托巴管流量計的使用說明書/中偉測控

一、儀表概述：
托巴管流量計適用于氣體、液體和蒸汽的高精度流量測量。托巴管是一種差壓式、速率平均式流量傳感器，通過傳感器在流體中所產(chǎn)生的差壓進(jìn)行流量測量。托巴管反映流體真實的流速，其精度達(dá)到± 1.0%，重復(fù)性達(dá)± 0.1%。迪爾巴的突出優(yōu)點是：輸出一個非常穩(wěn)定、無脈動的差壓信號。連續(xù)運行證明了托巴管設(shè)計的高度完善性，并以其安裝簡便、壓損小、強(qiáng)度高、不受磨損影響、無泄漏等特點成為替代孔板的理想選擇。

二、測量原理：

托巴管流量計是當(dāng)流體流過探頭時，在其前部產(chǎn)生一個高壓分布區(qū)，高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓。根據(jù)伯努利方程原理，流體流過探頭時速度加快，在探頭后部產(chǎn)生一個低壓分布區(qū)，低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過后在探頭后部產(chǎn)生部分真空，并在探頭的兩側(cè)出現(xiàn)旋渦。均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔的位置是決定探頭性能的關(guān)鍵因素。低壓信號的穩(wěn)定和準(zhǔn)確對均速探頭的精度和性能起決定性作用。阿牛巴均速流量探頭能地檢測到由流體的平均速度所產(chǎn)生的平均差壓。托巴管均速流量探頭在高、低壓區(qū)有按一定準(zhǔn)則排布的多對取壓孔，使準(zhǔn)確測平均流速成為可能。

托巴管流量計是一種基于勻速管原理設(shè)計的多孔平均流速流量計,它產(chǎn)生一種與流量的平方成正比例的平均壓差（DP）。為了產(chǎn)生與流量成正比例的電信號,通常把DP的輸出信號用導(dǎo)壓管耦合到差壓變送器。
流量計算基本公式：
——分別為質(zhì)量流量（㎏/s）和體積流量（m3/s）；
——平均流速 ；
——儀表系數(shù)；
——流量系數(shù) ；
——可膨脹系數(shù)；
——管道內(nèi)徑，m；
——被測流體密度，㎏/m；
——差壓，Pa；
三、應(yīng)用領(lǐng)域：

1、工業(yè)生產(chǎn)過程
托巴管流量計是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。
2、能源計量
能源分為一次能源(煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣)、二次能源(電力、焦炭、人工燃?xì)狻⒊善酚?、液化石油氣、蒸?及載能工質(zhì)(壓縮空氣、氧、氮、氫、水)等。能源計量是科學(xué)管理能源，實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃?xì)?、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計，它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算*的工具。
3、環(huán)境保護(hù)工程
煙氣，廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源，嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策，環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的zui大課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂?，必須加強(qiáng)管理，而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。
我國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是*污染的重要項目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。
4、交通運輸
有五種方式：鐵路公路、航空、水運、和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出，管道運輸?shù)奶攸c引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟(jì)核算的*工具。
5、生物技術(shù)
21世紀(jì)將迎來生命科學(xué)的世紀(jì)，以生物技術(shù)為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術(shù)中需監(jiān)測計量的物質(zhì)很多，如血液，尿液等。儀表開發(fā)的難度極大，品種繁多。
6、科學(xué)實驗
科學(xué)實驗需要的流量計不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計流量計100多種中很大一部分是應(yīng)科研之需用的，它們并不批量生產(chǎn)，在市面出售，許多科研機(jī)構(gòu)和大企業(yè)皆設(shè)專門小組研制的流量計。
7、海洋氣象，江河湖泊
這些領(lǐng)域為敞開流道，一般需檢測流速，然后推算流量。流速計和流量計所依據(jù)的物理原理及流體力學(xué)基礎(chǔ)是共通的但是儀表原理及結(jié)構(gòu)以及使用條件有很大差別。

四、性能特點：
1、外層沖擊管采用一整塊材料加工制做而成，無焊接，機(jī)械強(qiáng)度高，耐高溫、耐腐蝕。
2、*的六邊形結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了*的流束分布形狀，保證了低壓信號的穩(wěn)定，能夠產(chǎn)生較高 的差壓信號，大大提高了量程比。
3、適用于圓形或矩形的管道。
4、可提供在線拔出型或手動、自動吹掃方案及裝置，實現(xiàn)不停產(chǎn)維護(hù)。
5、均速托巴管+三閥組+溫壓補償+變送器，組成一體化結(jié)構(gòu)，使用更方便。
6、無流量系數(shù)飄移，使用周期長期長，信號穩(wěn)定可靠。
7、壓損小能耗低，節(jié)能*。
五、主要技術(shù)參數(shù)：
1、適用管徑為10mm～8000mm；
2、*的內(nèi)部二次平均結(jié)構(gòu)，提供了高精度（±1％）和高重復(fù)性（±1％）；
3、準(zhǔn)確度為被測實際流量值的±1％；
4、流量的量程比，典型的為10:1（差壓值100:1）；
5、直管段要求：通常情況下前7D、后3D保證測量精度0.5％～1.0％；
6、zui高工作溫度可達(dá)500℃,zui高工作壓力可達(dá)40MPa；
7、參照標(biāo)準(zhǔn)：ISO 3966-197、JB/T5325-1991及GB/T2624-2006；
8、連接方式：插入式法蘭連接，插入式螺紋連接、管道式法蘭連接、管道式螺紋連接。

六、主要部件：
1、按管道直徑定制，用法蘭安裝在管道上，由不銹鋼精加工而成，根據(jù)用戶提供的各種參數(shù)，在清華大學(xué)高精度風(fēng)洞實驗室模擬吹風(fēng)，獲得托巴管的特性曲線及數(shù)據(jù)庫，供計算使用。
2、流量積算儀是顯示測量結(jié)果的二次儀表。通過導(dǎo)線與各變送器及溫度計相連，其主板裝有CPU及計算程序軟件，可利用其顯示窗口和切換按鈕進(jìn)行設(shè)置、校準(zhǔn)和各參數(shù)的顯示。
3、差壓變送器  將探針的差壓信號轉(zhuǎn)換成4-20mADC的模擬電流信號。
4、壓力變送器  在氣體流量的測量中提供壓力補償。
5、溫度變送器  在氣體流量的測量中提供溫度補償。
6、直流電源   為壓力變送器、差壓變送器和熱電阻溫度計供電。
七、托巴管流量傳感器的投運和維護(hù)：
投運前的準(zhǔn)備工作：
1、傳感器安裝正確：
完成傳感器在管道上安裝后，投運前必須認(rèn)真檢查，要求焊接牢固，方向正確，嚴(yán)格不泄漏，插入深度恰當(dāng)?shù)取?br />2、儀表調(diào)校：
傳感器配套儀表有差壓變送器和智能流量積算儀 （ 還可能有壓力變送器和溫度變送器）等。都必須經(jīng)檢驗和調(diào)校后，方可投入使用。儀表的測量范圍要符合傳感器和被測介質(zhì)的要求。例如被測空氣zui大流量 Qmax=5000m3/h, 經(jīng)計算算出傳感器產(chǎn)生的差壓zui大值
△Pmax=0.6Kpa，則差壓變送器的測量范圍應(yīng)調(diào)校為 0~0.6KPa, 對應(yīng)輸出4~20mADC電流信號。對于通用型流量積算儀 , 應(yīng)該按實時的流量范圍、差壓范圍、介質(zhì)密度、溫度、壓力、流量運算要求等，事先編程組態(tài)輸入積算儀，務(wù)必使積算儀能正確運算和顯示流量。
3、儀表接線正確：
傳感器與差壓變送器、流量積算儀等組成測量系統(tǒng)，配套儀表的電源線，儀表之間的信號輸出與輸入線，控制與報警聯(lián)線等，在各個儀表的接線板 （ 又稱端子板） 上都有明確的標(biāo)記，必須正確認(rèn)別和選擇使用，投運前對儀表接線要反復(fù)檢查無誤。為了做好投運前的準(zhǔn)備工作，除了認(rèn)真閱讀《使用說明書》外, 還應(yīng)該閱讀《差壓變送器使用說明書》、《智能流量積算儀使用說明書》等資料，遵從說明書的指導(dǎo)進(jìn)行工作。
投運工作：
1、測量系統(tǒng)關(guān)閉：
投運準(zhǔn)備工作已完成，被測介質(zhì)充滿工藝管道流動，傳感器測量系統(tǒng)暫時處于關(guān)閉狀態(tài)，這時應(yīng)使三閥組的平衡閥處于開啟狀態(tài)，高壓閥 P l 和低壓閥 P2處于關(guān)閉狀態(tài)。配套儀表處于供電狀態(tài)，預(yù)熱約 15 分鐘。
2、測量系統(tǒng)開啟：
儀表預(yù)熱后，開啟測量系統(tǒng)。在三閥組上打開 Pl 閥和 P2 閥，平衡閥仍處于開啟。這時，差壓變送器己充入被測介質(zhì) （ 氣體或液體 ），打開變送器上的排污閥，迅速排出臟液或氣體后關(guān)閉。然后關(guān)閉三閥組上的平衡閥，變送器即進(jìn)入差壓測量狀態(tài)。輸出與差壓△ P 對應(yīng)的信號電流 I △P 從信號電流值 （m A） 可算出差壓△P 值 （KP a ） 。流量積算儀也進(jìn)入工作狀態(tài) , 顯示出被測介質(zhì)流量。
如果上述工作均順利，流量計工作正常，投運工作便完成，交付生產(chǎn)使用。

八、配套方案選擇：
1、 是根據(jù)測量介質(zhì)和用戶使用的管道內(nèi)徑、工作溫度、工作壓力及流量變化設(shè)計生產(chǎn)。 
2、ZW-3051/1151DP系列差壓變送器或其它型號的差壓變送器
3、ZW-308系列壓力變送器或其它型號的壓力變送器
4、溫度變送器或其它型號的溫度變送器
5、ZW-XMJA系列流量積算儀或其它型號的流量積算儀
6、以此組成的智能型均速管流量計，可帶溫壓補償，并能顯示瞬時流量、累計流量、管道內(nèi)介質(zhì)溫度、管道內(nèi)介質(zhì)壓力及差壓等值，備有通訊接口和4～20MA輸出。
九、裝置成套性：
1、均速管流量傳感器 1臺；
2、均速管流量傳感器使用說明書 1份；
3、合格證 1份；
4、配套的變送器儀表及說明書和合格證（可由用戶自行定購）。

十、托巴管流量傳感器的堵塞設(shè)計：

托巴管流量探頭的*設(shè)計*的擺脫了阿牛巴以往幾種均速探頭易堵塞、精度不高的特點，使得一次源的測量精度、重復(fù)性和可靠性達(dá)到一個嶄新高度。

剛開機(jī)時，流體在管道靜壓作用下， 進(jìn)入彎管，很快形成了壓力平衡的狀態(tài)。當(dāng)壓力 平衡狀態(tài)形成以后，流體在彎管進(jìn)口處遇到高壓， 繞道而行，不再進(jìn)入彎管中。

托巴管流量傳感器的高，低取壓孔實現(xiàn)本質(zhì)防堵

一般情況下，灰塵、沙子和顆粒在渦街力的作用下，集中在探頭的后部。這就是為什么秋天的樹葉總是在背風(fēng)的房子后面的原因。探針式流量計探頭的*防堵設(shè)計，再加上重力作用的自然下落，阻止了顆粒的進(jìn)入，這種設(shè)計從本質(zhì)上防止了堵塞并且能產(chǎn)生一個非常穩(wěn)定的低壓信號。

連續(xù)工作的探針式流量計從根本上杜絕了堵的可能，但是在以下情況下，仍要注意防堵：

1.當(dāng)引壓管泄漏，探頭高壓平衡去遭到破壞，雜質(zhì)中直徑較小的顆粒就有可能進(jìn)入取壓孔。

2.當(dāng)管道處于停產(chǎn)時，由于分子的布郎運動，顆粒小的雜質(zhì)有可能進(jìn)入取壓孔。

3.系統(tǒng)頻繁開停機(jī)，在高壓區(qū)形成的瞬間，顆粒小的雜質(zhì)有可能進(jìn)入取壓孔，日積月累，就有可能造成探頭的堵塞。

4.介質(zhì)中含有大量藻類生物，或者含有纖維狀的物質(zhì)，也有可能造成探頭的堵塞。

十一、產(chǎn)品維護(hù)說明：
托巴管流量傳感器應(yīng)在工藝管道大修時進(jìn)行定期清洗，清洗的辦法很多，例如用氣源吹除檢測管內(nèi)積存污穢；用煤油和軟絲刷洗凈，使各取壓孔保持通暢?？赡墚a(chǎn)生故障的原因及清除辦法 ：序號 故障現(xiàn)象 產(chǎn)生的原因 清除辦法。
1、無差壓信號輸出 ：高低壓閥未打開 ，打開高低壓閥。
2、高低壓平衡閥未旋緊：旋緊平衡閥。
3、差壓信號輸出過?。簩?dǎo)壓系統(tǒng)有泄漏現(xiàn)象；認(rèn)真查找，排除泄露。
4、二次表量程選配不當(dāng)：調(diào)小差壓變送器上限值。
5、差壓信號輸出過大：二次表量程選配不當(dāng)，調(diào)大差壓變送器上限值，背壓孔堵塞，清洗均速管，排除堵塞。

十二、使用要求：
1、被測流體應(yīng)充滿管道且流動穩(wěn)定。
2、被測的流體應(yīng)當(dāng)是單相的，其相態(tài)不變，對于
成分復(fù)雜的流體須與單一成分的流體類似時方能使用。
3、被測流體在實際工況下的ReD應(yīng)大于3×104
4、應(yīng)保證傳感器前后直管段長度的要求。
5、管道內(nèi)徑大于100㎜為好。
6、在傳感器前2D的管道內(nèi)表面上，應(yīng)清潔光滑。