欢迎进入红旗仪表(江苏)有限公司官方网站!
热门关键词:

联系我们

红旗仪表(江苏)有限公司

地址:江苏省金湖县戴楼工业园区润楼路19号

销售热线:17761857690

电话:0517-86880702

传真:0517-86880702

邮箱:2815676107@qq.com

联系人:王先生

当前位置:主页 > 新闻中心 >

金属管浮子流量计带有HART通讯功能如何应用

2019-11-11    来源:红旗仪表(江苏)有限公司

金属管浮子流量计带有HART通讯功能如何应用

金属管浮子流量计由于具有安装方便、坚固可靠、耐高温高压、可以使用多种金属材料制作等优点,所以广泛应用于液体、气体、蒸汽等介质流量的测量和自动控制系统中,特别适合应用于精细化工、化肥、石化、乙烯、冶金等行业的高温高压、易燃易爆、强腐蚀介质的测量过程。

      2 问题的提出

      浮子流量计制造厂家要求用户准确提供介质参数,包括介质密度、粘度、温度、压力、流量范围等,其主要目的是根据介质参数生产出能够直读刻度流量的流量计。

      根据德国工程师学会VDI/VDE3513标准,浮子流量计流量计算公式:

     

      其中:Qf 为介质的质量流量;
               ∝(δ、Re)为流量系数;
               Df 为浮子直径;
               Mf 为浮子质量;
               g 为重力加速度;
               ρ 为介质密度;
               ρf为浮子密度;
               η 为介质粘度;
               δ 为浮子在测量管内的移动位置;
               Re 为Ruppel数,近似于Reynolds数。

      可以看到,当浮子流量计(Mf、Df、ρf)确定之后,测量流量随着介质条件的变化而发生变化。

      由于介质条件的变化,将带来测量结果发生变化。这种测量结果的变化或者将流量计送回厂家重新标校、调整量程或使用者通过计算得到真正的测量值。

      另外,由于仪表使用过程中输出信号偏离标准值时,也会给控制精度造成影响。例如:满度时40Nm3/h对应电流输出是20mA(理想值),由于各种原因,当电流信号输出变为19.6mA 时,信号变化2%,对控制精度带来很大影响。

      3 解决方案

      3.1 使用者通过计算或制作曲线图方法进行介质条件变化的刻度换算。

      这种方法不足之处是对于液体密度变化特别是介质粘度变化对测量的影响很难完成,计算也很复杂,必须使用厂家提供的计算软件。对于多个测量点进行换算更加繁琐。

      3.2 使用者将流量计送回制造厂重新进行流量调整。

      这种方法不足之处是时间不好掌握,尤其是检修时间紧张时,完成时间受运输条件、制造厂家任务等影响。

      3.3 利用仪表带有的HART通讯功能进行流量调整。

   红旗仪表公司提供的HQ-LZD软件集成了浮子流量计选型、参数计算、HART接口、流量计测量模拟显示等功能,使用Windows操作平台,能够对介质参数的任意变化进行计算,通过HART接口将计算结果传送给现场的浮子流量计。另外,通过HART接口,可以检测现场浮子流量计的电流信号,对电流信号偏差进行调整。这些操作在现场或控制室内就可以完成。

      3.4 利用手操器进行调整。

      原则上,使用通用的HART手操器可以对仪表的介质参数进行调整,但是,由于操作界面的不灵活,需要特殊的操作命令的原因,应用不是很方便。目前大多数HART手操器使用者只是用来调整电流信号输出。

      4 应用

      以红旗仪表公司生产的带有HART通讯功能的H250和LZD计算软件为例。

      需要的硬件设备软件:

      (1)装有WIN95(或更高)操作系统的台式机或笔记本电脑。
      (2)HART调制解调器
      (3)带有HART功能的H250流量计。
      (4)KROVACAL计算软件。

     LDZ软件的操作非常简单,按照帮助文件和提示窗口就可以操作。
 

简单介绍:
HQLZ微小型流量计采用可变面积式测量原理,适用于测量液体,气体。全金属结构,有指示型、电远传型、耐腐型、高压型、夹套型、防爆型。具有0-10mA,4-20mA的标准模拟量信号输出和现场指示。累积,数字通讯,现场修改测量参数,不同的供电方式功能,带有磁性过滤器和特殊规格品种。广泛应用于,石油、化工、发电、制药、食品、水处理等。复杂,恶劣环境条件,及各种介质条件的流量测量过程中。
详情介绍:

 

HQLZ微小型流量计

HQLZ0微小型流量计概述
     1、 HQLZ微小型流量计采用可变面积式测量原理,适用于测量液体,气体。全金属结构,有指示型、电远传型、耐腐型、高压型、夹套型、防爆型。具有0-10mA,4-20mA的标准模拟量信号输出和现场指示。累积,数字通讯,现场修改测量参数,不同的供电方式功能,带有磁性过滤器和特殊规格品种。广泛应用于,石油、化工、发电、制药、食品、水处理等。复杂,恶劣环境条件,及各种介质条件的流量测量过程中。

     2、微小型流量计是工业自动化过程控制中常用的一种变面积流量测量仪表。它具有体积小,检测范围大,使用方便等特点。它可用来测量液体、气体以及蒸汽的流量,特别适宜低流速小流量的介质流量测量。
 
HQLZ微小型流量计测量部分特点

1、坚固的全金属结构设计型浮子流量计
2、采用独立概念设计的测量管指示器
3、可选择不锈钢、哈氏合金、钛材、PTFE材料测量系统

4、低压力损失设计
5、短行程、小型结构设计、仪表总高度250
6、磁性耦合结构确保数据传输、信号更加稳定
7、保温或伴热夹套
8、垂直、水平、各种安装方式更适合不同使用场合
9、适用于小口径和低流速介质流量测量
10、工作可靠,维护量小,寿命长
11、对于直管段要求不高
12、较宽的流量比10:1
13、双行大液晶显示,可选现场瞬时/累计流量显示,可带背光
14、单轴灵敏指示

15、非接触磁耦合传动
16、全金属结构,适于高温、高压和强腐蚀性介质
17、可用于易燃、易爆危险场合
18、选二线制、电池、交流供电方式
19、多参数标定功能
20、带有数据恢复,数据备份及掉电保护功能

HQLZ微小型流量计主要技术参数
◇测量范围:水(20℃)1-200000 l/h
            空气(20℃,0.1013MPa)0.03-4000m3/h;参见流量表,特殊流量可订制
◇量 程 比:标准型10:1
◇精    度:标准型1.0级;特殊型0.5级
◇压力等级:标准型:DN15-DN50 4.0MPa DN80-DN200 1.6MPa
            特殊型:DN15-DN50 25MPa DN80-DN200 16MPa
            夹套的压力等级为1.6MPa;特殊型在选型和订货前应与工厂协商
◇压力损失:7kPa-70kP
◇介质温度:标准型:-80℃-+200℃:PTFE:0℃-85度
            高温型:*高可达300℃
◇介质粘度:DN15:η<5mPa.s(F15.1-F15.3)/η<30mPa.s(F15.4-F15.8)
            DN25:η<250mPFa.s
            DN50-DN150:η<300mPa.s
◇环境温度:指针型-40℃-+120℃
◇连接形式:标准型:DIN2501标准法兰
            特殊型:由用户指定的任意标准法兰或螺纹
◇电缆接口:M20*1.5
◇供电电源:标准型:24VDC二线制4-20mA(10.8VDC-36VDC)
◇报警输出:上限或下限瞬时流量报警,集电极开路输出(*大100mA@30VDC内部阻抗100欧)
            继电器输出(触点容量1A@30VDC或0.25A@250VAC或0.5A@125VAC)
◇脉冲输出:累积脉冲输出,*小间隔50毫秒
◇液晶显示:瞬时流量显示数值范围:0-50000
            累计流量显示数值范围:0-99999999(可带小数点)
◇防护等级:IP65
◇防爆标志:本安型iaⅡCT5;隔爆型dⅡBT6
 HQLZ微小型流量计测量范围

耐腐型通径
DN(mm)
普通型通径
DN(mm)
流 量 范 围
*大压力损失
空气m3/h 20
0.101325 MPa
L/h 20
空气(kPa)
水(kPa)
15
15
0.07~0.7
2.5~25
7.1
6.5
0.11~1.1
4.0~40
7.2
6.5
0.18~1.8
6.0~60
7.3
6.6
0.28~2.8
10~100
7.5
6.6
0.40~4.0
16~160
8.0
6.8
0.70~7.0
25~250
10.8
7.2
1.00~10
40~400
10
8.6
25
1.60~16
60~600
14
11.1
25
3.00~30
100~1000
7.7
7
4.50~45
160~1600
8.8
8
7.00~70
250~2500
12
10.8
50
11~110
400~4000
19
15.8
50
18~180
600~6000
8.6
8.1
25~250
1000~10000
10.4
11
80
40~400
1600~16000
15.6
17
80
75~750
2500~25000
 
8.1
100
100~1000
4000~40000
 
9.5
100
150~1500
6000~60000
 
10
150
125
 
8000~80000
 
 
 
 
100000~1000000
 
 
 
150
 
15000~150000

 

转换指示器
转换器实际上是将锥管内浮子的高度转换成所对应的体积流量的刻度。

从输出信号来分:有就地显示型和远传信号输出型:
就地显示型:由就地指示器中的随动磁钢与浮子内磁钢耦合,而发生转动,同时电动指针通过刻度盘指示出此时流量 


智能型微小型流量计

 

式中α 仪表的流量系数,因浮子形状而异;
ε 被测流体为气体时气体膨胀系数,通常由于此系数校正量很小而被忽略,且通过校验已将它包括在流量系数内,如为液体则ε= 1 
△F 流通环形面积,m2 ;
g 当地重力加速度,m/s2;
Vf 浮子体积,如有延伸体亦应包括,m3;
ρf 浮子材料密度,kg/m3;
ρ 被测流体密度,如为气体是在浮子上游横截面上的密度,kg/m3;
Ff 浮子工作直径(*大直径)处的横截面,m2;
Gf 浮子重量,kg。
流通环形面积与浮子高度之间的关系如式(3)所示,当结构设计已定,则d、β为常量。
式中有h的二次项,一般不能忽略此非线性关系,只有在圆锥角很小时,才可视为近似线性。 
智能型微小型流量计 
式中d 浮子*大直径(即工作直径),m;
h 浮子从锥管内径等于从浮子*大直径处上升高度,m;
β 锥管的圆锥角;
a、b 为常数 
从(1),(2),(3)公式可知,在一定的条件下,浮子在锥管内的高度与体积流量有一定的比例对应关系。读出浮子的高度,就可以知道相对应的体积流量,再通过转换器,将浮子的高度转换成所对应的体积流量所对应的刻度,这就是微小型流量计的检测原理。

智能型微小型流量计 
智能远传型,由智能型指示器中的随动磁钢与浮子内磁钢耦合,而发生转动,同时带动传感磁钢及指针,通过一个磁传感器将磁场变化转化成电信号,经A/D转换,数字滤波,微处理器处理,D/A输出,LCD液晶显示,来显示出瞬时流量及累积流量大小。(如下图所示)

智能型微小型流量计
微小型流量计的口径、浮子号及刻度的计算

1、计算方法
(1) 根据用户给出的数据,选择适当的公式计算相应标校介质的流量Qs: 
智能型微小型流量计 
其中:Qs-标校介质(水或空气)在标准状态下(20℃,0.1013Mpa)的流量 
Q-用户介质流量 K-修正系数
(2)根据计算得到的 Qs值,查流量表来确定选用的浮子号及测量管的口径(流量表中的数值都是水或空气在标准状态下的流量值)
(3)确定测量管口径和浮子号后,建议用下式确定被测介质流量刻度的上限值Q: 
智能型微小型流量计 
其中:Qi查流量表中选取某一浮子号对应的水或空气流量的*大值。
(4)由于计算中没有考虑粘度的修正,有可能与工厂计算的结果产生差异。

2、修正系数K的确定
(1)对于液体介质
a、如果Q是液体体积流量则用下式计算K:

智能型微小型流量计 

b、如果Q是液体质量流量则用下式计算K:

智能型微小型流量计

其中:ρf:所选浮子密度(g/cm3)
不锈钢浮子密度为7.8
聚四氟乙烯浮子(PTFE)密度为3.4
镍基合金(Hastelloy)密度为8.3
ρ:被测介质的密度
(2)对于气体体介质
a、如果Q是标准状态下(20℃,0.1013Mpa)气体的体积流量,则用下式计算K:

智能型微小型流量计

b、如果Q是操作状态下气体的体积流量,则用下式计算K:

智能型微小型流量计

c、如果Q是气体的质量流量,则用下式计算K:

智能型微小型流量计
 在以上各式中:
ρ: 被测介质的密度:被测气体介质在20℃,0.1013MPa状态下密度(kg/m3)
P:被测气体介质的优良压力(MPa)
T:被测气体介质的优良温度(K)
ρ0:空气在20℃,0.1013MPa情况下密度(1.205kg/m3)
P 0:标校介质的优良压力(0.1013MPa)
T 0:标校介质的优良温度(293.15K)

d、辅助密度换算公式 
智能型微小型流量计 
其中:ρst: 被测气体介质在标准状态下密度(Kg/m3)
ρt: 被测气体介质在操作状态下密度(Kg/m3)
Tt: 被测气体介质在操作状态下优良温度(K)
Pt:被测气体介质在操作状态下优良压力(MPa)
p0:被测气体介质在标准状态下优良压力(MPa)
T0:被测气体介质在操作状态下优良温度(K)

微小型流量计的结构

1、高温型结构(G型) 
      高温结构型(G型)是用于介质温度过高或过低而需要对测量管采取保温隔热措施的介质的流量测量。高温型结构是加大了测量管与指示器之间的距离来增加散热、增加隔热材料厚度,保证指示器工作在允许的环境温度范围内。选型为"G"型。
G型微小型流量计可以测量温度达-80℃-+300℃的介质的流量。

智能型微小型流量计

智能型微小型流量计

2、带阻尼器装置的结构(Z型)
      阻尼器结构型用于流量计入口流量(压力)不稳定时的介质流量测量,特别是对于气体的测量。它的结构如图所示.

智能型微小型流量计
3、夹套型结构(T型)
     夹套型结构用于对需要伴热或冷却(如高粘度和易结晶)的介质的流量测量。在夹套中通过加热或冷却介质,使低沸点、低凝固点流体不汽化和不结晶。
伴热介质的导入和导出连接,标准型要用HG20594-97 DN15 PN1.6法兰,其它的法兰规格连接可与生产厂标明,夹套的压力等级为1.6MPa.
夹套型流量计结构见FA标准型流量计法兰、外形尺寸图。

4、高压型结构(Y型)
      高压型结构用于被测介质压力大于标准的压力等级的流量测量。高压型结构如下图所示。目前FFM64系列的*高压力可以达到32MPa。另外高压型流量计可提供内置磁过滤器型,安装高度均为350mm。FA、FB和FC型*大压力为10MPa.
智能型微小型流量计 
高压型外形尺寸及重量 
智能型微小型流量计 
注:1、G为仪表重量(kg)

微小型流量计原理图

微小型流量计安装结构图


客户服务热线

0517-86880702

在线客服