流量检测仪表培训教材.doc

1 大大连连福佳石油化工有限公司福佳石油化工有限公司 甲醇制甲醇制烯烃烯烃(mto)项项目目 仪表专业流量检测培训教材 2 目 录 1.流量检测仪表特点及分类3 1.1 简述3 1.2 按测量原理分类3 1.3 按流量计结构原理分类3 2.流量检测仪表基本原理及功能8 2.1 容积式流量计8 2.2 涡轮流量计.10 2.3 差压式流量计.11 2.4 内藏孔板流量计.13 2.5 文丘利喷嘴.14 2.6 冲量式流量计.14 2.8 均速管流量计.21 2.9 浮子流量计.25 2.10 电磁流量计27 2.11 超声波流量计30 2.12 涡街流量计31 2.13 质量流量计32 3.流量检测仪表检维修作业规程37 3.1 标准节流装置.37 3.2 差压变送器维护检修规程 42 3.3 电磁流量计维护检修规程.49 3.4 涡轮流量计维护检修规程 54 3.5 椭圆齿轮流量计维护检修规程 59 3.6 热质流量计维护检修规程 63 3.7 称重仪表维护检修规程 65 3.8 流量积算仪维护检修规程.67 3.9 超声波流量计维护检修规程.69 3.10 涡街流量计维护检修规程72 3.11 金属转子流量计维护检修规程 .77 3 1.流量检测仪表特点及分类流量检测仪表特点及分类 1.1 简述简述 目前工程实际中，流量测量方法及流量仪表的种类繁多，至今为止，可供工业 用的流量仪表种类多达数十余种。在流量仪表的家族中，每种产品都有它特定的适 用性及使用局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类：按测量目的又可 分为总量测量和流量测量，其仪表分别称作总量表和流量计。 1.2 按测量原理分类按测量原理分类 1.2.1 力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利 用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量 原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利 用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 1.2.2 电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电 阻式等。 1.2.3 声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式声学式(冲击波式)等。 1.2.4 热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式 等。 1.2.5 光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 1.2.6 原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。 1.2.7 其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。 1.3 按流量计结构原理分类按流量计结构原理分类 目前最常用流量计分类法，主要有：差压式流量计、容积式流量计、差压式流 量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、涡街流量计、质量流量计等分别简 述各种流量计的原理及特点。 1.3.1 容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。 流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单，适 于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于 4 测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量 计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等 主要优点：(1)计量精度高；(2)安装管道条件对计量精度没有影响；(3)可用于高 粘度液体的测量；(4)范围度宽；(5)直读式仪表无需外部能源可直接获得累计，总量， 清晰明了，操作简便。 主要缺点：(1)结果复杂，体积庞大；(2)被测介质种类、口径、介质工作状态局 限性较大；(3)不适用于高、低温场合；(4)大部分仪表只适用于洁净单相流体；(5)产 生噪声及振动。 1.3.2 叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转， 以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计， 其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度 较低，误差约2，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和 系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为02一 05。 主要优点：(1)精度高，在所有流量计仪表中属于最精确的流量仪表；(2)重复性 好；(3)无零点漂移，抗干扰性好；(4)测量范围度宽；(5)结构紧凑。 主要缺点：(1)不能长期保持校准特性；(2)流体物性对流量特性影响较大。 1.3.3 差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成一次装置称流量测量元件，它安装 在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。 二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量 进行显示差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。 二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表差压计的差压 敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开 平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量， 以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般 都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的 70。发电厂主蒸汽、给水、凝 结水等的流量测量都采用这种表计。目前生产的产品分：孔板流量计、楔形流量计、 文丘里管流量计、平均皮托管 5 检测件有标准化型式或非标准两大类。标准型检测元件是以标准文件设计、制 造、安装和使用，无需经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。而非标型检 测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。差压式流量计也是应用最广泛的一种流 量仪表，在各种流量计使用量中占据首位。 主要优点是：(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命 长;(2)应用范围广泛，至今尚无任何一流量计可与之比拟；(3)检测件与变送器、显示 仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生产。 主要缺点是：(1)测量精度普遍偏低：(2)范围度窄，一般仅 3：14：1；(3)现场 安装条件要求高；(4)压损大（指孔板、喷嘴等） 。 1.3.4 变面积式流量计(等压降式流量计) 放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。 当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时， 浮子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随 浮子高度不同而异，而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等，因此该型流量计称 变面积式流量计或等压降式流量计。该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。 浮子流量计，又称转子流量计，是变面积式流量计的一种，在一根由下向上扩 大的垂直锥管中，圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的，从而使浮子可以 在锥管内自由地上升和下降。浮子流量计是继差压式流量计之后应用较广泛的一类 流量计，适用于微小流量监测。 主要优点：(1)结构简单，使用方便；(2)适用于小管径和低流速；(3)压力损失较 低。缺点：耐压力低，有玻璃管易碎。 1.3.5 动量式流量计 利用测量流体的动量来反映流量大小的流量计称动量式流量计由于流动流体 的动量 p 与流体的密度 及流速 v 的平方成正比，即 p v2，当通流截面确定时，v 与 容积流量 q 成正比，故 p q2。设比例系数为 a，则 qa 因此，测得 p，即可反映 流量 q这种型式的流量计，大多利用检测元件把动量转换为压力、位移或力等，然 后测量流量。这种流量计的典型仪表是靶式和转动翼板式流量计。 1.3.6 冲量式流量计 利用冲量定理测量流量的流量计称冲量式流量计，多用于测量颗粒状固体介质 的流量，还用来测泥浆、结晶型液体和研磨料等的流量。流量测量范围从每小时几 6 公斤到近万吨。典型的仪表是水平分力式冲量流量计，其测量原理是当被测介质从 一定高度 h 自由下落到有倾斜角 的检测板上产生一个冲力，冲力的水平分力马质量 流量成正比，故测量这个水平分力即可反映质量流量的大小。按信号(九)的检测方式， 该型流量计分位移检测型和直接测力型。 1.3.7 电磁流量计 电磁流量计是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势，而感应电动势又和流 量大小成正比，通过测电动势来反映管道流量的原理而制成的。其测量精度和灵敏 度都较高。工业上多用以测量水、矿浆等介质的流量。可测最大管径达 2m，而且压 损极小。但导电率低的介质，如气体、蒸汽等则不能应用。 电磁流量计由传感器及转换器及显示器等部分组成，电磁流量计根据法拉第电 磁感应定律制成的一般测量导电流体的流量仪表。具有其它流量计不能比拟独特优 势，特别适用如脏污流体及腐蚀流体的测量。电磁流量计在 70-80 年代 由于电磁流 量在技术上有重大突破，使它成为现代工业领域广泛应用的流量监测仪表。 主要优点：(1)由于测量通道是段光滑直管，不会阻塞，特别适用于固体颗粒的 液固二相流体，如纸浆、污水、泥浆等；(2)无压损，节能效果好；(3)不受流体的湿 度、密度、粘度、压力和电导率变化影响；(4)流量范围大，口径范围宽；(5)适用于 腐蚀性流体的测量。 主要缺点：(1)不适用测量由释放的石油制品流体；(2)不适用气体、蒸汽及含有 较大气泡的液体；(3)不适用高温场合。 1.3.8 超声波流量计 超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速 和声波本身速度的几何和的原理而设计的。它也是由测流速来反映流量大小的。可 分为传播速度差法（直接时差法、时差法、相位差法和频差法） 、波速偏移法、多普 差法、互相关法、空间滤去法及噪声法等。属于无阻碍流体直流的结构。因此，适 用于解决流量测量困难的场合，特别适用于大口径流量测量领域。 主要优点：(1)可做非接触式流体测量；(2)属于无阻碍测量，故无压力损失；(3) 它与电磁流量计相比，具有可测非导电性液体，独特优点。 主要缺点：(1)在传播时间法时，只能用于清洁液体和气体，而在多普勒法时， 测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体；(2)多普勒法测量精度不高。 1.3.9 流体振荡式流量计 7 流体振荡式流量计是利用流体在特定流道条件下流动时将产生振荡，且振荡的 频率与流速成比例这一原理设计的当通流截面一定时，流速与导容积流量成正比。 目前典型的产品有涡街流量计、旋进旋涡流量计。 涡衔流量计的结构是在流体中安放一根非流线型游涡发生体，当流体在游涡发 生体两侧交替分离释放出两串规则交错排列的游涡的仪表。一般按频率检出方式， 划分有：应力式、应变式、电容式、热敏式、光电式及超声波式、振动式等。涡衔 流量计属于国内外新型流量仪表。 主要优点：(1)结构简单牢固；(2)适用于多流体种类的场合流量；(3)有较高测量 精度；(4)测量范围度宽，且压损小。 主要缺点：(1)不适应于低雷诺数流体测量；(2)需较长直管段；(3)与涡轮流量计 相比，仪表系数较低。 1.3.10 质量流量计 质量流量计分直接式和间接式两种。直接式质量流量计利用与质量流量直接有 关的原理进行测量，目前常用的有量热式、角动量式、振动陀螺式、马格努斯效应 式和科里奥利力式等质量流量计。间接式质量流量计是用密度计与容积流量直接相 乘求得质量流量的。 由于流体的容积受温度、压力等参数的影响，用容积流量表示流量大小时需给 出介质的参数。在介质参数不断变化的情况下，往往难以达到这一要求，而造成仪 表显示值失真。因此，质量流量计就得到广泛的应用和重视。 1.3.11 其他流量计 还有适用于明渠测流的各种堰式流量计、槽式流量计；适于大口径测流的插入 式流量计；测量层流流量的层流流量计；适于二相流测量的相关法流量计；以及激 光法、核磁共振法流量计和多种示踪法、稀释法测流等。 明渠流量计属于在非满管状敞开渠道测量自由表面自然流动的流量仪表。因此， 也亦称非满管态流动的水沟叫明渠。明渠流量计除有圆形外，还有 u 形、梯形、矩 形等多种形状。明渠流量计是广泛应用于城市供水引水渠，火力及水利发电厂引水 和排水渠，城市及工矿企业污水治理流入和排放渠，水利工程和农业灌溉用渠道流 量计测量流量结构方式。 综上所述，目前流量计测量技术发展至今虽然已日趋成熟，但其种类繁多，至 今尚无一种对于任何场合都能适用的流量计，而每种流量计都有供适用范围，具有 8 局限性。因此，在选用何种流量计时，应熟知仪表的工作原理及特点，根据被测对 象的不同，合理正确选择流量计是值得人们讨论的问题。 2.流量检测仪表基本原理及功能流量检测仪表基本原理及功能 2.1 容积式流量计容积式流量计 2.1.1 基本原理 又称定排量流量计,简称 pd 流量计,在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把 流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流 体的次数来测量流体体积总量。 容积式流量测量是采用固定的小容积来反复计量通过流量计的流体体积所以，在容积 式流量计内部必须具有构成一个标准体积的空间，通常称其为容积式流量计的 “计量空间” 或“计量室”这个空间由仪表壳的内壁和流量计转动部件一起构成容积式流量计的工作 原理为：流体通过流量计，就会在流量计进出口之间产生一定的压力差流量计的转动部件 (简称转子)在这个压力差作用下特产生旋转，并将流体由入口排向出口在这个过程中，流 体一次次地充满流量计的“计量空间”，然后又不断地被送往出口在给定流量计条件下， 该计量空间的体积是确定的，只要测得转子的转动次数就可以得到通过流量计的流体体积 的累积值。 2.1.2 误差特性 对于任何一个流量测量值来说，必须包括两部分内容：一是流量测量值本身；二是它的误差 允许范围否则是不完整的所以，对于任何一种流量计，都必须了解它的误差特性。 所谓误差特性，就是流量计的误差值与流量测量值之间的关系。讨论误差特性，就是讨论和 研究测量误差值随流量测量值变化而变化的趋势 容积式流量计的测量误差值 e，可由指示值与真值之差与指示值之比表示设：v 为通过流量 计的流体体积真值；i 为流量计指示值，则误差值 e 可表示为 e i - v / i （25） 将流体体积 v 与指示值 i 之间的关系式（23）代入，可得： e1 v / a （26） 由式 26 可见，容积式流量计的误差特性仅与流量计内部的计量空间体积 v、仪表齿轮比常 数 a 有关也就是说，从测量原理的角度来说，容积式流量计的测量误差仅与流量计的几何 结构有关，而与流体性质和流量值无关，我们把这个误差特性称为容积式流量计的理想误差 特性画成曲线，是一条平行于横轴的水平线，如图 26 中曲线 1 所示 9 图 2-6 容积式流量计的误差特性曲线 然而，当我们对容积式流量计进行标定，画出实际误差特性曲线时，则较接近曲线 2 的形 式在小流量时，误差值急剧地向负方向倾斜；随着流量增大，误差值逐渐由负方向向正方 向移动，并稳定在某一定位上，误差曲线平行于横轴流量继续增加，误差值又将向负方向 偏移实际误差特性曲线所以呈现这种变化趋势，是因为在于容积式流量计中存在着不可避 免的漏流现象所谓漏流，就是流体通过转动件与外壳之间的间隙直接从入口流向出口，没 有被计量以下将讨论考虑了漏流现象的误差特性关系式 假设在单位时间内的流体漏流量用g 表示；通过流量计的流量为 qv；通过流量计总的 流体体积量为 v；在这一段时间内总的漏流的体积量为v这株v 可表示为 v g * v / qv （27） 所以，当存在漏流时，转子排出 n 个计量空间流体量时，实际通过流量计的流体体积为 vnvv （28） 将式 22，27 代入式 28，可得： v i v/ a g * v/ q v （29） 式（29）可整理成： v iv / n (1 - g / qv ) （210） 将式（210）代入误差定义式（25），可得： e1 v / a (1- g / qv) （211） 分析式 211 可见，由于计量空间体积 v、齿轮比常数 a 均为定值，所以误差 e 与流量之间 的关系受单位时间漏流量g 影响 若假定该容积式流量计的漏流量 g 是一恒定值，可利用式(211)讨论其误差曲线的变化 趋势 当流量很小，在极端情况下，qrg，则式(211)中括号内为 0，误差值 e 趋向负无穷 10 大 随着流量 qv 增加，式(211)中括号内数值逐渐增大，误差值 e 也逐渐向正方向增加。 当流量继续增加，达到g 与 qv 相比显得非常小，即gqv 很接近 0 时，式(211)转变成 式(26)，误差曲线趋向于理想误差曲线 2.1.3 应用概况 容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计,常应用于昂 贵介质(油品、天然气等)的总量测量。 工业发达国家近年 pd 流量计(不包括家用煤气表和家用水表)的销售金额占流量仪表的 13%23%;我国约占 20%,1990 年产量(不包括家用煤气表)估计为 34 万台,其中椭圆齿轮式和腰 轮式分别约占 70%和 20%。 2.22.2 涡轮流量计涡轮流量计 2.2.1 工作原理 流体流经传感器壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片具有转动力 矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定的条件下，转 速与流速成正比，由于叶片有导磁性，它处于信号检测器（由永久磁钢和线圈组成）的磁场 中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感应出电 脉冲信号，此信号经过放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波，可远传至 显示仪表，显示出流体的瞬时流量和累计量。在一定的流量范围内，脉冲频率 f 与流经传感 器的流体的瞬时流量 q 成正比，流量方程为：q=3600f/k 式中： f脉冲频率hz； k传感器的仪表系数1/m，由校验单给出。若以1/l为单位 q=3.6f/k q流体的瞬时流量（工作状态下）m/h； 3600换算系数。 涡轮流量计总体原理框图如下图所示。 11 2.2.2 应用范围 涡轮流量计是一种速度式仪表，它具有精度高，重复性好，结构简单，运动部件少，耐 高压，测量范围宽，体积小，重量轻，压力损失小，维修方便等优点，用于封闭管道中测量 低粘度气体的体积流量和总量。在石油，化工，冶金，城市燃气管网等行业中具有广泛的使 用价值。 2.32.3 差压式流量计差压式流量计 2.3.1 基本原理 节流装置是人为的在介质流通的管道内造成节流（如图一所示）。当被测介质流过节流 装置之后， 造成一个局部收缩，流束集中，流速增加，静压力降低，于是在孔板的上、下游两侧产 生一个静压力差。这个静压力差与流量之间呈一定的函数关系，流量愈大，所产生的静 压力差愈大，因此通过测量差压的方法，就可测是流量。 结构 节流装置的结构如图二、三所示： 12 2.3.2 节流装置取压方式 （1）环室取压标准孔板：属标准孔板。由于实现了环室取压，提高了测量精 度，缩短了安装时所需最小直线管段长度，可在各部门普遍应用。 （2）角接单独钻孔取压标准孔板：属标准孔板。当管径在 400 毫米以上时,多采用 此种形式。取压方式为法兰单独钻孔取压、圆形均压环取压或方形均压环取压。 孔板形式可为带柄孔或非标准的圆缺孔板等。 （3）法兰取压标准孔板：属标准孔板。它不论管道直径大小，其上、下游取压孔 中心均位于距孔板两侧端面各式各 1 时（25.5mm)处，炼油系统普遍采用此种形式。 （4）径距取压标准孔板：属标准孔板。取压方式为管道取压。上游取压孔中心位 于孔板前面一倍管道内径处。下游取压孔中心位于距离孔板后端面为管内径之半 的地方。 （5）小口径孔板：属非标准孔板。用于测量 10 毫米至 50 毫米管径内流体的测量。 （6）双重孔板：是由相互按一定距离安装在直管道中的两块标准孔板组成。依流 束方向而言，前面的孔反称为辅孔板，后面的孔板称为主孔板。辅孔板的截面比 m1 大于主孔板的截面比 m。两块孔板构成了类似带液壁的喷咀。它用于低雷诺数 流体或高粘度的流量测量。 （7）圆缺孔板：属非标准孔板，适用于脏污的、或有气泡析了的、或含有固体微 粒的流体流量的测量，其测量精度较低。 （8）锥形入口孔板：属非标准孔板。圆形锥与中心线夹角呈 45，这种锥形入口 孔板能适用于雷诺数很低的场合，但管道尺寸不得小于 25 毫米。 13 2.3.3 应用范围 （1）标准孔版-具有测量精度高，安装方便，使用范围广、造价低等特点。 广泛应用与各种介质的流量测量。 （2）标准喷嘴-具有耐高温高压，耐冲击，使用寿命长，测量范围大，测量精度 高的特点。适用于电厂高温高压蒸汽流量，热网管路，流速大的流体流量测量。 具有两种形式：a：isa1932 喷嘴（标准喷嘴）b：长颈喷嘴。 （3）经典文丘里管文丘里喷嘴-具有压力损失小，测量精度高，前后直管长度短， 使用寿命长的特点。 （4）机翼测风装置-具有压力损失小，前后直管较短，测量稳定的特点。 （5）双文丘里管-具有压力损失小,测量稳定的特点,适用于圆形或矩形管道的风量 测量。规格：dn80-4000mm(或长宽)。 （6）环形孔板、圆缺孔板、偏心孔板-具有不易堵塞，前后直管较短的特点。适 用于高炉煤气、焦炉煤器等含粉状、杂质交多的气体及液体的测量。 （7）双重孔板 1/4 圆喷嘴-使用低雷诺数状态下的各种流量，广应用于各种流速 较低的液体、气体的流量测量。 （8）阿牛巴流量计-具有压力损失小，安装方便特点。适用圆形、矩形管道的流 量测量。 （9）限流孔板-具有限流、降压的特点。适用于限制流量或降压。 （10）单、双室平衡容器-适用于液位、汽包水位。 2.4 内藏孔板流量计内藏孔板流量计 2.4.1 结构形式 内藏孔板流量计由节流装置与差压变送器两部分组成，它的结构形式是一体的， 即节流装置组件与差压变送器连成一体。它们联接方式有两种：一种是直通式，即 把节流件安装于基体中，做成直通测量组件，通过测量组件与变送器组装成一体， 另一种是直接把节流件设计嵌装在差压变送器正负压室相连的小管中，内藏孔板做 成一体。使其结构紧凑，安装简便，使用稳定可靠，维护方便，特别是省略了差压 引压管线，可避免引压管线中泄漏，堵塞等问题，对于内藏孔板流量计从而使仪表 动态品质提高。 2.4.2 工作原理 14 内藏孔板差压流量变送器属差压类流量仪表，其工作原理同标准节流装置一样 是以伯努利方程和流体流动连续性定律为基础的。充满管道的流体，当内藏孔板流 量计流经管道内的节流装置时，流束将在节流装置处形成局部收缩，从而使流速增 加，静压力降低，于是在节流装置前后便产生了压力降，通过压差，便可测量流量 的大小。被测介质流经各种节流装置时，其流速特性和压力分布情 i 况是类似噻系数 a 为定值时，流量与差压才有恒定关系，从而可知，内藏孔板流量计流量系数与取压 方式，直径比日，流速分布，雷诺数及管道粗糙度等有密切关系，要取得恒定可靠 的流量系数，必须对这些因素进行分析和研究。 内藏孔板流量计的设计和使用原理是独一无二的。它是单片机技术在低压电器 技术改造中的应用，从而会促进低压电器的技术进步。 2.5 文丘利喷嘴文丘利喷嘴 2.5.1 工作原理 由进口喷嘴、喉部及其延长部分和扩散段组成。当充满圆管的单相连续流体，流 经管内节流件时，由于节流件的流通截面比管道截面小，流束形成局部收缩，在压 头作用下，流体加速，动能增加，静压下降，在节流前后形成压力差。流量大小与 此压力差的平方根成正比。 2.5.2 技术要求 文丘利喷嘴的上游取压口必须是角接取压，其要求与 isa1932 喷嘴相同，下游的喉 部取压口，由引倒均压即至少 4 个单独钻孔取压口组成，不得采用间隙或间断取压。取 压口的直径应足够大，以防止被污垢或气泡堵塞。 文丘利喷嘴适用于对流体中有少量固体微粒、脏污工业流体或不能有高的压力损失 之处。它广泛用于自来水厂、封闭的灌溉系统、污水、工业水处理和泵送功率等场所。 15 也是理想的气体标准装置。 2.6 冲量式流量计冲量式流量计 利用冲击力水平分力原理的流量测量的方法，从理论上解除了零点漂移等问题。 在一些粉状、颗粒状或块状等各种固态散料及浆状、高粘度 液体及特殊液体（铁水）的连续称重计量与控制过程中得到 了应用。我们依据该原理设计了皮带称重计，在实际使用中 确立了它的应有地位。 本文试叙述固体物料传输皮带称重流量计的工作原理、 结构特点及其应用。 2.6.1 系统工作原理 当物料经由给料机自上而下落到传送带上后，由于物料冲击力与传送带之间有 一固定夹角 ，如图 1 所示，故传送带所受冲击力可分解成一个水平分力 fh和一垂 直分力 p。通过物料连续冲击传送带下检测感应杆，冲量变送器输出的与流量成正比 的电流脉冲信号进行计算处理，检测瞬间流量值。当物料由高度 h 自由下落时，粉 体的瞬时流量 g 将与冲击传送带的冲击力的水平分力成正比，其原理如图 2 所示。 （1）在冲击载荷作用下的情况 垂直分力 f1的水平分力 f1h是随着料 流大小而变化的，即： 1 1 11 1 u v u g g f （1） 式中 u传送带受冲击速度 v传送带的反弹速度 如果令，并定义 e 为反弹euv 11 系数，再考 虑空气阻力对冲击速度 u 的影响，引入一个系数 k 后（00.6 时，应小于 0.01d； 当 d/d0.4 时，应小于 0.015d； 当 d/d， 所列仪表的说明书及有关技术资料。 3.2.2 概述 3.2.2.1 电子式压力传感器是一种将压力信号转换成电流（电压）信号的仪表。 3.2.2.2 电子式压力传感器包括扩散硅式、电容式、 电感式等多种形式。其中某些 仪表可与单元组合仪表配套使用。 3.2.2.3 本规程以智能电容式 1151 智能差压/压力变送器为例。 3.2.3 主要技术指标 3.2.3.1 电源电压：24vdc 3.2.3.2 输出信号：4-20madc 3.2.3.3 测量范围： 0+7.46kpa。（最小） 0+41.37mpa。（最大） 3.2.3.4 精度等级：0.2 级 3.2.3.5 负载电阻：250600 3.2.3.6 环境条件：温度限制 电子元件 -40+85 传感器 -40+104 存贮器 -40+85 湿度限制 0100 3.2.43.2.4 检查校验检查校验 3.2.4.1 检查校验用的标准仪器应符合本规程总纲中规定的要求。 3.2.4.2 检查项目 3.2.4.3 外观检查 a.检查传感器有无脱漆，破损，凸起，裂痕， 以及被撞击痕迹和紧固件松动,缺 损等情况。 44 b.检查元器件、零部件、连接件有无缺损、断裂、变形、 密封不良等情况。 c.检查电子线路板插针，插槽是否连接牢固。 d.检查铭牌、标志是否齐全完好。 3.2.4.4 用万用表测试 a.检查传感器组件外壳与针脚 1 至 4 之间的电阻值， 这也就检查了两电容极板 和传感器膜片之间的阻值，其值应大于 10 m。 b.检查第八针脚与传感器之间的电阻， 确保传感器阻件接地，电阻值为零。 3.2.4.5 密封性检查 变送器安装前或膜盒解体后要进行密封性检查。将额定工作压力加入传感器的 测量部分，切断压力源， 观察被校表压力值是否在下降，前 10 分钟允许压力稍有 变化， 后 5 分钟内压力下降值不得超过额定工作压力的 2%。 3.2.4.6 校验 3.2.4.6.1 校验仪器：编程器、电源、电阻箱、标准电流表、 打压泵、连接导线。 3.2.4.7 校验要求 a.配置好校验设备，标准器应正确安装与放置， b.校验过程中在接近校验点时应缓慢施加输入信号， 保证在任何点不产生过冲 现象。 c.标准表的允许误差小于被校表的允许误差的 1/3。 3.2.4.8 校验项目见表一 表- 校验项目 校 输 入 输 出 基 基 标准值 本 本 验 准表 i 示值 （ma） 标准表示值 误 误 差 差 点 上 升 下 降 上升 下降 1 0 4.00 2 25 8.00 45 3 50 12.00 4 75 16.00 5 100 20.00 表 一 3.2.4.9 校验步骤 a.按示意图（图 1-1）配接管线和电气线路。 手 电阻箱 电 操 器 标准电流表 源 变送器 标准压力表 打 压 泵 图 1-1 b.接通电源，做好调校前的测试记录。 c.零点校正：用打压泵给传感器输入表压为下限时，用编程器调整被校表，使其 输出为 4ma（编程器的使用详见 1151 智能差压/压力变送器使用说明书）。 d.满量程校验：用打压泵给传感器输入满量程压力时，用编程器调整被校表，使 其输出为 20ma。 e.零点、量程要经过反复调校，使两者都在规定误差范围内：零点 40.032ma， 满量程 200.032ma。 46 f.线性与回差的校验：确定不少于 4 等分的测量信号， 一般取 0、25、50、75、100五点，然后平稳地输入压力测量信号，读取并记录 上行程各校验点的输出值， 当达到最大输入值时， 保持压力 1 分钟后施加略高 于满量程的压力给被校表，再逐渐减至最小值，读取并记录反行程各校验点输出值。 用所读取的各点输出值，计算出测量误差和回程误差， 误差应满足技术指标要求。 g.线性与回差超差时，应用编程器对其进行线性格式化，使其符合指标，并重新 检查零点和量程。 注意：1、3051、st3000、863/861 和 eja 等系列智能差压/压力变送器变送器的校验 时其编程器的使用方法可详见其等系列智能差压/压力变送器使用说明书。 2、非智能差压/压力压力变送器的校验变送器上有相应的量程、零点、线性、 阻尼调整螺钉和迁移插件，具体部位使用说明书上有介绍。零点和量程调校步骤应 先调为零到实际量程，然后调零 。如果需要，还要换正负迁移插件，达到所需的正 负迁移量。若调整了线性必须重调量程和零点。 3.2.4.10 测量范围的更改 a.检查变送器所具有的测量范围是否与要求的一致。 b.检查所要求的测量范围是否在该变送器测量范围能迁移到的数值之内。 c.按本节 4.9a 条的要求配置好校验设备和标准器。 d.接通电源，用 268 编程器将变送器上、 下限迁移到所要求的测量范围内。先 校零点，方法同本节 4.9c 条， 然后再调满量程，方法同本节 4.9d 条。 经零点与 满量程反复调校直至符合技术指标要求为止。误差范围：（20-4） 0.20.032ma。 e.更改过量程的传感器必须进行精度、线性、回差等技术指标的校验，并做出校 验与更改记录。 3.2.5 投用与停运 3.2.5.1 投用前的准备工作 a.检查仪表接线是否正确、牢固。 b.检查供电电源是否正常。 c.检查上下限联锁及报警是否解除。 3.2.5.2 投用步骤： 47 a.确认仪表正确安装，供电正常，正确接线。 b.与工艺取得联系做好投表有关准备工作。 c.如有伴热先投用伴热，确认伴热正常工作无泄漏。如有泄漏做泄漏处理。 d.如有隔离液，须先按要求正确加灌好隔离液。 e.检查三阀组的状态。打开取压头道阀。确认头道阀及取压管线无泄漏，如有 泄漏做泄漏处理。 f.慢慢打开排污阀，检查引压管畅通与否，确认畅通后关闭排污阀。 g.打开相应的高低侧阀组。启动变送器。 h.观察变送器的指示情况，若正常后，确认信号是否送到控制室。 i.仪表正常后，工艺确认条件具备，投入联锁或三位式调节 3.2.5.3 验收 a.逐条检查检修项目的完成情况。 b.检查仪表是否达到检修质量标准。 c.仪表运行 72 小时后，由有关技术主管签收。 3.2.5.4 停运步骤： a.和工艺取得联系做好停表有关准备工作。 b.关闭相应的三阀组高低侧阀，关闭头道阀，打开放空阀卸压。 c.关闭电源。 3.2.63.2.6 使用和维护使用和维护 3.2.6.1 在测量稳定压力时，可在测量上限值的 1/3-2/3 的范围内使用；在测量交变 压力时,则应不大于测量上限值的 1/2 为宜， 对于在瞬间的测量时，允许使用至测 量上限的 3/4。 3.2.6.2 在投用仪表前，要对仪表引压线打开并做气密试验。 3.2.6.3 在投用仪表过程中，要严格按仪表投用步骤投用仪表，以免单向受压损坏膜 盒. 3.2.6.4 日常使用维护中应作巡回检查,发现问题及时解决。 3.2.6.5 在拆卸仪表前应首先使仪表处与停用状态，在停用仪表过程中要按仪表停用 步骤停用仪表。 3.2.6.6 打开仪表排放，排出表体内的介质，以免憋压，然后用专用工具将仪表拆下。 48 3.2.6.7 变送器拆下来后，要定点摆放，对接口平面要仔细保护好。 3.2.6.8 仪表假如长期不使用，必须将测量室中的积液排放干净，并使其处于不受压 的状态。 3.2.6.9 在线检查与维护 泄漏检查：日常维护中要经常检查一次阀，引压管， 放空排污 阀，变送器与阀组之间的垫子， 以及引压管线与阀组之间的接头 等是否有泄漏，如有泄漏，应设法及时解决。 3.2.6.10 接线检查：电线与接线端子压紧可靠， 不准直接将导线头绕接， 接线螺丝与螺孔要旋动良好，且紧固力要强。 对于有中间接线 箱的，要检查中间接线箱接线端子是否牢靠， 并做好接线箱的 防水防潮工作。 3.2.6.11 传感器电缆挠性连接管的检查：对于开裂、接头脱落、 折断等情况应及时 采取措施设法解决。 3.2.6.12 清洁检查：由于工艺操作， 设备与管道保温材料脱落或聚积在传感器或挠 性连接管上的物料， 以及在表箱内外的灰尘要经常打扫，使其保持洁净。 3.2.6.13 现场调试：传感器长期运行后零点产生飘移或量程有可能发生变化，发现 后应及时进行现场调试，给予校正。调试前先征求工艺人员意见。 3.2.614 如有伴热，每班应对伴热情况进行检查，确保仪表正常运转。 3.2.73.2.7 检修检修 3.2.7.1 检修准备 3.2.7.2 检修中常用的材料应准备齐全。 3.2.7.3 检修中需要委托外加工的零配件应提前办理加工手续。 3.2.7.4 准备好检修所需工具与标准仪器。 3.2.7.5 检修校验 3.2.7.6 按本节 4.3 条的要求进行外观检查。 3.2.7.7 按本节 4.4 条的方法进行测试。 3.2.7.8 按本节 4.6 条的要求进行变送器校验。 3.2.7.9 根据检查、校验中查出的故障情况，运用备品备件与修理技术，调整参数与 校正结构等措施加以修复。 3.2.7.10 检修后的仪表，必须做检修后的校验， 使仪表符合技术指标要求。 49 3.2.7.11 检修结束后，对被检修的仪表必须填写检修记录， 记载故障情况，调换备 品备件，修改技术措施，调校数据及计算结果， 检修人员签名，作为仪表检修资料 存档。 3.2.83.2.8 安全注意事项安全注意事项 3.2.8.1 维护安全注意事项 a.在日常维护中必须由两人以上巡检操作。 b.保持环境卫生，保持仪表清洁，严防雨水和粉尘等侵入。 c.防止水、粉尘、腐蚀性物质进入仪表，一旦发现及时采取措施。 d.对可能导致工艺参数波动的作业，必须事先取得工艺人员的认可。 e.带联锁的仪表，维护前先解除联锁。 3.2.8.2 检修安全注意事项 a.不具备检修技能的人员不能单独操作。 b.严禁带电插拔电路部件，严禁带电检修或更换电子器件，防止电击和短路。 c.对运行的仪表检修必须办理检修工作票。 d.在检修中牵采到危险作业，按有关危险作业程序文件执行。 3.2.8.3 投运安全注意事项 a.凡是经过检修的仪表在投运时必须有两人以上在场，以避免发生意外事故。 b.供电电源应与要求相符否。 c.保险丝容量应与要求的一致。 d.经检修后已调整的仪表参数不得随便改动，除非仪表出现异常，经确认后方可 改动。 e.投运前应与工艺人员取得联系。 f.投运带联锁的仪表，必须先解除联锁。 3.3 电磁流量计维护检修规程电磁流量计维护检修规程 3.3.1 总则 3.3.1.1 主题内容与适用范围 主题内容 本节规程规定了电磁流量计的技术标准， 检查校验方法， 现场投用步骤，日常维护和检修内容。 50 适用范围 本节规程适用于 prowirl33e+h、prowirl30e+h、上海科隆（ifc090- ex、sc100as）、意大利 isoil 的 uc653、光华爱尔美特的（m960、300）型等系列 电磁流量计，其它类似系列电磁流量计原则上均可参考执行。 3.3.1.2 编写依据 编写参考了， 所列仪表的说明书及有关技术资料。 3.3.23.3.2 概述概述 3.3.2.1 电磁流量计是由工艺过程流体流经的一次器件和把一次器件产生的低电平信 号转换成工业仪表所能接受的标准化信号的二次器件的组合件，本系统产生一个与 体积流率成比例的输出信号。它的应用一般仅限于需要测量的流体是导电的和非磁 性的。 3.3.2.2 本规程以 promag 30 电磁流量计为例。 3.3.33.3.3 主要技术指标主要技术指标 3.3.3.1 电源电压：110、220v（+10%-15%） 3.3.3.2 输出信号：4-20madc/脉冲输出 3.3.3.3 测量范围： 流量范围对应的流速范围 00.5m/s 到 012m/s 3.3.3.4 精度等级： 测量范围上限流 速 精确度流量范围 示值的正负 0.5%50%使之满管 2、 检查接地是否良好 3、 流速大于 12.5m/s？ 是减小流量 显示器上显示 empty pipe 故障信息，但实 际是满管 1、 进行空管检测的空管和满管值调整 2、 检查下列接线 epd 电缆，分离型 epd 电 缆 3、 测量管是否真实满管关闭功能 epd/fu62 显示器上显示 error 故障信息 1、 检查放大板上如下接线 a 测量电极信号电缆 bdat 模块 c 激励线 圈电缆 2、更换线路板 介质正向流动但显示 流量值为负 1、 分离型断开电源 交换接线 41、42 2、 状态继电器设置 介质流量比较稳定但 显示值波动很大 1、 检查接地情况 2、 检查介质中是否混有空气 3、 增加电流输出时间常数，增加显示延迟 时间 介质满管并处于禁止 状态，但此时仍有很 小的流量读数 1、 查接地情况 2、 检查介质中是否混有空气 3、进行干扰抑制（参数 lfc/fu61） 故障不能被修复或有 出现其它故障 与厂家联系 54 3.3.73.3.7 检修：检修： 3.3.7.1 检修准备 3.3.7.2 检修中常用的材料应准备齐全。 3.3.7.3 检修中需要委托外加工的零配件应提前办理加工手续。 3.3.7.4 准备好检修所需工具与标准仪器。 3.3.7.5 检修校验 3.3.7.6 按本节 4.8.2 条的要求进行外观检查。 3.3.7.7 按本节 4.11 条的方法进行测试。 3.3.7.8 根据检查、校验中查出的故障情况，运用备品备件与修理技术，调整参数与 校正结构等措施加以修复。 3.3.7.9 检修后的仪表，必须做检修后的校验， 使仪表符合技术指标要求。 3.3.7.10 检修结束后，对被检修的仪表必须填写检修记录， 记载故障情况，调换备 品备件，修改技术措施，调校数据及计算结果， 检修人员签名，作为仪表检修 资料存档。 3.3.83.3.8 安全注意事项安全注意事项 3.3.8.1 维护安全注意事项 a.在日常维护中必须由两人以上巡检操作。 b.保持环境卫生，保持仪表清洁，严防雨水和粉尘等侵入。 c.防止水、粉尘、腐蚀性物质进入仪表，一旦发现及时采取措施。 d.对可能导致工艺参数波动的作业，必须事先取得工艺人员的认可。 e.带联锁的仪表，维护前先解除联锁。 f.更换保险丝请务必切断电源。 3.3.8.2 投运安全注意事项 a.凡是经过检修的仪表在投运时必须有两人以上在场，以避免发生意外事故。 b.供电电源应与要求相符否。 c.保险丝容量应与要求的一致。 d.经检修后已调整的仪表参数不得随便改动，除非仪表出现异常，经确认后方 可改动。 e.投运前应与工艺人员取得联系。 f.投运带联锁的仪表，必须先解除联锁。 55 3.43.4 涡轮流量计维护检修规程涡轮流量计维护检修规程 3.4.13.4.1 总则总则 3.4.1.1 主题内容与适用范围 1)主题内容 本节规程规定了涡轮流量计的技术标准，检查校验方法，现场投用步骤，日常 维护和检修内容。 2)适用范围 本节规程适用于