1 前言
CMF艾默生質(zhì)量流量計(jì)密度測(cè)量
隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,，流量檢測(cè)儀表也越來(lái)越多，它們的工作原理及特性也各有不同,。流量測(cè)量?jī)x表所面對(duì)的工藝要求也越來(lái)越高,，工況條件也越來(lái)越復(fù)雜，而目前使用的大多數(shù)流量計(jì),，其測(cè)量值隨著壓力,、溫度、密度等工藝參數(shù)的變化而變化,，所以當(dāng)實(shí)際工況與設(shè)計(jì)工況不相同時(shí),，測(cè)量?jī)x表就會(huì)產(chǎn)生附加誤差。而Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)在測(cè)量過(guò)程中是直接測(cè)量質(zhì)量流量而不受介質(zhì)特性變化的影響,，從而得到廣泛使用,。在二套聚甲醛就使用了8臺(tái)Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)，它們的位號(hào)分別是FT-3102 FT-3107 FT-5101 FT-5102 FT-5206 FT-5501 FT-5513 FT-6201,。使用了7臺(tái)Micromotion 質(zhì)量流量計(jì),，它們的位號(hào)分別是FT-1026 FT-6575 FT-1004 FT-1003 FT-1002 FT-1001 FT-3029。
2 Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)的工作原理
Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合,，傳感器可以分為E系列,、D系列、T系列,、F系列和R系列流量管,，配合1700,、2700、RFT9739等不同的變送器的組合使用,，可以滿(mǎn)足用戶(hù)的各種應(yīng)用要求,。1700型號(hào)為單變量變送器，2700型號(hào)為多變量變送器,。主要區(qū)別在輸出上,，1700只能輸出質(zhì)量流量到二次儀表顯示。而2700可以把質(zhì)量流量,，密度,，頻率都輸出到二次儀表顯示。用戶(hù)可以根據(jù)自身工藝需求來(lái)進(jìn)行選擇,。
Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)由傳感器,、變送器、顯示器三部分組成,。通過(guò)激勵(lì)線(xiàn)圈使測(cè)量管產(chǎn)生振動(dòng),，當(dāng)流動(dòng)的流體流過(guò)質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量管時(shí)就會(huì)產(chǎn)生科氏力，在科氏力的作用下,，測(cè)量管發(fā)生形變,，通過(guò)測(cè)量管上的左右檢測(cè)線(xiàn)圈將扭曲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，并送到變送器作進(jìn)一步的處理,。
CMF艾默生質(zhì)量流量計(jì)密度測(cè)量
圖（1）Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)原理圖
變送器的功能是把來(lái)自傳感器的低電平信號(hào)或二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行交換,、放大并輸出與流量和密度成比例的4～20MA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，或頻率/脈沖信號(hào),，或數(shù)字信號(hào),。如果變送器與傳感器分開(kāi)的，兩者需要用電纜連接,，且距離不能超過(guò)300M,，避免信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸中受到衰減和干擾。
顯示器或其他終端裝置是接受變送器來(lái)的信號(hào),，通常以數(shù)字的形式顯示被測(cè)流體的瞬時(shí)流量,，累積流量，質(zhì)量流量,，密度,，溫度等信號(hào)。
3 Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：
?。?）能夠直接測(cè)量質(zhì)量流量,，不受溫度、壓力,、粘度和密度等因素的影響,，儀表的測(cè)量精度高可達(dá)到0.1%～0.2%,。
（2）沒(méi)有可動(dòng)的機(jī)械部件,，雖然檢測(cè)管具有振動(dòng),，但振幅很少，不會(huì)因?yàn)槟Σ炼绊憸y(cè)量后果,。
?。?）應(yīng)用范圍廣泛，除測(cè)一般介質(zhì)外,，還可以測(cè)高粘度的流體,，漿液，并可以測(cè)氣體,。
?。?）可調(diào)量程比寬，可達(dá)到1：100.
?。?）對(duì)流體的流速分布不敏感，不受層流和紊流工況的影響,，安裝儀表前后不需要直管段,。
（6）在測(cè)量流量的同時(shí),，還可以獲得介質(zhì)的密度信號(hào),，測(cè)量流體的在線(xiàn)密度不需通過(guò)其他技術(shù)進(jìn)行周期性采樣。
?。?）可以測(cè)雙向流體,。
Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)不足之處：
（1）傳感器零點(diǎn)不穩(wěn)定形成零點(diǎn)漂移,，影響其精確度的進(jìn)一步提高,，使得許多型號(hào)儀表只得采用將總誤差分為基本誤差和零點(diǎn)不穩(wěn)定度量?jī)刹糠帧?/span>
（2）傳感器不能用于測(cè)量低密度介質(zhì)和低壓氣體,；液體中含氣量超過(guò)某一限制（按型號(hào)而異）會(huì)顯著著影響測(cè)量值,。
（3）傳感器對(duì)外界振動(dòng)干擾較為敏感,，為防止管道振動(dòng)影響,，大部分型號(hào)傳感器的流量傳感器安裝固定要求較高。
?。?）不能用于較大管徑,，目前尚局限于150（200）mm 以下。
?。?）測(cè)量管內(nèi)壁磨損腐蝕或沉積結(jié)垢會(huì)影響測(cè)量精確度,，尤其對(duì)薄壁管測(cè)量管的傳感器更為顯著,。
4 Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)的安裝注意事項(xiàng)：
（1）質(zhì)量流量計(jì)是通過(guò)傳感器的振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的,，為了防止外界的干擾,，儀表安裝地點(diǎn)不能有大的振動(dòng)源，并應(yīng)采取加固措施來(lái)穩(wěn)定儀表附近的管道,。
?。?）質(zhì)量流量計(jì)工作時(shí)需要利用激勵(lì)磁場(chǎng)，因此它不能安裝在大型變壓器,，電動(dòng)機(jī),，機(jī)泵等產(chǎn)生較大磁場(chǎng)設(shè)備附近，至少要和它們保持0.6～1.0m以上距離,，以免受到干擾,。
（3）質(zhì)量流量計(jì)的傳感器和管道連接時(shí)不應(yīng)有應(yīng)力存在（主要是扭力）,，傳感器連接工藝件和工藝管道時(shí),，無(wú)應(yīng)力安裝是至關(guān)重要的。特別注意減少工藝連接件上的應(yīng)力,，將工藝管道與法蘭正確對(duì)準(zhǔn),，保持同軸可減少應(yīng)力。在傳感器附近工藝管道上的閥門(mén)或泵都需要有自己的支撐物,，不能用傳感器的安裝底板或工藝過(guò)程的連接件來(lái)支撐泵或閥門(mén),。
（4）傳感器在管道中串聯(lián)使用時(shí),，兩串聯(lián)安裝的傳感器要采用管卡子固定,，這樣可以避免當(dāng)一個(gè)傳感器內(nèi)管的振動(dòng)通過(guò)管道傳到另一個(gè)傳感器。
?。?）直管質(zhì)量流量計(jì)垂直安裝,，這樣儀表停用時(shí)可使測(cè)量管道排空，以免結(jié)垢,，如果水平安裝,，則需要將兩根測(cè)量管處于同一水平面上。
?。?）彎管流量計(jì)水平安裝時(shí),，如果測(cè)量液體時(shí)，則應(yīng)外殼朝下,，以免測(cè)量管內(nèi)積聚氣體,，如果測(cè)量氣體，則外殼朝下，以免測(cè)量管積聚冷凝液,。
?。?）為使調(diào)零時(shí)沒(méi)有流動(dòng)，傳感器上下游設(shè)置截止閥,，并保證無(wú)泄漏,。控制閥應(yīng)裝在傳感器下游,，傳感器保持盡可能高的靜壓,，以防止發(fā)生氣蝕和閃蒸。
5變送器參數(shù)組態(tài)
利用HART275或者HART375對(duì)變送器進(jìn)行參數(shù)組態(tài),，在組態(tài)時(shí)必須將傳感器銘牌上的流量標(biāo)定系數(shù),、密度標(biāo)定系數(shù)、K1,、K2,、D1、D2等參數(shù)通過(guò)HART手操器正確的輸入到變送器里面去,。設(shè)置好測(cè)量范圍,、參數(shù)單位、小信號(hào)切除量,、儀表系數(shù)等等參數(shù),。組態(tài)菜單如下圖
6 結(jié)合公司在應(yīng)用中的情況，Micro Motion質(zhì)量流量計(jì)主要表現(xiàn)為計(jì)量準(zhǔn)確度高,、可靠性強(qiáng)、維護(hù)量小的優(yōu)點(diǎn),，但在長(zhǎng)期使用中也難免發(fā)生一些故障,。對(duì)出現(xiàn)的故障經(jīng)常采用的查找方法如下：
6.1檢查傳感器、核心處理器,、流量變送器的接線(xiàn)是否牢固可靠,，接地線(xiàn)是否正常。供電電源是否正常,，有24VDC供電與220VAC供電兩種,。我公司大部分采用的是24VDC供電，F(xiàn)T6575為220VAC供電,。
6.2檢查流量變送器的參數(shù)設(shè)置
儀表系數(shù)（meter factors）：該系數(shù)包括質(zhì)量流量系數(shù)（mass factor）,、體積流量系數(shù)（vol factor）、密度流量系數(shù)（dens factor）,，出廠(chǎng)默認(rèn)值都為“1",，一般在使用時(shí)不需要修改，如果要進(jìn)行壓力修正，我們可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用壓力與出廠(chǎng)標(biāo)定壓力計(jì)算來(lái)修改,。FT-1001一直無(wú)法顯示質(zhì)量流量,，終查到的原因是質(zhì)量流量系數(shù)為“0"所致，將質(zhì)量流量系數(shù)改為“1"后就工作正常了,。
流量標(biāo)定系數(shù)：流量標(biāo)定系數(shù)應(yīng)與傳感器銘牌或法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定證書(shū)上的流量標(biāo)定系數(shù)一致,，才能保證準(zhǔn)確的測(cè)量流量。注意,，不同型號(hào)傳感器之間的流量標(biāo)定系數(shù)相差很大,。
密度系數(shù)：密度系數(shù)必須與傳感器銘牌上的密度系數(shù)相同，以保證流量變送器顯示準(zhǔn)確的密度,。
量程：根據(jù)工藝實(shí)際使用情況,，正確組態(tài)流量變送器的流量范圍。
流量切除：一般情況下,，流量切除參數(shù)應(yīng)該等于傳感器大流量的0.05%,。如果等于傳感器大流量0.05% 的流量切除參數(shù)證明不實(shí)用，可輸入一個(gè)較高或較低的流量切除參數(shù),?？赏ㄟ^(guò)設(shè)置質(zhì)量流量計(jì)的流量切除參數(shù)和流量計(jì)調(diào)零來(lái)抑制零漂。
如果檢查為質(zhì)量流量變送器損壞,，更換新的流量變送器時(shí),，不需要重新設(shè)置參數(shù)，因?yàn)樗械膮?shù)組態(tài)數(shù)據(jù)都是儲(chǔ)存在傳感器的核心處理器中,。
6.3流量計(jì)調(diào)零：
在質(zhì)量流量計(jì)投入正常使用之前,，沒(méi)進(jìn)行流量計(jì)調(diào)零操作，可能會(huì)使質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)生不應(yīng)有的誤差,。在執(zhí)行流量計(jì)調(diào)零操作步驟前,，應(yīng)正確安裝傳感器，給流量變送器送電,，并使流量變送器至少預(yù)熱30min,，讓被測(cè)流體通過(guò)傳感器，直到傳感器溫度讀數(shù)與被測(cè)流體溫度基本一致為止,。使傳感器測(cè)量管*充滿(mǎn)正常操作條件下（如溫度,、密度和壓力等）的被測(cè)流體，先關(guān)閉傳感器下游截止閥,，然后關(guān)閉傳感器上游截止閥,，保證傳感器內(nèi)被測(cè)流體*靜止。在流量計(jì)調(diào)零操作時(shí)有流體通過(guò)傳感器會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)調(diào)零不精確,，從而影響質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度,。如果質(zhì)量流量計(jì)調(diào)零失敗,，必須消除傳感器測(cè)量管未充滿(mǎn)、流體不*靜止等不合理因素,，然后重新調(diào)零,。
測(cè)量管內(nèi)壁結(jié)構(gòu)結(jié)垢或漂移沉積也會(huì)影響測(cè)量精確度，因此要定期清洗,。
6 結(jié)束語(yǔ)
艾默生 Micromotion 質(zhì)量流量計(jì)具有高精度,，穩(wěn)定性能好，維護(hù)量小,，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),，充分理解其工作原理及特性，通過(guò)平時(shí)工作中遇到的故障現(xiàn)象總結(jié)維護(hù)經(jīng)驗(yàn),，利用大修及時(shí)清除流量傳感器管里面的污垢,，以保證在生產(chǎn)使用過(guò)程正常工作。正確的安裝和合理的使用維護(hù)才能保證對(duì)流量測(cè)量的良好效果,，為工業(yè)自動(dòng)控制和貿(mào)易交接提供準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù),。
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