质量流量计工作原理、分类、优势、故障处理、安装

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1. 质量流量计工作原理：流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力，它是科里奥利在1832年研究轮机时发现的，简称科氏力。质量流量计以科氏力为基础，中部装有驱动线圈，两端装有检测线圈，变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时，振动管作往复周振动，工业过程的流体介质流经传感器的振动管，就会上产生科氏力效应，使两根振管扭转振动，安装在振管两端的检测线圈将产生相位不同的两组信号，这两个信号相位差与流经传感器振管的流体质量流量成比例关系。计算机解算出流经振管的质量流量。不同的介质流经传感器时，振管的主振频率不同，据此解算出介质密度。安装在传感器器振管上的铂电阻可间接测量介质的温度。由于变送器是以单片机为核心的智能仪表，因此可根据上述三个基本量而导出十几种参数供用户使用。质量流量计组态灵活，功能强大,性能价格比高。
2. 质量流量计可分为两类：一类是直接式，即直接输出质量流量,科氏力流量计结构有多种形式，一般由振动管与转换器组成。振动管（测量管道）是敏感器件，有U形、Ω形、环形、直管形及螺旋形等几种形状，也有用双管等方式，但基本原理相同;另一类为间接式，如应用超声流量计和密度计组合，对它们的输出再进行乘法运算以得出质量流量。

Ω形振动管质量流量计

Ω形振动管质量流量计

直管形质量流量计

U形管质量流量计

3.质量流量计优势：在被测流体处于压力、温度等参数变化很大的条件下，若仅测量体积流量，则会因为流体密度的变化带来很大的测量误差。在容积式和差压式流量计中，被测流体的密度可能变化30%，这会使流量产生30～40%的误差。化学反应过程是受原料的质量(而不是体积)控制的。蒸气、空气流的加热、冷却效应也是与质量流量成比例的。产品质量的严格控制、精确的成本核算、飞机和导弹的燃料量控制，也都需要精确的。因此质量流量计是一种重要的流量测量仪表。

4.质量流量计常见故障及处理方法

①若出现误差偏大，积算器显示不亮或不增值，显示器空白位等现象，其原因：

a.安装不规范，可直接导致流量计零点漂移，如质量流量计安装在泵出口处较近，传感器支撑强度不够而振动，连接法兰焊接不当产生应力信号，电缆受电磁干扰。

b.接线问题

②若出现显示器不亮现象，应检查积算器电源连线，若出现保险丝被烧，应确认输入电压与标准电压标称值，交直流形式是否一致。又若出现积算器不随流量增加时，应检查积算器接线，若积算器装有正/反向程序，应检查流量计接线，因流量计接线不正确，会使积算器在反向流时不递增。

③若测量介质出现夹气，气化或两相流等现象，变送器会出现报警显示，严重时，传感器停止工作。

5. 质量流量计安装

5.1 常规要点

传感器与大的变送器或电动机之间至少要有0.6m的距离。由于传感器工作依赖电磁场，所以一定要避免将传感器安装在大的干扰电磁场附近。另外，还应仔细选择安装位置尽量避免振动。

5.2 测量液体时的安装位置

传感器的安装应能保证液体满管，以便能降低密度变化对测量精确度的影响。而当过程管道需清洁时，安装位置应能保证完全排空液体。为不使传感器内部聚集气体，应避免将传感器安装在管道系统的最高端。

5.3 测量气体时的安装位置

为不使传感器内部聚集液体，应避免安装在管道的低点。

5.4 安装方向

过程的要求和已布置好工艺管道的位置决定了大多数传感器的安装方向。虽然传感器的安装角度不影响流量计工作，但应尽可能考虑如下建议： (a)当测量液体时，传感器外壳应朝下安装，以避免空气集聚在流量管内； (b)当测量气体时，传感器外壳应朝上安装，以避免冷凝水集聚在流量管内； (c)当测量液体浆料时，传感器应垂直安装，像一面旗，以避免颗粒聚积在流量管内。工艺介质应由下往上流动以避免喷流空管。

5.5流向

一般传感器上均用箭头指明流体正常的流向。或在穿感器上标准有“+”、”-“，千万不要由经验判断“+”流向“-“，应是由“-“流向“+”

5.6气液两相流

如工艺介质产生气液两相流，就应将传感器外壳朝下安装，或安装在垂直管道上。这种安装方式能有效避免介质中的气体聚积在流量管中而导致的测量误差。