠艿纼?nèi)無(wú)介質(zhì)流動(dòng)時(shí)直接置零，高溫型及低溫型流量計(jì)必須使管道內(nèi)溫度達(dá)到工作溫度后置零）
a.關(guān)閉流量計(jì)下游的閥門；
b.緩慢打開流量計(jì)上游閥門，使流量計(jì)充滿介質(zhì)；
c.緩慢打開流量計(jì)下游閥門，使流量計(jì)運(yùn)行10分鐘左右；
d.關(guān)閉流量計(jì)上、下游閥門，并確定管道內(nèi)流量為零；
e.用白紙或手指按在“ZERO”位置不小于3S；見(jiàn)（圖10）
7、注意事項(xiàng)
不允許直接在流量計(jì)測(cè)量管前后端安裝閥門、彎頭等極大改變流體流態(tài)的部件。
如果需要在流量計(jì)前后管道上安裝閥門、彎頭等部件也應(yīng)盡量保證前后直管段長(zhǎng)度。
8、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；內(nèi)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為流量計(jì)最小顯示流量所對(duì)應(yīng)的電流輸出值，其輸出值的大小為：
同理：可計(jì)算出滿量程輸出范圍內(nèi)任-輸出電流及對(duì)應(yīng)流量值。
3.0～1000HZ脈沖輸出特性（圖5）
4.儀表接線
a.流量計(jì)信號(hào)輸出線電氣連接口規(guī)格為：M20×1.5
b.4～20mA電流輸出為二線制（圖6）
c.脈沖輸出為三線制（圖7）
b、3.6V電池供電型
3.6V電池供電型的流量計(jì)，無(wú)法顯示電池的容量，當(dāng)電池電壓越來(lái)越低時(shí)，顯示會(huì)慢慢變模糊，應(yīng)馬上更換電池。更換電池應(yīng)為相同技術(shù)參數(shù)的電池，我公司電池可使用兩年。（可向我廠咨詢或購(gòu)買）
為提高電池的使用時(shí)間，可通過(guò)修改濾波系數(shù)LP參數(shù)，該值設(shè)置越大，則代表可以使用更長(zhǎng)時(shí)間，但流量計(jì)采集速度將會(huì)變慢。
高爐煤氣流量計(jì)功能介紹
1.溫壓補(bǔ)償
靶式流量計(jì)所測(cè)量的流量為體積流量，當(dāng)所測(cè)介質(zhì)密度受溫度、壓力變化的影響較大時(shí)（如氣體類），流量計(jì)測(cè)量的結(jié)果將會(huì)產(chǎn)生較大誤差，為了得到較高的測(cè)量精度，需要實(shí)時(shí)采集溫度、壓力參數(shù)，并計(jì)算出實(shí)時(shí)工況的介質(zhì)密度，從而可得到準(zhǔn)確的質(zhì)量流量。
2.流量非線性修正
為提高流量計(jì)的測(cè)量精度，采用插值算法自動(dòng)對(duì)流量系數(shù)進(jìn)行校正，可精度的校正流量計(jì)的線性誤差。
流量計(jì)可設(shè)置9個(gè)流量修正系數(shù)，分別對(duì)10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的測(cè)量點(diǎn)，所有修正系數(shù)值默認(rèn)小數(shù)后3位，均為流量系數(shù)C1為基礎(chǔ)。
修正方法：實(shí)際流量系數(shù)=（*C）×C1/1000；
舉例：2C=1010,3C=1004，當(dāng)前瞬時(shí)流量是滿程的25%，進(jìn)行插值算法，則25%點(diǎn)的修正系數(shù)為1007；
實(shí)際流量系數(shù)=C1×（1007/1000）；
3.溫度修正
當(dāng)流量計(jì)具備溫度補(bǔ)償時(shí)，所以安裝位置、引線等可能存在測(cè)量誤差，當(dāng)出現(xiàn)此種情況時(shí)，可通過(guò)溫度修正值進(jìn)行修正，修正計(jì)算方法如下：
測(cè)量結(jié)果=采集溫度-（1000-修正值oS）/10
舉例：標(biāo)準(zhǔn)溫度為250℃，但流量計(jì)顯示251.3℃，則代入公式計(jì)算得到
250=251.3-（1000-修正值oS）/10 則oS=987；
標(biāo)準(zhǔn)溫度為270℃，但流量計(jì)顯示268.3℃，則代入公式計(jì)算得到
270=268.3-（1000-修正值oS）/10 則oS=1017；
高爐煤氣流量計(jì)通訊功能
1.MODBUS-RTU通訊
儀表采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議，數(shù)據(jù)格式：無(wú)校驗(yàn)、8位數(shù)據(jù)、1位停止位，高字節(jié)在前，低字節(jié)在后。
高爐煤氣流量計(jì)危險(xiǎn)場(chǎng)所安裝和防爆型產(chǎn)品的注意事項(xiàng)
電容式靶式流量計(jì)（以下簡(jiǎn)稱流量計(jì)）防爆型產(chǎn)品，經(jīng)國(guó)家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（CQST）檢驗(yàn)，符合GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分：通用要求》，GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第2部分：隔爆型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第4部分：本質(zhì)安全型“i”》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，產(chǎn)品防爆標(biāo)志為ExdⅡCT4、ExiaⅡCT4。
1.流量計(jì)在下列環(huán)境條件下應(yīng)能正常工作
a.大氣氣壓：86～106KPa
b.周圍環(huán)境溫度：-20℃～+60℃（8oF-140oF）
c.周圍環(huán)境相對(duì)濕度：≤95%RH（+25℃）
d.隔爆型流量計(jì)可適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級(jí)T1～T4組爆炸性氣體混合物的1區(qū)、2區(qū)的危險(xiǎn)場(chǎng)所；
e.本安型流量計(jì)可適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級(jí)T1～T4組爆炸性氣體混合物的0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)的危險(xiǎn)場(chǎng)所；
2.用戶在安裝使用流量計(jì)時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)
（安裝前須進(jìn)行下列各項(xiàng)檢查，如不符合要求，則不準(zhǔn)投入使用）
a.有防爆標(biāo)志和防爆合格證編號(hào)，并與電容式靶式流量計(jì)的使用場(chǎng)所要求一致；
b.隔爆外殼各零部件聯(lián)接正確，緊固可靠；
c.所有隔爆零件應(yīng)無(wú)裂紋和影響隔爆性能的缺陷；
d.用戶在使用流量計(jì)時(shí)應(yīng)可靠接地；
e.隔爆型產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)使用，維護(hù)時(shí)必須遵守“嚴(yán)禁帶電開蓋”的原則；拆裝時(shí)，注意保護(hù)隔爆面和螺紋隔爆面不得磕碰和劃傷。
f.用戶不得自行隨意更換產(chǎn)品的電氣元件及系統(tǒng)配接狀態(tài)；
g.隔爆型產(chǎn)品的引入電纜最小外徑為φ6mm；
h.產(chǎn)品有冗余引入口，必須用我公司提供的堵頭堵封。
i.防爆產(chǎn)品使用一定周期后，必須更換老化件。如電纜引入裝置密封圈老化變質(zhì)時(shí)應(yīng)及時(shí)更換，我公司有配件，須在我公司購(gòu)買。
3.本安型防爆產(chǎn)品還應(yīng)注意
a.本產(chǎn)品符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分：通用要求》、GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第4部分：本質(zhì)安全型“i”》標(biāo)準(zhǔn)，防爆標(biāo)志為：ExiaⅡCT4，它適用于0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)，含有ⅡA～ⅡC類爆炸性氣體混合物場(chǎng)所。
b.本安參數(shù)：Ui=28VDC，Ii=93mA，Po=0.65W，Ci=0.045uF，Li=0.33mH；
c.產(chǎn)品安裝應(yīng)按照GB3836.15-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第15部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝（煤礦除外）》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。并由專業(yè)人員負(fù)責(zé)安裝。經(jīng)過(guò)防爆認(rèn)證合格的產(chǎn)品。不允許隨意更換或改動(dòng)影響防爆性能的元器件和結(jié)構(gòu)。
d.本產(chǎn)品必須與取得防爆合格證安全柵同時(shí)使用，安全柵須裝在安全場(chǎng)所，其安裝、使用、維護(hù)必須遵守安全柵使用說(shuō)明書；
e.當(dāng)產(chǎn)品用于連接爆炸性環(huán)境0區(qū)的本安型產(chǎn)品時(shí)，向安全柵供電的電源變壓器須符合GB3836.4-2000標(biāo)準(zhǔn)第8.1條款要求。
f.本安系統(tǒng)接線（圖11）
g.安全場(chǎng)所[Exia]ⅡC 危險(xiǎn)場(chǎng)所 ExiaⅡCT4
h.本安系統(tǒng)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：安全柵到本安產(chǎn)品之間連接電纜（或?qū)Ь€）允許總的分布電容和電感，Uo：安全柵的輸出電壓，Io：安全柵的輸出電流，Po：安全柵的輸出功率，Lo：安全柵允許的外部電感，Co：安全柵允許的外部電容；Ui：本安產(chǎn)品的輸入電壓，Ii：本安產(chǎn)品的輸入電流，Pi：本安產(chǎn)品的輸入功率，Li：本安產(chǎn)品的內(nèi)部電感，Ci：本安產(chǎn)品的內(nèi)部電容。符號(hào)詳細(xì)意義見(jiàn)GB3836.4-2000標(biāo)準(zhǔn)。
高爐煤氣流量計(jì)常見(jiàn)故障及排查
（流量計(jì)帶故障自檢程序，用戶通過(guò)顯示屏可查知部分原因?。?/div>
1.當(dāng)管道內(nèi)被測(cè)介質(zhì)流速為零時(shí)，流量計(jì)示值瞬時(shí)流量值不為零，造成該現(xiàn)象的主要原因有：
a.安裝前后流量計(jì)水平度不一致，以至靶片和靶桿因傾斜而產(chǎn)生軸向水平分力導(dǎo)致瞬時(shí)流量存在；
b.流量計(jì)長(zhǎng)期運(yùn)行，其傳感器內(nèi)部應(yīng)力釋放產(chǎn)生微變；
c.安裝或運(yùn)行過(guò)程中，嚴(yán)重過(guò)載造成零點(diǎn)漂移；
以上三種方式均可參照有關(guān)流量計(jì)清零的步驟和方法處理。
d.流量計(jì)殼體接地不良；
處理方法：用戶重新接地。
e.靶片、靶桿與測(cè)具之間被雜物卡??；
處理方法：關(guān)閉流量計(jì)前后閥門，用工具松開流量計(jì)過(guò)度部件與測(cè)量管之間的連接螺栓，并輕輕的晃動(dòng)過(guò)渡部件或取出，清理雜物后照原樣復(fù)位即可。
2.流量計(jì)工作過(guò)程中示值出現(xiàn)非正常增大，造成該現(xiàn)象的主要原因有：
a.靶片以及靶桿上掛有絲狀及帶狀雜物；
處理方法：參照處理雜物方法。
b.高結(jié)垢條件下，靶片和靶桿產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)垢，使受力元件靶板沿測(cè)量管軸線上投影面積增加，即靶片與測(cè)量管之間環(huán)形過(guò)流面積減少，進(jìn)而在相同流量下，傳感器受力增大，最終導(dǎo)致流量示值非正常增加；
處理方法：取下過(guò)渡部件，用工具將靶片和靶桿以及測(cè)量管內(nèi)壁上的圬物清除即可。
3.計(jì)量誤差大，造成該現(xiàn)象的原因很多，其最主要的原因?yàn)橐韵聨追N：
a.安裝時(shí)流量計(jì)與連接管道相對(duì)同心度出現(xiàn)較大錯(cuò)位，密封墊片未同心，從而形成節(jié)流阻件，極大影響被測(cè)介質(zhì)流態(tài)；
處理方法：調(diào)整安裝狀態(tài)。
b.流量計(jì)前后直管段太短，并于流量計(jì)前直接安裝了彎頭，閥門等極大干擾被測(cè)介質(zhì)流態(tài)部件；
處理方法：按照說(shuō)明書要求進(jìn)行安裝或?qū)α髁坑?jì)進(jìn)行實(shí)地實(shí)流標(biāo)定。
c.旁通管道泄漏；
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(jì)無(wú)示值或無(wú)發(fā)信號(hào)，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)于自帶電池的流量計(jì)，檢查電池是否裝穩(wěn)，觸點(diǎn)是否良好，以及電池是否有電。對(duì)于外接電源，應(yīng)檢查連接導(dǎo)線之間連接是否完好，導(dǎo)線是否導(dǎo)通，外供電源是否正常。
b.流量計(jì)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.用戶信號(hào)接收系統(tǒng)故障；
處理方法：檢查、排除故障。
5.流量計(jì)運(yùn)行過(guò)程中示值一直為零，此種現(xiàn)象主要原因有：
a.受力元件（靶片）脫落，導(dǎo)致傳感器無(wú)力感應(yīng)；
處理方法：裝配相同規(guī)格的靶片。
b.流量計(jì)傳感器無(wú)電壓輸出信號(hào)；
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(jù)有無(wú)變化。
c.被測(cè)介質(zhì)流量太小，低于流量計(jì)的最小刻度流量；
處理方法：返廠重新更換受力元件。
特別提示
1.更換電池
自帶電池供電的流量計(jì)，顯示屏出現(xiàn)模糊時(shí)，提示用戶電池電量將用盡。更換電池應(yīng)為相同技術(shù)參數(shù)的電池，我公司流量計(jì)采用低功耗設(shè)計(jì)，電池根據(jù)不同工況及電池自身情況下可使用一至四年。
2.環(huán)境要求
流量計(jì)使用環(huán)境溫度為-30度至70度，盡管自身有相當(dāng)?shù)姆雷o(hù)等級(jí)，對(duì)安裝在室外的流量?jī)x表要加以相應(yīng)遮雨及防碰撞措施。
