煙氣流量計

產品名稱：煙氣流量計

產品特點：佳美儀表集團(www.jiameiyb.com)煙氣流量計廠家，銷售熱線：0550-7541668

煙氣流量計的詳細資料：

一、結構及工作原理

1、結構

煙氣流量計主要由測量管（外殼）、電容力傳感器（含阻流元件）、積算顯示和輸出部分組成。根據不同的介質和工況，須選用相適應的電容力傳感器，因此，用戶提供準確的計量對象及參數，廠家選用合適的的電容力傳感器是產品能否計量準確的關鍵。

二、工作原理其結構如右（圖1）:

當介質在測量管中流動時，因其自身的動能通過阻流件（靶片）時而產生的壓差，并對阻流件有一作用力，其作用力的大小與介質流速的平方成正比。阻流件(靶片)接受的作用力F，經剛性連接的傳遞件（測桿）傳至電容力傳感器，電容力傳感器產生電壓信號輸出。

由此，此電壓信號經前置放大、AD 轉換及計算機處理后，即可獲得相應的瞬時流量和累積總量，其工作原理見示意（圖2）：

三、技術參數

四、流量計運行時示屏顯示內容

流量計顯示屏為液晶顯示屏，其顯示內容及位置見（圖3）

流量計檢定時顯示屏顯示內容

流量計處于檢定狀態時，顯示屏可顯示流量系數、溫度系數以及流量、溫度傳感器低點值系數以及低點溫度飄移補償系數，滿量程溫度補償系數，其具體顯示內容及含義詳見《參數設置及保存方法》。

五、煙氣流量計的分類

煙氣流量計的關鍵技術是力的轉換方式,即傳感器的結構形式。經過幾十年的發展進步,其類型已多種多樣。不同的廠商有不同分類方法,目前尚無統一標準規定。為便于描述和統一認識,本文從兩個方面對煙氣流量計按結構和信號轉換形式進行了分類,如圖1所示。

按結構形式分為:軸封膜片結構型;撓性管結構型;扭力管結構型和差壓靶結構型。

按信號轉換形式分為:力-氣壓轉換型,稱為氣動煙氣流量計;力-位移-電壓轉換型、力-應變-電壓轉換型、力-扭距-電壓轉換型,此三種轉換形式都稱為電動煙氣流量計;另外還有力-差壓轉換型,稱為差壓煙氣流量計。

無論何種結構形式,煙氣流量計都由力產生裝置(靶片和測量管)、力轉換裝置和信號處理單元(包括顯示部分)三大部分組成。

5.1軸封膜片氣動煙氣流量計

軸封膜片氣動式流量計是一種力-氣壓轉換型的流量計,結構如圖2所示,其工作過程是:杠桿在靶力的作用下繞軸封膜片轉動,改變噴嘴的出氣間隙,從而改變氣動放大單元的輸入壓力,終改變輸出壓力,使輸出壓力隨著靶力的變化而變化。調試時,通過低點調整機構來調整噴嘴的初始位置,以設定低點;通過改變滿量程調整機構的位置來調整噴嘴的出氣間隙,也可以通過改變靶片的大小,使不同的流量產生相同的靶力來調整滿量程。

其原因是:由于結構上的問題,導致該流量計的低點穩定性較差、靈敏度低、量程范圍窄、耐壓能力低、調試繁瑣,而且安裝現場須提供標準氣源,相關設備投入大、維護成本高。但在一些特殊的地方,如防爆要求嚴格、老設備改造等場合還經常可以見到該類型流量計。

5.2軸封膜片位移煙氣流量計

軸封膜片位移煙氣流量計是一種力-位移-電壓轉換型的流量計,其結構如圖3所示。其工作過程是:杠桿在靶力的作用下繞軸封膜片轉動,通過矢量機構帶動差動變壓器中的鐵芯移動,改變差動變壓器的輸出電壓,該電壓送電器單元處理后,輸出與流量相關的電流信號。調試時,通過低點調整機構,設定鐵芯的初始位值,以設定低點;通過滿量程調整機構改變矢量機構的角度,來設定靶力達到大時鐵芯的移動距離;也可以通過改變靶片的大小,使不同的流量產生相同的靶力來設定滿量程。

上述結構是煙氣流量計在七八十年代的主要結構形式,而到90年代初期已基本不。由于結構復雜、調試困難、穩定性很差、易受到振動干擾,測量精度和靈敏度低、量程范圍窄、耐壓能力低,一度導致煙氣流量計的市場萎縮殆盡。至今仍有人對煙氣流量計抱有不良印象,就是這種結構造成的。

5.3軸封膜片應變煙氣流量計

軸封膜片應變煙氣流量計是一種力-應變-電壓轉換類型的流量計,其結構如圖4所示。其工作過程是:靶力通過杠桿(軸封膜片為支點)傳遞到彈性體,對彈性體產生彎矩作用,引起彈性體彎曲變形,導致由四個應變計組成的電橋失去平衡,產生輸出,該輸出經電器單元處理,輸出與流量相關的電流信號。調試時,只需調整電器單元的兩個電位器,就可以完成低點和滿量程的設置。此外,該結構需另設靜壓調整裝置,以消除靜壓漂移。

上述結構是90年代中期發展起來的,在力的轉換方式上已經摒棄了以往機械的模式,它采用的是以電子技術為基礎、以應變測量為手段的測力方式,測量精度大為提高。由于電子技術的廣泛使用,使流量計的結構大為簡化,可靠性提高,調試簡單,制造成本和維護費用明顯降低,使一度萎靡的煙氣流量計市場重現生機。

5.4撓性管煙氣流量計

撓性管煙氣流量計也是一種力-應變-電壓轉換型的流量計,其結構如圖5所示。其工作過程是:靶力通過杠桿傳遞到撓性管上,對撓性管產生彎矩作用,引起撓性管彎曲變形,導致由四個應變計組成的電橋失去平衡,產生輸出,該輸出經電器單元處理,輸出與流量相關的電流信號。其調試方式與軸封膜片應變煙氣流量計基本相同,只需調整電器單元的兩個電位器來完成低點和滿量程的設置,但不需要靜壓調整裝置。

該結構是軸封膜片應變煙氣流量計的改進型,它將前者的彈性體和軸封膜片設計成一體,使機構更為簡化。撓性管結構的顯著優勢是提高了流量計的耐壓性能和密封可靠性,使耐壓能力達到25MPa以上。中間環節的減少,消除了力的傳遞誤差,提高了測量精度。不足之處是對應變計的耐溫性能要求有所提高,應變計的粘接工藝要求更嚴格。現在市場上的煙氣流量計大多是這種結構。

5.5扭力管煙氣流量計

扭力管煙氣流量計也是一種力-應變-電壓轉換型的流量計,其結構如圖6所示。其工作過程是:靶力通過杠桿傳遞到扭力管上,對扭力管產生扭矩作用,引起扭力管扭轉變形,導致由四個扭矩應變計組成的電橋失去平衡,產生輸出,該輸出經電器單元處理,輸出與流量相關的電流信號。其調試方式與撓性管煙氣流量計相同,只需調整電器單元的兩個電位器來完成低點和滿量程的設置,同樣不需要靜壓調整裝置。

該結構是近的全新結構,其開發目的是解決微小流量、寬量程比、高溫和高壓的測量要求。根據類似結構的使用經驗,其所測靶力可在0.1N到幾百N范圍,耐壓能力可達到42MPa以上。

5.6差壓煙氣流量計

差壓煙氣流量計的測量原理與其他煙氣流量計的測量原理有較大區別,它是通過測量靶片上下游的壓力差來測量流體流量的。其計算公式如下:

式中:P1為差壓膜盒(靶片)上游的壓力,Pa;P2為差壓膜盒(靶片)下游的壓力,Pa;d為差壓膜盒(靶片)直徑,m;D為測量管直徑,m。

從計算公式的推導過程和公式的形式上可以看出:差壓煙氣流量計兼有節流裝置(差壓原理)和煙氣流量計(測力)的數學特征。

研究和試驗表明:靶片上所受到的力包括流體流動對靶的作用力、流體在靶片上下游流速變化形成的差壓作用于靶上的力及流體與靶之間的摩擦力。在差壓靶流量計研究推導過程中,前兩項都給出了明確的計算公式,因此,式(2)比式(1)包含了更多的影響因素,計算結果也更精確。差壓煙氣流量計的結構如圖7所示。其工作過程是:流體流經差壓膜盒(靶片)時,對差壓膜盒施以差壓作用,該差壓傳遞給電器單元進行處理,輸出與流量相關的電流信號。該流量計不需要任何調整,可直接投入使用。

差壓煙氣流量計是一種全新概念的流量測量儀表,它綜合了節流裝置和煙氣流量計的優點,克服了各自的缺點,具有理論清晰、結構簡單、安裝維修方便、測量精度高、性能可靠等優點,必將為流量測量行業提供更好的服務。

六、流量計常見故障及處理方法

（流量計帶故障自檢程序，用戶通過顯示屏可查知部分原因！）

1、當管道內被測介質流速為低時，流量計示值瞬時流量值不為低，造成該現象的主要原因有：

a、安裝前后流量計水平度不一致，以至靶片和靶桿因傾斜而產生軸向水平分力導致瞬時流量存在；

b、流量計長期運行，其傳感器內部應力釋放產生微變；

c、安裝或運行過程中，嚴重過載造成低點飄移；

以上三種方式均可參照有關流量計清低的步驟和方法處理。

d、流量計殼體接地不良；

處理方法：用戶重新接地。

e、靶片、靶桿與測具之間被雜物卡住；

處理方法：關閉流量計前后閥門，用工具松開流量計過度部件與測量管之間的連接螺栓，并輕輕的晃動過渡

部件或取出，清理雜物后照原樣復位即可。

2、流量計工作過程中示值出現非正常增大，造成該現象的主要原因有：

a、靶片以及靶桿上掛有絲狀及帶狀雜物；

處理方法：參照處理雜物方法。

b、高結圬條件下，靶片和靶桿產生嚴重結圬，使受力元件靶板沿測量管軸線上投影面積增加，即靶片與測量管之間環形過流面積減少，進而在相同流量下，傳感器受力增大，終導致流量示值非正常增加；

處理方法：取下過渡部件，用工具將靶片和靶桿以及測量管內壁上的圬物清除即可。

計量誤差大，造成該現象的原因很多，其主要的原因為以下幾種：

a、安裝時流量計與連接管道相對同心度出現較大錯位，密封墊片未同心，從而形成節流阻件，影響被測介質流態；

處理方法：調整安裝狀態。

b、流量計前后直管段太短，并于流量計前直接安裝了彎頭，閥門等干擾被測介質流態部件；

處理方法：按照說明書要求進行安裝或對流量計進行實地實流標定。

c、旁通管道泄漏；

處理方法：檢查及更換旁通管路。

d、靶片上繞纏有帶狀雜物，增大了靶片受力；

流量計無示值或無發信號，其原因主要有以下四種：

a、電源接觸不良或脫落；

處理方法：對于自帶電池的流量計，檢查電池是否裝穩，觸點是否良好，以及電池是否有電。對于外接電源，

應檢查連接導線之間連接是否完好，導線是否導通，外供電源是否正常。

b、流量計電路損壞；

處理方法：返廠修理。

c、顯示屏損壞；

處理方法：返廠更換。

d、用戶信號接收系統故障；

處理方法：檢查、排除故障。

流量計運行過程中示值一直為低，此種現象主要原因有：

a、受力元件(靶片)脫落，導致傳感器無力感應；

處理方法：裝配相同規格的靶片。

b、流量計傳感器無電壓輸出信號；

處理方法： 先判斷傳感器是否損壞，具體的方法是看傳感器數據有無變化。

c、被測介質流量太小，低于流量計的小刻度流量；

處理方法：返廠重新更換受力元件。

當屏幕出現閃爍時表示管道內流量超過設定滿量程數據10﹪。