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氢气管道流量计材质选择？

2021.1.25
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

氢气管道流量计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型氢气管道流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。

分析及解决方法：总结引起这些问题的主要原因，主要涉及到以下方面：

1、选型方面的问题。有些涡街传感器在口径选型上或者在设计选型之后由于工艺条件变动，使得选择大了―个规格，实际选型应选择尽可能小的口径，以提高测量精度，这方面的原因主要同问题①、③、⑥有关。比如，一条涡街管线设计上供几个设备使用，由于工艺部分设备有时候不使用，造成实际使用流量减小，实际使用造成原设计选型口径过大，相当于提高了可测的流量下限，工艺管道小流量时指示无法保证，流量大时还可以使用，因为如果要重新改造有时候难度太大．工艺条件的变动只是临时的。可结合参数的重新整定以提高指示准确度。

2、安装方面的问题。主要是传感器前面的直管段长度不够，影响测量精度，这方面的原因主要同问题①有关。比如：传感器前面直管段明显不足，由于FIC203不用于计量，仅仅用于控制，故精度可以使用相当于降级使用。

3、参数整定方向的原因。由于参数错误，导致仪表指示有误．参数错误使得二次仪表满度频率计算错误，这方面的原因主要同问题①、③有关。满度频率相差不多的使得指示长期不准，实际满度频率大干计算的满度频率的使得指示大范围波动，无法读数，而资料上参数的不一致性又影响了参数的最终确定，最终通过重新标定结合相互比较确定了参数，解决了这一问题。

4、二次仪表故障。这部分故障较多，包括：一次仪表电路板有断线之处，量程设定有个别位显示坏，K系数设定有个别位显示坏，使得无法确定量程设定以及K系数设定，这部分原因主要向问题①、②有关。通过修复相应的故障，问题得以解决。

5、四路线路连接问题。部分回路表面上看线路连接很好，仔细检查，有的接头实际已松动造成回路中断，有的接头虽连接很紧但由于副线问题紧固螺钉却紧固在了线皮上，也使得回路中断，这部分原因主要同问题②有关。

6、二次仪表与后续仪表的连接问题。由于后续仪表的问题或者由于后续仪表的检修，使得二次仪表的mA输出回路中断，对于这类型的二次仪表来说，这部分原因主要同问题②有关。尤其是对于后续的记录仪，在记录仪长期损坏无法修复的情况下，一定要注意短接二次仪表的输出。

7、由于二次仪表平轴电缆故障造成回路始终无指示。由于长期运行，再加上受到灰尘的影响，造成平轴电缆故障，通过清洗或者更换平轴电线，问题得以解决。

8、对于问题⑦主要是由于二次仪表显示表头线圈固定螺丝松，造成表头下沉，指针与表壳摩擦大，动作不灵，通过调整表头并重新固定，问题相应解决。

9、使用环境问题。尤其是安装在地井中的传感器部分，由于环境湿度大，造成线路板受潮，这部分原因主要同问题②、②有关。通过相应的技改措施，对部分环境湿度大的传感器重新作了把探头部分与转换部分分离处理，改用了分离型传感器，故善了工作环境，日前这部分仪表运行良好。

10、由于现场调校不好，或者由于调校之后的实际情况的再变动。由于现场振动噪声平衡调整以及灵敏度调整不好．或者由于调整之后运行一段时间之后现场情况的再变动，造成指示问题、这部分原因主要同问题④、⑤有关。使用示波器，加上结合工艺运行情况，重新调整。

涡街流量计安装对直管段的要求：

正确地选择安装点和正确安装流量计都是非常重要的环节，若安装环节失误轻者影响测量精度，重者会影响流量计的使用寿命，甚至会损坏流量计。

涡街流量计安装对直管段的要求是非常重要的。它的详细要求如下：

若流量计安装点上的上游有渐缩管，流量计上游应有不小于15D(D为管道直径)的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。

若流量计安装点上的上游有渐扩管，流量计上游应有不小于18D(D为管道直径)的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段

若流量计安装点上游有90°弯头或下行接头，流量计上游应有不小于20D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。

若流量计安装点上游在同一平面上有90°弯头，流量计上游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。

流量调节阀或压力调节阀尽量安装在流量计下游5D以远处，若必须安装在流量计的上游，

流量计上游若有活塞式或柱塞式泵，活塞式或罗茨式风机、压缩机，

 由于流量计的下垂非常容易造成流量计于法兰的密封泄露，若不得已安装时，必须在流量计的上下游2D处分别设置管道紧固装置。

饱和水蒸气密度及铂电阻-温度对照表












分度号：Pt100 R0=100.00Ω 压力为绝对压力












温度

压力

密度

铂电阻

温度

压力

密度

铂电阻

温度

压力

密度

铂电阻

℃

bar

kg/m

Ω

℃

bar

kg/m

Ω

℃

bar

kg/m

Ω

100

1.1033

0.5997

138.50

138

3.414

1.864

152.83

176

9.137

4.723

166.98

101

1.0500

0.6108

138.88

139

3.513

1.915

153.20

177

9.353

4.829

167.35

102

1.0878

0.6388

139.26

140

3.614

1.967

153.58

178

9.574

4.937

167.72

103

1.1267

0.6601

139.64

141

3.717

2.019

153.95

179

9.798

5.048

168.09

104

1.1668

0.6321

140.02

142

3.823

2.073

154.32

180

10.027

5.160

168.46

105

1.2080

0.7046

140.39

143

3.931

2.129

154.70

181

10.259

5.274

168.83

106

1.2504

0.7277

140.77

144

4.042

2.185

155.07

182

10.496

5.391

169.20

107

1.2941

0.7515

141.15

145

4.155

2.242

155.45

183

10.738

5.509

169.57

108

1.3390

0.7758

141.53

146

4.271

2.301

155.82

184

10.983

5.629

169.94

109

1.3852

0.8008

141.91

147

4.398

2.361

156.19

185

11.233

5.752

170.31

110

1.4327

0.8265

142.29

148

4.510

2.422

156.57

186

11.488

5.877

170.68

111

1.4815

0.8528

142.66

149

4.634

2.484

156.94

187

11.747

6.003

171.05

112

1.5316

0.8798

143.04

150

4.760

2.584

157.31

188

12.010

6.132

171.42

113

1.5832

0.9075

143.42

151

4.889

2.613

157.69

189

12.278

6.264

171.79

114

1.6362

0.9359

143.80

152

5.021

2.679

158.06

190

12.551

6.397

172.16

115

1.6906

0.9650

144.17

153

5.155

2.747

158.43

191

12.829

6.533

172.53

116

1.7465

0.9948

144.55

154

5.293

2.816

158.81

192

13.111

6.671

172.90

117

1.8039

1.025

144.93

155

5.433

2.886

159.18

193

13.398

6.812

173.26

118

1.8628

1.057

145.31

156

5.577

2.958

159.55

194

13.690

6.955

173.63

119

1.9233

1.089

145.68

157

5.732

3.032

159.93

195

13.987

7.100

174.00

120

1.9854

1.122

146.06

158

5.872

3.106

160.30

196

14.298

7.248

174.37

121

2.0492

1.155

146.44

159

6.025

3.182

160.67

197

14.596

7.398

174.74

122

2.1145

1.190

146.81

160

6.181

3.260

161.04

198

14.909

7.551

175.10

123

2.1816

1.225

147.19

161

6.339

3.339

161.42

199

15.226

7.706

175.47

124

2.2504

1.261

147.57

162

6.502

3.420

161.79

200

15.549

7.864

175.84

125

2.3210

1.298

147.94

163

6.667

3.502

162.16

201

15.877

8.025

176.21

126

2.3933

1.336

148.32

164

6.836

3.586

162.53

202

16.210

8.188

176.57

127

2.4675

1.375

148.70

165

7.008

3.671

162.90

203

16.549

8.354

176.94

128

2.5435

1.415

149.07

166

7.183

3.758

163.27

204

16.893

8.522

177.31

129

2.6215

1.455

149.45

167

7.362

3.847

163.65

205

17.243

8.694

177.68

130

2.7013

1.497

149.82

168

7.545

3.937

164.02

206

17.598

8.868

178.04

131

2.7831

1.539

150.20

169

7.731

4.029

164.39

207

17.959

9.045

178.41

132

2.8670

1.583

150.57

170

7.920

4.123

164.76

208

18.326

9.225

178.78

133

2.9528

1.627

150.95

171

8.114

4.218

165.13

209

18.699

9.408

179.14

134

3.0410

1.672

151.33

172

8.311

4.316

165.50

210

19.077

9.593

179.51

135

3.1310

1.719

151.70

173

8.511

4.415

165.87

211

19.462

9.782

179.88

136

3.2230

1.766

152.08

174

8.716

4.515

166.24

212

19.852

9.974

180.24

137

3.3170

1.815

152.45

175

8.924

4.618

166.61

213

20.249

10.17

180.61










附 录



续附表一












饱和水蒸气密度及铂电阻-温度对照表












分度号：Pt100 R0=100.00Ω 压力为绝对压力












温度

压力

密度

铂电阻

温度

压力

密度

铂电阻

温度

压力

密度

铂电阻

℃

bar

kg/m

Ω

℃

bar

kg/m

Ω

℃

bar

kg/m

Ω

214

20.651

10.37

180.97

252

41.138

20.69

194.80

290

74.46

39.16

208.45

215

21.060

10.57

181.34

253

41.831

21.05

195.16

291

75.55

39.81

208.81

216

21.475

10.77

181.71

254

42.534

21.42

195.52

292

76.65

40.48

209.17

217

21.869

10.98

182.07

255

43.246

21.79

195.88

293

77.77

41.15

209.52

218

22.324

11.19

182.44

256

43.967

22.17

196.24

294

78.90

41.83

209.88

219

22.758

11.41

182.80

257

44.697

22.55

196.60

295

80.04

42.53

210.24

220

23.198

11.62

183.17

258

45.437

22.94

196.96

296

81.19

43.24

210.59

221

23.645

11.84

183.53

259

46.185

23.33

197.33

297

82.36

43.96

210.95

222

24.099

12.07

183.90

260

46.943

23.73

197.69

298

83.53

44.69

211.31

223

24.560

12.30

184.26

261

47.711

24.14

198.05

299

84.72

45.43

211.66

224

25.027

12.53

184.63

262

48.488

24.55

198.41

300

85.93

46.19

212.02

225

25.501

12.76

184.99

263

49.275

24.97

198.77

301

87.12

46.96

212.37

226

25.982

13.00

185.36

264

50.071

25.40

199.13

302

88.37

47.75

212.73

227

26.470

13.24

185.72

265

50.877

25.83

199.49

303

89.62

48.54

213.09

228

26.965

13.49

186.09

266

51.693

26.27

199.85

304

90.87

49.36

213.44

229

27.467

13.74

186.45

267

52.519

26.72

200.21

305

92.14

50.18

213.80

230

27.976

14.00

186.82

268

53.356

27.17

200.57

306

93.43

51.02

214.15

231

28.493

14.25

187.18

269

54.202

27.63

200.93

307

94.73

51.88

214.51

232

29.016

14.52

187.54

270

55.058

28.10

201.29

308

96.04

52.75

214.86

233

29.547

14.78

187.91

271

55.925

28.57

201.65

309

97.36

53.64

215.22

234

30.086

15.05

188.27

272

56.802

29.06

202.01

310

98.70

54.54

215.57

235

30.632

15.33

188.63

273

57.689

29.55

202.36

311

100.01

55.47

215.93

236

31.186

15.61

189.00

274

58.587

30.04

202.72

312

100.14

56.40

216.28

237

31.747

15.89

189.36

275

59.496

30.55

203.08

313

100.28

57.36

216.64

238

32.317

16.18

189.72

276

60.415

31.06

203.44

314

100.42

58.33

216.99

239

32.893

16.47

190.09

277

61.346

31.58

203.80

315

100.56

59.33

217.35

240

33.478

16.76

190.45

278

62.287

32.11

204.16

316

100.70

60.34

217.70

241

34.071

17.06

190.81

279

63.239

32.65

204.52

317

100.85

61.37

218.05

242

34.672

17.37

191.18

280

64.202

33.19

204.88

318

100.99

62.43

218.41

243

35.281

17.68

191.54

281

65.176

33.75

205.23

319

101.14

63.50

218.76

244

35.898

17.99

191.90

282

66.162

34.31

205.59

320

101.29

64.60

219.12

245

36.523

18.31

192.26

283

67.158

34.88

205.95

325

102.06

70.45

220.88

246

37.157

18.64

192.63

284

68.167

35.47

206.31

330

102.86

76.99

222.65

247

37.799

18.97

192.99

285

69.186

36.06

206.67

335

103.71

84.36

224.41

248

38.449

19.30

193.35

286

70.218

36.66

207.02

340

104.61

92.76

226.17

249

39.108

19.64

193.71

287

71.261

37.27

207.38

345

105.55

102.4

227.92

250

39.776

19.99

194.07

288

72.315

37.89

207.74

350

106.54

113.6

229.67

251

40.452

20.36

194.44

289

73.382

38.52

208.10

355

107.58

127.2

231.42

产品选型

正确的选用涡街流量计是保证用好涡街流量计的前提条件，需要考虑的重要因素：通经（DN）、安装方式、介质温度、输出信号、介质种类。

选型表

DN（mm)

液体

气体

蒸汽

20

0.8-10

5-40

8-80

25

1-12

7.2-60

10-120

32

1.5-20

12-100

15-200

40

2-30

18-150

20-300

50

3-50

30-300

30-450

65

6-80

50-420

60-800

80

10-130

70-600

100-1300

100

20-200

120-1000

200-2000

125

30-300

180-1500

300-3000

150

45-450

240-2000

450-4500

200

90-900

480-4000

900-9000

250

120-1200

700-8000

1200-12000

300

180-2000

900-10000

1600-16000

外部环境

优势

涡街流量计采用微功耗高新技术，采用锂电池供电可不间断运行一年以上，节省了电缆和显示仪表的采购安装费用，可就地显示瞬时流量、累积流量等。温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器，可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力，从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器，用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力，从而显示气体的标况体积流量。

涡街流量计流通管道条件

安装

  1. 流体条件：单向流充满整个管道，液体中允许有少量气泡和固定微粒，气体中允许有少量固体、尘粒和夜雾。饱和蒸汽的干度不小于85%。不得有旋转流和脉动流。雷诺数Re>4000。温度，压力在规定范围内。

  2. 管道条件：

涡街流量计传感器的前后应有足够长的圆形直管段，其内径光滑并与通径DN一致。前后直管段视前面状态而变，确保流体为充分发展的流态。

  1. 整流器的安装：场地限制，直管段无法满足，应安装整流器，是一种非均匀分布多孔整流器，结构简单，成本低，安装方便，阻力损失小。

  2. 安装条件：远离震动源，有振动时在前后直管段2D处加支架用橡皮减振。传感器通径圆应与前后直管段内径圆保持同心。法兰焊接时，密封夹紧时，管内不得有突出部分。流向应与箭头方向一致。（高温时推荐2、3、4位置，常温和低温时推荐1位置，垂直管道时选3位置。

  3. 温度压力补偿安装：P------压力变送器，T---------温度传感器，安装在直管段上。

  4. 爆炸性场所安装：在搬运或安装时候承受的加速冲击不允许超过2g。安装要求应符合《中华人民共和国爆炸危险使用场所电气安全使用规程》规定，涡街流量计必须与电源，信号安全栅配套使用，或者选用隔爆型传感器（变送器），不得直接与其他供电系统连接。

测量蒸汽

涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质，是一种比较先进、理想的流量仪表。

涡街流量计测量蒸汽三种方式有：

 式。

第二、升力式涡街流量计，直接测量介质的质量。理论依据是：介质的质量流量大小与漩涡的强度有一定的比例关系，计算出漩涡强度大小，就可以直接算出介质的质量。日本横河生产过这种流量计，但精度不太理想，市场使用率不高。 ·

最后一种就是差压式涡街质量流量计，差压信号+涡街流量计=差压式涡街质量流量计。差压信号是发生体上、下游特定位置的两个取压孔间的压力差。两取压孔的轴线应与发生体的轴线处在同一平面内。取压孔的距离对差压值的大小和稳定性有明显影响。距离近，差压信号大，但稳定性差；距离远，则反之。通过试验，选择合适的取压孔位置是很重要的。和升力式涡街质量流量计相比，这种仪表更简单，更容易实现。国内已有生产厂家投人开发， 品已在部分企业应用。

接线说明

涡街流量计传感器为三线制：电源、信号、电源地。采用三芯屏蔽电缆。屏蔽线在传感器一端接外壳地。不得在二次仪表端接大地。三芯分别接电源、信号、（Ω）电源地。见图10

变送器为两线制：采用二芯电缆，涡街“+”、“-”端子分别接+24V及测试仪表信号输入“+”端，信号“-”端与24VDC“-”端链接，该回路输出4~20mA。

 


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