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一体化孔板流量计

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一体化孔板流量计在废酸装置中的应用

作者: 来源: 发布时间:2017-10-13 15:15:13

 摘 要:本文阐述了SC公司一体化孔板流量计的基本工作原理、优势与缺点、检定方法及一体化孔板流量计的应用概况。

 
        一体化孔板流量计(Thermal Mass Flowmeters,简称TMF),起源于美国,一般应用于精度要求较高,贸易结算,或难以测量的环境中的气体测量。与传统的计量仪表相比,由于一体化孔板流量计在测量精度、维护等方面具有诸多优势,在热电、化工、石油天然气等各个行业广泛应用。自总厂引进SC一体化孔板流量计以来,在气体流量测量方面表现良好,具有一定的适用性。
 
1 一体化孔板流量计的工作原理
        SC一体化孔板流量计由变送器和传感器组成,其中传感器是由两个铂热电阻制成的温度探测器,将两个探头置于管道流体中,一个铂热电阻被加热,另一个感应过程温度。当流体密度不变,流体流速增加,被加热的铂热电阻冷却却加快,两个铂热电阻之间的温度差加速减小,当管道内流体无流量的时候温差达到最大。
 
        传感器中的温度差可通过控制电路转化为直流电压信号,最后在输出终端输出毫安电流,测量出的气体流量可从变送器的现场设定计算电路中获得。SC公司的热扩散技术提供了一种测量仪表,可以轻易地对信号输出进行设定组态,同时可以使用内置键盘或手操器对显示信号进行现场调节。
 
2 一体化孔板流量计的主要特点
2.1 一体化孔板流量计的优势
        (1)安装方便、结构多样,有插入式和管道式两种安装形式,拆卸方便、使用简单,可适用于高温场合和腐蚀性环境中,采用全金属构造,可保证传感器在恶劣环境中长期稳定地运行。
        (2)无可移动部件,减少了因介质脏或者介质颗粒堵塞而造成的测量误差,采用了一体化设计,无需增加附加仪表,降低了维护难度,同时也不会因介质泄漏而造成影响。
        (3)采用了铂RTD传感器,在传感器中采用平衡两个RTD气体的气体平衡器,使其在温度、压力、密度等变化时,能准确测量出介质的气体流量。
        (4)高精确度、高重复性、不需温压补偿,直接测得的是流体气体流量,不需温压补偿,精度可达±1%FS,重复性一般为0.05%左右,可进行贸易结算。
        (5)对于低流量测量较为敏感,过载能力较强,量程比大,在实际流量高出满量程很多时,会作出相应报警并且不会对仪表造成损坏。
 
2.2 一体化孔板流量计的缺点
        (1)如果管道中待液,或介质中含有其他杂质,会导致测量误差。
        (2)如果测量混合气体,气体组分改变则需要重新根据动态曲线计算出内部参数并设定,如果气体组分不稳定则测量会有误差。
 
3 SC98系列一体化孔板流量计检定方法
        (1)将FC88手操器连接到变送器,按[ENTER]将显示Input made,按[D]键后即可查看数据参数。将变送器中的数据与数据表中完全一致即可进行检定。若有不同,则可以按[K]、[M]、[F]、[Z]等键进行修改。
        (2)将电阻箱接到变送器的接线板上,测量 mA out 和 outcom之间的电流,查看输出通道是否完好,零点是否准确。将测量电阻箱阻值调到与Delta’R值相同,进入[C]命令,查看Unit dR值,调整电阻箱使Unit dR值与数据表中一致,进入[T]命令,查看瞬时流量值并记录、计算误差,判断是否合格。
 
4 一体化孔板流量计在废酸装置中的应用
        在2016年新建烷基化、废酸装置中有SC公司一体化孔板流量计的应用,主要应用在测量酸性气和燃料气,分为管道式和插入式。
4.1 插入式一体化孔板流量计测量酸性气
        SC一体化孔板流量计的耐磨及抗污染特性为其在高腐蚀性的环境中发挥作用,提高了测量酸性混合气体的准确性和可行性。插入式流量计结合了SC 特有的等气体热扩散传感元件、精确的电子线路,以及严格的流体标定,并采用牢固的工业封装,从而成为了一种理想的气体测量仪表。插入式传感器可在线安装、维护,但必须将传感器安装在阀门上并将其插入到管内中心,否则会引起测量误差。该流量计测量原理是靠被测介质带走热量折算成流量.当管道内不输送所测介质时,空气仍会带走部分热量,导致在无介质通过管道时出现少量假流量,此时可采用小信号切除5%左右。
 
4.2 管道式一体化孔板流量计测量燃料气
        在废酸装置中燃料由燃气系统供给,但燃气的有害性要求整个系统要有良好的密封性能,因燃气泄漏将会造成严重的后果。SC热扩散式气体流量计有良好的密封性能,对直管段长度的要求也较低,可以准确地测量整个系统的总燃气量,为安全经济运行提供了良好的保证。ST98L管道式流量计的传感器连接在一个T形管段上,作为一个整体标定,可满足最苛刻的测量环境及工厂应用要求,而且无需定期维护,为安全平稳的生产环境提供了便利。
 
5 结语
        近十多年来,一体化孔板流量计结合现代微电子新技术新工艺不断推陈出新,SC仪表以其特有的特性,可在各个装置中测量酸性气、燃料气、净化风、氢气等单一气体或混合气体,迅速在工业生产中,在其他流量计难以胜任的测量条件和环境下得到成功应用。

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