AIRTAC調壓過濾器選型要求及選用原則

【資料簡介】

AIRTAC調壓過濾器選型要求及選用原則

AIRTAC調壓過濾器選型要求及選用原則

　　AIRTAC調壓過濾器具有精度高、壽命長的特點，在化工、環保、冶金等多個領域和行業都有所應用。但是在使用過程中，由于多方面的因素的影響，很容易會引起電磁流量計測量結果的不準確。那么造成電磁流量計產生誤差的原因是哪些呢？

　　AIRTAC調壓過濾器管內液體未充滿：由于背壓不足或流量傳感器安裝位置不良，致使其測量管內液體未能充滿，故障現象因不充滿程度和流動狀況有不同表現。若少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流，故障現象表現為誤差增加，即流量測量值與實際值不符；若流動是氣泡流或塞狀流，故障現象除測量值與實際值不符外，還會因氣相瞬間遮蓋電表面而出現輸出晃動；若水平管道分層流動中流通截面積氣相部分增大，即液體未滿管程度增大，也會出現輸出晃動；若液體未滿管情況較嚴重，以致液面在電以下，則會出現輸出超滿度現象。

　　AIRTAC調壓過濾器液體中含有固相：液體中含有粉狀、顆粒或纖維等固體，可能產生的故障有；①漿液噪聲；②電表面玷污；③導電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電或襯里；④襯里被磨損或被沉積物覆蓋，流通截面積縮小。

　　AIRTAC調壓過濾器和接地環材質選擇不當引發的問題：因材質與被測介質不匹配而引發故障的電磁流量計與介質接觸的零部件有電與接地環，匹配失當除耐腐蝕問題外，只要是電表面效應。

　　AIRTAC調壓過濾器在測量蒸汽時，不要超出儀表的上限流速.上限流速受介質可壓縮性質的限制，下限流速受雷諾數和傳感器靈敏度的限制，建議擇渦街流量計正常流量好在正常流量范圍的1/2~2/3之間。

　　AIRTAC調壓過濾器渦街流量計安裝正確與否直接影響其準確計量。安裝儀表時應注意以下幾點:、安裝應符合儀表使用說明書的要求，保證渦街流量傳感器上、下游直管段的長度.二、上、下游配管內徑應與傳感器內徑相同.三、配管應與傳感器同心.四、密封墊不能凸入管道內，其內徑可比傳感器內徑大1mm~2mm.五、傳感器安裝場所應盡量避開振動源，加裝管道支撐物是有效的減震方法.六、電氣安裝應注意傳感器與轉換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接，其距離不應超過使用說明書的規定，布線時應遠離強功率電源線，應盡量用單獨金屬套管保護.應遵循"點接地"原則.整體型和分離型都應在傳感器側接地，轉換器外殼接地點應與傳感器"同地".這樣可以有效地避免雷擊對儀表造成傷害。

　　AIRTAC調壓過濾器溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝位置應遵循JJG1029-2007《渦街流量計檢定規程》7.1.1.4和7.1.15要求，溫度測量位置設在流量計下游(2~5)D處(D為管道直徑)，壓力測量位置應在流量計下游側(2~7)D處.取壓孔軸線應垂直于測量管軸線直徑為(4~12)mm.溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝方式應遵循GB50093-2002《自動化儀表工程施工及驗收規范》4.2、4.3及5.4的要求.壓力取源部件與溫度取源部件在同管段上時，壓力應安裝在溫度取源部件的上游側。

　　當流體靜止時，熱源兩端對稱放置的溫差電偶指示溫度相等。 常用的旁通管式質量流量計把管路用細管分成無數小型管路，再把其中個管路引出來，把傳感器置于旁通管外，此方法測量元件與介質隔開，但是響應速度和精度稍低，通過加工技術的進步，流量計的精度和重復性都有了很高的進步。

　　AIRTAC調壓過濾器雙孔板差壓式質量流量計。在管道A、B處安裝兩個相同的孔板。在分流管道中裝有兩個相同的可產生方向相反的恒定體積流量q的定流量泵。兩孔板前后壓力差△P=P1-P3=4KρQq，與ρ、Q成正比。式中K為常系數，ρ為密度，Q為管道體積流量，ρQ即為質量流量。

　　C流量計雙葉輪式質量流量計。在殼體內同軸地安裝兩個葉片角不等的葉輪，中間用彈簧連成體。兩輪受到的轉矩之差,使彈簧扭轉角α。 α與質量流量M 和角頻率&owega;之積成比例,即α ∝M&owega;。測出角位移 α所需的時間 , 即可測出M 值。測量的方法是：在殼體上裝兩個電磁檢測器，當個渦輪產生脈沖時,開始計數。第二個渦輪產生脈沖時,停止計數。根據計數器的標準頻率測出時間t，進而求出M 值。

　　AIRTAC調壓過濾器間接式質量流量計有 3種主要型式:速度式流量計與密度計的組合,節流式（或靶式）流量計與容積式流量計的組合，節流式（或靶式）流量計與密度計組合。

　　AIRTAC調壓過濾器帶微型機的質量流量測量儀表又稱為質量流量計算機，是種通用性的新型流量測量儀表。它可以輸入流體的密度、流量(渦輪流量計、節流流量計)、比重、溫度、壓力、熱量等信號。

　　AIRTAC調壓過濾器在工作的過程中，要做好檢測跟維護。科氏質量流量計在使用的過程中，會出現零點漂移的情況，要學會分析零點漂移的原因，找到解決的方法。

　　AIRTAC調壓過濾器的安裝方法：

　　1、安裝位置的選擇應避免電磁干擾。傳感器、變送器的安裝位置以及電纜鋪設應盡量遠離易產生強電磁場的設備，如大功率馬達、變壓器設施、變頻設備等。

　　2、質量流量傳感器安裝應使傳感器流向標識與流體流向致。并使箭頭指向與變送器內部組態的流量方向致。(注：質量流量計可以雙向使用。如果安裝方向與實際流向相反，修改變送器內的流向組態即可。)

　　2、質量流量計是根據測量管振動原理測量的流量儀表，因此傳感器安裝時應考慮在兩側的工藝管道近法蘭處(約2～10倍管徑處)做堅固的支撐，避免儀表及相關管路產生震動。若強烈的管道振動不可避免時，建議用柔性管將管道系統與儀表傳感器隔離。

　　4、因質量流量計是依據科氏力原理工作的，為避免重力對計量精度的影響。質量流量計的測量管無論是向上還是向下安裝，都要盡量使測量管與地平面保持垂直或水平。

　　5、安裝時連接法蘭面應相互平行，應使兩個法蘭的中心位于同軸線避免產生附加應力。嚴禁用傳感器硬行拉直上、下游工藝管道，否則將影響測量甚損壞傳感器。

　　6、在傳感器的上、下游管道上，建議安裝截止閥及旁路以方便調零、日常維護及確保傳感器在不工作時亦可處于滿管狀態。使用流量計下游的調節閥進行流量控制。

　　AIRTAC調壓過濾器結構和原理的基礎上，結合其技術特點和應用需求，從流量計算、量值修正以及流量計技術選型和安裝要求等方面進行了較為系統的論述和研究。 希望能為廣大計量工作者更好的掌握轉子流量計應用技術，實現對流量的準確測量提供幫助。

　　AIRTAC調壓過濾器是常用的節流式流量計之，具有結構簡單、制造容易、測量范圍寬 ( 量程比可達 10:1) 、測量度較高 ( 誤差 ±5％ 左右 ) 、示值直觀、維護方便、壓損小等優點，是現代生活和工業中應用廣泛的計量器具。

　　在計量技術水平日益發展、測量精度需求不斷提高的今天，計量工作者只有全面了解轉子流量計的結構原理、流量計算、量值影響因素與修正方法、以及流量計的選型、安裝要求，才能選出需求的計量儀表，實現測量效果。 作者希望本文給計量工作者帶來些許幫助。

　　AIRTAC調壓過濾器由兩部件組成， 是從下向上逐漸擴張的錐形管，二是置于錐形管中，可沿管中心線上下移動、密度比流體稍大的轉子（圖1 轉子流量計原理圖）。錐形管由玻璃、塑料或金屬材質制成。 玻璃或塑料材質的錐形管上刻有流量刻度，透過錐管可看到透明流體中轉子的位置及所對應的刻度值； 金屬材質錐形管中轉子位置通過磁性耦合等方式傳遞管外，在面板上顯示量值。

　　當測量流體的流量時，流體從錐形管下端流入沖擊轉子，對它產生個作用力，力的大小隨流量大小而變化；當流量足夠大時，所產生作用力將轉子托起，使之升高；流體經轉子與錐形管壁間的環形斷面從上端流出。 當流體對轉子的作用力等于轉子重量時，轉子因受力平衡而停留在某位置；這個位置與流量有相互對應的關系，據此位置，即可求得流量值。

　　AIRTAC調壓過濾器轉子在錐形管中受三個力：重力、動壓力和浮力，三力平衡時，轉子重力 = 動壓力 + 浮力。 當流速變大或變小時，轉子將向上或向下移動，流體流動的截面積也發生變化，直達到平衡時對應的流速，轉子在新的位置上穩定。因此，轉子穩定時受力關系公式如下：V （ ρ t －ρ f ） g＝△p · A （ 1 ）其中： ρ t - 轉子密度； ρ f - 流體密度； g-  重力加速度； V- 轉子體積；△p- 轉子前后壓差； A- 轉子大截面積。

　　AIRTAC調壓過濾器結合公式（ 1 ），并參照孔板流量計流量與節流壓差間的關系方程式：得轉子流量計流量公式：其中： Q v - 流量值； a 0 - 流量系數（與轉子形狀、流體狀態、流量計結構和流體物理性質等因素有關， 只能由實驗來確定）； A 0 - 環隙面積，對應于轉子高度 h ；近似有： A 0 =ch ；系數 c 與轉子和錐形管的幾何形狀及尺寸有關； ρ t - 轉子密度； ρ f -流體密度； A t - 轉子大截面積。流量方程式可寫成：公式3【公式3】

　　由公式（ 4 ）可知，轉子的停浮高度 h 與流量 q v 成對應關系；根據高度的不同來標刻流量值，即可在實際應用中即時讀取流量值。從式（ 4 ）可知，被測流體的密度不同，流量大小與轉子高度之間的對用關系也不同。 因受標定設備的限制，廠商不可能對所有流量計都做實液標定，故測量非標定介質時，應對讀出的測量值進行修正，以保證度。

　　對于液體，其密度為常數，只需修正被測液體和標定液體不同造成的影響即可；而氣體因具有可壓縮性，還應考慮標定狀態和實際狀態不同時溫度和壓力的影響。通常，標定狀態默認為：溫度 T=293.16K ，壓力 p=101325Pa 。根據流量計算公式，進行如下分析：

　　AIRTAC調壓過濾器液體流量的測量值修正：

　　流量計對液態類流體的測量示數通常采用水為參照流體，在標定狀態下進行標定。 實際測量非水液體流量時，只需修正被測液體和標定液體（水）之間密度差異而造成的影響，即可按（ 8 ）式進行修正換算。此時， ρ 0 為標定流體的密度， ρ 為被測流體的密度。

　　AIRTAC調壓過濾器氣體流量的測量值修正：

　　流量計對氣態類流體的測量示數采用空氣為參照物，在標定狀態下進行標定。由于氣體的密度受溫度、壓力變化的影響較大，故不僅應隨著被測氣體與標定氣體之間的密度不同進行換算，而且要隨工作狀態時溫度和壓力與標定狀態的不同進行修正換算。為簡化氣體流量值的修正，一般可以忽略黏度對流量系數的影響。

　　AIRTAC調壓過濾器測量非標定狀態下的空氣流量時，可直接使用式（ 9 ）計算。但 ρ 為被測氣體在工作狀態下的密度，實際使用起來較為不便。為此，可以將流體密度和所處狀態分開修正，即先在標定狀態下對被測流體的密度進行修正，然后再進行狀態修正。 后的修正公式為：公式10其中： p 0 - 標定狀態下的壓力； p- 工作狀態下的壓力； T 0 -標定狀態下的溫度； T- 工作狀態下的溫度； ρ′- 被測氣體在標定狀態下的密度。

　　AIRTAC調壓過濾器可以看出，流量系數也是影響測定結果的個重要參數。它因轉子的形狀不同而有所不同。雖然轉子形狀是制造廠按儀表結構和流量測量范圍選擇合適形狀而設計的， 不屬于使用者考慮的范疇，但使用者應了解轉子形狀與測量值準確程度的關系。般情況而言，測量同種流體時，哪種形狀的轉子在錐形管中的高度越高，則使用這種轉子的流量計的流量系數就越小，其測量精度就越高。 可根據這特點，選擇更為適合自身需求的轉子流量計。