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热式燃气质量流量计计量,原理问题解答

时间:2018/03/14来源:未知

  热式气体质量流量计是用于测量和控制气体质量流量的新型仪表, 可广泛应用于石油、 化工、 冶金、电力等工业部门的煤气、 天然气、 预热空气和烟道气的监测 。155 型质量流量计算机是 Ku Rz 企业的配套产品 , 与质量流量计配合组成完善的流量计 。我厂从Ku Rz 企业进口了一台 155J R 质量流量计算机和 4 套质量流量计 , 其中 2 套为 series 452FT , 用于测量焙烧炉的煤气用量 , 输出直流 4 ~ 20m A 信号 , 供集散系统组态使用。另外 2 套为 series 452 , 用于测量煤气分厂的煤气产量, 输出桥顶电压 UC信号, 提供给155J R 质量流量计算机做进一步处理 。

1、工作原理:
  质量流量计的测量探头带有两个传感器 , 一个是速度传感器 , 一个是温度传感器。两个传感器都是基准级的铂电阻温度检测器, 铂丝固定在坚固 、 密封的不锈钢套管中 。这两个传感器被接于专用的桥路中 ,通电后电路将速度传感器加热到温度 T1, 此温度高于被测介质温度 T2, 并通过反馈电路保持一个较恒定的温差 ΔT (ΔT =T1-T2)。电路原理如图 1 所示。
图1 点了原理图
 加热功率 (P ), 温差 (ΔT ), 质量流量 (qm)之间的关系可以表示如下 :P/ ΔT =K1+K2×qmK3K 1 、 K2、 K3是与仪表的结构参数和被测介质的物性 (比热 、 密度 、 热传导系数 ……)有关的常数 。从式 (1)中可以看出, P 、 ΔT 和 qm之间具有一定的函数关系 , 通过加热功率就可测量气体的质量流量。

  从本质上说, 热式气体质量流量计是速度式仪表, 而且这个速度是气体的质量速度。真正的质量流量测量实际上是要在管道上进行标定的 , 测出质量速度 vm 与桥顶电压 UC 的一组数据:
计算公式

计量测试:
  这组数据之间的关系是非线性的, 通过电路将其线性化以后建立桥顶电压和质量速度的线性对应关系。测出 UC 值, 即可得到 vm 。质量流量 (qm)和质量速度 (vm)的关系如下 :qm =K ×vm×S (2)式 (2)中 K 是流量修正系数, 在平均流速处,K =1 ;S 为管道截面积 。

2、155JR 质量流量计算机:
  155J R 是 K u Rz 企业 155 系列中体积***小的产品, 可与两块 series 452 流量计配套使用 。用户选用155J R 后 , 可以实现报警 、 通讯 、 打印等功能 , 可以自行设计工况参数, 可以通过键盘操作实现全数字化的零点和量程调整。
  155J R 的面板上设有液晶显示器和小键盘 , 用户可以从液晶显示器上获取系统配置、 信息和数据等等, 同时根据提示通过必要的按键可以完成多种操作。
  155J R 系统内设置有屏幕帮助菜单 (菜单就是规定的 1 组程序)和 3 种工作模式 (实行模式 、 显示模式、 编程模式), 下面分别进行先容:

2.1、屏幕帮助菜单:
  为了用户使用方便, 155JR 编进了一系列的屏幕帮助信息 。用户按 “H” 键两次, 就可以看到一连串的帮助画面。每个画面保留 4s 时间, 所有画面显示完成以后 , 程序将返回。
(1)H :保持或帮助 。按下 “H” 键可以保持任何一个显示画面 , 画面上的信息将在屏幕上反复出现直到保持功能被清除;按 “H” 键两次, 用户可以获得帮助信息。
(2)C :清除。连续按 “C” 键, 系统将返回到实行模式 。当 155JR 处于显示模式、 编程模式和屏幕帮助菜单时, 操作尚未完成但需要退出时 , 这样做是很方便的。
(3)D :显示;P :编程;L :记录 ;E :确认。
(4)数字键 0 、 1 、 2 … …9 用于确定数值的输入或改变, 也可用于仪表位号中数字位的输入 。(5) “Yes” 和 “No” 键主要用于选择功能, 相当于计算机键盘上的 UP 和 DOWN 键。在选择显示仪表时 , 按 “Yes” 和 “No” 键可以循环选择仪表 1和 2 ;当输入字母或数字时 , “ Yes” 和 “No” 键可以对仪表的特征进行设定。

2.2、实行模式:
  在实行模式下, 155JR 进行常规操作, 处理来自变送器的信息。实行模式启动后, 系统进入自动循环显示状态, 标题画面显示 Ku Rz 企业仪表标题 、 系统时间和日期 , 用户从实行模式可以直接进入显示模式、 编程模式和屏幕帮助菜单 。

2.3、显示模式:
  在实行模式下, 用户按 “D” 键进入显示模式,系统显示 1#和 2#452 变送器的信息 。 显示菜单有 3个分支, 分别为温度菜单 、 体积流量菜单和质量流量菜单, 这就是众所周知的 “菜单树” 。具体进入哪个分支, 取决于仪表类型和系统编程时所使用的单位。仪表类型分为插入式仪表 、 在线式仪表 、 温度仪表和求和仪表 4 类 , 编程单位可选用英制单位和公制单位。仪表类型和编程单位确定后, 系统显示其相应信息。

2.4、编程模式:
  在实行模式下 , 用户按 “ P” 键进入编程模式,编程模式允许用户和技术员设定或改变系统数据 。为了防止未经许可的数据被编入程序 , 大家启用操作访问码。在编程模式中 , 键入用户级访问码并确认后,用户可以进行 8 种操作;键入技术员级访问码并确认后, 技术员可以进行 10 种操作。如表 1 所示 。
表 1 用户和技术员操作内容
表 1 用户和技术员操作内容

3、现场问题:
  及对策质量流量计和配套的 155JR 型质量流量计算机在煤气管道上安装调试后 , 运行基本正常, 对我厂的煤气计量起到了一定的作用。但是煤气计量的准确性和及时性不能得到保证, 具体问题如下 :①传感器插入深度不准确;②传感器结垢 , 影响信号传递;③用户进行非法操作或输入错误数据;④煤气物性发生变化;⑤现场电源可靠性差 ;⑥传输线被人为破坏 。针对以上问题, 大家采取了以下措施:①保证传感器插入深度适当;②定期清洁传感器 ;③逐步提高用户操作技能;④重新进行标定, 建立新的线性化数据;⑤采用双回路供电, 增强供电可靠性;⑥提高职工素质, 加强设备管理。

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