管道雨水流量計(jì)的原理特點(diǎn)及安裝注意事項(xiàng)
點(diǎn)擊次數(shù)：2582 發(fā)布時(shí)間：2021-09-04 01:57:40
摘要：隨著電子技術(shù)的發(fā)展，管道雨水流量計(jì)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。本文根據(jù)管道雨水流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn)，介紹其安裝注意事項(xiàng)。
1、選型
1.1 流量計(jì)類型的選擇
(1) 一體型和分體型。選擇一體型或分體型的基本原則是：分體型一般應(yīng)用于有量程范圍選擇批量控制、長(zhǎng)期浸泡在水中等惡劣環(huán)境場(chǎng)合(如高、低溫流體，強(qiáng)振動(dòng)等環(huán)境中)；一體型在大部分場(chǎng)合都能滿足使用要求。
(2) 一般型和防爆型。用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)及環(huán)境的防爆等級(jí)確定一般型、防爆型，產(chǎn)品手冊(cè)中一般都給出產(chǎn)品工作的防爆等級(jí)。
1.2 傳感器的口徑選擇
在滿足測(cè)量管內(nèi)流速在0.3～10m/s的范圍時(shí)，通常不建議使用異徑管。選擇流速時(shí)應(yīng)考慮未來(lái)增加流量負(fù)荷的可能。縮徑主要基于以下考慮:管道內(nèi)流速偏低、工藝要求穩(wěn)定在低速，對(duì)于大口徑的管道雨水流量計(jì)，口徑越大價(jià)格越高。對(duì)于流速偏低、工藝參數(shù)穩(wěn)定的情況選用縮徑提高流速，可以提高測(cè)量精度, 同時(shí)節(jié)約成本。
1.3 電極和接地環(huán)材料的選擇
選擇電極材料要了解被測(cè)介質(zhì)的理化性質(zhì)，包括介質(zhì)的組分、腐蝕性、磨蝕性等。電極成本占流量計(jì)成本比例較大，選擇合適的電極能得到很好的測(cè)量效果，也能減少浪費(fèi)。如飽和NaCl溶液是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，化學(xué)性質(zhì)為中性，選擇不銹鋼SUS316L就能滿足要求，哈氏合金、鉭電極等也能滿足要求，但成本高得多，當(dāng)溶液溫度較高時(shí)就必須選用哈氏合金、鉭等貴重電極。一般情況下電極材料耐腐蝕性要比管道高一個(gè)等級(jí)。接地環(huán)的耐腐蝕性要求比電極低，通常選用耐酸鋼或哈氏合金，從經(jīng)濟(jì)上考慮，較少采用鉭等貴重金屬。
1.4 襯里材料的選擇
襯里材料應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)種類和工作溫度確定，同時(shí)考慮腐蝕性和磨蝕性要求，常見(jiàn)的有PTFE、FEP、PFA、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠、陶瓷。氯丁橡膠用于非腐蝕性或弱腐蝕性液體，價(jià)格低廉，一般用于工業(yè)用水、廢污水及弱酸堿；PTFE、FEP、PFA 均屬于氟塑料，具有良好的耐腐蝕性，一般強(qiáng)酸堿介質(zhì)均適用，但耐磨性較差，不能用于礦漿液；聚氨酯橡膠具有極好的耐磨性，但耐腐蝕性和耐高溫性較差，一般適用于礦漿液、介質(zhì)溫度低于40～60℃的場(chǎng)合；陶瓷具有極好的耐腐蝕性和耐磨性，可用于具有腐蝕性的礦漿，但性脆，安裝時(shí)易碎，也可用于高溫介質(zhì)，但要防止溫度劇變，一般溫度突變不能大于100℃。各材料之間存在一些相同和相背的特點(diǎn)，選用時(shí)要仔細(xì)閱讀襯里材料的理化性質(zhì)說(shuō)明。
1.5 防護(hù)等級(jí)的選擇
防護(hù)等級(jí)根據(jù)儀表的實(shí)際工作條件而定，若儀表在地面以下處于水淹狀態(tài)選IP68防護(hù)等級(jí)；若儀表安裝在地面以上，并且環(huán)境不潮濕，則選IP65防護(hù)等級(jí)。
2、安裝
2.1 直管段要求
安裝儀表時(shí)要保證有足夠的直管段，一般遵從前5d后3d的原則(d為管道直徑)，安裝時(shí)盡可能遠(yuǎn)離各種閥門、彎頭、三通、異徑管等影響流態(tài)分布的管段，如不可避免須把流量計(jì)安裝在管件的前面，一般要求異徑管、閥門10d，90°彎頭、三通后5D直管段。
2.2 安裝方向及位置
傳感器垂直安裝*為理想，但要注意流體流向應(yīng)為下進(jìn)上出。水平安裝時(shí)電極的軸線應(yīng)水平；如電極的軸線與地面垂直，處于上面的電極易集氣，下面的電極易結(jié)垢或被污物覆蓋，影響電極與流體的接觸，造成誤差。安裝位置應(yīng)選擇在任何時(shí)候測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)都充滿液體的地方，以防止由于測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有液體而顯示不在零點(diǎn)上所引起的錯(cuò)覺(jué)。管路設(shè)計(jì)中應(yīng)確保液體中不產(chǎn)生氣泡，流量計(jì)應(yīng)盡量安裝在閥的上游，以免因?yàn)殚y的節(jié)流作用，使管道中的壓力降低，從而產(chǎn)生氣泡。傳感器的周圍不能有較大的干擾電磁場(chǎng)(如大功率電動(dòng)機(jī)、變壓器)，以免產(chǎn)生測(cè)量誤差。
管道雨水流量計(jì)測(cè)量線路把被測(cè)液體電位作為零電位，多數(shù)場(chǎng)合被測(cè)液體為地電位，轉(zhuǎn)換器的輸入端中點(diǎn)通過(guò)傳感器輸出信號(hào)的接地點(diǎn)與被測(cè)流體電氣連通。另外，管道雨水流量計(jì)傳感器的輸出信號(hào)很小，在滿量程時(shí)只有2.5～8.0mV，流量很小時(shí)，輸出只有幾微伏，外界略有干擾，就會(huì)影響儀表精度。為保證管道雨水流量計(jì)正常工作，同時(shí)減少電氣干擾，管道雨水流量計(jì)要有良好的接地措施。
管道雨水流量計(jì)接地時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1) 傳感器的測(cè)量管、外殼、屏蔽線、轉(zhuǎn)換器及二次儀表都要接地。
(2) 傳感器、轉(zhuǎn)換器應(yīng)單獨(dú)接地，絕對(duì)不要連在電動(dòng)機(jī)、工藝管道上，接地電阻應(yīng)小于10Ω。
(3) 傳感器、轉(zhuǎn)換器的接地在現(xiàn)場(chǎng)，去二次儀表的屏蔽層在控制室一側(cè)接地，切勿多端接地，以免因電位不同而引入干擾。
(4) 傳感器安裝在金屬管道上，可將傳感器的接地導(dǎo)線按制造廠的要求連接在2側(cè)管道法蘭上，形成可靠的接地回路(見(jiàn)圖1)。儀表的接地點(diǎn)應(yīng)是一個(gè)獨(dú)立的接地點(diǎn)，不允許與其他電氣設(shè)備的接地線連接在一起。
傳感器安裝在塑料管道或內(nèi)壁有絕緣涂層、襯里的管道上，兩端應(yīng)安裝接地環(huán)(或帶有接地電極的金屬短管)，然后用導(dǎo)線連接，使管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)與大地短路，具有零電位(見(jiàn)圖2)。
2.4 配管
(1)為消除法蘭跳動(dòng)和斷裂，安裝流量計(jì)時(shí)應(yīng)校正管道的不對(duì)中或傾斜，以及2個(gè)法蘭之間的安裝距離偏差。如果安裝在較長(zhǎng)的架空管線上，流量計(jì)2個(gè)法蘭間應(yīng)有支撐管線的支座，防止管路振動(dòng)產(chǎn)生應(yīng)力。
(2)消除管道中焊渣等異物。
2.5 加裝異徑管時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
為了在安裝異徑管后對(duì)流態(tài)不造成太大的影響，要求異徑管的中心錐角不大于15°，越小越好，這是實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常忽略的問(wèn)題。
3、結(jié)語(yǔ)
管道雨水流量計(jì)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，選型和安裝中應(yīng)注意上述事項(xiàng)，以使管道雨水流量計(jì)在生產(chǎn)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。
1、選型
1.1 流量計(jì)類型的選擇
(1) 一體型和分體型。選擇一體型或分體型的基本原則是：分體型一般應(yīng)用于有量程范圍選擇批量控制、長(zhǎng)期浸泡在水中等惡劣環(huán)境場(chǎng)合(如高、低溫流體，強(qiáng)振動(dòng)等環(huán)境中)；一體型在大部分場(chǎng)合都能滿足使用要求。
(2) 一般型和防爆型。用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)及環(huán)境的防爆等級(jí)確定一般型、防爆型，產(chǎn)品手冊(cè)中一般都給出產(chǎn)品工作的防爆等級(jí)。
1.2 傳感器的口徑選擇
在滿足測(cè)量管內(nèi)流速在0.3～10m/s的范圍時(shí)，通常不建議使用異徑管。選擇流速時(shí)應(yīng)考慮未來(lái)增加流量負(fù)荷的可能。縮徑主要基于以下考慮:管道內(nèi)流速偏低、工藝要求穩(wěn)定在低速，對(duì)于大口徑的管道雨水流量計(jì)，口徑越大價(jià)格越高。對(duì)于流速偏低、工藝參數(shù)穩(wěn)定的情況選用縮徑提高流速，可以提高測(cè)量精度, 同時(shí)節(jié)約成本。
1.3 電極和接地環(huán)材料的選擇
選擇電極材料要了解被測(cè)介質(zhì)的理化性質(zhì)，包括介質(zhì)的組分、腐蝕性、磨蝕性等。電極成本占流量計(jì)成本比例較大，選擇合適的電極能得到很好的測(cè)量效果，也能減少浪費(fèi)。如飽和NaCl溶液是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，化學(xué)性質(zhì)為中性，選擇不銹鋼SUS316L就能滿足要求，哈氏合金、鉭電極等也能滿足要求，但成本高得多，當(dāng)溶液溫度較高時(shí)就必須選用哈氏合金、鉭等貴重電極。一般情況下電極材料耐腐蝕性要比管道高一個(gè)等級(jí)。接地環(huán)的耐腐蝕性要求比電極低，通常選用耐酸鋼或哈氏合金，從經(jīng)濟(jì)上考慮，較少采用鉭等貴重金屬。
1.4 襯里材料的選擇
襯里材料應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)種類和工作溫度確定，同時(shí)考慮腐蝕性和磨蝕性要求，常見(jiàn)的有PTFE、FEP、PFA、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠、陶瓷。氯丁橡膠用于非腐蝕性或弱腐蝕性液體，價(jià)格低廉，一般用于工業(yè)用水、廢污水及弱酸堿；PTFE、FEP、PFA 均屬于氟塑料，具有良好的耐腐蝕性，一般強(qiáng)酸堿介質(zhì)均適用，但耐磨性較差，不能用于礦漿液；聚氨酯橡膠具有極好的耐磨性，但耐腐蝕性和耐高溫性較差，一般適用于礦漿液、介質(zhì)溫度低于40～60℃的場(chǎng)合；陶瓷具有極好的耐腐蝕性和耐磨性，可用于具有腐蝕性的礦漿，但性脆，安裝時(shí)易碎，也可用于高溫介質(zhì)，但要防止溫度劇變，一般溫度突變不能大于100℃。各材料之間存在一些相同和相背的特點(diǎn)，選用時(shí)要仔細(xì)閱讀襯里材料的理化性質(zhì)說(shuō)明。
1.5 防護(hù)等級(jí)的選擇
防護(hù)等級(jí)根據(jù)儀表的實(shí)際工作條件而定，若儀表在地面以下處于水淹狀態(tài)選IP68防護(hù)等級(jí)；若儀表安裝在地面以上，并且環(huán)境不潮濕，則選IP65防護(hù)等級(jí)。
2、安裝
2.1 直管段要求
安裝儀表時(shí)要保證有足夠的直管段，一般遵從前5d后3d的原則(d為管道直徑)，安裝時(shí)盡可能遠(yuǎn)離各種閥門、彎頭、三通、異徑管等影響流態(tài)分布的管段，如不可避免須把流量計(jì)安裝在管件的前面，一般要求異徑管、閥門10d，90°彎頭、三通后5D直管段。
2.2 安裝方向及位置
傳感器垂直安裝*為理想，但要注意流體流向應(yīng)為下進(jìn)上出。水平安裝時(shí)電極的軸線應(yīng)水平；如電極的軸線與地面垂直，處于上面的電極易集氣，下面的電極易結(jié)垢或被污物覆蓋，影響電極與流體的接觸，造成誤差。安裝位置應(yīng)選擇在任何時(shí)候測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)都充滿液體的地方，以防止由于測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有液體而顯示不在零點(diǎn)上所引起的錯(cuò)覺(jué)。管路設(shè)計(jì)中應(yīng)確保液體中不產(chǎn)生氣泡，流量計(jì)應(yīng)盡量安裝在閥的上游，以免因?yàn)殚y的節(jié)流作用，使管道中的壓力降低，從而產(chǎn)生氣泡。傳感器的周圍不能有較大的干擾電磁場(chǎng)(如大功率電動(dòng)機(jī)、變壓器)，以免產(chǎn)生測(cè)量誤差。
管道雨水流量計(jì)測(cè)量線路把被測(cè)液體電位作為零電位，多數(shù)場(chǎng)合被測(cè)液體為地電位，轉(zhuǎn)換器的輸入端中點(diǎn)通過(guò)傳感器輸出信號(hào)的接地點(diǎn)與被測(cè)流體電氣連通。另外，管道雨水流量計(jì)傳感器的輸出信號(hào)很小，在滿量程時(shí)只有2.5～8.0mV，流量很小時(shí)，輸出只有幾微伏，外界略有干擾，就會(huì)影響儀表精度。為保證管道雨水流量計(jì)正常工作，同時(shí)減少電氣干擾，管道雨水流量計(jì)要有良好的接地措施。
管道雨水流量計(jì)接地時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1) 傳感器的測(cè)量管、外殼、屏蔽線、轉(zhuǎn)換器及二次儀表都要接地。
(2) 傳感器、轉(zhuǎn)換器應(yīng)單獨(dú)接地，絕對(duì)不要連在電動(dòng)機(jī)、工藝管道上，接地電阻應(yīng)小于10Ω。
(3) 傳感器、轉(zhuǎn)換器的接地在現(xiàn)場(chǎng)，去二次儀表的屏蔽層在控制室一側(cè)接地，切勿多端接地，以免因電位不同而引入干擾。
(4) 傳感器安裝在金屬管道上，可將傳感器的接地導(dǎo)線按制造廠的要求連接在2側(cè)管道法蘭上，形成可靠的接地回路(見(jiàn)圖1)。儀表的接地點(diǎn)應(yīng)是一個(gè)獨(dú)立的接地點(diǎn)，不允許與其他電氣設(shè)備的接地線連接在一起。
傳感器安裝在塑料管道或內(nèi)壁有絕緣涂層、襯里的管道上，兩端應(yīng)安裝接地環(huán)(或帶有接地電極的金屬短管)，然后用導(dǎo)線連接，使管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)與大地短路，具有零電位(見(jiàn)圖2)。
2.4 配管
(1)為消除法蘭跳動(dòng)和斷裂，安裝流量計(jì)時(shí)應(yīng)校正管道的不對(duì)中或傾斜，以及2個(gè)法蘭之間的安裝距離偏差。如果安裝在較長(zhǎng)的架空管線上，流量計(jì)2個(gè)法蘭間應(yīng)有支撐管線的支座，防止管路振動(dòng)產(chǎn)生應(yīng)力。
(2)消除管道中焊渣等異物。
2.5 加裝異徑管時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
為了在安裝異徑管后對(duì)流態(tài)不造成太大的影響，要求異徑管的中心錐角不大于15°，越小越好，這是實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常忽略的問(wèn)題。
3、結(jié)語(yǔ)
管道雨水流量計(jì)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，選型和安裝中應(yīng)注意上述事項(xiàng)，以使管道雨水流量計(jì)在生產(chǎn)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。