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科里奥利质量流量计

。发布日期:2012-11-26 09:02:59   来源:www.styb.cn

科里奥利质量流量计(Coriolis Mass Flowmeter)简称科氏力流量计,是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中,产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。基于科里奥利原理的流量仪表的开发始于20世纪50年代初,但直到70年代中期第一台质量流量计才推向市场。由于它实现了真正意义上的高精度的直接质量流量测量,测量结果不受温度、压力、浓度影响,量程比宽,并可测量密度、温度、浓度多个物理参数等诸多优点,现已在石油、化工、制药、食品及其他工业过程中广泛应用。SMF系列质量流量计是上太仪表全新自主研发的产品,拥有多项专利技术,产品性能达到国际先进水平,产品以其稳定、可靠、易用而深受用户欢迎,为客户节约投资、提高生产效率。

SMF系列质量流量计

 

质量流量计优点

 

• 直接测量质量流量,有很高的测量精确度,在工厂标定精度高达0.05%,工况现场可达0.2%。

• 对应对迎流流速分布不敏感,因而无上下游直管段要求;

• 测量灵敏,测量范围宽,量程比可达1:500;
• 可测量流体范围广泛,包括高粘度液的各种液体、含有固形物的浆液、含有微量气体的液体、有足够密度的中高压气体。
• 测量管的振动幅小,可视作非活动件,测量管路内无阻碍件和活动件。
• 测量值对流体粘度不敏感,流体密度变化对测量值得值的影响微小。
• 可做多参数测量,如同期测量密度,并由此派生出测量溶液中溶质所含的浓度。

质量流量计技术参数

被测介质:

液体,高压气体

测量直径:

10mm~200mm

测量项目:

质量流量、体积流量、密度、温度

密度测量范围:

0.2g/cm3~2.5g/cm3

介质温度:

-196℃~+250℃

流量测量误差:

液体0.2%R+Cz,0.15%R+Cz,气体0.5%R+Cz,1.0%R+Cz,

密度测量误差:

0.002g/cm3

温度测量误差:

≤1℃

信号形式:

电流4~20mA,脉冲0~2000HZ, RS485(可选),HART(可选)

供电电源:

外供24VDC

测量管材料:

304,316L,亦可按用户要求协商提供

防爆等级:

本安型ExibIICT4,隔爆型ExdIICT4

外壳防护等级:

 IP67

法兰标准:

 国标GB/T系列标准,也可以根据用户要求特殊加工。

 

质量流量计测量原理

通过旋转运动产生科里奥利力是困难的,目前产品均代之以管道振动产生的,即由两断端固定的薄壁测量管,在中点处以测量管谐振或接近谐振的频率所激励,在管内流动的流体产生科里奥利力,使测量管中点前后两半段产生方向相反的挠曲,用电磁学方法检测挠曲量以求得质量流量。下图为质量流量计传感器结构图:

质量流量计传感器结构1-支撑管   2-薄壁测量管  3,6-检测线圈 4-驱动线圈  5-外壳

 

当管道内没有介质流动时,测量管只受外加振动力作用,入口和出口处检查线圈检测到的交流电信号是同相位的。当介质流动的时候,由于科里奥利效应,测量管产生扭曲,两端的检测线圈检测到的交流电信号存在相位差。流量越大,相位差越大,而且其相位差△T与流量的大小成正比关系。这样,可以利用△T作为质量流量的标定系数,即可以用△T代表每秒有多少克流量流过,从而实现质量流量的测量。
 
质量流量计相位差

 

 

 

1)、流量传感器安装一般要求

    相对于其他类型的流量计,质量流量计具有安装简便、易于使用、测量精度高以及直接质量测量等优点,尤其是没有直管段要求的特点,用户可因地制宜的选择安装位置,节约安装成本。

◆         安装位置应避免电磁干扰。传感器、变送器的安装位置以及电缆铺设应尽量远离易产生强电磁场的设备,如大功率马达、变压器设施、变频设备等。

◆        工艺管道应对中,两侧法兰应平行。严禁用传感器硬行拉直上、下游工艺管道,否则将影响测量甚至损坏传感器。另外在两侧的工艺管道近法兰处(约2~10倍管径处)应有稳固的支撑。

◆         在传感器的上、下游管道上,建议安装截止阀及旁路以方便调零、日常维护及确保传感器在不工作时亦可处于满管状态。使用流量计下游的调节阀进行流量控制。

 

◆         在测量易汽化介质时,流量计下游建议安装压力表,供检查下游压力。建议流量计后面的工艺管道与流量计保持相同口径一段距离,另外在流量计后安装阀门以调节适当的背压,防止汽化或气穴发生。若介质在流量计中发生汽化或气穴将影响测量精度,严重时导致流量计无法正常工作。

◆         安装时要注意流量计外壳上的流向标志,其箭头指向与变送器内部组态的流量方向是一致的。

◆         对于新建管线,要在完成管道预置和管道吹扫后再安装传感器,避免由于管道施工对传感器造成的意外损坏及避免杂物进入传感器。仪表的搬运设备要操作可靠,做到轻起轻放,跌落和磕碰等易造成传感器永久损坏。

 

  

2)、流量传感器安装姿势和位置

流量传感器测量管内残留固形物、结垢、潴留气体等均将影响测量精度。一般说装于自下而上流动的垂直管道较为理想;但对于非直形测量管质量流量计装在垂直管道还是水平管上。取决于管道振动状况和应用条件。安装位置必须使测量管内充满液体,例如水平管道上流体流过质量流量计后直接放如入容器而无背压,测量管往往不能充满,会使输出信号激烈波动。

3)、截止阀和控制阀的安装

   为使调零时没有流动,质量流量计上下游设置截止阀,并保证无泄漏。控制阀应装在质量流量计下游,质量流量计保持尽可能高的静压,以防止发生气蚀和闪蒸(fIashing)。

4)、脉动和振动

   为勿使流程中发生的和外部的机械振动影响质量流量计,向我厂询问所提供质量流量计的共振频率范围,以判断现场脉动或振动频率是否接近质量流量计的共振频率。亦可向我厂提供现场振动状况咨询是否需要采取下列措施,如:1)设置脉动衰减器,2)设置振动衰减器或柔性连接管,3)特殊的流量传感器的夹装固定设备,等等。

5)、防止质量流量计间相互影响

   同一型号两台质量流量计串联安装,或多台质量流量计接近地并行(或并联)安装,尤其装在同一支撑台架时,测量管振动会使各质量流量计间相互影响,产生干扰而引起异常振动,严重时使仪表无法工作。安装时应采取防范措施,如;向我厂提出错开接近仪表的共振频率值;拉开流量传感器距离,不设置在同一台架上,独立设置支撑架;流量传感器异方向安装;流量传感器间设置防振材料隔离等方法。

SMF质量流量计选型表

SMF-□□□□□□-□□□-□□□□ 
   │    │││ ││   │││
   │    │││ ││   ││└─ 测量管材质:01-316L;02-哈氏合金;09-其他
   │    │││ ││   │└── 防爆标识:A-本安型 D-隔爆型
   │    │││ ││   └─── 输出形式:I-4~20mA P-脉冲 H-HART输出 R-485输出
   │    │││ ││                  
   │    │││ │└───── 压力等级:16:1.6MPA;25:2.5MPA;40:4.0MPA 
         │    │││ │                   
   │    │││ └────── 温度等级:C-常温型(-40~80℃) G-高温型(-40~180℃)
         │    │││                           D-低温型(-200~60℃)
         │    ││└─────── 显示方式:1:一体式显示;2:分体式显示
   │    │└──────── 传感器版本:默认1          
         │    │       
   │    └───────── 连接方式:A: 法兰式; B:螺纹式;                             
      └──────────── 通径(mm): DN10~200mm
 
 

选型示例:SMF-25A11-C16-IA01含意为:SMF系列科里奥利质量流量计,法兰式连接,公称口径25mm,介质温度为常温,公称压力为1.6Mpa,4~20mA输出,防爆标志为本安型,测量管接液材质316L。

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