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(cè)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(cè)量?jī)x表。科里奧利質(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(cè)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(guò)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(cè)量管、振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和信號(hào)檢測(cè)器及溫度補(bǔ)償元件等主要部件組成。當(dāng)流體通過(guò)振動(dòng)測(cè)量管時(shí)，在流體推動(dòng)及外加于測(cè)量管的振動(dòng)力作用下，測(cè)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(cè)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(cè)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(guò)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(guò)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(lái)，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(jiǎn)稱科氏力。這是19世紀(jì)法國(guó)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(lái)，如圖1b所示。當(dāng)管子內(nèi)沒(méi)有流體流過(guò)時(shí)，連接管與軸線是平行的。而當(dāng)管子內(nèi)有流體流過(guò)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(cè)量管，在中心處加以測(cè)量管諧振或接近諧振的激勵(lì)。這樣，如果把測(cè)量段看作是從中心分開(kāi)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(lái)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(cè)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(cè)出扭曲量-扭角的大小，或測(cè)出兩段管通過(guò)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(cè)量。
科氏流量計(jì)的振動(dòng)管(測(cè)量管) 的形狀有多種,但總的說(shuō)來(lái)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(shì)

1可直接測(cè)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(wú)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(cè)出管道內(nèi)流體的密度；

6應(yīng)用范圍廣(可測(cè)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(cè)量的敏感度及準(zhǔn)確性，加快了相應(yīng)速度，使得測(cè)量更加可靠穩(wěn)定；

8具備了密度、溫度測(cè)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(cè)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(wàn)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(gòu)之前應(yīng)向擬購(gòu)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的廠商索取安裝使用說(shuō)明書(shū)，以便參照比較和選擇。安裝設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使其有長(zhǎng)的使用壽命，為除去過(guò)早磨損和產(chǎn)生測(cè)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(guò)濾器或氣體分離器等保護(hù)裝置。若希望能在現(xiàn)場(chǎng)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(cè)量管內(nèi)殘留固形物、結(jié)垢、滯留氣體等均將影響測(cè)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(cè)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(cè)量管內(nèi)充滿液體，例如水平管道上流體流過(guò)科氏力質(zhì)量流量計(jì)后直接放人容器而無(wú)背壓，測(cè)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(méi)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(wú)泄漏。控制閥應(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(wèn)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(chǎng)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(chǎng)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(cè)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(wú)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(kāi)接近儀表的共振頻率值；拉開(kāi)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(zhǎng)度的短管，可防止不良布管形成的應(yīng)力。在使用過(guò)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(cè)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(cè)量強(qiáng)腐蝕性漿液好選用直管單管型測(cè)量管。并且要使測(cè)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(cè)量管剛性而改變流量測(cè)量值，因此在這種場(chǎng)所的運(yùn)行初期要定期監(jiān)測(cè)，確認(rèn)使用周期。測(cè)量管內(nèi)壁結(jié)垢或沉積也會(huì)影響測(cè)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(lái)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(cè)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(cè)、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(kāi)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(cè)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(cè)量、介質(zhì)濃度測(cè)量、管道吹掃辨別等多種附加功能。同時(shí)具有現(xiàn)場(chǎng)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(cè)量、顯示參數(shù)：

測(cè)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(cè)量顯示精度：0.05%

測(cè)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(kāi)路信號(hào)

當(dāng)量脈沖信號(hào) 流量信號(hào) 集電極開(kāi)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(jiàn)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)流量顯示不正常】

故障原因：

1.管道實(shí)際流量是否超過(guò)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(méi)有顯示】

故障原因：

1.儀表電源是否正常

2.測(cè)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(cè)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(cè)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(shuō)明書(shū)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(cè)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(cè)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(wèn)題可來(lái)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(wèn)題解答。

3、產(chǎn)品采購(gòu)?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）