多普勒潮水流量計(jì)的基本工作原理是建立在多普勒效應(yīng)的基礎(chǔ)上。根據(jù)物理學(xué)上的多普勒效應(yīng), 在聲源和研究對象之間存在相對運(yùn)動(dòng)的前提, 研究對象加收到的聲波頻率有別于聲源, 并且這個(gè)因相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的頻率變化與兩物體之間的相對速度有一定聯(lián)系, 呈正相關(guān)[1]。

超聲多普勒流量計(jì)在測定時(shí), 固定聲源往往是超聲波發(fā)射器, 是隨著流體運(yùn)動(dòng)的顆粒充作研究對象。固體顆粒相對固定聲源二者之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng), 并起到反射超聲波完成數(shù)據(jù)接收的任務(wù)。聲源與小顆粒之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)發(fā)生多普勒頻移, 該頻移程度與流速正相關(guān), 根據(jù)頻差的測定可以根據(jù)頻移公式獲得流速, 進(jìn)一步計(jì)算出來流體的流量, 流量測量的任務(wù)得以完成。

自動(dòng)化儀表與裝置中大類儀表之一就是流量儀表, 在化工行業(yè)中廣泛應(yīng)用。流量計(jì)除了作為過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測儀表外, 還具有測量物料數(shù)量的總量的功能。流量計(jì)的合理使用可以使化工生產(chǎn)效率大幅增長, 生產(chǎn)安全得以保障, 能源浪費(fèi)情況也得以緩解。

電磁流量計(jì)是一種原理基于法拉利電磁感應(yīng)定律測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。使用的前提是該類型流量計(jì)所測液體必須具有所需要的電導(dǎo)率。除此之外, 所測的液體電導(dǎo)率的分布大致上分布比較均勻, 不適用于電導(dǎo)率很低的液體的測量。氣體、蒸汽等也流體也無法使用電磁流量計(jì), 含有較多較大氣泡的液體測量使用電磁流量計(jì)也會(huì)受到干擾。

內(nèi)襯材料和電極材料也要根據(jù)不同的使用溫度和介質(zhì)的腐蝕程度進(jìn)行挑選。此外電磁流量計(jì)的安裝需保持水平, 尤其是測量電極的軸線必須處于水平方向, 管道的中心線與之相互垂直。電磁流量計(jì)的變送器為了避免指針在管內(nèi)無液體時(shí)因?yàn)楣獾挠绊懯谷擞X得不在零位, 應(yīng)安裝于長久存有液體的位置并且避免震動(dòng)的發(fā)生, 從而避免錯(cuò)覺的發(fā)生。

由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成的渦輪流量計(jì)也在石油化工行業(yè)有很大程度應(yīng)用。其原理的核心是產(chǎn)生漩渦, 液體沿著管道的軸線方向不斷運(yùn)動(dòng)加速?zèng)_擊至渦輪機(jī)的葉輪上, 渦輪不斷旋轉(zhuǎn), 葉輪的葉片做周期性運(yùn)動(dòng), 不斷地切割電磁鐵發(fā)出的磁感線, 周期性進(jìn)行的切割磁感線作用, 線圈的磁通量發(fā)生改變, 產(chǎn)生電信號。電信號送至渦輪變送器轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號, 通過于放大器的放大作用, 進(jìn)入顯示儀表分析儀中, 完成流量的測量。

渦輪流量計(jì)在使用時(shí)首先要確保被測量液體不能腐蝕渦輪, 尤其是軸承所在的位置。若腐蝕的情況無法避免, 也盡可能確保軸承不被腐蝕, 優(yōu)先選擇耐酸耐堿耐腐蝕材料的軸承, 如四氟乙烯、石墨碳材料等。管道的清潔也十分重要, 應(yīng)加入過濾器過濾掉雜質(zhì), 避免渦輪、軸承等結(jié)構(gòu)卡住, 無法測定流量。

首先輸入MENU 0 8按鈕, 此時(shí)如果窗口顯示出了“R”標(biāo)志便說明多普勒流量計(jì)可以正常工作。但是如果窗口的顯示屏幕出現(xiàn)了“E”標(biāo)志, 那么就代表了電流的環(huán)輸出超過了100%的量程, 此錯(cuò)誤情況就和58號窗口設(shè)置相關(guān)了。我們可以在58號窗口增加輸入的數(shù)值, 按照正常情況“E”字樣就不會(huì)再次顯示了;當(dāng)然如果電流環(huán)的功能不被使用, 這個(gè)標(biāo)志的影響可以忽略不加以考慮。

上百個(gè)獨(dú)立的窗口來直觀的表示, 這些窗口在輸入的所以參數(shù), 儀器設(shè)置和顯示出來的結(jié)果后會(huì)被統(tǒng)一處理后劃分出來, 此時(shí)使用者便可以使用“訪問”特定窗口來達(dá)到顯示測量結(jié)果的目的了。一般窗口會(huì)使用兩位數(shù)字來告知信息, 形成從00到99這兩位數(shù)的編號, 然后是字母數(shù)字的組合。其中窗口號碼也可以叫窗口地址碼, 是表示特殊意義的。

訪問窗口具有一定的快捷方法, 是在任何模式的時(shí)候, 輸入MENU, 再輸入兩位數(shù)的窗口地址號碼。例如查看管道外徑的參數(shù), 便可以在窗口地址上輸入MENU 1 1。

窗口本身一共分為數(shù)據(jù)型 (例如M11) 、選擇項(xiàng)型 (例如M14) 、純顯示型 (例如M00M)

(1) 當(dāng)訪問數(shù)據(jù)型的窗口, 就能夠查看對應(yīng)數(shù)據(jù)型的參數(shù), 當(dāng)然也可以修改。若想修改數(shù)值可直接輸入需要的數(shù)值鍵然后回車ENT, 另一種方法是先輸入回車按鈕ENT之后輸入數(shù)字鍵, ***后再回車ENT進(jìn)行***終確認(rèn)。

例如想要輸進(jìn)管道的外徑數(shù)值, 可以按照如下輸入:MENU 1 1來進(jìn)入預(yù)設(shè)的11號窗口, 這里看到的數(shù)值是上次輸入的數(shù)值, 輸入ENT鍵后, 在屏幕第二行左端顯示“>”和閃動(dòng)的光標(biāo), 輸入數(shù)值參數(shù);

(2) 如果想訪問選擇型的窗口, 我們可以查看對應(yīng)所選擇的選擇項(xiàng)。如果欲進(jìn)行修改, 必須先輸入回車ENT, 這時(shí)屏幕左邊將出現(xiàn)“>”和閃動(dòng)的光標(biāo), 表示進(jìn)入可修改選擇狀態(tài)。使用者可使用▲/+和▼/-鍵移出所要的選擇值后, 輸入ENT鍵即可確認(rèn);我們也能直接輸入數(shù)字, 比如輸入ENT鍵確認(rèn)。例如不銹鋼是我們的管道的材質(zhì), 輸入MENU 1 4, 就可以看到進(jìn)入了14號窗口, 輸入ENT, 就會(huì)進(jìn)入了修改模式。這時(shí)通過▲/+和▼/-鍵移出“1.不銹鋼”這個(gè)選項(xiàng), 然后輸入ENT鍵確認(rèn);也可在修改狀態(tài)下直接輸入數(shù)字鍵1, 屏幕第二行將顯示我們的“1.不銹鋼”, ***后輸入ENT鍵確認(rèn)即可完成我們***后要的。

本文簡單的介紹了化工行業(yè)流量計(jì)的種類以及使用注意事項(xiàng)。同時(shí)描述了多普勒超聲流量計(jì)在化工廠中的具體操作方法。總而言之多普勒流量計(jì)為化工的流量計(jì)提供了一種新的思路。