高爐煤氣流量計概述
1、工作原理
當介質在測量管中流動時，因其自身的動能通過阻流件（靶片）時而產生的壓差，并對阻流件有一作用力，其作用力的大小與介質流速的平方成正比。阻流件（靶片）接受的作用力F，經剛性連接的傳遞件（測桿）傳至雙電容傳感器，雙電容傳感器產生電容差經高精度AD芯片進行處理，直接輸出數字信號，由此，通過AD轉換及計算機處理后，即可得到相應的瞬時流量和累積總量，其工作原理見示意（圖1）：
2、結構
電容式靶式流量計主要由測量管（外殼）、雙電容傳感器（含阻流元件）、積算顯示和輸出部分組成。根據不同的介質和工況，必須選用相適應的雙電容傳感器，因此，用戶提供準確的計量對象及參數，生產廠家選用合適的電容力傳感器是產品能否計量準確的關鍵。其結構如右（圖2）：
3、特點
1.采用大屏液晶顯示，可同時顯示多組參量，讀數更直觀；
2.整臺儀表在設計中無可動部件，插入式結構，拆卸方便；
3.可選用多種防腐及耐高低溫材質（如哈氏合金，鈦等）；
4.整機可做成全密封（焊接形式），無任何泄漏點，可耐42MPa高壓；
5.儀表內設自檢程序，故障現象一目了然；
6.傳感器不與被測介質接觸，不存在零部件磨損，使用安全可靠；
7.具有多種安裝方式供選擇，如選擇在線插入式，安裝費用低；
8.具有一體化溫度、壓力補償，直接輸出質量或標方；
9.具有可選小信號切除、非線性修正、濾波時間可選擇；
10.能準確測量各種常溫、高溫500度、低溫-200度工況下的氣體、液體流量；
11.計量準確，精度可達到0.2%；
12.重復性好，一般為0.05～0.08%，測量快遞；
13.壓力損失小，僅為標準孔板的1/2△P左右；
14.抗干擾，抗雜質能力特強；
15.可根據實際需要更換阻流件（靶片）而改變流量范圍；
16.安裝簡單方便，極易維護；
17.多種輸出形式，能遠傳各種參數；
18.抗震動性強，一定范圍內可測脈動流。
4、技術指標
5、外形及尺寸
連接短管及法蘭公稱直徑氣體采用DN100mm，液體采用DN50mm，法蘭規格采用國標1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa，密封面形式RF。
4.連接法蘭規格
a、法蘭規格：公稱壓力0.6MPa～42.0MPa；
b、法蘭尺寸主要采用國家標準GB/T系列，并可采用化工行業標準HG系列、機械行業標準JB/T系列，也可協商提供按照客戶要求的法蘭。
6、流量計的安裝及要求
1.流量計的安裝
高溫型（80度至500度）、常溫型（-30度至70度）、低溫型（-200度至-40度）
a.常溫型、低溫型、高溫型流量計視不同工況采用水平、垂直或倒置式安裝（以出廠效驗單為準）；
b.介質工作溫度在300度以上時，用戶應對流量計殼體采取隔熱措施防止熱輻射損壞表頭（表頭工作溫度為-30至70度），同理工作溫度-100度以下的介質，也要采取防凍措施；
c.為保證流量計準確計量，要求設置前后直管段；（圖8）
d.為保證流量計在檢查及更換時不影響系統工作，應盡量設置旁通閥（3）及切斷閥（1、2）；（圖8）
e.因工藝需要可采用垂直安裝，被測介質流向可由下至上，也可由上至下，但訂購時應向供貨方說明；
f.流量計口徑與相連的管道口徑尺寸盡量相同，以減少流動干擾，造成計量誤差；
g.法蘭式和夾裝式流量計安裝時，應注意法蘭之間密封墊片內孔尺寸大于流量計和工藝管道通徑6-8mm及否同軸，以避免因其產生干擾流而影響計量精確度；
h.插入式流量計安裝時，將短管及法蘭焊到管道上時必須確保流體正對著靶片受力面，焊接短管高度在100mm（從管道內壁至法蘭密封面的距離）；（圖9）
i.對于新完工的工藝管道，應*行初步吹掃后再安裝流量計；
j.測量管外壁上箭頭所指方向為被測介質流向；
k.流量計殼體必須可靠接地，若無接地條件應向廠方說明；
l.流量計連接法蘭規格執行GB/T系列標準，也可以根據用戶要求特殊加工（以出廠效驗單為準）。
1、2、3分別為前后閥和旁通閥；4為流量計，L≥10D和L≥5D分別為前后直管段長度，D為管道公稱直徑。
2.流量計設置零點
注：（流量計安裝后必須*置零操作）
由于電容式力傳感器及阻流件有自重，在流量計安裝時不在水平方位狀況下，需要重新設置流量計零點。
操作程序為：（也可在管道內無介質流動時直接置零，高溫型及低溫型流量計必須使管道內溫度達到工作溫度后置零）
a.關閉流量計下游的閥門；
b.緩慢打開流量計上游閥門，使流量計充滿介質；
c.緩慢打開流量計下游閥門，使流量計運行10分鐘左右；
d.關閉流量計上、下游閥門，并確定管道內流量為零；
e.用白紙或手指按在“ZERO”位置不小于3S；見（圖10）
7、注意事項
不允許直接在流量計測量管前后端安裝閥門、彎頭等極大改變流體流態的部件。
如果需要在流量計前后管道上安裝閥門、彎頭等部件也應盡量保證前后直管段長度。
8、接線
a、24V供電型
1.24V供電型流量可具備多種輸出方式，
a.電流輸出：4～20mA；電源：16-32VDC，二線制；
b.脈沖輸出：0～1000Hz；內阻1000Ω；電源：16-32VDC；10mA（帶背光20mA）；
c.RS485接口：電源：16-32VDC；10mA（帶背光20mA）；
d.電流輸出+HART：4～20mA；電源：16-32VDC，二線制；
2.電流輸出特性（圖4）
以上圖中Imin為流量計最小顯示流量所對應的電流輸出值，其輸出值的大小為：
同理：可計算出滿量程輸出范圍內任-輸出電流及對應流量值。
3.0～1000HZ脈沖輸出特性（圖5）
4.儀表接線
a.流量計信號輸出線電氣連接口規格為：M20×1.5
b.4～20mA電流輸出為二線制（圖6）
c.脈沖輸出為三線制（圖7）
b、3.6V電池供電型
3.6V電池供電型的流量計，無法顯示電池的容量，當電池電壓越來越低時，顯示會慢慢變模糊，應馬上更換電池。更換電池應為相同技術參數的電池，我公司電池可使用兩年。（可向我廠咨詢或購買）
為提高電池的使用時間，可通過修改濾波系數LP參數，該值設置越大，則代表可以使用更長時間，但流量計采集速度將會變慢。
高爐煤氣流量計功能介紹
1.溫壓補償
靶式流量計所測量的流量為體積流量，當所測介質密度受溫度、壓力變化的影響較大時（如氣體類），流量計測量的結果將會產生較大誤差，為了得到較高的測量精度，需要實時采集溫度、壓力參數，并計算出實時工況的介質密度，從而可得到準確的質量流量。
2.流量非線性修正
為提高流量計的測量精度，采用插值算法自動對流量系數進行校正，可精度的校正流量計的線性誤差。
流量計可設置9個流量修正系數，分別對10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的測量點，所有修正系數值默認小數后3位，均為流量系數C1為基礎。
修正方法：實際流量系數=（*C）×C1/1000；
舉例：2C=1010,3C=1004，當前瞬時流量是滿程的25%，進行插值算法，則25%點的修正系數為1007；
實際流量系數=C1×（1007/1000）；
3.溫度修正
當流量計具備溫度補償時，所以安裝位置、引線等可能存在測量誤差，當出現此種情況時，可通過溫度修正值進行修正，修正計算方法如下：
測量結果=采集溫度-（1000-修正值oS）/10
舉例：標準溫度為250℃，但流量計顯示251.3℃，則代入公式計算得到
250=251.3-（1000-修正值oS）/10 則oS=987；
標準溫度為270℃，但流量計顯示268.3℃，則代入公式計算得到
270=268.3-（1000-修正值oS）/10 則oS=1017；
高爐煤氣流量計通訊功能
1.MODBUS-RTU通訊
儀表采用標準MODBUS-RTU協議，數據格式：無校驗、8位數據、1位停止位，高字節在前，低字節在后。
高爐煤氣流量計危險場所安裝和防爆型產品的注意事項
電容式靶式流量計（以下簡稱流量計）防爆型產品，經國家防爆電氣產品質量監督檢驗中心（CQST）檢驗，符合GB3836.1-2000 GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部分：通用要求》，GB3836.2-2000 GB3836.2-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第2部分：隔爆型“d”》及GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第4部分：本質安全型“i”》標準規定的要求，產品防爆標志為ExdⅡCT4、ExiaⅡCT4。
1.流量計在下列環境條件下應能正常工作
a.大氣氣壓：86～106KPa
b.周圍環境溫度：-20℃～+60℃（8oF-140oF）
c.周圍環境相對濕度：≤95%RH（+25℃）
d.隔爆型流量計可適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1～T4組爆炸性氣體混合物的1區、2區的危險場所；
e.本安型流量計可適用于含有ⅡA、ⅡB、ⅡC級T1～T4組爆炸性氣體混合物的0區、1區、2區的危險場所；
2.用戶在安裝使用流量計時應注意下列事項
（安裝前須進行下列各項檢查，如不符合要求，則不準投入使用）
a.有防爆標志和防爆合格證編號，并與電容式靶式流量計的使用場所要求一致；
b.隔爆外殼各零部件聯接正確，緊固可靠；
c.所有隔爆零件應無裂紋和影響隔爆性能的缺陷；
d.用戶在使用流量計時應可靠接地；
e.隔爆型產品在現場使用，維護時必須遵守“嚴禁帶電開蓋”的原則；拆裝時，注意保護隔爆面和螺紋隔爆面不得磕碰和劃傷。
f.用戶不得自行隨意更換產品的電氣元件及系統配接狀態；
g.隔爆型產品的引入電纜最小外徑為φ6mm；
h.產品有冗余引入口，必須用我公司提供的堵頭堵封。
i.防爆產品使用一定周期后，必須更換老化件。如電纜引入裝置密封圈老化變質時應及時更換，我公司有配件，須在我公司購買。
3.本安型防爆產品還應注意
a.本產品符合GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部分：通用要求》、GB3836.4-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第4部分：本質安全型“i”》標準，防爆標志為：ExiaⅡCT4，它適用于0區、1區、2區，含有ⅡA～ⅡC類爆炸性氣體混合物場所。
b.本安參數：Ui=28VDC，Ii=93mA，Po=0.65W，Ci=0.045uF，Li=0.33mH；
c.產品安裝應按照GB3836.15-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備 第15部分：危險場所電氣安裝（煤礦除外）》的有關規定進行。并由專業人員負責安裝。經過防爆認證合格的產品。不允許隨意更換或改動影響防爆性能的元器件和結構。
d.本產品必須與取得防爆合格證安全柵同時使用，安全柵須裝在安全場所，其安裝、使用、維護必須遵守安全柵使用說明書；
e.當產品用于連接爆炸性環境0區的本安型產品時，向安全柵供電的電源變壓器須符合GB3836.4-2000標準第8.1條款要求。
f.本安系統接線（圖11）
g.安全場所[Exia]ⅡC 危險場所 ExiaⅡCT4
h.本安系統參數都必須遵循如下匹配原則：Uo≤Ui；Io≤Ii；Po≤Pi；Cc≤Co-Ci；Lc≤Lo-Li
Cc、Lc：安全柵到本安產品之間連接電纜（或導線）允許總的分布電容和電感，Uo：安全柵的輸出電壓，Io：安全柵的輸出電流，Po：安全柵的輸出功率，Lo：安全柵允許的外部電感，Co：安全柵允許的外部電容；Ui：本安產品的輸入電壓，Ii：本安產品的輸入電流，Pi：本安產品的輸入功率，Li：本安產品的內部電感，Ci：本安產品的內部電容。符號詳細意義見GB3836.4-2000標準。
高爐煤氣流量計常見故障及排查
（流量計帶故障自檢程序，用戶通過顯示屏可查知部分原因！）
1.當管道內被測介質流速為零時，流量計示值瞬時流量值不為零，造成該現象的主要原因有：
a.安裝前后流量計水平度不一致，以至靶片和靶桿因傾斜而產生軸向水平分力導致瞬時流量存在；
b.流量計長期運行，其傳感器內部應力釋放產生微變；
c.安裝或運行過程中，嚴重過載造成零點漂移；
以上三種方式均可參照有關流量計清零的步驟和方法處理。
d.流量計殼體接地不良；
處理方法：用戶重新接地。
e.靶片、靶桿與測具之間被雜物卡住；
處理方法：關閉流量計前后閥門，用工具松開流量計過度部件與測量管之間的連接螺栓，并輕輕的晃動過渡部件或取出，清理雜物后照原樣復位即可。
2.流量計工作過程中示值出現非正常增大，造成該現象的主要原因有：
a.靶片以及靶桿上掛有絲狀及帶狀雜物；
處理方法：參照處理雜物方法。
b.高結垢條件下，靶片和靶桿產生嚴重結垢，使受力元件靶板沿測量管軸線上投影面積增加，即靶片與測量管之間環形過流面積減少，進而在相同流量下，傳感器受力增大，最終導致流量示值非正常增加；
處理方法：取下過渡部件，用工具將靶片和靶桿以及測量管內壁上的圬物清除即可。
3.計量誤差大，造成該現象的原因很多，其最主要的原因為以下幾種：
a.安裝時流量計與連接管道相對同心度出現較大錯位，密封墊片未同心，從而形成節流阻件，極大影響被測介質流態；
處理方法：調整安裝狀態。
b.流量計前后直管段太短，并于流量計前直接安裝了彎頭，閥門等極大干擾被測介質流態部件；
處理方法：按照說明書要求進行安裝或對流量計進行實地實流標定。
c.旁通管道泄漏；
處理方法：檢查及更換旁通管路。
d.靶片上繞纏有帶狀雜物，增大了靶片受力；
處理方法：參照前面處理雜物方法。
4.流量計無示值或無發信號，其原因主要有以下四種：
a.電源接觸不良或脫落；
處理方法：對于自帶電池的流量計，檢查電池是否裝穩，觸點是否良好，以及電池是否有電。對于外接電源，應檢查連接導線之間連接是否完好，導線是否導通，外供電源是否正常。
b.流量計電路損壞；
處理方法：返廠修理。
c.顯示屏損壞；
處理方法：返廠更換。
d.用戶信號接收系統故障；
處理方法：檢查、排除故障。
5.流量計運行過程中示值一直為零，此種現象主要原因有：
a.受力元件（靶片）脫落，導致傳感器無力感應；
處理方法：裝配相同規格的靶片。
b.流量計傳感器無電壓輸出信號；
處理方法：首先判斷傳感器是否損壞，具體的方法是看傳感器數據有無變化。
c.被測介質流量太小，低于流量計的最小刻度流量；
處理方法：返廠重新更換受力元件。
特別提示
1.更換電池
自帶電池供電的流量計，顯示屏出現模糊時，提示用戶電池電量將用盡。更換電池應為相同技術參數的電池，我公司流量計采用低功耗設計，電池根據不同工況及電池自身情況下可使用一至四年。
2.環境要求
流量計使用環境溫度為-30度至70度，盡管自身有相當的防護等級，對安裝在室外的流量儀表要加以相應遮雨及防碰撞措施。
