在工業(yè)生產(chǎn)裝置中，有時(shí)需測(cè)量質(zhì)量流量。目前蘭州石油化工公司使用的多種質(zhì)量流量計(jì)主要有德國(guó)E+H公司、美國(guó)Rosemount公司、英國(guó)ABB公司和德國(guó)KROHNE公司等?，F(xiàn)根據(jù)流量計(jì)的技術(shù)性能要求以及在實(shí)際工作中應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，介紹質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用技術(shù)和維修方面內(nèi)容。

      1 質(zhì)量流量計(jì)的工作原理

      質(zhì)量流量是指在單位時(shí)間內(nèi)，流經(jīng)封閉管道或敞開(kāi)槽等截面處流體的質(zhì)量。用于測(cè)量質(zhì)量流量的儀表稱為質(zhì)量流量計(jì)。流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生一個(gè)力，它是科里奧利在1832年研究水輪機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，簡(jiǎn)稱科氏力。質(zhì)量流量計(jì)以科氏力為基礎(chǔ)，在傳感器內(nèi)部有兩根平行的T型振管，中部裝有驅(qū)動(dòng)線圈，兩端裝有拾振線圈，變送器提供的激勵(lì)電壓加到驅(qū)動(dòng)線圈上時(shí)，振動(dòng)管作往復(fù)周期振動(dòng)，工業(yè)過(guò)程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動(dòng)管，就會(huì)在振管上產(chǎn)生科氏力效應(yīng)，使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，安裝在振管兩端的拾振線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。計(jì)算機(jī)解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時(shí)，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測(cè)量介質(zhì)的溫度。

      質(zhì)量流量計(jì)直接測(cè)量通過(guò)流量計(jì)的介質(zhì)的質(zhì)量流量，還可測(cè)量介質(zhì)的密度及間接測(cè)量介質(zhì)的溫度。由于變送器是以單片機(jī)為核心的智能儀表，因此可根據(jù)上述三個(gè)基本量而導(dǎo)出十幾種參數(shù)供用戶使用。質(zhì)量流量計(jì)組態(tài)靈活，功能強(qiáng)大，性能價(jià)格較高，是新一代流量?jī)x表。

      2 主要特點(diǎn)有

      精確度大于0.2級(jí)，一般為±0.15%；內(nèi)部無(wú)可動(dòng)部件，儀表從出廠到使用過(guò)程中都有良好的穩(wěn)定性；量程比寬，大大優(yōu)于其他傳統(tǒng)儀表；無(wú)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，體積小，重量輕，便于維護(hù)；配合數(shù)字化顯示儀表，方便直觀地得到流體在線測(cè)量值及流體溫度、密度等參數(shù)。不必對(duì)示值加以理論或經(jīng)驗(yàn)的人工修正；輸出信號(hào)僅與質(zhì)量流量成比例，而與流體的物性（如壓力、溫度、雷諾數(shù)，黏度、密度等）無(wú)關(guān)；與環(huán)境條件（溫度、濕度、大氣壓等）無(wú)關(guān)；測(cè)得質(zhì)量流量，便可直接衡量工廠或生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程的平衡，不必象往常測(cè)得體積流量那樣進(jìn)行相應(yīng)地?fù)Q算；只需檢測(cè)、處理一個(gè)信號(hào)（即儀表的輸出信號(hào)），進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳；只有一個(gè)變量需對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分，所以流量的積算可以簡(jiǎn)化。

      3 質(zhì)量流量計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)

      3.1 主要參數(shù)：

      質(zhì)量流量精度：0.002流量零點(diǎn)漂移
      密度測(cè)量精度：0.003g/cm³。
      密度測(cè)量范圍：0.5~1.5g/cm³。
      溫度測(cè)量范圍：1℃

      3.2 傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)：

      環(huán)境溫度：-40~6℃
      介質(zhì)溫度：-50~20℃
      防爆類(lèi)型：iBⅡBT3
      關(guān)聯(lián)設(shè)備：配套變送器

      3.3 變送器相關(guān)數(shù)據(jù)：

      工作溫度：0~6℃
      相對(duì)濕度：95%以下
      電源：220±10%VAC，50Hz或24±5%VDC，40W

      4 實(shí)際工作中應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

      質(zhì)量流量計(jì)在應(yīng)用時(shí)總體上較簡(jiǎn)單，只要安裝正確，經(jīng)簡(jiǎn)單調(diào)試即可投用。在日常使用中，只需定期對(duì)儀表零點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，平時(shí)幾乎不需維護(hù)。使用時(shí)需注意：

      （1）設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)具體情況選用合適的流量計(jì)，特別要對(duì)流體性質(zhì)了解清楚，如流量、溫度、壓力、密度、黏度等，根據(jù)這些情況選用合適儀表。另外要使用質(zhì)量信譽(yù)較好公司的產(chǎn)品，確保應(yīng)用良好。必須熟悉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

      （2）質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)用的成功與否，與安裝有直接關(guān)系。除正常安裝要求外，要特別注意減少振動(dòng)影響，因?yàn)橘|(zhì)量流量計(jì)是基于振動(dòng)原理工作的，外加振動(dòng)會(huì)引入干擾。雖然儀表在設(shè)計(jì)時(shí)已盡量采用一體化結(jié)構(gòu)來(lái)減少振動(dòng)干擾的影響，但盡可能小的外界干擾對(duì)精確測(cè)量無(wú)疑是有益的，所以對(duì)來(lái)自管線及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的振動(dòng)要盡量設(shè)法避免，可以采取如加固定墩等辦法來(lái)克服振動(dòng)干擾。

      （3）儀表投用時(shí)要嚴(yán)格按照出廠校驗(yàn)單的數(shù)據(jù)對(duì)儀表進(jìn)行初始化，這也是保證測(cè)量準(zhǔn)確的前提。

      （4）儀表使用過(guò)程中在使用條件下有必要進(jìn)行準(zhǔn)確的零點(diǎn)標(biāo)定。質(zhì)量流量計(jì)屬于在線使用的高精確度測(cè)量?jī)x表，零點(diǎn)的漂移對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響，長(zhǎng)期使用時(shí)一定要定期進(jìn)行標(biāo)定。重點(diǎn)是對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行在線標(biāo)定，儀表投運(yùn)后要進(jìn)行兩次標(biāo)定，從結(jié)果上看都存在零點(diǎn)漂移問(wèn)題，其漂移量雖然不影響其實(shí)際精確度，但也造成了一定計(jì)量誤差。對(duì)此定期在線標(biāo)定零點(diǎn)應(yīng)納入質(zhì)量流量計(jì)的管理范圍，也應(yīng)引起各使用單位的重視。

      （5）一定要避免超過(guò)使用儀表范圍的情況發(fā)生，這會(huì)引起儀表測(cè)量精確度的下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致儀表?yè)p壞。例如由于超過(guò)儀表使用溫度范圍的蒸汽掃線等操作，將會(huì)使檢測(cè)線圈損壞而使儀表無(wú)法再使用。

      （6）質(zhì)量流量計(jì)精確度高，其價(jià)格也很高，這就要求對(duì)其精心維護(hù)，如給其配備高質(zhì)量的穩(wěn)壓電源，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)及使用條件進(jìn)行經(jīng)常檢查等，以保證精確度及儀表的安全。

      （7）防止人為斷電和拆線。采取斷電和拆信號(hào)線的辦法使流量計(jì)短時(shí)間不計(jì)量，從而造成計(jì)量糾紛，此類(lèi)問(wèn)題應(yīng)引起注意。解決辦法是有儀表箱的上鎖，專人負(fù)責(zé)管理；另外設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮上述問(wèn)題，把此類(lèi)問(wèn)題列入設(shè)計(jì)范疇。

      5 實(shí)際應(yīng)用中對(duì)故障的處理

      6 結(jié)束語(yǔ)

      隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量流量計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用，由于原裝進(jìn)口的質(zhì)量流量計(jì)價(jià)格很高?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有合資廠在生產(chǎn)，再過(guò)幾年質(zhì)量流量計(jì)將會(huì)國(guó)產(chǎn)化，質(zhì)量流量計(jì)將廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)裝置中。

      參考文獻(xiàn)：

      [1] 周春琿主編 過(guò)程控制工程手冊(cè)化學(xué)工業(yè)出版社