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哈恩(大連)流體控制技術(shù)有限公司

HNEF-1000型智能電磁流量計(jì),HNLM-100系列超聲波液位儀,HNVF-1100超聲波明渠流量計(jì),HNLM-100L超聲波液位差計(jì),HNVF-1000H超聲波熱量表,HNHF-8000熱式氣體質(zhì)量流量計(jì),HNKF-9000科氏力質(zhì)量流量計(jì),HNRL-50智能雷達(dá)液位計(jì),熱導(dǎo)式流量開關(guān)

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HNKF-9000HNKF-9000科氏力質(zhì)量流量計(jì)

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  • 哈恩(大連)流體控制技術(shù)有限公司
  • 2016-10-13 13:14:24
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【簡單介紹】

HNKF-9000科氏力質(zhì)量流量計(jì)系列質(zhì)量流量計(jì)是根據(jù)科里奧利(Coriolis Force)原理,實(shí)現(xiàn)流體質(zhì)量流量的直接精密測量,而無需任何壓力、溫度、粘度、密度等換算或修正。其結(jié)構(gòu)是由傳感器單元和變送器單元兩部分組成。儀表按本質(zhì)安全防爆型的國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)與制造,防爆標(biāo)志為(Ex)ibIIBT2-5?科里奧利質(zhì)量流量計(jì)能夠直接測量流體的質(zhì)量,具有高精度(0.1%~0.2%),應(yīng)用范圍廣

【詳細(xì)說明】

 質(zhì)量流量計(jì)簡介:

 
     HNKF-9000科氏力質(zhì)量流量計(jì)系列質(zhì)量流量計(jì)是根據(jù)科里奧利(Coriolis Force)原理,實(shí)現(xiàn)流體質(zhì)量流量的直接精密測量,而無需任何壓力、溫度、粘度、密度等換算或修正。其結(jié)構(gòu)是由傳感器單元和變送器單元兩部分組成。儀表按本質(zhì)安全防爆型的國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)與制造,防爆標(biāo)志為(Ex)ibIIBT2-5?科里奧利質(zhì)量流量計(jì)能夠直接測量流體的質(zhì)量,具有高精度(0.1%~0.2%),應(yīng)用范圍廣(可測量各種非牛頓流體、各種漿液、懸浮液、高粘度流體等),安裝要求低等特點(diǎn)(對(duì)儀表的前后直管段要求不高),運(yùn)行可靠、穩(wěn)定,維修率低等特點(diǎn)。
     應(yīng)用領(lǐng)域:泥漿和渣漿以及各種油品,脂肪,染料,懸浮液,巧克力奶,奶油,各種堿鹽基的流量測量
 
HNKF-9000科氏力質(zhì)量流量計(jì)
 
一、測量原理
 
    基于科里奧利力學(xué)原理測量流體的質(zhì)量流量,當(dāng)流體直線運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生時(shí)就有科式力產(chǎn)生。當(dāng)滿足兩個(gè)條件:(1)雙彎管以一定的頻率振動(dòng),(2)管道中有流體流動(dòng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一種新的力——科氏力,這個(gè)力是由管道振動(dòng)和管道流體流動(dòng)合成產(chǎn)生的附加力,這個(gè)力在彎管上產(chǎn)生了扭矩,使得彎管對(duì)稱其中心線發(fā)生扭轉(zhuǎn)。通過在彎管兩側(cè)的位移傳感器檢測其電信號(hào),再對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理,直接得出質(zhì)量流量。
 
FC =2×△m(ω×v)
FC =科式力
△m = 運(yùn)動(dòng)流體質(zhì)量
ω= 角速度
v = 徑向速度(旋轉(zhuǎn)或震動(dòng)時(shí))
 
    科式力與運(yùn)動(dòng)流體質(zhì)量△m和速度v成正比,即與運(yùn)動(dòng)流體質(zhì)量流量成正比。
    傳感器內(nèi)是U型流量管(圖),在沒有流體流經(jīng)流量管時(shí),流量管由安裝在流量管端部的電磁驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng),其振幅小于1mm,頻率約為80Hz,流體流入流量管時(shí)被強(qiáng)制接受流量管的上下垂直運(yùn)動(dòng)。在流量管向上振動(dòng)的半個(gè)周期內(nèi),流體反抗管子向上運(yùn)動(dòng)而對(duì)流量管施加一個(gè)向下的力;反之,流出流量管的流體對(duì)流量管施加一個(gè)向上的力以反抗管子向下運(yùn)動(dòng)而使其垂直動(dòng)量減少。這便導(dǎo)致流量管產(chǎn)生扭曲,在振動(dòng)的另外半個(gè)周期,流量管向下振動(dòng),扭曲方向則相反,這一扭曲現(xiàn)象被稱之為科里奧利(Coriolis)現(xiàn)象,即科氏力。
    根據(jù)牛頓第二定律,流量管扭曲量的大小*與流經(jīng)流量管的質(zhì)量流量大小成正比,安裝于流量管兩側(cè)的電磁信號(hào)檢測器用于檢測流量管的振動(dòng)。當(dāng)沒有流體流過流量管時(shí),流量管不產(chǎn)生扭曲,兩側(cè)電磁信號(hào)檢測器的檢測信號(hào)是同相位的(圖3);當(dāng)有流體流經(jīng)流量管時(shí),流量管產(chǎn)生扭曲,從而導(dǎo)致兩個(gè)檢測信號(hào)產(chǎn)生相位差,這一相位差的大小直接正比于流經(jīng)流量管的質(zhì)量流量。由于這種質(zhì)量流量計(jì)主要依靠流量管的振動(dòng)來進(jìn)行流量測量,流量管的振動(dòng),以及流過管道的流體的沖力產(chǎn)生了科氏力,致使每個(gè)流管產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)量與振動(dòng)周期內(nèi)流過流管的質(zhì)量流速成正比。由于一個(gè)流管的扭曲滯后于另*管的扭曲,質(zhì)量管上的傳感器輸出信號(hào)可通過電路比較,來確定扭曲量。
    電路中由時(shí)間差檢測器測量左右檢測信號(hào)之間的滯后時(shí)間。這個(gè)“時(shí)間差”ΔT經(jīng)過數(shù)字量測量、處理、濾波以減少噪聲,提高測量分辨率。時(shí)間差乘上流量標(biāo)定系數(shù)來表示質(zhì)量流量。由于溫度影響流管鋼性,科氏力產(chǎn)生的扭曲量也將受溫度影響。被測量的流量不斷由變送器調(diào)整,后者隨時(shí)檢測粘在流管外表上的鉑電阻溫度計(jì)輸出。變送器用一個(gè)三相的電阻溫度計(jì)電橋放大電路來測量傳感器溫度,放大器的輸出電壓轉(zhuǎn)化成頻率,并由計(jì)數(shù)器數(shù)字化后讀入微處理器。
 
    密度測量原理
 
    流量管的一端被固定,而另一端是自由的。這一結(jié)構(gòu)可看做一重物懸掛在彈簧上構(gòu)成的重物/彈簧系統(tǒng),一旦被施以一運(yùn)動(dòng),這一重物/彈簧系統(tǒng)將在它的諧振頻率上振動(dòng),這一諧振頻率與重物的質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量流量計(jì)的流量管是通過驅(qū)動(dòng)線圈和反饋電路在它的諧振頻率上振動(dòng),振動(dòng)管的諧振頻率與振動(dòng)管的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量有關(guān)。振動(dòng)管的質(zhì)量由兩部分組成:振動(dòng)管本身的質(zhì)量和振動(dòng)管中介質(zhì)的質(zhì)量。每一臺(tái)傳感器生產(chǎn)好后振動(dòng)管本身的質(zhì)量就確定了,振動(dòng)管中介質(zhì)的質(zhì)量是介質(zhì)密度與振動(dòng)管體積的乘積,而振動(dòng)管的體積對(duì)每種口徑的傳感器來說是固定的,因此振動(dòng)頻率直接與密度有相應(yīng)的關(guān)系,那么,對(duì)于確定結(jié)構(gòu)和材料的傳感器,介質(zhì)的密度可以通過測量流量管的諧振頻率獲得。
    利用流量測量的一對(duì)信號(hào)檢測器可獲得代表諧振頻率的信號(hào),一個(gè)溫度傳感器的信號(hào)用于補(bǔ)償溫度變化而引起的流量管鋼性的變化,振動(dòng)周期的測量是通過測量流量管的振動(dòng)周期和溫度獲得,介質(zhì)密度的測量利用了密度與流量管振動(dòng)周期的線性關(guān)系及標(biāo)準(zhǔn)的校定常數(shù)。
    科氏質(zhì)量流量傳感器振動(dòng)管測量密度時(shí),管道鋼性、幾何結(jié)構(gòu)和流過流體質(zhì)量共同決定了管道裝置的固有頻率,因而由測量的管道頻率可推出流體密度。變送器用一個(gè)高頻時(shí)鐘來測量振動(dòng)周期的時(shí)間,測量值經(jīng)數(shù)字濾波,對(duì)于由操作溫度導(dǎo)致管道鋼性變化,進(jìn)而引起固有頻率的變化進(jìn)行補(bǔ)償后,用傳感器密度標(biāo)定系數(shù)來計(jì)算過程流體密度。?
 
二、技術(shù)參數(shù)
 
    適用范圍:適用于液體、氣體、液固、氣固的微小質(zhì)量流量的測量
    測量管材質(zhì):304 或316L不銹鋼
    壓力等級(jí):標(biāo)準(zhǔn)配置見上表,其他高壓可以特殊訂貨。
    介質(zhì)溫度:-50℃~+150℃:-50℃~250℃;-50℃~ 350℃
    環(huán)境溫度:-20℃~+70℃
    工作環(huán)境濕度:≤90%RH,非冷凝
    流量測量精度:±0.20% 流量±[(零點(diǎn)穩(wěn)定性/流量值)×100]% 流量(±0.1%為特殊訂貨)
    密度測量范圍:0.5g/cm3~2.5g/cm3
    密度測量精度:±0.002g/ml?
    溫度測量范圍:-60℃~+200℃
    溫度測量準(zhǔn)確度:±1℃
    重復(fù)性:±0.10% 流量±[?(零點(diǎn)穩(wěn)定性/流量值)×100]% 流量
    變送器供電要求:本安型電源電壓︰AC(220±10%)V,(50±5%)Hz
                    復(fù)合型電源電壓︰(24±10%)V
    輸出信號(hào):4~20mA ?負(fù)載電阻<500Ω(瞬時(shí)流量或密度可選);0~10kHz?瞬時(shí)流量脈沖信號(hào);RS485 通訊信號(hào)
    傳感器的防爆標(biāo)志:Exib(ib)ⅡBT2- T5
    防爆合格證號(hào):CE072066
    變送器防爆標(biāo)志:Exd(ib)ibIBT5
    防爆合格證號(hào):CE092053?
 
三、顯著特點(diǎn)
 
    直接測量介質(zhì)的質(zhì)量流量 
    可靠的*穩(wěn)定性
    測量精度不受管內(nèi)流場的影響
    多種回路材質(zhì)可選
    流量傳感器內(nèi)無電路組件
    管道振動(dòng)和管道應(yīng)力影響小
    無直管段要求,可隨意安裝
    同時(shí)顯示質(zhì)量流量、密度、體積流量、溫度等
 
四、測量環(huán)境的影響
 
 1、流體壓力的影響
    首先考慮流體壓力不應(yīng)超過規(guī)定工作壓力,其次考慮靜壓變化影響的程度。壓力變化影響測量管繃緊程度和布登效應(yīng)的程度,以及破壞測量管不對(duì)稱的原零點(diǎn)偏置。雖然儀表常數(shù)變動(dòng)和零漂很小,但是使用壓力時(shí)和校準(zhǔn)時(shí)相差甚大時(shí),對(duì)于高精確度儀表影響值還是不能忽視的。小口徑儀表壁厚管徑比大,影響??;大口徑儀表壁厚管徑比校大,影響大。
 2、流體密度影響
    流體密度變化改變流量測量系統(tǒng)的質(zhì)量,從而使流量傳感器的平衡發(fā)生變化,導(dǎo)致零點(diǎn)偏移。如果測量某一特定液體,只要在實(shí)際使用的液體密度條件下調(diào)零,使用過程中的密度變化不大,一般不存在問題。但在一根管道上測量密度差別較大的幾種液體時(shí),會(huì)帶來零點(diǎn)變動(dòng)的附加誤差
 3、流體粘度影響
    哈恩(大連)流體控制技術(shù)有限公司的科氏力質(zhì)量流量計(jì)HNKF-9000可測量液體粘度的范圍很寬,并呈現(xiàn)良好的測量性能。雖有報(bào)告論及粘度影響測量精確度,但很少有試驗(yàn)數(shù)據(jù)。液體粘度會(huì)改變系統(tǒng)的阻尼特性,從而影響零偏置;在低流量時(shí)對(duì)流量測量值有一定程度的影響。 
 4、雙相流體中異相含量影響
    制造廠常稱含有百分幾體積比游離氣體影響測量不大。當(dāng)測量氣泡小而分布均勻的液體,如冰淇淋和相似乳化液,影響可能是相對(duì)的。含氣泡1%時(shí)有些型號(hào)無明顯影響,有些型號(hào)誤差為1%~2%,其中一臺(tái)雙管直管式則高達(dá)10%~15%;含氣泡10%時(shí),誤差普遍增加到15%~20%,個(gè)別型號(hào)高達(dá)80%。此外流體的壓力、流速、粘度和氣液混合方式的差異,所帶來的影響也不一樣。測量含有少量固體的液體時(shí),各類型HNKF-9000都有較高的信賴度。當(dāng)固體含量較多或固體具有強(qiáng)磨蝕性或軟固體(如食品湯汁中的蔬菜塊),應(yīng)選用單管直管型或串聯(lián)雙管型。因?yàn)槿缬貌⒙?lián)雙管型,分流器上有可能粘附異物或磨損導(dǎo)致改變兩路分流量,產(chǎn)生誤差;更為嚴(yán)重者如一路堵塞可能不被立即發(fā)現(xiàn)。
 5、環(huán)境振動(dòng)影響
    HNKF-9000可以在振動(dòng)環(huán)境下工作,但必須與振動(dòng)隔離,例如與振動(dòng)管間用柔性管連接和采用隔離振動(dòng)的支撐架。但更應(yīng)預(yù)防振動(dòng)頻率與HNKF-9000的工作頻率或諧波頻率相同。 同一型號(hào)多臺(tái)儀表串接安裝或較接近地平行安裝,尤其是裝在同一支撐臺(tái)架上,各HNKF-9000間工作頻率振動(dòng)會(huì)相互影響,引起異常振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)使儀表無法工作。在訂購時(shí)可專門向制造廠提出,錯(cuò)開兩串聯(lián)HNKF-9000的工作頻率。
 6、管道應(yīng)力影響
    若連接流量傳感器管道中心未對(duì)準(zhǔn)(或不平行)或管道溫度改變,管道應(yīng)力會(huì)形成壓力、拉力、或剪切力作用到HNKF-9000測量管間的對(duì)準(zhǔn),引起檢測探頭的不對(duì)稱性,導(dǎo)致零點(diǎn)變動(dòng)。HNKF-9000安裝好后必須調(diào)零以消除或減小這一影響。若管道嚴(yán)重未對(duì)準(zhǔn),有可能無法調(diào)至零位。管道溫度偏離安裝時(shí)溫度,管道產(chǎn)生的熱膨脹(或收縮)力亦將作用到流量傳感器。有些HNKF-9000設(shè)計(jì)在測量管進(jìn)出口各有一個(gè)很重的分流器,可減小管道應(yīng)力對(duì)測量管的影響。直形測量管HNKF-9000特別易受熱膨脹力的影響,必要時(shí)可在管道裝熱膨脹隔離管件。
 
 
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