一 總 論
1·概述
沖量式?jīng)_板流量計(jì)是一種基于動(dòng)量原理來(lái)測(cè)量自由下落的粉粒狀介質(zhì)的流量計(jì).它把被測(cè)介質(zhì)沖量引起的力和物料在檢測(cè)板上向下滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力轉(zhuǎn)換成與瞬時(shí)重量成正比的標(biāo)準(zhǔn)直流電信號(hào)(0~10mA或4-20mA)。
固體流量機(jī)(以下簡(jiǎn)稱流量機(jī))在24V·DC電源的支持下,可直接輸出標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào),與智能流量指示積算儀配套,對(duì)被測(cè)介質(zhì)流量進(jìn)行指示,積算并可與其它儀表配套進(jìn)行記錄和定量控制等操作,流量計(jì)特別適用于計(jì)算機(jī)控制的場(chǎng)合,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠性強(qiáng)。
流量計(jì)能在密封條件下對(duì)粉粒狀介質(zhì)的流量進(jìn)行連續(xù)測(cè)量,可在石油化工、水泥、電力、采礦、糧食、治煉、輕工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
C型系列流量計(jì)能適用于被測(cè)介質(zhì)溫度在≤600℃的物料進(jìn)行測(cè)量(定制)。
2·主要技術(shù)規(guī)范
2.1主要技術(shù)規(guī)范見(jiàn)表1
參數(shù) 項(xiàng)目 |
TC-151型 |
TC-461型
|
TC-461F型
|
測(cè)量范圍 |
0-25t/h |
0-100t/h
|
0-500t/h |
精 確 度 |
0.5-1.0%·FS |
0.5-1.0%·FS |
0.5%-1.0%·FS |
供電電源 |
24V·DC |
24V·DC |
24V·DC |
輸出信號(hào) |
0-10mA·DC
4-20mA·DC |
0-10mA·DC
4-20mA·DC |
0-10mA·DC
4-20mA·DC |
負(fù)載能力 |
0-500Ω |
0-500Ω |
0-500Ω |
介質(zhì)溫度 |
<600℃ |
<600℃ |
<600℃ |
環(huán)境溫度 |
-45℃~+80℃ |
-45℃~+80℃ |
-45℃~+80℃ |
相對(duì)濕度 |
≤85% |
≤85% |
≤85% |
大氣壓力 |
86~106kPa |
86~106kPa |
86~106kPa |
防護(hù)等級(jí) |
IP65 |
IP65 |
IP65 |
流量計(jì)重量 |
77kg |
93kg |
150-300kg |
外形尺寸 |
見(jiàn)圖1 |
見(jiàn)圖2 |
見(jiàn)圖3 |
2.2 安裝尺寸(外形供參考,如有修改以CAD圖為準(zhǔn))
① TC-151,0-25t/h外形尺寸見(jiàn)圖1
圖1
② TC-461,0-100t/h 外形尺寸見(jiàn)圖2
圖2
② TC系列461F型機(jī)箱尺寸見(jiàn)圖3
圖3
3·主要特點(diǎn)
①使用范圍
粉粒狀:從微亞細(xì)粒到拳頭般大的塊狀物。
漿 料:從化學(xué)中間原料到預(yù)拌混凝土。
液 體:各種化學(xué)藥品至常溫下固化的結(jié)晶物質(zhì)
定型固體類:小螺釘,螺母等。
③ 流量范圍
從500kg/h至500t/h
④ 密封性
在管路完全密封時(shí),可以對(duì)氧化、還原性物質(zhì)完全與大氣隔絕的狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)量,并能防止粉塵。
⑤ 可靠性強(qiáng)
由于流量計(jì)接觸測(cè)量體無(wú)可動(dòng)件,故障及少,耐久使用,可靠性強(qiáng)。
⑥ 適合自動(dòng)控制
流量計(jì)能連續(xù)測(cè)定物料,動(dòng)態(tài)特性好,輸出標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)可與各種功能儀表組合進(jìn)行指示、記錄、積算、批量供給、調(diào)節(jié)和配料及計(jì)算機(jī)測(cè)量管理。
⑥ 附著不發(fā)生零點(diǎn)偏移
由于流量計(jì)利用水平分力 ,當(dāng)檢測(cè)板上 產(chǎn)生物料附著現(xiàn)象時(shí)也不會(huì)發(fā)生零點(diǎn)偏移。
⑦ 精確度
重視性非常好,在粒徑不一致,間歇式給料場(chǎng)合也可使用為0.5~1級(jí)。
⑧ 物料流量暢通
由于物料打在檢測(cè)板上滑下,即使變送器發(fā)生故障或安裝卸下 時(shí)物料流量也 不會(huì)堵塞。
⑨小型輕量
流量計(jì)體積小,重量輕,占空間少,簡(jiǎn)單的角鐵結(jié)構(gòu)就能安裝。
二 工 作 原 理
流量計(jì)是以動(dòng)量原理進(jìn)行工作。
如圖所示,由給料裝置加入的粉狀物料從一定高度h自由下落,沖擊檢測(cè)板所產(chǎn)生的力和物料在檢測(cè)板上下滑時(shí)所產(chǎn)生的力是與被測(cè)物料的瞬時(shí)重量成正比,將力轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào),這就是流量計(jì)的基本工作原理。
流量計(jì)工作原理 圖
經(jīng)推導(dǎo),其提算公式為:
FH = A-B/2·√2h/g·sin2θ-G·If/VM·cos2θ
G ── 重量流量(g/s)
h ── 自由下落高度(cm)
g ── 重力加速度(98cm)
e ── 檢測(cè)板與水平方向傾斜角
l ── 物料在檢測(cè)板上行程(cm)
VM ── 物料在板面上的 平均下滑速度(cm)
f ── 物料與檢測(cè)板面間的 動(dòng)摩擦系數(shù)
A ── 與反拔有關(guān)的系數(shù),A=K(1+e), e=V1/U2
B ── 與摩擦有關(guān)的系數(shù),B=(1-β), β=V1/U2
系數(shù)A 、B 中的K為空氣阻力系數(shù)0<K<1
U1、U2分別為自由下落速度U在垂直和平行檢測(cè)板方向上的風(fēng)速(cm/S)
V1、V2分別為發(fā)撥速度V在垂直和平行檢測(cè)板方向上的風(fēng)速(cm/S)
公式表明若 h、θ、I以及物料物性都不變,則作用在檢測(cè)板上 水平分力將正比于被測(cè)物料的瞬時(shí)重量流量G。
三 流量計(jì)結(jié)構(gòu)
流量計(jì)由檢測(cè)頭、 整流裝置、殼體、等組成
1檢測(cè)頭
檢測(cè)頭結(jié)構(gòu)示意圖
檢測(cè)頭主要由①檢測(cè)板、②主梁、③平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)、4阻尼器、⑥信號(hào)轉(zhuǎn)換器⑦ 靜態(tài)校驗(yàn)裝置 及密封裝置等組成。
被測(cè)介質(zhì)從一定高度自由下落,在檢測(cè)板上所產(chǎn)生的 水平分力通過(guò)主梁。四組十字簧片所組成的 平行機(jī)構(gòu)傳送給變送器,主梁的平移就正比于被測(cè)的水平分力,位移通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器變換成與瞬時(shí)重量流量成正比的 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
2. 整流裝置
安裝于檢測(cè)板上方,是提高沖板流量計(jì)測(cè)量精度的重要組成部分,它的 作用是將給料裝置送入的 物料進(jìn)行整流,使其自己下落的 初速度基本恒定,并保證被測(cè)介質(zhì)在檢測(cè)板上的落點(diǎn)不變。其結(jié)構(gòu)形試給 料裝置,被測(cè)物料的 類型而異。
3 . 航空插座及插座編號(hào)
1:插座編號(hào)或?qū)Ь
① ---------+24V ; ④ --------0(共地) : ③ ---------- 電流輸出正端
航空插座及插座編號(hào)
輸出導(dǎo)線:棕色------+24v;黑色------0;藍(lán)色--------電流輸出+
4. 與智能積算儀接線端子及編號(hào)
流量計(jì)①對(duì)積算儀□□; 流量計(jì)④對(duì)積算儀□□; 流量計(jì)③對(duì)積算儀□□;
積算儀電流輸出端子編號(hào):□□;□□。
2.
接線圖:
電源 流量計(jì)
四 安 裝
安裝場(chǎng)所的選擇
為保證流量計(jì)正常工作,安裝地點(diǎn)和環(huán)境必須滿足下列要求:
① 必須安裝在固定的水平基座或平臺(tái)上,與振源交叉安裝;
② 流量計(jì)接口最好 用軟管連接;
③ 安裝地點(diǎn)周圍應(yīng)有一定的 活動(dòng)余地,以便對(duì)流量計(jì)校驗(yàn),檢查和維修;
④ 周圍的環(huán)境溫度在-40℃~+150℃范圍內(nèi),相對(duì)濕度不超過(guò)85%;
⑤ 不應(yīng)裝在有強(qiáng)烈振動(dòng)的場(chǎng)所;
⑥ 應(yīng)盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)電設(shè)備;
⑦ 周圍不應(yīng)有對(duì)鋼鐵、銅、鋁等材料有腐蝕性氣味;
⑧ 流量計(jì)與給料機(jī)及負(fù)壓隔離裝置葉輪給料器(見(jiàn)附圖)。
五 調(diào) 整
流量計(jì)出廠時(shí)雖經(jīng)仔細(xì)調(diào)整和合格檢查,但經(jīng)過(guò)運(yùn)輸,存放及安裝后流量計(jì)內(nèi)部可能有些變化,為使流量計(jì)能正常用好,使用前需重新調(diào)整。
1. 調(diào)整前的準(zhǔn)備
① 松動(dòng)檢測(cè)頭基座左側(cè)紅色蓋內(nèi)螺釘,逆時(shí)針?biāo)砷_(kāi)定位螺釘,使活動(dòng)主梁能自由擺動(dòng)。
② 打開(kāi)檢測(cè)頭后蓋,安圖9所示把靜態(tài)校驗(yàn)架轉(zhuǎn)向校驗(yàn)位置并緊固。
③ a.用一水平儀橫放安放于平移機(jī)構(gòu),調(diào)整流量計(jì)安裝水平。b.用 砝碼調(diào)整水平 ,其重量大致可按下式計(jì)算:
W = KG
式中:W — 水平調(diào)整砝碼重量
G --- 流量上限(t/h)
K — 垂直分量系200·t/h
例如:G為10t/h時(shí),則水平調(diào)整砝碼應(yīng)為
W=200g×10t/h=2000g
④ 備好靜態(tài)校驗(yàn)砝碼,通常可按1t/h流量對(duì)應(yīng) 40克(根據(jù)物料物性的不同)計(jì)算。
⑤ 準(zhǔn)備一只精度不低于0.2級(jí)的直流標(biāo)準(zhǔn)值(或其它形式的測(cè)試表)以作靜態(tài)校驗(yàn)用。作好上述準(zhǔn)備,且確認(rèn)接線無(wú)誤,就可以進(jìn)行下面調(diào)整。
1. 流量計(jì)安裝水平調(diào)整 。。ū仨氉觯
如果流量計(jì)安裝得不水平,作用于檢測(cè)板的垂直分力將儀表起作用,另外,檢測(cè)板上粘有被測(cè)介質(zhì)時(shí)亦將引起零點(diǎn)漂移,從而影響測(cè)量精度。為此,首先應(yīng)調(diào)整流量計(jì)的安裝水平位置(可以用水平儀校正安裝水平)。用砝碼調(diào)整安裝水平方法如下:
① 在靜態(tài)校驗(yàn)機(jī)構(gòu)上掛以一定重量的砝碼,使輸出信號(hào)處于能看出它增大,減小的位置。例如輸出信號(hào)指示為20%。
② 把水平調(diào)整用砝碼懸掛在檢測(cè)板外側(cè)的角上,并觀察儀表輸出值,若此時(shí)指示值在20±1%以內(nèi)變化,則表明檢測(cè)頭以符合水平安裝要求,無(wú)需再調(diào)整,若輸出示值偏差大于上述數(shù)值,則應(yīng)按圖所示,適當(dāng)調(diào)整螺栓使檢測(cè)板在有或無(wú)懸掛砝碼時(shí),均能達(dá)到輸出偏差小于±1%的 要求。掛上砝碼W與不懸掛砝碼W相比指示上偏差超過(guò)+1%時(shí),調(diào)整方法見(jiàn) (a)。反之,若上述下偏差超過(guò)—1%,調(diào)整方法見(jiàn)(b)。
用水平儀調(diào)整安裝水平
水平調(diào)整示意圖
3. 靜態(tài)校驗(yàn)(一般不用調(diào)整,因?yàn)槌鰪S時(shí)已調(diào)整好了)
靜態(tài)校驗(yàn)示意圖
流量計(jì)的靜態(tài)校驗(yàn) :
其目的是解決水平分力與輸出信號(hào)間的 線性關(guān)系,以輸出0~10mA為例,步驟如下:
a. 測(cè)量范圍調(diào)整:
首先,活動(dòng)主梁,在靜態(tài)校驗(yàn)機(jī)構(gòu)上掛滿量程10%的砝碼,儀表輸出應(yīng)為1mA。否則通過(guò)流量計(jì)內(nèi)調(diào)零電位器調(diào)到1mA.然后掛滿量程的砝碼,此時(shí)輸出信號(hào)應(yīng)為10mA,按上所述,反復(fù)調(diào)整幾次,使測(cè)量范圍達(dá)到要求。
b. 基本誤差與變差的測(cè)試
在效驗(yàn)機(jī)構(gòu)上依次加相當(dāng)于滿量程10%、20%、40%、60%、80%、100% 的砝碼。 觀察并記錄上述各點(diǎn)的輸出信號(hào),而其變差應(yīng)在基本誤差范圍內(nèi),
測(cè)試步驟如下:
靜校機(jī)構(gòu)上加上對(duì)應(yīng)滿量程10%的砝碼后,首先向減小輸出信號(hào)方向輕撥活動(dòng)主梁,然后,慢慢放掉,待穩(wěn)定,讀出這一次測(cè)試點(diǎn)的 正行程值。接著反向撥動(dòng)主梁,放掉,穩(wěn)定后就讀出這一測(cè)試點(diǎn)的反向行程值,這樣,每個(gè)測(cè)試點(diǎn)只要加一次砝碼就可得到正、反行程的兩個(gè)數(shù)值,重復(fù)整個(gè)量程各測(cè)試點(diǎn)數(shù)次,就可以測(cè)得基本誤差和變差。
c. 基本誤差計(jì)算:
各測(cè)試點(diǎn)的誤差可按下式計(jì)算:
Ι1—Ι2
δi= ──────
Ι
式中: δi —— 各測(cè)試點(diǎn)的靜態(tài)誤差(%)
Ι1 —— 測(cè)試點(diǎn)輸出電流標(biāo)稱值(mA)
Ι2 —— 測(cè)試點(diǎn)輸出電流實(shí)測(cè)值(mA)
Ι—— 輸出電流量程(mA)
儀裝基本誤差應(yīng)以δmax表示,根據(jù)要求以滿足δmax≤基本誤差限,靜態(tài)校驗(yàn)符合要求后 。
4.阻尼器內(nèi)灌入硅油
5 . 動(dòng)態(tài)實(shí)物標(biāo)定
從“工作原理”所列公式表明不同的被測(cè)介質(zhì),在同一測(cè)量時(shí)所產(chǎn)生的水平分力不完全一樣(因反應(yīng)物性的一些系數(shù)隨物料而異),即流量計(jì)的流量系數(shù)與被測(cè)介質(zhì)的物性有關(guān),所以必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定,求得該物料的測(cè)量系數(shù)經(jīng)智能流量積算儀進(jìn)行修正后才能正確測(cè)量。
現(xiàn)以TC沖板流量計(jì)與智能流量積算儀配套為例,說(shuō)明一下動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法:
1)標(biāo)定設(shè)備的準(zhǔn)備
① 準(zhǔn)備好標(biāo)定儀表時(shí)盛裝被測(cè)介質(zhì)的容器(最好帶有卸料口和底閥),容器大小根據(jù)儀表最大重量流量G。以及標(biāo)定一次所需的時(shí)間,亦可分成幾個(gè)小容器,依次盛料通常小流量標(biāo)定的時(shí)間可考慮3分鐘左右,大流量時(shí)則相應(yīng)減少。
② 準(zhǔn)備好與容器、被標(biāo)定物料相對(duì)應(yīng)的磅秤一臺(tái)。
2)標(biāo)定及修正方法
首先接好管路,下料口法蘭與容器接口間最好也用軟管連接。
校驗(yàn)前,記錄智能流量積算儀累計(jì)值讀數(shù)或累計(jì)值清零,啟動(dòng)給料裝置,物料流量為測(cè)量范圍的40-80%。此時(shí)被測(cè)物料經(jīng)由流量計(jì)進(jìn)入稱重容器,開(kāi)始記錄累計(jì)值,到達(dá)需標(biāo)定的重量時(shí),這樣通過(guò)測(cè)出的稱量 重量換算成kg/字,換算式:稱量值(卸料量)÷智能流量積算儀累計(jì)值讀數(shù)=kg/字, 稱量三次取平均值,智能流量積算儀修正值:平均值×流量計(jì)出廠最大測(cè)量范圍=智能流量積算儀修正值。修正方法:
智能流量積算儀CLK=132進(jìn)入,把CAH值設(shè)定為“智能流量積算儀修正值”即可。
六 流量計(jì)的使用和維護(hù)
1、流量計(jì)的使用
流量計(jì)通過(guò)校驗(yàn)和調(diào)整后即能投入使用為使流量計(jì)正常工作,使用時(shí)還應(yīng) 注意下列各點(diǎn):
① 流量計(jì)調(diào)整后不要前后上下用力扳動(dòng)檢測(cè)板,否則會(huì)影響流量計(jì)的測(cè)量精度,更不要在使用中推動(dòng)它。
② 流量計(jì)的流通截面雖有一定的余量,但也應(yīng)該避免大顆粒的物料或超過(guò)量程的物料進(jìn)入,防止通道堵塞。若堵塞應(yīng)用適當(dāng)工具進(jìn)行清理,切不可用錘子敲打損壞流量計(jì)。
③ 定期清掃檢測(cè)板和活動(dòng)主梁周圍的粉塵避免堆積物卡死主梁影響測(cè)量精度。
④ 防止氣流隨物料進(jìn)入流量計(jì)造成測(cè)量誤差。
2 . 流量計(jì)的維護(hù)和檢修
①定期檢查流量計(jì)的動(dòng)態(tài)零點(diǎn)。是否發(fā)生變化應(yīng)對(duì)流量計(jì)作進(jìn)一步檢查,并作必要的調(diào)整。
2六個(gè)月對(duì)流量計(jì)的靜態(tài)作出一次全量程的 測(cè)試。
3每 年對(duì)流量計(jì)進(jìn)行全面的檢驗(yàn)和調(diào)整
④流量計(jì)可能發(fā)生故障,原因及排除方法見(jiàn)下表
故障現(xiàn)象 |
產(chǎn)生原因 |
排除方法 |
無(wú)輸出信號(hào)
|
電源沒(méi)有接通
輸出信號(hào)端子開(kāi)路或接反
接插件接觸不良
信號(hào)轉(zhuǎn)換器損壞 |
接通電源
接通并修正
找出不良接觸點(diǎn)予以修復(fù)
調(diào)換信號(hào)轉(zhuǎn)換器 |
輸出信號(hào),突然消失或突然增大 |
從上述原因外還有可能進(jìn)出料口堵塞 |
清理進(jìn)出料口,疏通流路 |
變差偏大 |
機(jī)械件松動(dòng)產(chǎn)生摩擦力或碰撞變形,位移不正常 進(jìn)入雜物,引起變化
強(qiáng)烈振動(dòng)或地腳松動(dòng) |
找出損壞機(jī)械,并修復(fù)
清理雜物
排除振源,緊固螺栓 |
七 開(kāi) 箱 與 附 件
流量計(jì)運(yùn)到后,開(kāi)箱時(shí)應(yīng)小心,首先按“↑”方向放好,然后再謹(jǐn)慎開(kāi)箱,以防損壞箱內(nèi)所裝的流量計(jì)和積算儀(根據(jù)訂貨提供),硅油,合格證一份,說(shuō)明書(shū)一份。
流量計(jì)一時(shí)不用,應(yīng)該存放在溫暖而通風(fēng)的室內(nèi)。相對(duì)濕度不得超過(guò)85%且周圍不應(yīng)有腐蝕性氣體。流量計(jì)搬動(dòng)時(shí),著力點(diǎn)應(yīng)放在兩側(cè)角鋼上,不要側(cè)著搬動(dòng)。
八 訂 貨 須 知
本流量計(jì)訂貨敬請(qǐng)用戶詳細(xì)說(shuō)明,以保證正常使用。
主要說(shuō)明內(nèi)容
1. 流量計(jì)型號(hào);
2. 使用量程范圍:最小、常用、最大流量;
3. 測(cè)量介質(zhì):名稱、容重、顆粒度、粘附程度、介質(zhì)溫度;
4. 機(jī)箱材料:碳鋼;普通不銹鋼(201,202);304或316L;
5. 給料機(jī)構(gòu)型式;
6. 落點(diǎn)高度;
應(yīng)用案例 :(如風(fēng)送物料請(qǐng)把葉輪給料器安裝于流量計(jì)進(jìn)料口)
與流量計(jì)成90°安裝 1
與流量計(jì)成90°安裝 2
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