在工業(yè)生產(chǎn)裝置中，有時需測量質(zhì)量流量。目前蘭州石油化工公司使用的多種質(zhì)量流量計主要有德國E+H公司、美國Rosemount公司、英國ABB公司和德國KROHNE公司等。現(xiàn)根據(jù)流量計的技術(shù)性能要求以及在實際工作中應(yīng)用經(jīng)驗，介紹質(zhì)量流量計的應(yīng)用技術(shù)和維修方面內(nèi)容。
1 質(zhì)量流量計的工作原理
質(zhì)量流量是指在單位時間內(nèi)，流經(jīng)封閉管道或敞開槽等截面處流體的質(zhì)量。用于測量質(zhì)量流量的儀表稱為質(zhì)量流量計。流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動時會對管壁產(chǎn)生一個力，它是科里奧利在1832年研究水輪機(jī)時發(fā)現(xiàn)的，簡稱科氏力。質(zhì)量流量計以科氏力為基礎(chǔ)，在傳感器內(nèi)部有兩根平行的T型振管，中部裝有驅(qū)動線圈，兩端裝有拾振線圈，變送器提供的激勵電壓加到驅(qū)動線圈上時，振動管作往復(fù)周期振動，工業(yè)過程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動管，就會在振管上產(chǎn)生科氏力效應(yīng)，使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動，安裝在振管兩端的拾振線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號，這兩個信號差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。計算機(jī)解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測量介質(zhì)的溫度。
質(zhì)量流量計直接測量通過流量計的介質(zhì)的質(zhì)量流量，還可測量介質(zhì)的密度及間接測量介質(zhì)的溫度。由于變送器是以單片機(jī)為核心的智能儀表，因此可根據(jù)上述三個基本量而導(dǎo)出十幾種參數(shù)供用戶使用。質(zhì)量流量計組態(tài)靈活，功能*，性能價格較高，是新一代流量儀表。
2 主要特點有
精確度大于0.2級，一般為±0.15%；內(nèi)部無可動部件，儀表從出廠到使用過程中都有良好的穩(wěn)定性；量程比寬，大大優(yōu)于其他傳統(tǒng)儀表；無機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，體積小，重量輕，便于維護(hù)；配合數(shù)字化顯示儀表，方便直觀地得到流體在線測量值及流體溫度、密度等參數(shù)。不必對示值加以理論或經(jīng)驗的人工修正；輸出信號僅與質(zhì)量流量成比例，而與流體的物性（如壓力、溫度、雷諾數(shù)，黏度、密度等）無關(guān)；與環(huán)境條件（溫度、濕度、大氣壓等）無關(guān)；測得質(zhì)量流量，便可直接衡量工廠或生產(chǎn)反應(yīng)過程的平衡，不必象往常測得體積流量那樣進(jìn)行相應(yīng)地?fù)Q算；只需檢測、處理一個信號（即儀表的輸出信號），進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳；只有一個變量需對時間進(jìn)行積分，所以流量的積算可以簡化。
3 質(zhì)量流量計的主要技術(shù)指標(biāo)
3.1 主要參數(shù)：
質(zhì)量流量精度：0.002流量零點漂移
密度測量精度：0.003g/cm3。
密度測量范圍：0.5~1.5g/cm3。
溫度測量范圍：1℃
3.2 傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)：
環(huán)境溫度：-40~6℃
介質(zhì)溫度：-50~20℃
防爆類型：iBⅡBT3
關(guān)聯(lián)設(shè)備：配套變送器
3.3 變送器相關(guān)數(shù)據(jù)：
工作溫度：0~6℃
相對濕度：95%以下
電源：220±10%VAC，50Hz或24±5%VDC，40W
4 實際工作中應(yīng)用經(jīng)驗
質(zhì)量流量計在應(yīng)用時總體上較簡單，只要安裝正確，經(jīng)簡單調(diào)試即可投用。在日常使用中，只需定期對儀表零點進(jìn)行調(diào)整，平時幾乎不需維護(hù)。使用時需注意：
（1）設(shè)計時要針對具體情況選用合適的流量計，特別要對流體性質(zhì)了解清楚，如流量、溫度、壓力、密度、黏度等，根據(jù)這些情況選用合適儀表。另外要使用質(zhì)量信譽(yù)較好公司的產(chǎn)品，確保應(yīng)用良好。必須熟悉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
（2）質(zhì)量流量計應(yīng)用的成功與否，與安裝有直接關(guān)系。除正常安裝要求外，要特別注意減少振動影響，因為質(zhì)量流量計是基于振動原理工作的，外加振動會引入干擾。雖然儀表在設(shè)計時已盡量采用一體化結(jié)構(gòu)來減少振動干擾的影響，但盡可能小的外界干擾對精確測量無疑是有益的，所以對來自管線及現(xiàn)場環(huán)境的振動要盡量設(shè)法避免，可以采取如加固定墩等辦法來克服振動干擾。
（3）儀表投用時要嚴(yán)格按照出廠校驗單的數(shù)據(jù)對儀表進(jìn)行初始化，這也是保證測量準(zhǔn)確的前提。
（4）儀表使用過程中在使用條件下有必要進(jìn)行準(zhǔn)確的零點標(biāo)定。質(zhì)量流量計屬于在線使用的高精確度測量儀表，零點的漂移對測量結(jié)果有影響，長期使用時一定要定期進(jìn)行標(biāo)定。重點是對零點進(jìn)行在線標(biāo)定，儀表投運后要進(jìn)行兩次標(biāo)定，從結(jié)果上看都存在零點漂移問題，其漂移量雖然不影響其實際精確度，但也造成了一定計量誤差。對此定期在線標(biāo)定零點應(yīng)納入質(zhì)量流量計的管理范圍，也應(yīng)引起各使用單位的重視。
（5）一定要避免超過使用儀表范圍的情況發(fā)生，這會引起儀表測量精確度的下降，嚴(yán)重時會導(dǎo)致儀表損壞。例如由于超過儀表使用溫度范圍的蒸汽掃線等操作，將會使檢測線圈損壞而使儀表無法再使用。
（6）質(zhì)量流量計精確度高，其價格也很高，這就要求對其精心維護(hù)，如給其配備高質(zhì)量的穩(wěn)壓電源，對現(xiàn)場的振動及使用條件進(jìn)行經(jīng)常檢查等，以保證精確度及儀表的安全。
（7）防止人為斷電和拆線。采取斷電和拆信號線的辦法使流量計短時間不計量，從而造成計量糾紛，此類問題應(yīng)引起注意。解決辦法是有儀表箱的上鎖，專人負(fù)責(zé)管理；另外設(shè)計者應(yīng)考慮上述問題，把此類問題列入設(shè)計范疇。
5 實際應(yīng)用中對故障的處理
| 出現(xiàn)的故障 | 檢查出的原因 | 解決處理的方法 |
| 無顯示和輸出 | 電源不通 | 開通電源 |
| 電源保險絲燒斷 | 更換保險絲 |
| 顯示和輸出波動 | 時間常數(shù)太小 | 調(diào)整時間常數(shù)，將時間常數(shù)增加 |
| 流量顯示不正確 | 零點調(diào)整 | 重新零點調(diào)整 |
| 傳感器錯誤 | 檢查傳感器 |
| 參數(shù)設(shè)置錯誤 | 重新設(shè)置參數(shù) |
| 儀表顯示波動 | 連接線錯誤 | 重新接線 |
| 儀表故障或電流輸出故障 | 用電流表檢查輸出 |
| 電流輸出關(guān)掉 | 打開電流輸出 |
關(guān)閉閥門，在設(shè)置
零點時，顯示流量 | 閥門未關(guān)緊或介質(zhì)中含有空氣 | 檢查閥門 |
| 零點調(diào)整沒有作好 | 檢查流量是否為零，確保管道中沒有空氣。 |
6 結(jié)束語
隨著自動化控制技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量流量計在工業(yè)生產(chǎn)中越來越得到廣泛應(yīng)用，由于的質(zhì)量流量計價格很高。現(xiàn)在國內(nèi)已有合資廠在生產(chǎn)，再過幾年質(zhì)量流量計將會國產(chǎn)化，質(zhì)量流量計將廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)裝置中。
參考文獻(xiàn)：
[1] 周春琿主編 過程控制工程手冊化學(xué)工業(yè)出版社
