科氏力式质量流量计的使用和维护.doc

科氏力式质量流量计的使用和维护 周有平 ( 杭州电化集团有限公司 ,浙江 杭州 310053) 摘要 : 对科氏力式质量流量计的原理和使用进行阐述以及在使用过程中遇到一些问题的解决和处理 。 关键词 : 质量流量 ;科氏力 ;背压 中图分类号 : T H715 文献标识码 : B 文章编号 :100023932 (2004) (01)1 引 言 随着工业生产过程的自动化和智能化 , 流量仪 表在整个计量仪表中所占的比重越来越高 。我公司 使用很多的在线流量仪表( 如涡街流量计 、电磁流量 计 、转子流量计 、孔板流量计等) ,用来计量流体的体 积 ,大部分场合使用这些流量计就可以达到要求 。 但对于一些精度要求很高且以质量来计量的介质 , 如缓冲剂 、分散剂 、单体 , 就不能选择上面几类流量 计 。为此 ,我们进行多方调研 , 并在分析的基础上 , 选用科氏力式质量流量计作为流量计量仪表 。经过 几年的使用 ,总结出一些关于科氏力式质量流量计 使用和维护的实践经验供参考 。 2 工作原理和基本组成 阐述科氏力式质量流量计的工作原理之前 , 我 们先了解科氏力的原理 : 当一根管子绕着原点旋转 时 ,让一个质点通过管子向外端流动 ,即质点的线速 度由零逐渐加大 ,也就是质点被赋予能量 ,随之而产 生的反作用力 FC 将使管子运动发生滞后 。相反 ,让 一个质点从外端通过管子向原点流动 , 即质点的线 速度由大逐渐减少趋向于零 , 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 ,即管子运动发生了超前 。这种能使旋转着的 管子运动速度发生超前和滞后的力 FC 被称为科氏 力 。科氏力式质量流量计就是基于科氏力效应的谐 振式传感器 ,产生两个正弦信号 ,通过两个正弦信号 相位差的大小直接反映出质量流量的大小如图 1 所 示 。 根据工作原理 , 科氏力式质量流量计一般由一 次装置和二次装置组成 :一次装置是由测量管 、信号 检测器 、振动驱动器 、支撑结构和壳体组成的流量传 感器 ;二次装置即为流量转换器 。 要使用好科氏力式质量流量计 , 选型是至关重 要的一步 。科氏力式质量流量计选型主要根据以下 几个方面来选择 : 图 1 科氏力式质量流量计原理 ( 1) 根据所测量的介质特??选择流量计的结构 和材质 。 科氏力式质量流量计的测量管有多种 , 根据其 结构不同 ,可以分为连续型 、双管型和单管型 , 不同 的管型所对应的数学模型也不一样 。选择科氏力式 质量流量计的结构形式要根据所测量的介质来考虑 并进行选择 。一般来说 :测量纯净的 、粘度不高的液 体 ,对管型没有具体要求 ;测量易汽化的液体或含有 气泡的液体 ,应该选择不易聚积气体或气泡的管型 , 例如我公司在测量单体 ( VCM) 质量流量时 , 根据单 体易汽化的特性 ,选择了不易聚积气体的 U 型双管 型 。其次在选择科氏力式质量流量计的材质方面也 不可忽视 ,如果材质没有选择好 ,等于浪费大量的财 力 、物力和人力 ,所以要从测量介质各个方面来选择 它的材质 。 ( 2) 根据所测量的介质流量范围选择流量计的 量程 。 选择科氏力式质量流量计的测量范围 , 应该从 几个方面来考虑 : ①流量计的流量范围应能覆盖工 艺所提供的流量范围 , 这也是选择所有流量计的流 量范围的要求 ; ②通用工艺流量应尽量在科氏力式 ( ) 这对于科氏力式质量流量计尤为重要 , 因为科氏力 式质量流量计的零点漂移性对流量的测量精度影响 很大 。如果介质流量在经济流量范围外 , 零点漂移 性很大 ,造成测量精度下降 , 反之 , 如果介质流量在 经济流量范围内 ,特别越靠近上限流量 ,科氏力式质 量流量计的零点越稳定 ,测量精度越高 。 在选择科氏力式质量流量计的时候 , 和其它流 量计一样 ,还应该考虑压损 、精度 、性价比等因素 ,这 里不一一说明 。 3 . 2 科氏力式质量流量计的安装 科氏力式质量流量计安装质量的好坏 , 对于流 量计良好的测量和无故障运行息息相关 。在安装时 应着重考虑以下几个方面 : (1) 避开震动干扰源( 如电机 、泵 、风机等) : 科氏 力式质量流量计的原理决定了外界震动对它的测量 影响很大 。如果强烈震动不能避免 , 则应该用柔性 管将传感器和管道系统隔离 。 (2) 安装传感器应尽量避免应力产生 : 安装过程 中 ,管道和传感器连接的力度以及传感器水平度 、垂 直度等没有达到一致或标准 , 都会产生应力 。一旦 应力产生 ,测量管产生的科氏力会产生偏向 ,导致测 量不准 。所以在安装时 ,应尽量用水平仪 、垂直仪等 工具帮助进行校正 。 (3