[導(dǎo)讀] 本文主要介紹質(zhì)量流量計的基本原理以及在日常使用過程中的故障處理，隨著現(xiàn)代計量水平的日益提高，流量計也使用得越來越廣泛，希望本文對廣大用戶提供一些幫助。
前言
本文主要介紹質(zhì)量流量計的基本原理以及在日常使用過程中的故障處理，隨著現(xiàn)代計量水平的日益提高，流量計也使用得越來越廣泛，希望本文對廣大用戶提供一些幫助。
一、 質(zhì)量流量計結(jié)構(gòu)原理
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有時需要測量流體的質(zhì)量流量，如化學(xué)反應(yīng)的物料平衡、熱量平衡、配料等，都需要測量流體的質(zhì)量流量。質(zhì)量流量是指在單位時間內(nèi)，流經(jīng)封閉管道截面處流體的質(zhì)量。用來測量質(zhì)量流量的儀表統(tǒng)稱為質(zhì)量流量計。
質(zhì)量流量計由傳感器，變送器及數(shù)字指示累積器等三部分組成。傳感器根據(jù)科里奧利效應(yīng)制成的，由傳感管、電磁驅(qū)動器、和電磁檢測器三部分組成。電磁驅(qū)動器使傳感器以其固有頻率振動，而流量的導(dǎo)入使u形傳感器在科氏力的作用下產(chǎn)生一種扭曲，在它的左右兩側(cè)產(chǎn)生一個相位差，根據(jù)科里奧利效應(yīng)，該相位差與質(zhì)量流量成正比。電磁監(jiān)測器把該相位差轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電平信號送入變送器，經(jīng)濾波、積分、放大等電量處理后。轉(zhuǎn)變成與質(zhì)量成正比的4-20mA模擬信號和一定范圍的頻率信號兩種形式輸出。
質(zhì)量流量計的測量原理以牛頓第二運(yùn)動定律為基礎(chǔ)
F=ma
式中 F-流體作用力; m-被測介質(zhì)質(zhì)量; a-加速度。
當(dāng)流體通過兩個平行的測量管時，會產(chǎn)生一個與流速方向橫向的加速度及相應(yīng)的科里奧利力，該力使測量管振蕩而發(fā)生扭曲，這一扭曲現(xiàn)象被稱之為科里奧利現(xiàn)象。
根據(jù)牛頓第二運(yùn)動定律，測量管扭曲量的大小是完全與流經(jīng)測量管的質(zhì)量流量的大小成正比的。當(dāng)流體流過測量管時，流體就會受到科里奧利力的作用，測量管里流體所受科里奧利力的反作用，產(chǎn)生進(jìn)口和出口的相位差。當(dāng)流體為零時，測量管在固有頻率下振動，測量管不產(chǎn)生扭曲，流體進(jìn)口和出口的相位差為零。當(dāng)有流體流經(jīng)測量管時進(jìn)口處管子振動減速，出口處管子振動加速，進(jìn)口與出口產(chǎn)生相位差。當(dāng)質(zhì)量流量增加時該相位差也增加。通過安裝于進(jìn)口和出口測量管上電磁信號檢測器可測得相位差。
質(zhì)量流量計的特點(diǎn)：
? 對示值不用加以理論的或人工經(jīng)驗的修正;
? 輸出信號僅與質(zhì)量流量成正比例，而與流量的物性(如溫度、壓力、粘度、密度雷諾數(shù)等)無關(guān);
? 與環(huán)境條件(如溫度、濕度、大氣壓等)無關(guān);
? 只需檢測、處理一個信號(即儀表的輸出信號)，就可進(jìn)行遠(yuǎn)傳和控制;
? 只需一個變量對時間進(jìn)行積分，所以流量的積算簡單等等。
二、 工作環(huán)境
工作環(huán)境溫度限制在-37 ºC——60ºC
三、 技術(shù)參數(shù)
Power supply：85-265VAC
50/60 HZ
18-100VDC
四、 面板顯示說明
SCROLL 滾動按扭
SELECT 選擇按鈕
UNIt of measure 公稱單位
一般對于儀表維護(hù)人員，建議用軟件或手操器對質(zhì)量計進(jìn)行維護(hù)，屏蔽掉一些面板操作，這是因為現(xiàn)場操作人員在使用過程容易去操作而使流量計出現(xiàn)故障，關(guān)于用軟件操作，筆者就在《ProLinkⅡ調(diào)節(jié)質(zhì)量流量計操作方法》一文中詳細(xì)介紹過了，下面簡單介紹一下使用面板對質(zhì)量流量計累積量清零操作：
累積量就停止累積，如果按了STOP就后要使累積量再開始計數(shù)就必須在按START鍵，否則累積量就停止累積，然后按SCROLL鍵屏幕就會顯示EXIT鍵，按SELECT就退回到正常畫面。
五、 接線方式
我廠使用的是羅斯蒙特公司生產(chǎn)的質(zhì)量流量計，此流量計無需直管段或整流設(shè)備，是一體型傳感器和變送器為特色。易于安裝。帶MVD技術(shù)的新型1000系列變送器，可用4芯電纜將變送器遠(yuǎn)傳300米處，可將傳感器安裝在管線的任何位置。我們采用的是毫安輸出信號。比較方便將信號引入中控室DCS系統(tǒng)?，F(xiàn)場表有標(biāo)準(zhǔn)顯示，可顯示瞬時流量、密度、累積流量等。還可在顯示面板重新設(shè)置內(nèi)置累積器。流量計可使用HART通訊協(xié)議可作為Bell202多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的一部分進(jìn)行安裝。
采用的四線制，兩根電源線，兩根信號線，接在質(zhì)量流量計的下面端子上，1，2接信號線，9，10接電源線，7，8接服務(wù)端口端(使用ProLink Ⅱ軟件)，5，6接RS-485端，1，2可以接HART/Bell202端。在使用1，2、5，6時可以并聯(lián)一250-600歐電阻。
六、 故障處理
一般情況下質(zhì)量流量計是不會出現(xiàn)故障的，出現(xiàn)故障也不要緊，仔細(xì)分析原因就能使問題得到解決，比如工況有沒有發(fā)生變化，有沒有過氣，是不是剛校驗回來使用的等等，下面簡單介紹幾種故障及處理：
1、硬件故障
若出現(xiàn)誤差偏大，積算器顯示不亮或不增值，顯示器空白位等現(xiàn)象，其原因：
a. 安裝不規(guī)范，可直接導(dǎo)致流量計零漂，如質(zhì)量流量計安裝在泵出口處較近，傳感器支撐強(qiáng)度不夠，連接法蘭焊接不當(dāng)產(chǎn)生應(yīng)力信號，電纜受電磁干擾。
b. 接線問題
若出現(xiàn)顯示器不亮現(xiàn)象，應(yīng)檢查積算器電源連線，若出現(xiàn)保險絲被燒，應(yīng)確認(rèn)輸入電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓標(biāo)稱值，交直流形式是否一致。又若出現(xiàn)積算器不隨流量增加時，應(yīng)檢查積算器接線，若積算器裝有正/反向程序，應(yīng)檢查流量計接線，因流量計接線不正確，會使積算器在反向流時不遞增。
c. 工藝介質(zhì)變化
若測量介質(zhì)出現(xiàn)夾氣，氣化或兩相流等現(xiàn)象，變送器會出現(xiàn)報警顯示，嚴(yán)重時，傳感器停止工作。
d. 變送器失效。
e. 傳感器失效。
f. 管道吹掃問題。
2、 軟件問題
對于剛校驗完的流量計安裝使用前一定要注意在當(dāng)前工況下的零點(diǎn)校驗，必須保證流量計中充滿介質(zhì)后關(guān)閉兩端截止閥才能零點(diǎn)標(biāo)定，具體的方法有很多種，面板操作、手操器以及使用ProLink Ⅱ軟件。
a. 零點(diǎn)校準(zhǔn)有誤。
b. 參數(shù)設(shè)置有誤。
c. 電源的脈沖波動。
d. I/O組態(tài)有誤(一定要注意量程)。
e. 操作有誤。
以上僅是個人在維護(hù)質(zhì)量流量計的一些淺見，如有不足之處還望大家多多包涵。
參考文獻(xiàn)
1 樂嘉謙主編.儀表工手冊.第二版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004
2 質(zhì)量流量計英文說明書