摘 要：本文以費希爾-羅斯蒙特公司Micro Motion質(zhì)量流量計為例，簡要介紹Micro Motion質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點。重點介紹質(zhì)量流量計安裝工作中影響正常使用的注意事項。及在質(zhì)量流量計檢定過程中如何正確組態(tài)設(shè)置質(zhì)量流量計的各主要參數(shù)。

關(guān)鍵字：

    本文以費希爾-羅斯蒙特公司Micro Motion質(zhì)量流量計為例，簡要介紹Micro Motion質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點。重點介紹質(zhì)量流量計安裝工作中影響正常使用的注意事項。及在質(zhì)量流量計檢定過程中如何正確組態(tài)設(shè)置質(zhì)量流量計的各主要參數(shù)。

    一、流量變送器的參數(shù)設(shè)置

    1.流量校準系數(shù)

    流量校準系數(shù)由帶小數(shù)點的10個數(shù)字符組成。如63.1905.13，左側(cè)5位數(shù)字和小數(shù)點代表傳感器的靈敏度，單位是克/秒/微秒的時差。在這個例子中，左側(cè)5位數(shù)字和小數(shù)點表示測量出傳感器振動管產(chǎn)生每一微秒時差，就有每秒63.190g的介質(zhì)流量通過傳感器。剩余的3位數(shù)字和小數(shù)點表示傳感器剛性模量溫度系數(shù)。該溫度系數(shù)表示溫度每變化100℃，振動管被扭曲的流量剛度變化的百分比。如振動管材質(zhì)為316L不銹鋼，ELITE型傳感器，溫度系數(shù)是4.75（%/100℃）。

    在檢定質(zhì)量流量計過程中，流量計準確度在某一點有可能超差，這時就需要調(diào)整流量校準系數(shù)，使流量計準確度達到最佳。流量校準系數(shù)調(diào)整
公式為：

    K₀=K（1-E）     （1）

    式中：K₀——修正后的流量校準系數(shù)；K——原流量校準系數(shù)；E——流量計誤差值。

    E=（E_大+E_小）/2     （2）

    式中：E_大——流量計最大誤差值；E_小——流量計最小誤差值。

    例如，型號為ELITE CMF300的質(zhì)量流量計， 流量校準系數(shù)為622.664.26，100t/h時，誤差為0.28%；50t/h時，誤差為0.12%；20t/h時，誤差為-0.10%。為使流量計準確度達到0.20%，利用（1）、（2）式進行計算可得：

    K₀=622.66×[1-（0.28%-0.10%）/2]= 622.10

    即流量校準系數(shù)需調(diào)整為622.104.26。理論上，流量計在各檢定點的誤差值向負方向移動0.09%。注意， 流量校準系數(shù)必須設(shè)置為622.104.26，而不要設(shè)置為622.14.26，否則，將影響流量計測量準確度。不同口徑流量計之間的流量校準系數(shù)相差較大，不恰當?shù)牧髁啃氏禂?shù)會導(dǎo)致傳感器發(fā)生故障，所以應(yīng)仔細核對，反復(fù)調(diào)整，使之與檢定合格證書上的流量校準系數(shù)保持一致。

    2.流體方向

    流量傳感器外殼上標有箭頭指示方向，一般定義箭頭指示的方向為正向。當把流量變送器的流體方向設(shè)置為正向時，如流過流量傳感器的流體流動方向與箭頭指示方向相同，則流量變送器的電流和頻率輸出隨著流量增加而增加，流量變送器內(nèi)積算器顯示的累積流量也增加；反之，組態(tài)成（4~20）mA輸出電流的流量變送器，其輸出電流將減小到2mA以下；組態(tài)成（0~20）mA輸出電流的流量變送器，其輸出電流將減小到低限0mA；而流量變送器的頻率輸出將保持在0Hz，流量變送器內(nèi)積算器顯示的累積流量將保持恒定不變。

    當把流量變送器的流體方向設(shè)置為反向時，如流過流量傳感器的流體流動方向與箭頭指示方向相反，則流量變送器的電流和頻率輸出隨著流量增加而增加，流量變送器內(nèi)積算器顯示的累積流量也增加；反之，組態(tài)成（4~20）mA輸出電流的流量變送器，其輸出電流將減小到2mA以下；組態(tài)成（0~20）mA輸出電流的流量變送器，其輸出電流將減小到低限0mA：而流量變送器的頻率輸出將保持在0Hz，流量變送器內(nèi)積算器顯示的累積流量將保持恒定不變。

    當把流量變送器的流體方向設(shè)置為雙向時，不論流過流量傳感器的流體流動方向如何，流量變送器的電流和頻率輸出都隨著流量的增加而增加，組態(tài)成（4~20）mA輸出電流的流量變送器，其輸出電流將根據(jù)管道內(nèi)的實際介質(zhì)流量指示≥4mA輸出電流。如流過流量傳感器的流體流動方向與箭頭指示方向相同，流量變送器內(nèi)積算器顯示的累積流量將增加；反之，流量變送器內(nèi)積算器顯示的累積流量將減少。

    利用以上特性，我們建議雙向輸送流體的質(zhì)量流量計，流量變送器內(nèi)流體方向應(yīng)組態(tài)成雙向。

    3.量程

    應(yīng)根據(jù)傳感器不同型號的最大流量和實際使用情況，正確組態(tài)流量變送器的流量范圍。否則，一旦實際流量超出流量變送器組念的流量范同，流量變送器將顯示故障信息，造成不顯示瞬時流量，累積流量保持不變。在參數(shù)組態(tài)設(shè)置時，應(yīng)先設(shè)置適當?shù)牧髁繂挝唬僭O(shè)置流量計的流量范圍。

    4.流量截止

    從傳感器輸出的流量信號帶有由機械源如閥或電動機引起的噪音，流量計允許用戶定義流量截止參數(shù)來濾掉這些噪音，使那些低于流量變送器頻率/脈沖和數(shù)字輸出的測量值指示零。流量截止參數(shù)是流量變送器產(chǎn)生一個非零的可讀數(shù)字流量和頻率/脈沖輸出的最小流量。如果流量信號低于流量截止參數(shù)設(shè)置，則頻率/脈沖輸出為0Hz，內(nèi)部積算器停止計數(shù)。由上述特性，流量截止參數(shù)不可組態(tài)得過大，否則將影響質(zhì)量流量計測量準確度。一般情況下，流量截止參數(shù)應(yīng)該等于流量傳感器最大量程流量的0.05%。如果等于流量傳感器最大量程流量0.05%的流量截止參數(shù)證明不實用，可輸入一個較高或較低的流量截止參數(shù)。例如，型號為CMF050流量傳感器的最大量程流量為6800kg/h.因為最大量程的0.05%是3.4kg/h， 所以流量截止參數(shù)是3.4kg/h。當流量下降到低于3.4kg/h時，內(nèi)部積算器停止計數(shù)。可通過設(shè)置質(zhì)量流量計的流量截止參數(shù)和流量計調(diào)零來抑制零漂。

    5.流量計調(diào)零

    為保證質(zhì)量流量計測量準確度，在質(zhì)量流量計投入使用前，需先對質(zhì)量流量計進行調(diào)零，以使質(zhì)量流量計能響應(yīng)零流量，并且為流量測量設(shè)置基準線，在流量計調(diào)零前，應(yīng)正確安裝流量傳感器，給流量變送器送電，并使流量變送器至少預(yù)熱30分鐘，讓被測流體介質(zhì)通過流量傳感器，直到流量傳感器溫度讀數(shù)與被測流體介質(zhì)溫度基本一致為止。使流量傳感器測量管內(nèi)充滿被測流體介質(zhì)，先關(guān)閉流量傳感器下游截止閥，然后關(guān)閉流量傳感器上游截止閥，保證流量傳感器內(nèi)被測流體介質(zhì)完全靜止。在流量計調(diào)零操作時，有流體通過流量傳感器會導(dǎo)致流量計調(diào)零不準確，從而影響質(zhì)量流量計測量準確度。

    流量計調(diào)零有以下四種方法：

    （1）按下調(diào)零（ZERO）按鈕，持續(xù)至少5秒鐘。
    （2）若變送器有顯示屏，使用滾動按鈕進入質(zhì)量流量或體積流量屏幕。對于RFT9739現(xiàn)場安裝型流量變送器，旋轉(zhuǎn)并握住復(fù)位旋鈕至少5秒鐘：對于RFT739支架安裝型流量變送器.按下復(fù)位按鈕至少5秒鐘。
    （3）外部接觸閉合裝置（見表1）可以用于流量變送器調(diào)零，把接觸點端子短接至少5秒鐘。

表1 用于流量計調(diào)零的外部接觸閉合裝置

變送器型號	遠程調(diào)零端子
	+	-
RFT9739現(xiàn)場安裝型	21	16
RFT9739盤裝型	D30	D26
RFT9712	15	14

    （4）使用HART通訊設(shè)備，HART兼容或Modbus兼容的主機控制器，或者Micro Motion Prolink軟件程序發(fā)送自動凋零命令。

    二、流量積算器DRT內(nèi)有關(guān)參數(shù)設(shè)置

    Micro Motion公司的DRT流量積算器（以下簡稱DRT）可以顯示5位已濾波流量的當前值、峰值和谷值，還配有兩個8位積算器，其中之一可以通過重設(shè)定把參數(shù)固存在流量積算器內(nèi)。DRT可同任何Micro Motion質(zhì)量流量計配套使用。質(zhì)量流量計的標定必須滿足DRT的兩個要求，即質(zhì)量流量計的輸出頻率和滿刻度的流量值必須是1,10,1O0等的倍數(shù)關(guān)系。如有可能，質(zhì)量流量計滿刻度時的輸出頻率值必須大于1000Hz。

    （1）DRT編程模式中，UN表示單位模式。有24個流量測量單位可供選擇。
    （2）DP表示小數(shù)點模式。此模式用來設(shè)置DRT顯示瞬時流量的小數(shù)點位置。用質(zhì)量流量計輸出頻率和滿刻度流量值計算流量倍數(shù)，即輸出頻率÷滿刻度流量值＝流量倍數(shù)。流量倍數(shù)決定了DRT顯示瞬時流量時的小數(shù)點位置（見表2）。

表2 流量倍數(shù)決定的DRT顯示瞬時流量時的小數(shù)點位置

流量倍數(shù)	小數(shù)點位置
1	000O00.
10	00000.0
100	OO00.00
1O00	O00.000
1OO00	00.OO00
100000	0.00O00

    例如，質(zhì)量流量計的輸出頻率為5000Hz.滿刻度流量為50t/h，則流量倍數(shù)=5000÷50=100，所以小數(shù)點位置應(yīng)設(shè)定為0000.00，如把小數(shù)點位置誤設(shè)為00000.0，那么瞬時流量為20t/h時，DRT只能顯示2t/h，造成錯誤顯示。

    （3）SF表示比例系數(shù)模式。在此模式下，參數(shù)設(shè)置可以改變工程單位的比例系數(shù)。在DRT上，比例系數(shù)影響顯示累計流量的小數(shù)點位置。對于某一瞬時流量的小數(shù)點位置，表2給出了假設(shè)瞬時流量小數(shù)點位置為00.0000，不同比例系數(shù)在DRT上對應(yīng)顯示累計流量的小數(shù)點位置。比例系數(shù)除以1（每秒），60（每分鐘）或3600（每小時）得出商。DRT顯示累計流量的小數(shù)點位置與顯示瞬時流量的小數(shù)點位置相比，當商等于1時，DRT顯示累計流量的小數(shù)點位置與顯示瞬時流量的小數(shù)點位置相同；當商等于10時，DRT顯示累計流量的小數(shù)點位置向右移1位；當商等于100時，DRT顯示累計流量的小數(shù)點位置向右移2位；當商等于0.1時，DRT顯示累計流量的小數(shù)點位置向左移1位。