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淄博沃森測控科技有限公司
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直管型質(zhì)量流量計產(chǎn)品概述
直管質(zhì)量流量計是我公司根據(jù)科里奧利力原理開發(fā)的一種新型的流量測量儀表,可直接測量封閉管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量和介質(zhì)的密度。流量計主要由流量測量傳感器和信號轉(zhuǎn)換器兩部分組成。
一、主要特點
1、能夠直接測量流體的質(zhì)量流量(這對能源的計量和化學反應等生產(chǎn)過程檢測控制具有重要意義)
2、測量準確度高(測量準確度可保證在0.1%~0.5%)
3、可測比較大,一般保證基本準確度的可測比為10:1或20:1
4、應用范圍廣,除正常的流體測量外還可測量一般流體測量儀表較難測量的工業(yè)介質(zhì),如高粘度流體、各種漿液、懸浮液等
5、可在線測量被測介質(zhì)的密度、溫度等參數(shù),并以此派生測量溶液中溶質(zhì)的濃度
6、安裝要求不高,對上下游直管段無特殊要求
7、運行可靠、維修率低
二、應用領域
質(zhì)量流量計的特點確定了流量計可以在下述領域中得到廣泛的應用:
流體能源、流體原料、產(chǎn)品的計量,例如石油、化工原料及產(chǎn)品的裝車(裝船)、卸車(卸船)的計量及包裝計量;
石油、化工、食品、醫(yī)藥行業(yè)生產(chǎn)過程對物料的精準計量、控制;
高粘度物料的在線計量,例如瀝青、重油、油脂的計量;
有懸浮物及固體顆粒物物料的計量,例如水泥漿、石灰漿的計量;
易凝固物料的保溫計量,例如瀝青等易凝固物料的計量實現(xiàn)保溫狀態(tài)工作;
中高壓氣體的精確計量,例如CNG石油天然氣的計量;
微小流量測量,例如精細化工及醫(yī)藥行業(yè)微小流量的測量;
在線測量介質(zhì)的密度,并以此派生出測量溶液的溶質(zhì)所含的濃度,例如石灰漿液石灰濃度測量;
超低溫介質(zhì)流量的測量,例如液氮、液氧等液化氣的測量;
高溫介質(zhì)的流量測量,例如高溫油(溫度可達200~300℃)的測量;
高壓介質(zhì)的流量測量,例如石油鉆井固井用水泥漿流量的測量(高壓幾十MPa)等等。
三、工作原理
當一個位于以P為固定點(旋轉(zhuǎn)中心)作旋轉(zhuǎn)運動的管子內(nèi)的質(zhì)點做朝向旋轉(zhuǎn)中心或離向旋轉(zhuǎn)中心的運動時,將產(chǎn)生一慣性力,原理如圖1.1:
圖中質(zhì)量為δm的質(zhì)點以勻速υ在管道內(nèi)向右運動,而管道圍繞固定點P以角速度ω旋轉(zhuǎn)。此時這個質(zhì)點將獲得兩個加速度分量:
1、法向加速度αr(向心加速度),其量值等于ω2r,其方向朝向P點。
2、切向加速度αt(科里奧利加速度),其量值等于2ωυ,方向與αr 垂直。
由切向加速度產(chǎn)生的作用力稱為科里奧利力,其大小等于Fc=2ωυδm。在圖1.1中流體
δm=ρA×ΔX,因此科氏力可以表示為:
ΔFc=2ωυ×δm=2ω×υ×ρ×A×ΔX=2ω×δqm×ΔX
式中 A 為管道內(nèi)截面積
δqm=δdm/dt=υρA
對于特定的旋轉(zhuǎn)管道,其頻率特性是一定的,ΔFc僅取決于δqm 。因此直接或間接測量科氏力就可以測量質(zhì)量流量??剖显碣|(zhì)量流量計就是根據(jù)上述原理工作的。
實際的流量傳感器并非實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動,而代之以管道振動。其原理示意如圖1.2、圖1.3、圖1.4所示。一個彎管道的兩端被固定,在兩個固定點的中間位置給管道施加振動力(按管道的諧振頻率),使其以固定點為軸以其自然頻率ω振動。當管道內(nèi)沒有流體流動時,管道只受外加振動力作用,管道兩個半段振動方向相同,沒有相位差。當有流體流動時受管道內(nèi)流動的介質(zhì)質(zhì)點科氏力Fc的影響(在管道的兩個半段科氏力F1、F2大小相等、方向相反圖1.2),管道的兩個半段按相反的方向發(fā)生扭動,產(chǎn)生相位差(圖1.3、圖1.4),這一相位差同質(zhì)量流量成正比。傳感器的設計就是把科氏力的測量轉(zhuǎn)為對振動管兩側(cè)相位時差的測量,這就是科氏質(zhì)量流量計的工作原理。
四、傳感器規(guī)格及技術(shù)參數(shù)
1、傳感器規(guī)格、量程、零點穩(wěn)定性 表2.1
通徑(mm) | 流量范圍(kg/h) | 零點穩(wěn)定性(kg/h) |
8 | 0~960~1440 | 0.144 |
10 | 0~1500~2250 | 0.225 |
15 | 0~3000~4500 | 0.45 |
20 | 0~6000~9000 | 0.9 |
25 | 0~9600~14400 | 1.44 |
32 | 0~18000~27000 | 2.7 |
40 | 0~30000~45000 | 4.5 |
50 | 0~48000~72000 | 7.2 |
注:流量范圍給出了兩個參數(shù),中間參數(shù)為標準流量范圍,一般出廠檢驗按此量程進行檢驗,同時也建議用戶在此量程范圍內(nèi)選用儀表;后一個參數(shù)為保證傳感器穩(wěn)定工作的上限流量范圍。
2、密度(液體)測量范圍和精度(配FT-52X系列轉(zhuǎn)換器),測量范圍:0.3~3.000g/cm3 測量精度:±0.002g/cm3
3、溫度測量范圍和精度(配FT-52X系列轉(zhuǎn)換器 ,測量范圍:-50~200℃ 測量精度:±1℃
4、被測介質(zhì)工作溫度:-50℃~200℃
5、適用環(huán)境溫度:-40℃~60℃
6、材質(zhì):測量管 316L 外殼 304
7、工作壓力:0~4.0MPa
注:傳感器的實際耐壓各規(guī)格不同,這里只是標準耐壓。
8、防爆標志:Ex d [ia]ⅡC T6 Gb
五、傳感器外形尺寸及重量
(1)直管質(zhì)量流量計一體式外形示意圖
直管型質(zhì)量流量計一體式安裝尺寸表 表2.3
規(guī) 格 | A | B | C | D | 重量 |
mm | mm | mm | mm | kg | |
008 | 487 | 44 | 235.5 | 82 | 10 |
010 | 537 | 49.5 | 236 | 87 | 12.5 |
015 | 617 | 52.5 | 238 | 87 | 15 |
020 | 680 | 57.5 | 251 | 106.5 | 17 |
025 | 746 | 70 | 257 | 117 | 23.5 |
040 | 952 | 75 | 200.5 | 157 | 28 |
050 | 1042 | 81.5 | 279 | 157 | 30 |
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