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淮安祥瑞儀表有限公司
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閱讀：309發布時間：2013-8-28
靶式流量計在硬水流量測量中出現的問題及選型
流量計廣泛應用于石油化工生產中，貫穿于全過程中，任何一個環節都離不開流量計量。流量計測量不準確影響各個生產環節的產品質量，嚴重的還會發生生產安全事故。流量計測量的是否準確與流量計的測量方式和被測介質的特點有很大的關系。使用介質為生產循環水，水的溫度在6O～80℃ ，硬度8～13，屬于硬水。由于生產循環水，水質差，硬度大，在生產過程中易結垢。FIC1101在采用靶式流量計時，經常出現測量值不準確和不變化的問題．需要經常維修，清理靶片和靶桿上的水垢。后來對FIC1101改變了測量方式，在采用渦街流量計時．經常出現測量值波動大和回零問題，需要每周維修多次。根據FIC1101在生產中出現的問題。結合硬水特點和流量計的測量方式和取壓方式進行一一分析和討論。
1 靶式流量計
1．1 現象
在生產測量過程中，FIC1101采用了靶式流量計。工藝反映其測量值不準確，出現偏高或偏低以及不動彈的現象。對FIC1101的電路模塊、HV1101的開度和泵的出口壓力進行檢查，均屬正常。拆卸FICI101，發現靶片和反饋桿上，結有一層水垢。并且反饋桿的彈性較差。這些水垢對靶式流量計有那些影響呢?首先看其測量原理和結構。
1．2 測量原理和結構
當介質在測量管道中流動時．因其自身的動能通過阻流元件（靶片和杠桿3）時而產生的壓差，并對阻流元件有一作用力 ，如圖1所示【l1，其作用力的大小與介質流速的平方成正比，其數學公式『1_表達如下：
F1 CdAp·V2／2 （1）
式中： 為阻流元件所受的作用力（Kg）；Cd為物體阻力系數；A為阻流元件的軸向投影面積（mm ）；P為工況下介質密度（Kg／m ）；V為介質在測量管中的平均流速（m／s）。阻流件（靶片）接受的作用力 作用在杠桿3（反饋桿）上，杠桿3在 的作用下，以軸封膜片為支點（軸封膜片一方面作為杠桿的支點，另一方面起密封作用）將力 傳給副桿l，形成力 。副桿1的另一端與電容力傳感器相連，電容力傳感器把副桿1傳遞的力 轉換成毫伏電壓信號輸出：
U=KF，式中：U為電容力傳感器輸出的電壓（mV）；K為比例常數；F為阻流元件（靶片）所受的作用力（Kg）。由此．電壓信號經前置放大、A／D轉換、微處理器、D／A轉換器等電路。輸出4～20 mA開方電流模擬信號及HART數字信號，即可得到相應的瞬時流量和累積總量。
1．3 分析故障產生的原因
1）當水垢結在靶片上，使靶片面積A增加，由公式（1）可知．作用在靶片上的沖量也隨之增加。在杠桿l和杠桿3的傳遞下，作用在電容力傳感器上的力 增加，由公式（2）可知．電容力傳感器輸的電壓信號增加，造成測量值比真實值偏高。
2）當水垢結在杠桿3上，使杠桿3的直徑增加，造成杠桿3與軸封膜片之間產生應力 。 經過杠桿1傳遞給電容力傳感器上，因此，F2=FI+F3。隨著 的方向變化，造成 增大或減小，使電容力傳感器輸出的電壓信號增大或減小，導致測量值比真實值偏高或偏低。
3）隨著水垢結在杠桿3上的厚度達到一定程度后，使杠桿3與軸封膜片之間包死．杠桿3失去了彈性，軸封膜片失去了支點作用， 的大小已不能通過杠桿1和3傳遞給電容力傳感器，而 的大小保持不變，因此，電容力傳感器輸出的電壓信號不變．造成測量值不動彈的假現象。
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