Micromotion 質量流量計由傳感器、變送器、顯示器三部分組成。通過激勵線圈使測量管產生振動，當流動的流體流過質量流量計的測量管時就會產生科氏力，在科氏力的作用下，測量管發生形變，通過測量管上的左右檢測線圈將扭曲信號轉變成電信號，并送到變送器作進一步的處理。車用天然氣艾默生質量流量計

1 前言

車用天然氣艾默生質量流量計

　　隨著工業技術的飛速發展，流量檢測儀表也越來越多，它們的工作原理及特性也各有不同。流量測量儀表所面對的工藝要求也越來越高，工況條件也越來越復雜，而目前使用的大多數流量計，其測量值隨著壓力、溫度、密度等工藝參數的變化而變化，所以當實際工況與設計工況不相同時，測量儀表就會產生附加誤差。而Micromotion 質量流量計在測量過程中是直接測量質量流量而不受介質特性變化的影響，從而得到廣泛使用。在二套聚甲醛就使用了8臺Micromotion 質量流量計，它們的位號分別是FT-3102 FT-3107 FT-5101 FT-5102 FT-5206 FT-5501 FT-5513 FT-6201。使用了7臺Micromotion 質量流量計，它們的位號分別是FT-1026 FT-6575 FT-1004 FT-1003 FT-1002 FT-1001 FT-3029。

　　2 Micromotion 質量流量計的工作原理

　　Micromotion 質量流量計根據不同的應用場合，傳感器可以分為E系列、D系列、T系列、F系列和R系列流量管，配合1700、2700、RFT9739等不同的變送器的組合使用，可以滿足用戶的各種應用要求。1700型號為單變量變送器，2700型號為多變量變送器。主要區別在輸出上，1700只能輸出質量流量到二次儀表顯示。而2700可以把質量流量，密度，頻率都輸出到二次儀表顯示。用戶可以根據自身工藝需求來進行選擇。

　　Micromotion 質量流量計由傳感器、變送器、顯示器三部分組成。通過激勵線圈使測量管產生振動，當流動的流體流過質量流量計的測量管時就會產生科氏力，在科氏力的作用下，測量管發生形變，通過測量管上的左右檢測線圈將扭曲信號轉變成電信號，并送到變送器作進一步的處理。

車用天然氣艾默生質量流量計

　　圖（1）Micromotion 質量流量計原理圖

　　變送器的功能是把來自傳感器的低電平信號或二進制信號進行交換、放大并輸出與流量和密度成比例的4～20MA的標準信號，或頻率/脈沖信號，或數字信號。如果變送器與傳感器分開的，兩者需要用電纜連接，且距離不能超過300M，避免信號在遠距離傳輸中受到衰減和干擾。

　　顯示器或其他終端裝置是接受變送器來的信號，通常以數字的形式顯示被測流體的瞬時流量，累積流量，質量流量，密度，溫度等信號。

　　3 Micromotion 質量流量計優點：

　　（1）能夠直接測量質量流量，不受溫度、壓力、粘度和密度等因素的影響，儀表的測量精度高可達到0.1%～0.2%。

　　（2）沒有可動的機械部件，雖然檢測管具有振動，但振幅很少，不會因為摩擦而影響測量后果。

　　（3）應用范圍廣泛，除測一般介質外，還可以測高粘度的流體，漿液，并可以測氣體。

　　（4）可調量程比寬，可達到1：100.

　　（5）對流體的流速分布不敏感，不受層流和紊流工況的影響，安裝儀表前后不需要直管段。

　　（6）在測量流量的同時，還可以獲得介質的密度信號，測量流體的在線密度不需通過其他技術進行周期性采樣。

　　（7）可以測雙向流體。

　　Micromotion 質量流量計不足之處：

　　（1）傳感器零點不穩定形成零點漂移，影響其精確度的進一步提高，使得許多型號儀表只得采用將總誤差分為基本誤差和零點不穩定度量兩部分。

　　（2）傳感器不能用于測量低密度介質和低壓氣體；液體中含氣量超過某一限制（按型號而異）會顯著著影響測量值。

　　（3）傳感器對外界振動干擾較為敏感，為防止管道振動影響，大部分型號傳感器的流量傳感器安裝固定要求較高。

　　（4）不能用于較大管徑，目前尚局限于150（200）mm 以下。

　　（5）測量管內壁磨損腐蝕或沉積結垢會影響測量精確度，尤其對薄壁管測量管的傳感器更為顯著。

　　4 Micromotion 質量流量計的安裝注意事項：

　　（1）質量流量計是通過傳感器的振動來實現測量的，為了防止外界的干擾，儀表安裝地點不能有大的振動源，并應采取加固措施來穩定儀表附近的管道。

　　（2）質量流量計工作時需要利用激勵磁場，因此它不能安裝在大型變壓器，電動機，機泵等產生較大磁場設備附近，至少要和它們保持0.6～1.0m以上距離，以免受到干擾。

　　（3）質量流量計的傳感器和管道連接時不應有應力存在（主要是扭力），傳感器連接工藝件和工藝管道時，無應力安裝是至關重要的。特別注意減少工藝連接件上的應力，將工藝管道與法蘭正確對準，保持同軸可減少應力。在傳感器附近工藝管道上的閥門或泵都需要有自己的支撐物，不能用傳感器的安裝底板或工藝過程的連接件來支撐泵或閥門。

　　（4）傳感器在管道中串聯使用時，兩串聯安裝的傳感器要采用管卡子固定，這樣可以避免當一個傳感器內管的振動通過管道傳到另一個傳感器。

　　（5）直管質量流量計垂直安裝，這樣儀表停用時可使測量管道排空，以免結垢，如果水平安裝，則需要將兩根測量管處于同一水平面上。

　　（6）彎管流量計水平安裝時，如果測量液體時，則應外殼朝下，以免測量管內積聚氣體，如果測量氣體，則外殼朝下，以免測量管積聚冷凝液。

　　（7）為使調零時沒有流動，傳感器上下游設置截止閥，并保證無泄漏。控制閥應裝在傳感器下游，傳感器保持盡可能高的靜壓，以防止發生氣蝕和閃蒸。

　　5變送器參數組態

　　利用HART275或者HART375對變送器進行參數組態，在組態時必須將傳感器銘牌上的流量標定系數、密度標定系數、K1、K2、D1、D2等參數通過HART手操器正確的輸入到變送器里面去。設置好測量范圍、參數單位、小信號切除量、儀表系數等等參數。組態菜單如下圖

　　6 結合公司在應用中的情況，Micro Motion質量流量計主要表現為計量準確度高、可靠性強、維護量小的優點，但在長期使用中也難免發生一些故障。對出現的故障經常采用的查找方法如下：

　　6.1檢查傳感器、核心處理器、流量變送器的接線是否牢固可靠，接地線是否正常。供電電源是否正常，有24VDC供電與220VAC供電兩種。我公司大部分采用的是24VDC供電，FT6575為220VAC供電。

　　6.2檢查流量變送器的參數設置

　　儀表系數（meter factors）：該系數包括質量流量系數（mass factor）、體積流量系數（vol factor）、密度流量系數（dens factor），出廠默認值都為“1"，一般在使用時不需要修改，如果要進行壓力修正，我們可以根據現場應用壓力與出廠標定壓力計算來修改。FT-1001一直無法顯示質量流量，終查到的原因是質量流量系數為“0"所致，將質量流量系數改為“1"后就工作正常了。

　　流量標定系數：流量標定系數應與傳感器銘牌或法定計量檢定機構檢定證書上的流量標定系數一致，才能保證準確的測量流量。注意，不同型號傳感器之間的流量標定系數相差很大。

　　密度系數：密度系數必須與傳感器銘牌上的密度系數相同，以保證流量變送器顯示準確的密度。

　　量程：根據工藝實際使用情況，正確組態流量變送器的流量范圍。

　　流量切除：一般情況下，流量切除參數應該等于傳感器大流量的0.05%。如果等于傳感器大流量0.05% 的流量切除參數證明不實用，可輸入一個較高或較低的流量切除參數。可通過設置質量流量計的流量切除參數和流量計調零來抑制零漂。

　　如果檢查為質量流量變送器損壞，更換新的流量變送器時，不需要重新設置參數，因為所有的參數組態數據都是儲存在傳感器的核心處理器中。

　　6.3流量計調零：

　　在質量流量計投入正常使用之前，沒進行流量計調零操作，可能會使質量流量計產生不應有的誤差。在執行流量計調零操作步驟前，應正確安裝傳感器，給流量變送器送電，并使流量變送器至少預熱30min，讓被測流體通過傳感器，直到傳感器溫度讀數與被測流體溫度基本一致為止。使傳感器測量管*充滿正常操作條件下（如溫度、密度和壓力等）的被測流體，先關閉傳感器下游截止閥，然后關閉傳感器上游截止閥，保證傳感器內被測流體*靜止。在流量計調零操作時有流體通過傳感器會導致流量計調零不精確，從而影響質量流量計測量準確度。如果質量流量計調零失敗，必須消除傳感器測量管未充滿、流體不*靜止等不合理因素，然后重新調零。

　　測量管內壁結構結垢或漂移沉積也會影響測量精確度，因此要定期清洗。

　　6  結束語

　　艾默生 Micromotion 質量流量計具有高精度，穩定性能好，維護量小，使用壽命長的特點，充分理解其工作原理及特性，通過平時工作中遇到的故障現象總結維護經驗，利用大修及時清除流量傳感器管里面的污垢，以保證在生產使用過程正常工作。正確的安裝和合理的使用維護才能保證對流量測量的良好效果，為工業自動控制和貿易交接提供準確的流量數據。