流量计系列产品
 
 

带有HART通讯功能的金属管浮子流量计应用

发布时间:2017-09-05
 

金属管浮子流量计由于具有安装方便、坚固可靠、耐高温高压、可以使用多种金属材料制作等优点,所以广泛应用于液体、气体、蒸汽等介质流量的测量和自动控制系统中,特别适合应用于精细化工、化肥、石化、乙烯、冶金等行业的高温高压、易燃易爆、强腐蚀介质的测量过程。
1、问题的提出
浮子流量计制造厂家要求用户准确提供介质参数,包括介质密度 粘度、温度、压力、流量范围等,其主要目的是根据介质参数生产出能够直读刻度流量的流量计。
根据德国工程师学会VDI/VDE3513标准,浮子流量计流量计算公式:

其中:
Qm为介质的质量流量;
∝(δ、Ru)为流量系数;
D为浮子直径;
M为浮子质量;
g为重力加速度;
ρ为介质密度;
ρ为浮子密度;
η为介质粘度;
δ为浮子在测量管内的移动位置;
Ru为Rupel数,近似于Reynolds数。
可以看到,当浮子流量计(M、D、ρ)确定之后,测量流量随着介质条件的变化而发生变化。
由于介质条件的变化,将带来测量结果发生变化。这种测量结果的变化或者将流量计送回厂家重新标校、调整量程或使用者通过计算得到真正的测量值。
另外,由于仪表使用过程中输出信号偏离标准值时,也会给控制精度造成影响。例如:满度时40Nm3/h对应电流输出是20mA(理想值),由于各种原因,当电流信号输出变为19.6mA时,信号变化2%,对控制精度带来很大影响。
2、解决方案
2.1 使用者通过计算或制作曲线图方法进行介质条件变化的刻度换算。
这种方法不足之处是对于液体密度变化特别是介质粘度变化对测量的影响很难完成,计算也很复杂,必须使用厂家提供的计算软件。对于多个测量点进行换算更加繁琐。
2.2 使用者将流量计送回制造厂重新进行流量调整。
这种方法不足之处是时间不好掌控,尤其是检修时间紧张时,完成时间受运输条件、制造厂家任务等影响。
2.3 利用仪表带有的HART通讯功能进行流量调整。
KROHNE公司提供的KROVACAL软件集成了浮子流量计选型、参数计算、HART借口、流量计测量模拟显示等功能,使用Windows操作平台,能够对介质参数的任意变化进行计算,通过HART接口将计算结果传送给现场的浮子流量计。另外,通过HART接口,可以精确检测现场浮子流量计的电流信号,对电流信号偏差进行精确调整。这些操作在现场或控制室内就可以完成。
2.4 利用手操器进行调整
原则上,使用通用的HART手操器可以对仪表的介质参数进行调整,但是,由于操作节目的不灵活,需要特殊的操作命令的原因,应用不是很方便。目前大多数HART手操器使用者只是用来调整电流信号输出。
3、应用
以KRONNE公司生产的带有HART通讯功能的H250和KROVACAL计算软件为例。
需要的硬件设备软件:
1)装有WIN95(或更高)操作系统的台式机或笔记本电脑。
2)HART调制解调器。
3)带有HART功能的H250流量计。
4)KROVACAL计算软件。
KROVACAL软件的操作非常简单,按照帮助文件和提示窗口就可以操作。
随着自动化系统控制精度越来越高的要求,特别是随着带有HART或现场总线功能仪表应用的逐渐普及,带有现场总线或HART功能的金属管浮子流量计也将越来越受到用户的青睐。