质量流量计原理及组态应用课件

DCS275手操器流量计系统组成质量流量计RFT9739DCS275手操器流量计系统组成质量流量计RFT97391三部分组成：传感器、变送器、显示器1、传感器：是测量管将流动的流体在振动管内产生科里奥利力，通过电磁检测将测量管的扭曲量转变成电信号，送到变送器处理。2、变送器：是把来自传感器的低电平信号进行变换、放大，并输出与流量和密度成比例的4～20ｍＡ或频率/脉冲信号。3、显示器：即DCS指示，也有现场表头显示。流量计系统组成及作用三部分组成：传感器、变送器、显示器流量计系统组成及作用2质量流量计种类schlumbergerE+HschlumbergerKROHNE质量流量计种类schlumbergerE+Hschlumbe3EMERSONEMERSONEMERSONEMERSON4科里奥利力质量流量计

的工作原理

当一根管子绕着原点旋转时，让一个质点从原点通过管子向外端流动，即质点的线速度由零逐渐加大，也就是说

质点被赋于能量，随之而产生的反作用

Fc将使管子的旋转速度减缓，即管子运动发生滞后。相反，让一个质点从外端通过管子向原点流动

，即质点的线速度由大逐渐减小趋向于零，也就是说质点的能量被

释放出来，随之而产生的反作用力

Fc将使管子的旋转速度加快，即管子运动发生超前。这种能使旋转着的管子运动速度发生正超前或滞后的力

Fc就称为科氏力。

FcFc科里奥利力质量流量计

的工作原理当一根管子绕着原点旋转时5其计算公式为：

Fc＝2ｍων式中：

Fc—科里奥利力，Nω—角速度，1／ｓν—流体在旋转管道中的径向速度，ｍ／ｓｍ—运动体的质量，ｋｇ若流体的密度为ρ，则任何一段Δχ管道上的切向科里奥利力为：

ΔFc＝ρAΔχ2ων式中：A—管道截面积，由于ρAν＝Ｑｍ，于是

ΔFc＝2ΔχωＱｍ

科里奥利质量流量计

的工作原理其计算公式为：科里奥利质量流量计

的工作原理6

由上式可知，只要测出了科里奥利力Δ

Fc，就可获得质量流量Ｑｍ。

然而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，即由两端固定的薄壁测量管，在中心处以测量管谐振或接近谐振的频率（或其高次谐波频率）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，用光学或电磁学方法检测挠曲量以求得质量流量。科里奥利质量流量计

的工作原理由上式可知，只要测出了科里奥利力ΔFc，就可获得质量7EMERSON质量流量计原理科里奥利质量流量传感器的流量管被一块磁铁和绕在弯管顶端的驱动线圈驱动，并以固有频率振动。变送器里的交流驱动控制放大电路放大传感器的左侧速度检测线圈的信号，产生驱动线圈的激励电压。这个驱动线圈电压的幅值不断受到电路调节以使流量管的位移保持一恒定的较低的偏激，使管道装置受到的应力最小。EMERSON质量流量计原理科里奥利质量流量传感器的流量8

流量管的振动，以及流过管子流体的动量产生了一种叫科里奥利的力，该力使每个流量管以与每个振动周期流过管子的质量流量成比例地扭曲，由于一个流量管的扭曲滞后于另一个流量管，因此可以用电路比较器比较两个流量管上的传感器信号以确定扭曲量。变送器用精确的电路和一个高频晶振控制的时钟测量左右检测线圈的信号之间的滞后时间。这个“时间差”乘上流量标定系数就可获得质量流量。流量管的振动，以及流过管子流体的动量产生了一种叫科里奥利9

在双管型质量流量计当中，入口处的分流管把流入的介质均等地一分为二，送到两根测量管中，这样保证了100%的介质流经测量管

两根测量管由于驱动线圈的作用，产生以支点为轴的相对震动。当测量管中有流量时，产生如图所示的科里奥利现象。U形管质量流量计

的工作原理在双管型质量流量计当中，入口处的分流管把流入的介质均等地一10内部结构在每个流量管上，均有一组磁铁/线圈组，我们称之为入口检测线圈和出口检测线圈。由于相对振动，线圈在磁铁的磁场做切割磁力线的运动，在内部回路产生交流电信号。该信号能准确地反映线圈组间的相对位移和相对速度。通过监测该交流信号，我们可判断测量管的运行状态。内部结构在每个流量管上，均有一组磁铁/线圈组，我们称之为11TimemV无流量TimemV低流量TimemV高流量质量流量检测原理在没有流量的情况下，入口和出口处检测线圈监测到的交流电信号是同相位的。当有流量的时候，由于科里奥利作用，流量管产生扭曲，两端的检测线圈输出的交流电信号存在相位差。流量越大，相位差就越大，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来表示每秒有多少克的流量流过TimemV无流量TimemV低流量TimemV高流量质量流12

变送器怎样计算质量流量

流量标定常数(在工厂或现场标定)

流量标定常数，4.2745g/s/usX(1-1)us

Kflow=每产生1μs相差所对应的流量(单位为克每秒)零流量偏移，调零(满管,静止,等温)

Kzero=传感器无流量时的相差流量温度修正，4.73%/100C

FTC=温度变化100C时由于流量管刚性变化而引起的流

量百分比误差质量流量计算(由变送器进行)质量流量=KflowX(△t-Kzero)X(1-(FTCXTDegC))变送器怎样计算质量流量流量标定常数(在工厂或现场标定13密度测量原理TimemVTimemV高密度低密度按照弹性模数的理论，弹簧所悬挂物体的质量和它振动的频率成反比。这一概念引入到流量管的振动，整体质量（测量管和内部介质之和）越大，其振动频率就越小。通过检测已知密度（例如标准状态下的水和空气）的介质流经测量管时的频率，可以得到密度与频率之间的线性关系。然后通过振动频率换算到密度密度测量原理密度测量原理TimemVTimemV高密度低密度按照弹性模数14密度标定系数(在标定时得出)K1传感器注入低密度标定介质(空气)时的管道周期D1低密度标定介质的密度K2传感器注入高密度标定介质(水)时的管道周期D2高密度标定介质的密度Tc温度变化100C时由于流量管刚性变化而引起的密度百分比误差密度标定系数(在标定时得出)K1传感器注入低密度标定介质(15

变送器密度计算变送器密度计算16

1、直管式：优点是测量管加工简单，容易制造，并能自然排空；缺点是不易起掁，为此需将测量管管壁减薄，或用高频起掁，但这样做会缩短测量寿命。2、弯管式：优点是容易起掁。因此测量管管壁可以做得较厚，振动频率可以降低；缺点是加工复杂，不能自然排空。3、单管式：优点是不用分流，零点稳定；缺点是磁系统分别装在测量管和基体上，容易受外来振动干扰。4、双管式：优点是磁系统装在两根相同的测量管上，不易受外来振动干扰的影响；缺点是需将流体分流，分流不均会造成零点变化。各种类型的的优点和缺点

各种类型的的优点和缺点17例：D型传感器结构例：D型传感器结构18质量流量计原理及组态应用课件19

ELITE传感器接线表和接线盒MMIwirecolorFunction驱动+驱动-温度-

温度补偿左检测线圈+右检测线圈+温度+右检测线圈-左检测线圈-蓝灰红棕白绿桔黄紫ELITE传感器接线表和接线盒20质量流量计应用直接测量的变量质量流量密度温度间接测量的变量体积流量总量质量流量计应用直接测量的变量21科氏流量计的多参测量

密度

温度

比重

温度

体积流量质量流量%体积浓度%质量浓度

纯流量

粘度差压质量流量科氏流量计的多参测量密度温度22科氏力质量流量计的优点

不受介质特性变化的影响。没有可动的机械部件。管道内无障碍物。可测多参数。对流速分布不敏感，因而无上下直管段要求。可测流体范围广。测量精度高。质量流量计的应用科氏力质量流量计的优点不受介质特性变化的影响。质量流量计的23科氏力质量流量计的缺点零点不稳定易漂移。压损大。对外界振动干扰较为敏感。不能用于测量低密度介质和液体中含有一定量的气体。不能用于大口径，目前局限于150ｍｍ以下。价格贵。质量流量计的应用科氏力质量流量计的缺点零点不稳定易漂移。质量流量计的应用24精度

精度＝（基本精度（零点不稳定度/流量）X100）％举例基本精度=0.1%, 零点不稳定度=9kg/hr流量=50,000kg/hr 综合精度％=0.118%流量=20,000kg/hr 综合精度％=0.145%流量=10,000kg/hr 综合精度％=0.19%流量=5,000kg/hr 综合精度％=0.28%精度25传感器精度曲线传感器精度曲线26安装要求与管道同一轴线，且无应力地装在管道系统，密封垫片不应突入管内，并避免与毗邻管道和安装构架发生共振；应做支撑，不能用传感器来支撑管道；应尽量设置旁路；传感器应安装在阀的上游；安装地点不能有大的磁场干扰源；安装方向问题、直管段问题；为了防止受潮，各接线盒完全密封；为了避免可能电子干扰，传感器电缆、电源、输出电缆必须分开。安装要求与管道同一轴线，且无应力地装在管道系统，密封垫片不应27质量流量计原理及组态应用课件28传感器安装注意事项避免管道应力和扭曲；安装地点不能有大的振动源；安装地点不能有大的磁场干扰源；传感器和变送器的电缆连接限制。传感器安装注意事项避免管道应力和扭曲；29变送器变送器RFT9739是模块化并带有微处理器功能的电子装置，配合ASICS数字技术，可选择数字通信协议。它与传感器连接使用而获得高精确度的质量流量、密度、温度和体积流量信号，并将获得的信号转换为模拟量、频率等输出信号，还可使用275型HART通信手操器或AMS、Prolink软件对其组态、检查及通信。

变送器变送器RFT9739是模块化并带有微处理器功能的电30RFT9739的主要技术参数

4~20mA模拟量输出，可表示质量或体积流量、密度、温度、事件1和事件2，频率/脉冲输出，可表示瞬时质量流量、体积流量和质量流量总量或体积流量总量；独立于模拟量可输出0~15V方波，频率为1~10000Hz，脉冲宽度在低频可调；控制输出可表示流向、故障和过程零点；数字输出的开关，可选择Bell202或RS-485串行标准，与HART协议兼容；电源为85~250VAC、50Hz或12~30VDC；环境温度为－30℃~+55℃，密度测量范围为0~5g/cc(0~5000kg/L)；测温量程为－240℃~+450℃，安全等级为UL、CSA。附加输出有API密度输出、密度变化抑制、阻尼及出错显示。

RFT9739的主要技术参数4~20mA模拟量输出，31质量流量计原理及组态应用课件32RFT9739的输出模拟信号(4-20mA),可组态成质量流量/体积流量/密度/温度频率/脉冲信号,可组态成质量流量/体积流量数字通讯信号逻辑电平信号RFT9739的输出模拟信号(4-20mA),可组态成质量33现场安装型RFT9739,分解图(Ver.3)外壳电子模块盖模块组件本安接地本安接线端电源接线端电缆导管外部接地d操作面板Bell202接线端非本安接线端隔板电源板非本安接地外壳基座现场安装型RFT9739,分解图(Ver.3)外壳34(9)WHTLPO(-)(7)VIOTEMP(+)(5)GRNLPO(+)(3)ORNTEMP(-)(1)BRNDRIVE(+)(0)BLKSHIELDS(2)REDDRIVE(-)(4)YELTEMPGND(6)BLURPO(+)(8)GRARPO(-)(11)ISGND(12)SensorcablePowercableOutputcablesMAPWROUT(P)SV(-)(20)SV(+)(19)PV(-)(18)PV(+)(17)RETURN(16)FREQ(+)(15)VF(+)(14)ZERO(+)(21)CONTROL(22)SIGNALGND(23)TEMP(24)TUBEPERIOD(25)485B(26)485A(27)MASIGIN(S)电缆口和接线端(9)WHTLPO(-)(7)VIOTEMP(+3517-18:第一路模拟输出,叠加HART信号19-20:第二路模拟输出15-16:频率输出26-27:RS485通讯输出P-S:压力补偿常用端子17-18:第一路模拟输出,叠加HART信号常用端子36操作面板,Ver3自诊断LED调零按钮组态开关操作面板,Ver3自诊断LED调零按钮组态开关37面板开关面板开关38诊断LED意义

每秒亮一次（25%亮，75%暗）

正常运行

常亮启动和初始化，正在调零闪烁三次，然后暗一秒通讯组态模式每秒暗一次（75%亮，25%暗）团状流量每秒亮四次故障状态诊断LED表示的意义诊断LED意义每秒亮一次（25%亮，75%暗）正常运行39流量计的启动1、变送器先通电预热（30分钟）2、启动流体运行，直至传感器温度等于流体的操作温度；3、切断下游阀，并确保没有泄漏；4、保证流体滿管。5、流量计调零流量计的启动1、变送器先通电预热（30分钟）40调零方法按下ZERO调零按钮不放，至少保持10秒或LED灯持续点亮。用HART手操器发出调零命令。用闭合一次外部触点（16－21端子），至少保持10秒。调零方法按下ZERO调零按钮不放，至少保持10秒或LED灯持41手操器接入手操器接入42手操器接入端手操器接入端43手操器开机画面

手操器开机画面

44质量流量计原理及组态应用课件45质量流量计原理及组态应用课件46质量流量计原理及组态应用课件47质量流量计原理及组态应用课件48质量流量计原理及组态应用课件49质量流量计原理及组态应用课件50质量流量计原理及组态应用课件51质量流量计原理及组态应用课件52一般组态内容传感器特性化组态设备变量组态输出频率输出

一般组态内容传感器特性化53“sensorselection”-4,1,1根据配套传感器(直管/弯管)进行选择,会影响标定系数的形式“flowcal.”-4,1,2,18位数,带两个小数点(如4.55234.75),在传感器铭牌上“density”-4,1,3分为K1,D1,K2,D2和TC,在传感器铭牌上“meterfactor”-4,1,5出厂设置为1,可根据要求调节传感器特性化“sensorselection”-4,1,1传感器特54典型传感器铭牌典型传感器铭牌55

组态设备变量“massflowunit”-4,2,1,1根据用户要求选择标准质量流量单位“massflowcutoff”-4,2,1,2切除零点误差,但是最大不能超过满量程的千分之五“flowdirection”-4,2,1,7不同的设置会影响累计量和输出(见下页)组态设备变量“massflowunit”-4,56流向设置的影响流向设置的影响57由频率(freqfactor)和瞬时流量(ratefactor)的关系推导脉冲当量例:10000Hz=120000kg/h10000pulse/s=120000kg/3600s300pulse=1kg脉冲当量为0.0033kg/pulse频率输出组态由频率(freqfactor)和瞬时流量(ratefac58组态输出“PVis/rangevalues”-4,3,1,1/2组态模拟输出代表什么变量及其量程,如为1700则只能代表流量“TVis/FOscaling”-4,3,2,1/3组态频率输出代表什么变量(质量/体积流量),及其量程(见下页例子)“polladdr”-4,3,3,1组态变送器地址,如不联网则为0组态输出“PVis/rangevalues”-4,359频率输出组态由频率和瞬时流量的关系推导脉冲当量例:10000Hz=120000kg/h10000pulse/s=120000kg/3600s300pulse=1kg脉冲当量为0.0033kg/pulse频率输出组态由频率和瞬时流量的关系推导脉冲当量604故障排除故障排除的基本步骤:-检查接线的正确与否-利用查错工具,包括自诊断LED,诊断信息和出错输出值故障排除的基本准则:-熟悉传感器和变送器手册-如果可能,将传感器从现场取出,因为大多数问题是由现场原因引起-在无流量和有流量的两种状态下检查信号4故障排除61查错工具-自诊断LED自诊断LED查错工具-自诊断LED自诊断LED624查错工具-自诊断LED自诊断LED正常

LEDflashesON

at1Hzintervals调零

LEDisON

continuously出错

LEDflashesat4Hz

intervals团流

LEDflashesOFFat1Hzintervals无电源

LEDisOFF

continuously组态模式

LEDflashesON3times,

thenOFFfor1secondOFF4查错工具-自诊断LED自诊断LED正常LEDf634查错工具-出错输出下限报警:-模拟输出固定在0/2mA,-频率输出固定在0Hz上限报警:-模拟输出固定在22mA,-频率输出固定在15,000Hz4查错工具-出错输出下限报警:644查错工具-诊断信息可通过下列界面获得诊断信息:-

HART手操器,-Prolink/AMS软件-显示窗口4查错工具-诊断信息可通过下列界面获得诊断信息:654诊断信息变送器出错信息:信息 状态 纠正措施XmtrFailed 变送器硬件出错 返修(E)EPROMerror EPROM出错 返修RAMerror RAM诊断出错 返修RTIError 实时中断出错 返修4诊断信息变送器出错信息:664诊断信息超限和传感器出错信息:信息 其它现象 原因 纠正措施Drive/InputOverrng -变送器产生出错输出 -流量超出传感器范围 -使介质充满传感器 -在变送器端,DMM显示 -接线错误 -降低流量在范围内 红线和棕线间开路或短路 -传感器内驱动线圈开路或短路 -监视流量 -在传感器端,DMM显示 -如果在传感器端开路/短路 红线和棕线间开路或短路 则返修

-变送器产生出错输出 -流量超出传感器范围

-在变送器端,DMM显示 -检测线圈的信号（电压）低

绿线和白线间开路或短路 -传感器内左检测线圈开路或短路 -在传感器端,DMM显示 绿线和白线间开路或短路4诊断信息超限和传感器出错信息:674诊断信息超限和传感器出错信息:信息 其它现象 原因 纠正措施SensorError -变送器产生出错输出 -接线错误 -如果在传感器端开路/短路 -在变送器端,DMM显示 -传感器内右检测线圈开路或短路 则返修 蓝线和灰线间开路或短路 -在传感器端,DMM显示 蓝线和灰线间开路或短路

-变送器产生出错输出 -传感器接线盒内有水汽-更换接线密封套管 -更换电缆 -返修

4诊断信息超限和传感器出错信息:684诊断信息超限和传感器出错信息:信息 其它现象 原因 纠正措施Drive/DensOverrng -变送器产生出错输出 -密度标定系数不匹配 -进行密度标定 -介质密度大于5.0000g/cc -输入正确的系数 -由于气团或固体引起振动不平衡 -监视密度 -流量管堵塞,测量管内“挂壁”。 -使密度恢复到传感器限制 内 -用蒸汽或水吹扫TempOverrng -变送器产生出错输出 -温度超出传感器范围 -降低温度在范围内 -在变送器端,DMM显示-接线错误 -监视温度 黄线和桔线间开路或短路-补偿端开路或短路 -如果在传感器端开路/短路 -在传感器端,DMM显示 则返修 黄线和桔线间开路或短路 4诊断信息超限和传感器出错信息:694诊断信息超限和传感器出错信息:信息 其它现象 原因 纠正措施TempOverrng -变送器产生出错输出 -温度超出传感器范围 -降低温度在范围内 -在变送器端,DMM显示-接线错误 -监视温度 黄线和桔线间开路或短路-补偿端开路或短路 -如果在传感器端开路/短 路 -在传感器端,DMM显示 则返修 黄线和桔线间开路或短路

-变送器产生出错输出 -接线错误 -在变送器端,DMM显示 -传感器内RTD开路或短路 黄线和紫线间开路或短路 -在传感器端,DMM显示 黄线和紫线间开路或短路4诊断信息超限和传感器出错信息:704诊断信息团流和输出饱和信息:信息 状态 纠正措施SlugFlow -气团使过程密度低于团流下限 -监视密度

-固体使过程密度高于团流上限 -输入新的团流限制 -输入新的团流时间Freqsaturated -15和16端的达到15kHz -改变流量单位

-重新定标频率/脉冲输出 -降低流量mA1saturated -17和18端的达到22mA -改变20mA所对应的值mA2saturated -19和20端的达到22mA4诊断信息团流和输出饱和信息:714诊断信息指导信息:信息 状态 纠正措施ZeroTooNoisy -在自动调零时机械干扰太高 -消除机械干扰,重新调零

ZeroTooHigh/Low -在自动调零时流量没有完全关闭 -完全关闭流量,重新调零

mA1Fixed -17和18端的测试或修正未结束 -结束修正或测试 -变送器被编址 -将地址改为0mA2Fixed -19和20端的测试或修正未结束 -结束修正或测试

4诊断信息指导信息:72诊断信息诊断信息734查错工具-阻值和信号幅值可通过下列步骤测量传感器各线圈阻值和信号幅值:-断电,-将接线端从变送器电子单元上拔下-用DMM检查接线端上电缆对(驱动线圈1-2,左检测线圈5-9,右检测线圈6-8,RTD3-7)-如果所测电阻偏离标准,则在传感器端测量-重新接上接线端和电源-用DMM测量各信号幅值-阻值和信号幅值的标准见操作手册69页4查错工具-阻值和信号幅值可通过下列步骤测量传感器各线圈74质量流量计原理及组态应用课件75零点漂移原因管端固定应力的影响；振动管刚度的变化；双管谐振频率不一致；管壁材料的内衰减；流体的密度粘度变化。变送器9739电路输出前置放大板漂移。零点漂移原因管端固定应力的影响；76零点漂移故障分析和对策序号现象原因对策1零点慢慢移动，且每次状况相同停流后液中微小气泡积聚于测量管上部，或浆液中悬浮固体分离沉淀停流后立即调零，若考虑零漂后的信号输出，提高小信号切除。2零点漂移大，且各次漂移差别大停流时气泡潴留在测量管内勿使进入气泡；偶而发生可不管，不必每次调零。3零点不稳定，但移动量很小管道有振动可不予处理4零点漂移密度与原调零时有差别以最终实液调零5压力变化造成零点移动停流时管道潴留气体因压力变化而膨胀或收缩截止阀全关处于零流状态；装排气口。消除气腔零点漂移故障分析和对策序号现象原因对策1零点慢慢移动，且每次77故障分析方法故障分析方法78工作中常见故障分析方法现象对策1转换器无显示检查电源及保险丝是否烧断2零点漂移检查阀门是否泄漏；标定系数是否正确；是否两相流；传感器接线盒是否受潮；接线是否正确；安装是否有应力；接地是否正确等。3显示和输出波动检查阻尼；驱动电压是否稳定；密度显示是否稳定；接地是否正确；是否有振动干扰；是否两相流；测量管内是否有“挂壁”等4流量显示有偏差检查标定系数是否正确；流量单位、量程是否设置好；零点是否漂移大；组态输出是否正确；密度显示是否正确，其标定系数是否正确；是否有两相流；接线是否正确；安装是否有应力；接地是否正确等。5密度显示不正确密度标定系数是否正确；是否有两相流；接线是否正确；是否有团状流；是否有振动干扰；接地是否正确等。6没有流量时，DCS还会累积检查零点是否漂移太大；小流量切除是否太小（DCS子要查）；是否有团状流报警输出；是否有振动干扰；接地是否正确等。工作中常见故障分析方法现象对策1转换器无显示检查电源及保险丝79KROHNE（科隆）质量流量计

MFS7000KROHNE（科隆）质量流量计MFS700080常用MFS1000（S系列）传感器其特点：a.测量管采用流量大横截面管，弯曲半径大，保证了测量时压力损失最小；b.由于双测量管，因而对外来的震动干扰不敏感，抗干扰性强；c.由于双测量管是由单管串联而成，不用分流，流量绝对相等，因而零点稳定；d.测量管管壁可做以得较厚；e.振荡频率低，仅100HZ左右。常用MFS1000（S系列）传感器其特点：a.测量管采用流量81一般安装传感器可被安装在任何位置，当然如果是垂直安装传感器，应考虑有利于自排空并使气泡排出。一般安装传感器可被安装在任何位置，当然如果是垂直安装传感82不能安装在管线的最高位置，安装在管线上的最高位置会导致气泡聚集和滞留；在测量系统中引起测量误差。不能安装在管线的最高位置，安装在管线上的最高位置会导致气83管道落差较大时应该避免采用长度较长的下游管道（＞3m）,否则不利于介质除气，除非以足够大的背压避免产生气泡。如果实际需要较长的下游管道时，应安装排气阀。管道落差较大时应该避免采用长度较长的下游管道（＞3m）,84泵到传感器的距离应大于4L，如泵会产生强烈振动，则建议用柔性管将其隔离。泵到传感器的距离应大于4L，如泵会产生强烈振动，则建议用85安装系数

质量流量计的扩展自检功能同样也包括安装系数。该系数是表明质量流量计在管道中是否安装良好的参数。因此，在第一次启动后，应检查该安装系数。如偏高，质量流量计的名义精度将得不到保证。请根据安装指导再次检查安装情况。在必要情况下，在质量流量计显示安装系数的同时，调整固定件以取得合适的安装系数。传感器类型安装系数MFM1081K/F<50MFM1081K/FEX<200MFM2081K/F<50MFM2081K/FEX<100MFM3081K/F<20MFM3081K/FEX<60安装系数质量流量计的扩展自检功能同样也包括安装系数。该86流量计启动1、启动初始化。即仪表接通电源，转换器开始自检。2、变送器先通电预热（30分钟）3、流量计调零。零点调整注意事项介质在流动，截止阀没有关紧测量管中气体管道共振影响传感流量计启动1、启动初始化。即仪表接通电源，转换器开始自检。零87零点调整方法零漂设置既能自动设置，也能通过按键设置。如进行自动设置，应使用磁棒控制显示器上的电磁传感器进行编程。在进行零点调整时，仪表的机械安装应与实际使用时相一致。零点调整方法零漂设置既能自动设置，也能通过按键设置。如进88变送器（MFC081转换器）操作显示面板变送器（MFC081转换器）操作显示面板89质量流量计原理及组态应用课件90质量流量计原理及组态应用课件91如何进入编程模式如何进入编程模式92如何结束编程模式如何结束编程模式93质量流量计原理及组态应用课件94质量流量计原理及组态应用课件95质量流量计原理及组态应用课件96质量流量计原理及组态应用课件97质量流量计原理及组态应用课件98质量流量计原理及组态应用课件99传感器故障检查传感器故障检查100质量流量计的日常维护定期检查零点流量计密封性能检查参数检查定期检查流量计故障指示定期标定(商业贸易计量的周期为一年)建立流量计档案质量流量计的日常维护定期检查零点101问题讨论1零点漂移与传感器和变送器的关系，如何判断是传感器造成的漂移还是转换器造成的漂移？2零点漂移现象的判断方法和处理办法。3怎样判断哪个部位易结垢或有沉积物?怎样清洗？4压力和温度对质量流量计测量的影响度。问题讨论1零点漂移与传感器和变送器的关系，如何判断是传感器造102讲解结束

谢谢讲解结束谢谢103DCS275手操器流量计系统组成质量流量计RFT9739DCS275手操器流量计系统组成质量流量计RFT9739104三部分组成：传感器、变送器、显示器1、传感器：是测量管将流动的流体在振动管内产生科里奥利力，通过电磁检测将测量管的扭曲量转变成电信号，送到变送器处理。2、变送器：是把来自传感器的低电平信号进行变换、放大，并输出与流量和密度成比例的4～20ｍＡ或频率/脉冲信号。3、显示器：即DCS指示，也有现场表头显示。流量计系统组成及作用三部分组成：传感器、变送器、显示器流量计系统组成及作用105质量流量计种类schlumbergerE+HschlumbergerKROHNE质量流量计种类schlumbergerE+Hschlumbe106EMERSONEMERSONEMERSONEMERSON107科里奥利力质量流量计

的工作原理

当一根管子绕着原点旋转时，让一个质点从原点通过管子向外端流动，即质点的线速度由零逐渐加大，也就是说

质点被赋于能量，随之而产生的反作用

Fc将使管子的旋转速度减缓，即管子运动发生滞后。相反，让一个质点从外端通过管子向原点流动

，即质点的线速度由大逐渐减小趋向于零，也就是说质点的能量被

释放出来，随之而产生的反作用力

Fc将使管子的旋转速度加快，即管子运动发生超前。这种能使旋转着的管子运动速度发生正超前或滞后的力

Fc就称为科氏力。

FcFc科里奥利力质量流量计

的工作原理当一根管子绕着原点旋转时108其计算公式为：

Fc＝2ｍων式中：

Fc—科里奥利力，Nω—角速度，1／ｓν—流体在旋转管道中的径向速度，ｍ／ｓｍ—运动体的质量，ｋｇ若流体的密度为ρ，则任何一段Δχ管道上的切向科里奥利力为：

ΔFc＝ρAΔχ2ων式中：A—管道截面积，由于ρAν＝Ｑｍ，于是

ΔFc＝2ΔχωＱｍ

科里奥利质量流量计

的工作原理其计算公式为：科里奥利质量流量计

的工作原理109

由上式可知，只要测出了科里奥利力Δ

Fc，就可获得质量流量Ｑｍ。

然而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，即由两端固定的薄壁测量管，在中心处以测量管谐振或接近谐振的频率（或其高次谐波频率）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，用光学或电磁学方法检测挠曲量以求得质量流量。科里奥利质量流量计

的工作原理由上式可知，只要测出了科里奥利力ΔFc，就可获得质量110EMERSON质量流量计原理科里奥利质量流量传感器的流量管被一块磁铁和绕在弯管顶端的驱动线圈驱动，并以固有频率振动。变送器里的交流驱动控制放大电路放大传感器的左侧速度检测线圈的信号，产生驱动线圈的激励电压。这个驱动线圈电压的幅值不断受到电路调节以使流量管的位移保持一恒定的较低的偏激，使管道装置受到的应力最小。EMERSON质量流量计原理科里奥利质量流量传感器的流量111

流量管的振动，以及流过管子流体的动量产生了一种叫科里奥利的力，该力使每个流量管以与每个振动周期流过管子的质量流量成比例地扭曲，由于一个流量管的扭曲滞后于另一个流量管，因此可以用电路比较器比较两个流量管上的传感器信号以确定扭曲量。变送器用精确的电路和一个高频晶振控制的时钟测量左右检测线圈的信号之间的滞后时间。这个“时间差”乘上流量标定系数就可获得质量流量。流量管的振动，以及流过管子流体的动量产生了一种叫科里奥利112

在双管型质量流量计当中，入口处的分流管把流入的介质均等地一分为二，送到两根测量管中，这样保证了100%的介质流经测量管

两根测量管由于驱动线圈的作用，产生以支点为轴的相对震动。当测量管中有流量时，产生如图所示的科里奥利现象。U形管质量流量计

的工作原理在双管型质量流量计当中，入口处的分流管把流入的介质均等地一113内部结构在每个流量管上，均有一组磁铁/线圈组，我们称之为入口检测线圈和出口检测线圈。由于相对振动，线圈在磁铁的磁场做切割磁力线的运动，在内部回路产生交流电信号。该信号能准确地反映线圈组间的相对位移和相对速度。通过监测该交流信号，我们可判断测量管的运行状态。内部结构在每个流量管上，均有一组磁铁/线圈组，我们称之为114TimemV无流量TimemV低流量TimemV高流量质量流量检测原理在没有流量的情况下，入口和出口处检测线圈监测到的交流电信号是同相位的。当有流量的时候，由于科里奥利作用，流量管产生扭曲，两端的检测线圈输出的交流电信号存在相位差。流量越大，相位差就越大，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来表示每秒有多少克的流量流过TimemV无流量TimemV低流量TimemV高流量质量流115

变送器怎样计算质量流量

流量标定常数(在工厂或现场标定)

流量标定常数，4.2745g/s/usX(1-1)us

Kflow=每产生1μs相差所对应的流量(单位为克每秒)零流量偏移，调零(满管,静止,等温)

Kzero=传感器无流量时的相差流量温度修正，4.73%/100C

FTC=温度变化100C时由于流量管刚性变化而引起的流

量百分比误差质量流量计算(由变送器进行)质量流量=KflowX(△t-Kzero)X(1-(FTCXTDegC))变送器怎样计算质量流量流量标定常数(在工厂或现场标定116密度测量原理TimemVTimemV高密度低密度按照弹性模数的理论，弹簧所悬挂物体的质量和它振动的频率成反比。这一概念引入到流量管的振动，整体质量（测量管和内部介质之和）越大，其振动频率就越小。通过检测已知密度（例如标准状态下的水和空气）的介质流经测量管时的频率，可以得到密度与频率之间的线性关系。然后通过振动频率换算到密度密度测量原理密度测量原理TimemVTimemV高密度低密度按照弹性模数117密度标定系数(在标定时得出)K1传感器注入低密度标定介质(空气)时的管道周期D1低密度标定介质的密度K2传感器注入高密度标定介质(水)时的管道周期D2高密度标定介质的密度Tc温度变化100C时由于流量管刚性变化而引起的密度百分比误差密度标定系数(在标定时得出)K1传感器注入低密度标定介质(118

变送器密度计算变送器密度计算119

1、直管式：优点是测量管加工简单，容易制造，并能自然排空；缺点是不易起掁，为此需将测量管管壁减薄，或用高频起掁，但这样做会缩短测量寿命。2、弯管式：优点是容易起掁。因此测量管管壁可以做得较厚，振动频率可以降低；缺点是加工复杂，不能自然排空。3、单管式：优点是不用分流，零点稳定；缺点是磁系统分别装在测量管和基体上，容易受外来振动干扰。4、双管式：优点是磁系统装在两根相同的测量管上，不易受外来振动干扰的影响；缺点是需将流体分流，分流不均会造成零点变化。各种类型的的优点和缺点

各种类型的的优点和缺点120例：D型传感器结构例：D型传感器结构121质量流量计原理及组态应用课件122

ELITE传感器接线表和接线盒MMIwirecolorFunction驱动+驱动-温度-

温度补偿左检测线圈+右检测线圈+温度+右检测线圈-左检测线圈-蓝灰红棕白绿桔黄紫ELITE传感器接线表和接线盒123质量流量计应用直接测量的变量质量流量密度温度间接测量的变量体积流量总量质量流量计应用直接测量的变量124科氏流量计的多参测量

密度

温度

比重

温度

体积流量质量流量%体积浓度%质量浓度

纯流量

粘度差压质量流量科氏流量计的多参测量密度温度125科氏力质量流量计的优点

不受介质特性变化的影响。没有可动的机械部件。管道内无障碍物。可测多参数。对流速分布不敏感，因而无上下直管段要求。可测流体范围广。测量精度高。质量流量计的应用科氏力质量流量计的优点不受介质特性变化的影响。质量流量计的126科氏力质量流量计的缺点零点不稳定易漂移。压损大。对外界振动干扰较为敏感。不能用于测量低密度介质和液体中含有一定量的气体。不能用于大口径，目前局限于150ｍｍ以下。价格贵。质量流量计的应用科氏力质量流量计的缺点零点不稳定易漂移。质量流量计的应用127精度

精度＝（基本精度（零点不稳定度/流量）X100）％举例基本精度=0.1%, 零点不稳定度=9kg/hr流量=50,000kg/hr 综合精度％=0.118%流量=20,000kg/hr 综合精度％=0.145%流量=10,000kg/hr 综合精度％=0.19%流量=5,000kg/hr 综合精度％=0.28%精度128传感器精度曲线传感器精度曲线129安装要求与管道同一轴线，且无应力地装在管道系统，密封垫片不应突入管内，并避免与毗邻管道和安装构架发生共振；应做支撑，不能用传感器来支撑管道；应尽量设置旁路；传感器应安装在阀的上游；安装地点不能有大的磁场干扰源；安装方向问题、直管段问题；为了防止受潮，各接线盒完全密封；为了避免可能电子干扰，传感器电缆、电源、输出电缆必须分开。安装要求与管道同一轴线，且无应力地装在管道系统，密封垫片不应130质量流量计原理及组态应用课件131传感器安装注意事项避免管道应力和扭曲；安装地点不能有大的振动源；安装地点不能有大的磁场干扰源；传感器和变送器的电缆连接限制。传感器安装注意事项避免管道应力和扭曲；132变送器变送器RFT9739是模块化并带有微处理器功能的电子装置，配合ASICS数字技术，可选择数字通信协议。它与传感器连接使用而获得高精确度的质量流量、密度、温度和体积流量信号，并将获得的信号转换为模拟量、频率等输出信号，还可使用275型HART通信手操器或AMS、Prolink软件对其组态、检查及通信。

变送器变送器RFT9739是模块化并带有微处理器功能的电133RFT9739的主要技术参数

4~20mA模拟量输出，可表示质量或体积流量、密度、温度、事件1和事件2，频率/脉冲输出，可表示瞬时质量流量、体积流量和质量流量总量或体积流量总量；独立于模拟量可输出0~15V方波，频率为1~10000Hz，脉冲宽度在低频可调；控制输出可表示流向、故障和过程零点；数字输出的开关，可选择Bell202或RS-485串行标准，与HART协议兼容；电源为85~250VAC、50Hz或12~30VDC；环境温度为－30℃~+55℃，密度测量范围为0~5g/cc(0~5000kg/L)；测温量程为－240℃~+450℃，安全等级为UL、CSA。附加输出有API密度输出、密度变化抑制、阻尼及出错显示。

RFT9739的主要技术参数4~20mA模拟量输出，134质量流量计原理及组态应用课件135RFT9739的输出模拟信号(4-20mA),可组态成质量流量/体积流量/密度/温度频率/脉冲信号,可组态成质量流量/体积流量数字通讯信号逻辑电平信号RFT9739的输出模拟信号(4-20mA),可组态成质量136现场安装型RFT9739,分解图(Ver.3)外壳电子模块盖模块组件本安接地本安接线端电源接线端电缆导管外部接地d操作面板Bell202接线端非本安接线端隔板电源板非本安接地外壳基座现场安装型RFT9739,分解图(Ver.3)外壳137(9)WHTLPO(-)(7)VIOTEMP(+)(5)GRNLPO(+)(3)ORNTEMP(-)(1)BRNDRIVE(+)(0)BLKSHIELDS(2)REDDRIVE(-)(4)YELTEMPGND(6)BLURPO(+)(8)GRARPO(-)(11)ISGND(12)SensorcablePowercableOutputcablesMAPWROUT(P)SV(-)(20)SV(+)(19)PV(-)(18)PV(+)(17)RETURN(16)FREQ(+)(15)VF(+)(14)ZERO(+)(21)CONTROL(22)SIGNALGND(23)TEMP(24)TUBEPERIOD(25)485B(26)485A(27)MASIGIN(S)电缆口和接线端(9)WHTLPO(-)(7)VIOTEMP(+13817-18:第一路模拟输出,叠加HART信号19-20:第二路模拟输出15-16:频率输出26-27:RS485通讯输出P-S:压力补偿常用端子17-18:第一路模拟输出,叠加HART信号常用端子139操作面板,Ver3自诊断LED调零按钮组态开关操作面板,Ver3自诊断LED调零按钮组态开关140面板开关面板开关141诊断LED意义

每秒亮一次（25%亮，75%暗）

正常运行

常亮启动和初始化，正在调零闪烁三次，然后暗一秒通讯组态模式每秒暗一次（75%亮，25%暗）团状流量每秒亮四次故障状态诊断LED表示的意义诊断LED意义每秒亮一次（25%亮，75%暗）正常运行142流量计的启动1、变送器先通电预热（30分钟）2、启动流体运行，直至传感器温度等于流体的操作温度；3、切断下游阀，并确保没有泄漏；4、保证流体滿管。5、流量计调零流量计的启动1、变送器先通电预热（30分钟）143调零方法按下ZERO调零按钮不放，至少保持10秒或LED灯持续点亮。用HART手操器发出调零命令。用闭合一次外部触点（16－21端子），至少保持10秒。调零方法按下ZERO调零按钮不放，至少保持10秒或LED灯持144手操器接入手操器接入145手操器接入端手操器接入端146手操器开机画面

手操器开机画面

147质量流量计原理及组态应用课件148质量流量计原理及组态应用课件149质量流量计原理及组态应用课件150质量流量计原理及组态应用课件151质量流量计原理及组态应用课件152质量流量计原理及组态应用课件153质量流量计原理及组态应用课件154质量流量计原理及组态应用课件155一般组态内容传感器特性化组态设备变量组态输出频率输出

一般组态内容传感器特性化156“sensorselection”-4,1,1根据配套传感器(直管/弯管)进行选择,会影响标定系数的形式“flowcal.”-4,1,2,18位数,带两个小数点(如4.55234.75),在传感器铭牌上“density”-4,1,3分为K1,D1,K2,D2和TC,在传感器铭牌上“meterfactor”-4,1,5出厂设置为1,可根据要求调节传感器特性化“sensorselection”-4,1,1传感器特157典型传感器铭牌典型传感器铭牌158

组态设备变量“massflowunit”-4,2,1,1根据用户要求选择标准质量流量单位“massflowcutoff”-4,2,1,2切除零点误差,但是最大不能超过满量程的千分之五“flowdirection”-4,2,1,7不同的设置会影响累计量和输出(见下页)组态设备变量“massflowunit”-4,159流向设置的影响流向设置的影响160由频率(freqfactor)和瞬时流量(ratefactor)的关系推导脉冲当量例:10000Hz=120000kg/h10000pulse/s=120000kg/3600s300pulse=1kg脉冲当量为0.0033kg/pulse频率输出组态由频率(freqfactor)和瞬时流量(ratefac161组态输出“PVis/rangevalues”-4,3,1,1/2组态模拟输出代表什么变量及其量程,如为1700则只能代表流量“TVis/FOscaling”-4,3,2,1/3组态频率输出代表什么变量(质量/体积流量),及其量程(见下页例子)“polladdr”-4,3,3,1组态变送器地址,如不联网则为0组态输出“PVis/rangevalues”-4,3162频率输出组态由频率和瞬时流量的关系推导脉冲当量例:10000Hz=120000kg/h10000pulse/s=120000kg/3600s300pulse=1kg脉冲当量为0.0033kg/pulse频率输出组态由频率和瞬时流量的关系推导脉冲当量1634故障排除故障排除的基本步骤:-检查接线的正确与否-利用查错工具,包括自诊断LED,诊断信息和出错输出值故障排除的基本准则:-熟悉传感器和变送器手册-如果可能,将传感器从现场取出,因为大多数问题是由现场原因引起-在无流量和有流量的两种状态下检查信号4故障排除164查错工具-自诊断LED自诊断LED查错工具-自诊断LED自诊断LED1654查错工具-自诊断LED自诊断LED正常

LEDflashesON

at1Hzintervals调零

LEDisON

continuously出错

LEDflashesat4Hz

intervals团流

LEDflashesOFFat1Hzintervals无电源

LEDisOFF

continuously组态模式

LEDflashesON3times,

thenOFFfor1secondOFF4查错工具-自诊断LED自诊断LED正常LEDf1664查错工具-出错输出下限报警:-模拟输出固定在0/2mA,-频率输出固定在0Hz上限报警:-模拟输出固定在22mA,-频率输出固定在15,000Hz4查错工具-出错输出下限报警:1674查错工具-诊断信息可通过下列界面获得诊断信息:-

HART手操器,-Prolink/AMS软件-显示窗口4查错工具-诊断信息可通过下列界面获得诊断信息:1684诊断信息变送器出错信息:信息 状态 纠正措施XmtrFailed 变送器硬件出错 返修(E)EPROMerror EPROM出错 返修RAMerror RAM诊断出错 返修RTIError 实时中断出错 返修4诊断信息变送器出错信息:1694诊断信息超限和传感器出错信息:信息 其它现象 原因 纠正措施Drive/InputOverrng -变送器产生出错输出 -流量超出传感器范围 -使介质充满传感器 -在变送器端,DMM显示 -接线错误 -降低流量在范围内 红线和棕线间开路或短路 -传感器内驱动线圈开路或短路 -监视流量 -在传感器端,DMM显示 -如果在传感器端开路/短路 红线和棕线间开路或短路 则返修

-变送器产生出错输出 -流量超出传感器范围

-在变送器端,DMM显示 -检测线圈的信号（电压）低

绿线和白线间开路或短路 -传感器内左检测线圈开路或短路 -在传感器端,DMM显示 绿线和白线间开路或短路4诊断信息超限和传感器出错信息:1704诊断信息超限和传感器出错信息:信息 其它现象 原因 纠正措施SensorError -变送器产生出错输出 -接线错误 -如果在传感器端开路/短路 -在变送器端,DMM显示 -传感器内右检测线圈开路或短路 则返修 蓝线和灰线间开路或短路 -在传感器端,DMM显示 蓝线和灰线间开路或短路

-变送器产生出错输出 -传感器接线盒内有水汽-更换接线密封套管 -更换电缆 -返修

4诊断信息超限和传感器出错信息:1714诊断信息超限和传感器出错信息:信息 其它现象 原因 纠正措施Drive/DensOverrng -变送器产生出错输出 -密度标定系数不匹配 -进行密度标定 -介质密度大于5.0000g/cc -输入正确的系数 -由于气团或固体引起振动不平衡 -监视密度 -流量管堵塞,测量管内“挂壁”。 -使密度恢复到传感器限制 内 -用蒸汽或水吹扫TempOverrng -变送器产生出错输出 -温度超出传感器范围 -降低温度在范围内 -在变送器端,DMM显示-接线错误 -监视温度 黄线和桔线间开路或短路-补偿端开路或短路 -如果在传感器端开路/短路 -在传感器端,DMM显示 则返修 黄线和桔线间开路或短路 4诊断信息超限和传感器出错信息:1724诊断信息超限和传感器出错信息:信息 其它现象 原因 纠正措施TempOverrng -变送器产生出错输出 -温度超出传感器范围 -降低温度在范围内 -在变送器端,DMM显示-接线错误 -监视温度 黄线和桔线间开路或短路-补偿端开路或短路 -如果在传感器端开路/短 路 -在传感器端,DMM显示 则返修 黄线和桔线间开路或短路

-变送器产生出错输出 -接线错误 -在变送器端,DMM显示 -传感器内RTD开路或短路 黄线和紫线间开路或短路 -在传感器端,DMM显示 黄线和紫线间开路或短路4诊断信息超限和传感器出错信息:1734诊断信息团流和输出饱和信息:信息 状态 纠正措施SlugFlow -气团使过程密度低于团流下限 -监视密度

-固体使过程密度高于团流上限 -输入新的团流限制 -输入新的团流时间Freqsaturated -15和16端的达到15kHz -改变流量单位

-重新定标频率/脉冲输出 -降低流量mA1saturated -17和18端的达到22mA -改变20mA所对应的值mA2saturated -19和20端的达到22mA4诊断信息团流和输出饱和信息:1744诊断信息指导信息:信息 状态 纠正措施ZeroTooNoisy -在自动调零时机械干扰太高 -消除机械干扰,重新调零

ZeroTooHigh/Low -在自动调零时流量没有完全关闭 -完全关闭流量,重新调零

mA1Fixed -17和18端的测试或修正未结束 -结束修正或测试 -变送器被编址 -将地址改为0mA2Fixed -19和20端的测试或修正未结束 -结束修正或测试

4诊断信息指导信息:175诊断信息诊断信息1764查错工具-阻值和信号幅值可通过下列步骤测量传感器各线圈阻值和信号幅值:-断电,-将接线端从变送器电子单元上拔下-用DMM检查接线端上电缆对(驱动线圈1-2,左检测线圈5-9,右检测线圈6-8,RTD3-7)-如果所测电阻偏离标准,则在传感器端测量-