一體管段式科氏力質(zhì)量流量計(jì)流體變送器

一、產(chǎn)品詳細(xì)介紹

上海有恒測控技術(shù)有限公司生產(chǎn)研發(fā)的UHCMF型一體管段式科氏力質(zhì)量流量計(jì)流體變送器是一種智能精密質(zhì)量流量測量儀表?？评飱W利質(zhì)量流量計(jì)精度比較高、重復(fù)性也比較好的產(chǎn)品，采用的是科氏力傳感器，使用單臺(tái)科氏力質(zhì)量流量計(jì)就可直接測量質(zhì)量流量、介質(zhì)密度、溫度，讓用戶更直接了解 流體的運(yùn)行過程。

UHCMF系列質(zhì)量流量計(jì)由兩單元組成：質(zhì)量流量計(jì)傳感器和質(zhì)量流量計(jì)關(guān)聯(lián)電子單元（即變送器），流量傳感器由外殼、微振動(dòng)測量管、振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和信號(hào)檢測器及溫度補(bǔ)償元件等主要部件組成。當(dāng)流體通過振動(dòng)測量管時(shí)，在流體推動(dòng)及外加于測量管的振動(dòng)力作用下，測量管將獲得附加的科里奧利力，其大小與流體的質(zhì)量流量成正比，將科里奧得力引起的測量管的微小扭曲導(dǎo)致振動(dòng)時(shí)的相位差轉(zhuǎn)換為線性的電信號(hào)輸出，即可獲得質(zhì)量流量的指示。

二、工作原理解析

上海有恒測控技術(shù)有限公司生產(chǎn)研發(fā)的UHCMF型一體管段式科氏力質(zhì)量流量計(jì)流體變送器的工作原理是當(dāng)一根管子繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，讓一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)通過管子向外端流動(dòng),即質(zhì)點(diǎn)的線速度由零逐漸增大，質(zhì)點(diǎn)被賦予了能量，隨之產(chǎn)生的反作用力Fc(即慣性力)將使管子的旋轉(zhuǎn)速度減緩，使管子運(yùn)動(dòng)發(fā)生滯后。相反，讓一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從外端通過管子向原點(diǎn)流動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)的線速度由大逐漸減小趨向于零，質(zhì)點(diǎn)的能量被釋放出來，隨之產(chǎn)生的反作用力Fc將使管子的旋轉(zhuǎn)速度加快,使管子運(yùn)動(dòng)發(fā)生超前。如圖1a所示。這種能使旋轉(zhuǎn)的管子運(yùn)動(dòng)發(fā)生超前或滯后的力就稱為科里奧利力，簡稱科氏力。這是19世紀(jì)法國科學(xué)家科里奧利提出的。

將繞著同一根軸線以相同相位旋轉(zhuǎn)的兩根相同管子的外端用同樣的管子連接起來，如圖1b所示。當(dāng)管子內(nèi)沒有流體流過時(shí)，連接管與軸線是平行的。而當(dāng)管子內(nèi)有流體流過時(shí) ,由于科氏力的作用，兩根旋轉(zhuǎn)管發(fā)生相位差，連接管就不再與軸線平行?？剖狭髁坑?jì)就是利用這一原理制成的?？剖狭髁坑?jì)通常是以振動(dòng)代替旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不適于實(shí)際應(yīng)用。即由兩端固定的薄壁測量管，在中心處加以測量管諧振或接近諧振的激勵(lì)。這樣，如果把測量段看作是從中心分開的兩段，那么這兩段就相當(dāng)于分別圍繞兩端固定點(diǎn)做來回旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)流體從一端流向另一端時(shí)，就產(chǎn)生了科里奧利力，使測量管中點(diǎn)前后兩半段產(chǎn)生方向相反的扭曲,進(jìn)而產(chǎn)生相位差。測出扭曲量-扭角的大小，或測出兩段管通過中心平面的時(shí)間差Δt，就可以得知質(zhì)量流量。通常以電磁或光學(xué)原理測量。
科氏流量計(jì)的振動(dòng)管(測量管) 的形狀有多種,但總的說來可分為彎管與直管兩種，其中又有單管與雙管之分。

三、功能特點(diǎn)優(yōu)勢

1可直接測量流體的質(zhì)量流量和流體的實(shí)時(shí)密度；

2流量計(jì)管道內(nèi)部無可能部件，運(yùn)行可靠、穩(wěn)定，維修率低；

3計(jì)量精度等級(jí)比較高（0.2%~0.1%）；

4安裝要求低（對(duì)儀表的前后直管段要求不高）；

5可直接測出管道內(nèi)流體的密度；

6應(yīng)用范圍廣(可測量各種漿液、懸浮液、高粘度流體等) ；

7采用了多變量數(shù)字處理系統(tǒng)，強(qiáng)化了信號(hào)的濾波，大大提高了信號(hào)測量的敏感度及準(zhǔn)確性，加快了相應(yīng)速度，使得測量更加可靠穩(wěn)定；

8具備了密度、溫度測量功能；

四、選型技術(shù)參數(shù)要求

【傳感器型號(hào)】

【轉(zhuǎn)換器型號(hào)參數(shù)】

安裝尺寸表——【U型傳感器安裝尺寸表】

注：E 表示一體化安裝轉(zhuǎn)換器后中心高度增加部分的尺寸

【三角形傳感器安裝尺寸表】

注：A尺寸會(huì)根據(jù)連接方式的變化而有變化，這里只是參考參考尺寸。對(duì)DN10、DN15而言是夾持段尺寸，其他則是標(biāo)準(zhǔn)配置法蘭間尺寸。E表示一體化安裝轉(zhuǎn)換器后總高度增加部分的尺寸。

五、科氏力質(zhì)量流量計(jì)的安裝注意事項(xiàng)

(1)流量傳感器安裝一般要求由于測量管形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的差異，同一口徑、相近流量范圍、不同型號(hào)傳感器的重量和尺寸差別很大，例如 80口徑的儀表，輕者 45 kg ，重者達(dá) 150 一 200 kg 。安裝要求亦千差萬別，因此必須按照制造廠規(guī)定的安裝方法和注意事項(xiàng)進(jìn)行安裝，例如有些型號(hào)流量傳感器直接連接到管道上即可，有些型號(hào)卻要求設(shè)置支撐架或基礎(chǔ)。為避免管道振動(dòng)對(duì)儀表的影響，有時(shí)候傳感器與管道之間要用柔性管連接，而柔性管與傳感器之間又要有一段由支撐件固定的剛性直管。選購之前應(yīng)向擬購科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的廠商索取安裝使用說明書，以便參照比較和選擇。安裝設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使其有長的使用壽命，為除去過早磨損和產(chǎn)生測量誤差的固形物和夾雜氣體，按流體和管道條件在傳感器上游裝過濾器或氣體分離器等保護(hù)裝置。若希望能在現(xiàn)場在線校準(zhǔn)儀表，應(yīng)考慮引流連接口和閥，以及相應(yīng)的空間。

(2)流量傳感器安裝位置流量傳感器測量管內(nèi)殘留固形物、結(jié)垢、滯留氣體等均將影響測量精度。一般裝于自下而上流動(dòng)的垂直管道較為理想；但對(duì)于非直線形測量管科氏力質(zhì)量流量計(jì)裝在垂直管道還是水平管上，取決于管道振動(dòng)狀況和應(yīng)用條件。安裝位置必須使測量管內(nèi)充滿液體，例如水平管道上流體流過科氏力質(zhì)量流量計(jì)后直接放人容器而無背壓，測量管往往不能充滿，會(huì)使輸出信號(hào)激烈波動(dòng)。

(3)截止閥和控制閥的安裝為使調(diào)零時(shí)沒有流體流動(dòng)，應(yīng)在科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的上、下游設(shè)置截止閥，并保證無泄漏?？刂崎y應(yīng)裝在科氏力質(zhì)量流量計(jì)下游，科氏力質(zhì)量流量計(jì)保持盡可能高的靜壓，以防止發(fā)生氣蝕和閃蒸 ( flashing ）。

(4)脈動(dòng)和振動(dòng)為避免流程中的和外部的機(jī)械振動(dòng)影響科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，應(yīng)向制造廠詢問所提供的科氏力質(zhì)量流量計(jì)的共振頻率范圍，以判斷現(xiàn)場脈動(dòng)或振動(dòng)頻率是否接近科氏力質(zhì)量流量計(jì)的共振頻率。亦可向制造廠提供現(xiàn)場振動(dòng)狀況，咨詢是否需要采取下列措施，如：

① 設(shè)置脈動(dòng)衰減器；

② 設(shè)置振動(dòng)衰減器或柔性連接管；

③ 特殊的流量傳感器的夾裝固定設(shè)備，等等。

(5)防止科氏力質(zhì)量流量計(jì)間相互影響同一型號(hào)兩臺(tái)科氏力質(zhì)量流量計(jì)串聯(lián)安裝，或多臺(tái)科氏力質(zhì)量流量計(jì)比較近距離地并行（或并聯(lián)）安裝，尤其裝在同一支撐臺(tái)架時(shí)，測量管振動(dòng)會(huì)使各科里奧利質(zhì)量流量計(jì)間相互影響，產(chǎn)生干擾而引起異常振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)使儀表無法工作。安裝時(shí)應(yīng)采取防范措施，如：向制造廠提出錯(cuò)開接近儀表的共振頻率值；拉開流量傳感器距離，不把傳感器設(shè)置在同一臺(tái)架上，獨(dú)立設(shè)置支撐架；流量傳感器反方向安裝；流量傳感器間設(shè)置防振材料以隔離等方法。

(6)管道應(yīng)力和扭曲科氏力質(zhì)量流量計(jì)法蘭與管道法蘭連接，旋緊螺栓時(shí)要均勻，勿使科氏力質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)生應(yīng)力（例如管道兩法蘭平面不平行所致）。若在布設(shè)管道時(shí)預(yù)接人與科氏力質(zhì)量流量計(jì)同樣長度的短管，可防止不良布管形成的應(yīng)力。在使用過程中由于工藝流程壓力和溫度變化，科氏力質(zhì)量流量計(jì)會(huì)受到管線軸向力或彎曲／扭曲力，影響測量性能，要做好必要的固定支架。

(7)強(qiáng)腐蝕性漿液的使用測量強(qiáng)腐蝕性漿液好選用直管單管型測量管。并且要使測量管處于垂直位置，以免管壁磨損不勻，縮短使用壽命。然而管壁厚度變薄會(huì)降低測量管剛性而改變流量測量值，因此在這種場所的運(yùn)行初期要定期監(jiān)測，確認(rèn)使用周期。測量管內(nèi)壁結(jié)垢或沉積也會(huì)影響測量精確度，因此要定期清洗。

(8)零點(diǎn)漂移和調(diào)零零點(diǎn)漂移來自流量傳感器部分。

六、流量信號(hào)轉(zhuǎn)換器介紹

流量信號(hào)轉(zhuǎn)換器是與科氏力質(zhì)量流量計(jì)傳感器配套使用的流量測量信號(hào)轉(zhuǎn)換儀表。它由信號(hào)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換器及顯示器組合而成，具有傳感器振管驅(qū)動(dòng)、相位信號(hào)檢測、流量運(yùn)算顯示、流量積算、信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)裙δ?，與我公司生產(chǎn)的科氏質(zhì)量流量傳感器合為一體，組成具有就地顯示功能的質(zhì)量流量計(jì)。

現(xiàn)已開發(fā)配套的轉(zhuǎn)換器有四種型號(hào)。轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)充分考慮了不同用戶的使用要求，除正常測量顯示介質(zhì)質(zhì)量流量、密度、溫度、累計(jì)流量值，還可實(shí)現(xiàn)單向計(jì)量控制、質(zhì)量流量/體積流量換算顯示測量、介質(zhì)濃度測量、管道吹掃辨別等多種附加功能。同時(shí)具有現(xiàn)場自動(dòng)對(duì)故障狀態(tài)顯示報(bào)警、超量報(bào)警提示、多種標(biāo)準(zhǔn)脈沖頻率輸出選擇等功能，方便儀表的使用和維護(hù)。

科氏力質(zhì)量流量計(jì)的各型號(hào)轉(zhuǎn)換器功能參數(shù)列表如下：

七、轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)參數(shù)

（1）測量、顯示參數(shù)：

測量參數(shù)：質(zhì)量流量、體積流量、介質(zhì)工作密度、介質(zhì)工作溫度

顯示：雙排LED顯示 、三排LCD顯示；視窗尺寸：62×32mm（W×H）54×40mm（W×H）（Φ80mm）

測量顯示精度：0.05%

測量顯示單位：

質(zhì)量流量：g/h、kg/h、t/h、g/m、kg/m、t/m

體積流量：cm3/h、dm3/h、m3/h、cm3/m、dm3/m、m3/m

密度：kg/m3或 g/cm3

溫度：℃、K、℉

（2）轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)

轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)：

0～10000Hz  脈沖信號(hào) 流量信號(hào) 集電極開路信號(hào)

當(dāng)量脈沖信號(hào) 流量信號(hào) 集電極開路信號(hào)

4～20mADC電流信號(hào)，流量、密度輸出信號(hào)任選其一

電流輸出負(fù)載能力：不小于750歐姆（24VDC 電源）

注：可根據(jù)需要提供兩路電流信號(hào)

輸出信號(hào)精度：脈沖信號(hào)0.05%；電流信號(hào)0.2%

通訊信號(hào)：RS485 MODBUS協(xié)議

（3）使用環(huán)境溫度：-40～60℃

（4）供電電源：

18～36VDC電源功率：7W（基本電源）

85～265VAC電源功率：10W（附加電源）

（5）儀表防護(hù)及防爆：

防護(hù)等級(jí)：IP67

防爆等級(jí)：Ex d [ia]ⅡC T6 Gb

（6）結(jié)構(gòu)尺寸、重量：Φ125×180mm 2.7kg

八、儀表常見故障處理方法

【零點(diǎn)漂移大】

故障原因：

1.流量計(jì)中介質(zhì)是否滿管，且不流動(dòng)。

2.流量計(jì)安裝管道是否固定，附近是否有較強(qiáng)振源或變頻器等干擾

3.傳感器安裝有應(yīng)力

解決方法：

1.打料等方式使流量計(jì)滿管，關(guān)閉流量計(jì)兩端閥門

2.加支撐或改用軟管連接

3.連接管路與傳感器接口要同一軸心

【瞬時(shí)流量顯示不正?！?/span>

故障原因：

1.管道實(shí)際流量是否超過儀表設(shè)置的較大量程。

2.連接傳感器管線是否有強(qiáng)烈振動(dòng)。

3.查看流量計(jì)零點(diǎn)是否正常。

4.檢查儀表的 F0和 DP 值，判斷儀表是否正常 工作。

解決方法：

1.減小管道流量或者重新設(shè)置流量計(jì)的較大流量

2.加支撐或改用軟管連接

3.滿足校準(zhǔn)條件的情況下，校準(zhǔn)零點(diǎn)。

4.儀表工作不正常，聯(lián)系廠家售后

【儀表沒有顯示】

故障原因：

1.儀表電源是否正常

2.測量接線板24V 電源是否正常

解決方法：

檢查電源電壓和接線端子，確保24V電源工作正常。

九、科氏力質(zhì)量流量計(jì)的日常維護(hù)需求

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)由其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定使用中一般不需要特殊的維護(hù)。但是在一些特殊使用狀態(tài)下應(yīng)采取適當(dāng)?shù)鼐S護(hù)措施，以保證流量計(jì)的準(zhǔn)確可靠運(yùn)行。例如：

a流體內(nèi)有顆粒物有可能積存在振管內(nèi)時(shí)，應(yīng)定期檢查和排除，以免影響流量計(jì)的正常使用；

b測量介質(zhì)有可能粘附在振管內(nèi)壁時(shí)，應(yīng)定期進(jìn)行吹掃以免影響流量計(jì)的正常使用；

c測量介質(zhì)內(nèi)有顆粒物并有可能磨損振管時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查處理等等。

十、產(chǎn)品配貨清單

科氏力質(zhì)量流量計(jì)本體（含標(biāo)牌）

產(chǎn)品說明書一份

產(chǎn)品合格證

部分規(guī)格含附件

十一、為了幫助您更好的選擇適用產(chǎn)品，請(qǐng)?zhí)峁┮韵鹿r參數(shù)：

1、測量介質(zhì)_________

2、口徑_________

3、工作溫度_________

4、工作壓力_________

5、量程范圍（流量范圍）_________

6、連接方式_________

7、供電電壓_________

8、防爆要求_________

9、其他功能要求_________

十二、上海有恒測控技術(shù)有限公司售后服務(wù)承諾：

1、用戶有相關(guān)技術(shù)問題可來電詳談，我們承諾會(huì)及時(shí)予以解答，并完善處理完畢。

2、技術(shù)人員可在線予以技術(shù)指導(dǎo)、調(diào)試或安裝指導(dǎo)等產(chǎn)品問題解答。

3、產(chǎn)品采購?fù)度胧褂?周之內(nèi)對(duì)用戶進(jìn)行回訪，并提供自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的免費(fèi)咨詢。

4、本公司生產(chǎn)在售的所有產(chǎn)品質(zhì)保均為12個(gè)月，免費(fèi)提供電話咨詢技術(shù)安裝與調(diào)試服務(wù)，有用戶需要安裝調(diào)試服務(wù)可支付相關(guān)費(fèi)用（含安裝費(fèi)用與出差差旅費(fèi)即可）