质量流量计分析
Revised 15-Feb-02, Slide 5
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2003年全球过程自动化市场:238亿美元
艾默生过程管理
ABB Invensys
西门子(Siemens) 霍尼韦尔(Honeywell) 横河(Yokogawa) Endress & Hauser
3.0%
6.1% 11.5% 14.7%
5.9%
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技术大大增强了质量流量计的性 能
通用于 1/16” 至10” 管径 液体流量精度 ± 0.10 % 气体流量精度 ± 0.35 % 液体密度精度 ± 0.0005 g/cc 标准的二次外壳耐压等级
基于DSP(数字信号处理) 的核心处理器
快速信号处理能力,更稳定的信号输出 增强的性能,更宽的量程范围 采用4线制,更低的安装成本
控制元件
• Fisher Valves • Fisher Regulators • Valve Automation
Bettis Dantorque El-O-Matic Hytork Shafer
服务
• Process Automation Services • Asset Optimizatio n Services
双微弯管结构
单直管结构
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选何种形状的传感器?
精度 CMF--U型管0.1%级表 F-小半圆管0.1%级表
目前在我公司质量流量计主要有U形, 小半圆形,直管形,其中 CMF-U型 管,F型-小半圆型管都可提供千分之 一的精度,但其实精度有很大区别,
110t/ h
0.10% 0.10%
CONTROL Magazine, January 2003
Highest Overall Ranking vs. Major Process Competitors Emerson Allen-Bradley/Rockwell Honeywell Siemens Moore Invensys Endress+Hauser ABB Yokogawa 1ST 28 7 1 3 2 0 1 1 2ND 8 5 9 4 6 4 3 1 3RD 3 5 6 8 6 3 1 2 TOTAL 39 17 16 15 14 7 5 4
雷诺数
非对称流态
漩涡流
Actual velocity
脉冲流
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为何采用质量为单位的计量?
消除流体介质条件发生变化所带来片和轴承随着使用时间 的推移会产生磨损,将会导致计量产生偏差, 最终不得不定期重新标定,而且经常需要维护
容积式的流量计的轴承和齿轮部件随着使用时 间的推移会产生磨损,将会导致计量产生偏差 ,最终不得不定期重新标定,而且经常需要维 护 科里奥利质量流量计没有运动部件,就不存在 着些顾虑,因为没有可使它的标定系数漂移的 因素
粘度
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差压
为什么要选用科里奥利质量流量计?
高精度
提高过程效益 稳定产品质量
可靠性
降低日常维护 增加运行时间 安装调试简单 培训要求简单
易使用
灵活性
多种参数测量:质量流量、密度、温度等等 多种介质测量:液体、气体、浆体
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传感器推荐安装方向
液体
流量管朝下 气体 流量管朝上 浆液
美国艾默生过程管理 (费 希 尔 - 罗 斯 蒙 特)
今日议题
公司介绍 质量流量计的原理,产品,安装及新技术 涡街流量计原理,产品,安装及新技术 电磁流量计原理,产品,安装及新技术 情况沟通
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美国艾默生公司简介
创立于1890年,总部设在美国密苏里州圣.路易斯市,是世界上最大 的工业公司之一 超过60家行业领先的子公司,在全球150个国家设有350多家工厂 12万多雇员 2006年销售额超过173亿美元, 中国艾默生集团为15亿美元。其中中国艾默生过程控制4亿美元 在“财富全球500强”中排名第323位,“美国500强”排名第121位 素以卓越的管理与稳健的财务著称
容积式流量计
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质量流量计
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瞬时质量流量测量--科氏原理
振动管道 作用力=质量X加速度 (F=ma)
Fluid Force
Flow
Fluid Force Twist Angle
管道扭曲的角度
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瞬时质量流量测量
No Flow 无流量
Coil 线圈
Magnet 磁铁
Time mV
Flow 有流量
同一种传感器,采用数字式还是模 拟式的转换器,精度也大有不同。 见左图
艾默生推出的数字技术转换器给用户带来: •抗干扰能力强,精度高 • 有能力测量气液两相 --可选项 •可提供免调零功能,彻底摆脱温度,压力,安装对测量管的影响--可选项
•可在线判别是否传感器是否需要重新标定。--可选项
所有这些独有的功能都因为数字转换器对信号的处理速度非常快, 最高能达到光行走一英尺所需时间的1/10
5.8% 5.2%
市场占有率
Sources: Western Research, RSR, ARC, Annual Reports, Internal
各行各业广泛认同艾默生过程管理公司 在过程控制行业的领导地位
“It should come as no surprise that the biggest company in the process control world also won the most categories. But the number that Emerson Process Management swept with is remarkable.”
Rosemount Dieterich Standard
• EPM Flow
Micro
Motion Brooks Rosemount Flow Daniel
• Rosemount Emerson Process Management Overview Analytical Emerson Confidential
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MVD™
技术已成为高准所有产品的最基本组成 单元
ELITE
超强的流量精度 超强的量程比 超强的密度精度 超强的气体测量能力
F-系列与 H-系列 自排空性能及卫生型 最佳的流量精度 最佳的量程范围
T-系列
避免阻塞,自排空,便于清洗 直管型流量计中最好的流量精度
多种 4 线制变送器选择方案
简便的 Modbus MVD 直接连接方式 紧凑、方便的 DIN 轨道安装 灵活的现场安装方式 一体化的内嵌式操作平台
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选何种转换器?
CMF300 流量 110t/h 10t/h 配MVD 精度 0.10% 0.10% 配RFT9739 精度 0.11% 0.17%
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传感器的几何形状是基础
双弯管结构
对流量变化最大的灵敏度 最大的量程范围 最高的密度精度 最好的气体测量能力 不如弯管结构在量程范围和气体测量方面能力 稍差的密度精度,测量气体能力有限 更高频率的振荡在处理气液两相方面表现稍差 能提供很好的自排空能力 抗阻塞、自排空、易于清洗的最优化结构 比起双管结构,精度、量程比方面性能有限 比双管结构更容易受到外部因素的影响
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调零步骤
用被测介质打循环约5分钟, 保证满管,
关闭流量计下游阀, 保证流量静止 用变送器上的调零按钮, 或375手操器对流量计进行调零
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高准公司 : 第一个科氏流量技术应用 者
高准公司于1977年发明了第一台 用于工业的科氏流量和密度计
高准公司最早在美国Boulder, Colorado 的工厂
误差 4.8% 0.0%
空气压力 22 psi
空气压力 20 psi
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为何采用质量为单位的计量?
消除流体介质条件发生变化所带来的影响
管线法兰盘, 缩径, 扩径, 整流器, 弯头, 以及阀门 等都会对流体产生影响 所有以流速为基准的流量计都有一定的直管段要 求,目的是为了使流量计计量的条件和实验室标 定的条件相接近 质量流量计与介质的流速没有任何关系,完全消 除直管段的需要
10t/ h 0.10 %
0.22 % 请看左图,原因如下: U型测量管:流量计外形较高(大),但更容易获取科氏力信号,由于灵敏度更高,零点稳 定性更好所以量程比更宽;同样口径下流速低也能满足精度--这对易汽化的介质尤为重要;由 于在流量计入口处有专利设计的分流器,所以传感器安装应力和振动影响也小。 微弯管:流量计外形低,但较长,由于较U形测量管产生科氏力小,为了保证流量计的灵敏 度,必须提高流量计径向尺寸及管径,使得能够产生足够强度的振动应变:相对U形管零点稳定 性较差,同样精度流速高,容易受安装应力及振动干扰影响--所以小流量较CMF差很多。 单直管:如果介质的密度变化,双弯管的两根流量管密度都发生变化,因此产生的作用是 平衡的。而单直管的参考管部分的密度不变化,容易造成不平衡;如果介质的温度变化,双弯管 的流量管同时形变,使产生的弹性变化互相抵消。而单直管由于流量管被坚固的外壳(一般单直管 的外壳为了抵御安装应力非常牢固厚重)牢牢固定,由温变产生的形变无处“发泄”,会对测量造 成影响。所以直管易受温度及压力影响,实际现场使用精度较难达到标定值,故不推荐用于贸易 计量。--大尺寸没有成熟产品。
高准公司生产的第一台传感器 高准公司生产的第50万台传感器 在2006年5月下线
Gaspar Gustave de 教授是科里