在工業生產裝置中，有時需測量質量流量。目前蘭州石油化工公司使用的多種質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。現根據流量計的技術性能要求以及在實際工作中應用經驗，介紹質量流量計的應用技術和維修方面內容。

      1 質量流量計的工作原理

      質量流量是指在單位時間內，流經封閉管道或敞開槽等截面處流體的質量。用于測量質量流量的儀表稱為質量流量計。流體在旋轉的管內流動時會對管壁產生一個力，它是科里奧利在1832年研究水輪機時發現的，簡稱科氏力。質量流量計以科氏力為基礎，在傳感器內部有兩根平行的T型振管，中部裝有驅動線圈，兩端裝有拾振線圈，變送器提供的激勵電壓加到驅動線圈上時，振動管作往復周期振動，工業過程的流體介質流經傳感器的振動管，就會在振管上產生科氏力效應，使兩根振管扭轉振動，安裝在振管兩端的拾振線圈將產生相位不同的兩組信號，這兩個信號差與流經傳感器的流體質量流量成比例關系。計算機解算出流經振管的質量流量。不同的介質流經傳感器時，振管的主振頻率不同，據此解算出介質密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測量介質的溫度。

      質量流量計直接測量通過流量計的介質的質量流量，還可測量介質的密度及間接測量介質的溫度。由于變送器是以單片機為核心的智能儀表，因此可根據上述三個基本量而導出十幾種參數供用戶使用。質量流量計組態靈活，功能強大，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%；內部無可動部件，儀表從出廠到使用過程中都有良好的穩定性；量程比寬，大大優于其他傳統儀表；無機械傳動機構，體積小，重量輕，便于維護；配合數字化顯示儀表，方便直觀地得到流體在線測量值及流體溫度、密度等參數。不必對示值加以理論或經驗的人工修正；輸出信號僅與質量流量成比例，而與流體的物性（如壓力、溫度、雷諾數，黏度、密度等）無關；與環境條件（溫度、濕度、大氣壓等）無關；測得質量流量，便可直接衡量工廠或生產反應過程的平衡，不必象往常測得體積流量那樣進行相應地換算；只需檢測、處理一個信號（即儀表的輸出信號），進行控制和遠傳；只有一個變量需對時間進行積分，所以流量的積算可以簡化。

      3 質量流量計的主要技術指標

      3.1 主要參數：

      質量流量精度：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 傳感器相關數據：

      環境溫度：-40~6℃
      介質溫度：-50~20℃
      防爆類型：iBⅡBT3
      關聯設備：配套變送器

      3.3 變送器相關數據：

      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 實際工作中應用經驗

      質量流量計在應用時總體上較簡單，只要安裝正確，經簡單調試即可投用。在日常使用中，只需定期對儀表零點進行調整，平時幾乎不需維護。使用時需注意：

      （1）設計時要針對具體情況選用合適的流量計，特別要對流體性質了解清楚，如流量、溫度、壓力、密度、黏度等，根據這些情況選用合適儀表。另外要使用質量信譽較好公司的產品，確保應用良好。必須熟悉設計標準。

      （2）質量流量計應用的成功與否，與安裝有直接關系。除正常安裝要求外，要特別注意減少振動影響，因為質量流量計是基于振動原理工作的，外加振動會引入干擾。雖然儀表在設計時已盡量采用一體化結構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場環境的振動要盡量設法避免，可以采取如加固定墩等辦法來克服振動干擾。

      （3）儀表投用時要嚴格按照出廠校驗單的數據對儀表進行初始化，這也是保證測量準確的前提。

      （4）儀表使用過程中在使用條件下有必要進行準確的零點標定。質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果有影響，長期使用時一定要定期進行標定。重點是對零點進行在線標定，儀表投運后要進行兩次標定，從結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。對此定期在線標定零點應納入質量流量計的管理范圍，也應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生，這會引起儀表測量精確度的下降，嚴重時會導致儀表損壞。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）質量流量計精確度高，其價格也很高，這就要求對其精心維護，如給其配備高質量的穩壓電源，對現場的振動及使用條件進行經常檢查等，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，此類問題應引起注意。解決辦法是有儀表箱的上鎖，專人負責管理；另外設計者應考慮上述問題，把此類問題列入設計范疇。

      5 實際應用中對故障的處理

      6 結束語

      隨著自動化控制技術的發展，質量流量計在工業生產中越來越得到廣泛應用，由于的質量流量計價格很高。現在國內已有合資廠在生產，再過幾年質量流量計將會國產化，質量流量計將廣泛應用到生產裝置中。

      參考文獻：

      [1] 周春琿主編 過程控制工程手冊化學工業出版社