质量流量计基础培训教材.docx
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质量流量计基础培训教材
质量流量计使用与维护培训
一、质量流量计功能：
可直接测量连续测量介质的质量流量、密度、温度。
通过直接测量变量可推算出：
体积流量、累积量。
二、质量流量计的组成：
传感器+变送器
我司使用的质量流量计型号：
变送器：
1700；传感器：
DS600CMF300CMF400CMFHC2CMF010F300R025
DS600：
码头一万吨PX管线、去PTA质量流量计，8万吨卸石脑油流量计等
CMF系列：
液化气气相返回线、抽余油、重芳烃等
F系列：
450单元卸汽车质量流量计
R系列：
1700变送器：
三、质量流量计工作原理：
1温度测量：
变送器安装应在温度为-40至60℃的环境中。
在保温伴热的过程中，一定不能超过
-40至60℃，否则会影响传感器测量。
也容易损坏传感器。
2质量流量测量：
传感器内是U型流量管（上图），在没有流体流经流量管时，流量管由安装在流量管端部的电磁驱动线圈驱动，其振幅小于1mm，频率约为80Hz，流体流入流量管时被强制接受流量管的上下垂直运动。
在流量管向上振动的半个周期内，流体反抗管子向上运动而对流量管施加一个向下的力；反之，流出流量管的流体对流量管施加一个向上的力以反抗管子向下运动而使其垂直动量减少。
这便导致流量管产生扭曲，在振动的另外半个周期，流量管向下振动，扭曲方向则相反，这一扭曲现象被称之为科里奥利（Coriolis）现象，即科氏力。
根据牛顿第二定律，流量管扭曲量的大小完全与流经流量管的质量流量大小成正比，安装于流量管两侧的电磁信号检测器用于检测流量管的振动。
当没有流体流过流量管时，流量管不产生扭曲，两侧电磁信号检测器的检测信号是同相位的（下图）；当有流体流经流量管时，流量管产生扭曲，从而导致两个检测信号产生相位差（下图），这一相位差的大小直接正比于流经流量管的质量流量。
3密度测量：
流量管的一端被固定，而另一端是自由的。
这一结构可看做一重物悬挂在弹簧上构成的重物/弹簧系统，一旦被施以一运动，这一重物/弹簧系统将在它的谐振频率上振动，这一谐振频率与重物的质量有关。
质量流量计的流量管是通过驱动线圈和反馈电路在它的谐振频率上振动，振动管的谐振频率与振动管的结构、材料及质量有关。
振动管的质量由两部分组成：
振动管本身的质量和振动管中介质的质量。
每一台传感器生产好后振动管本身的质量就确定了，振动管中介质的质量是介质密度与振动管体积的乘积，而振动管的体积对每种口径的传感器来说是固定的，因此振动频率直接与密度有相应的关系，那么，对于确定结构和材料的传感器，介质的密度可以通过测量流量管的谐振频率获得。
科氏质量流量传感器振动管测量密度时，管道钢性、几何结构和流过流体质量共同决定了管道装置的固有频率，因而由测量的管道频率可推出流体密度。
4质量流量计几个常见系数的含义：
流量标定系数Kflow：
1微秒相差所对应的流量（单位：
g/s）。
零流量偏置系数Kzero：
传感器物流量时的相差。
温度修正系数ftc：
温度变化100度时由于流量管刚性变化而引起的流量百分比误差。
变送器的质量流量计算：
Kflow×（△t-Kzero）×（1-T℃×ftc）。
密度标定系数：
K1：
测量管注入低密度标定介质（空气）时的管道周期。
D1：
低密度标定介质的密度。
K2：
测量管注入高密度标定介质（水）时的管道周期。
D2：
高密度标定介质的密度。
Tc：
温度变化100度时由于流量管刚性变化而引起的密度百分比误差。
四、流量计安装：
相对于其他类型的流量计，质量流量计具有安装简便、易于使用、测量精度高以及直接
质量测量等优点，尤其是没有直管段要求的特点，用户可因地制宜的选择安装位置，节
约安装成本。
安装位置应避免电磁干扰。
传感器、变送器的安装位置以及电缆铺设应尽量远离易产生
强电磁场的设备，如大功率马达、变压器设施、变频设备等。
工艺管道应对中，两侧法兰应平行。
严禁用传感器硬行拉直上、下游工艺管道，否则将
影响测量甚至损坏传感器。
另外在两侧的工艺管道近法兰处（约2～10倍管径处）应有
稳固的支撑。
在传感器的上、下游管道上，建议安装截止阀及旁路以方便调零、日常维护及确保传感
器在不工作时亦可处于满管状态。
使用流量计下游的调节阀进行流量控制。
在测量易汽化介质时，流量计下游建议安装压力表，供检查下游压力，流量计后建议工
艺管与流量计保持同口径一段距离，以及流量计后有阀门可以用以调节适当的背压，防
止汽化或气穴发生。
若介质在流量计中发生汽化或气穴将影响测量精度，严重时导致流
量计无法正常工作。
1安装方向：
流量计和进行双向测量，传感器上的流向指示箭头用来帮助你组态变送器的流量方向，在可能的情况下，安装时尽可能使箭头的方向与实际流向一致。
2安装位置：
3电气连接：
系统连接示意：
传感器与变送器连接：
变送器接口图：
变送器输出接线：
五、变送器使用和组态
1变送器面板元件组成：
2变送器光感开关操作
变送器面板上的Scroll和Select光感开关用来控制变送器的各种显示，把手指放在开关前面的玻璃上即可激活开关，当单个开关激活时光感开关指示灯为固定的红色。
两个开关同时激活时为闪烁的红色。
显示菜单：
要想进入显示菜单，同时激活Scroll和Select开关，开关指示灯闪烁。
保持激活这两个开关，直到屏幕上出现SEEALARM或OFF-LINEMAINT。
使用Scroll开关可以在各个选项间切换，当到达你希望的选项时，使用Select开关进入该选项
，如要退出显示菜单，同时激活Scroll和Select开关，直到屏幕显示过程变量。
3连接375通讯器到变送器
要直接将HART手操器接到变送器的通讯端：
1．打开本质安全的接线腔的盖子。
注：
HART手操器必须通过一个250-600Ω的电阻连接。
在连接时请加上电阻。
2．将HART手操器的导线接到变送器接线端1和2，见图B-1。
图B-1接到通讯端
输出接线端和输出类型
端子
1700型输出类型
2700型输出类型
通讯协议
1和2
毫安/Bell202
（1）
毫安/Bell202
（1）
HART协议
3和4
频率输出
•频率输出（缺省）
•离散输出
无
5和6
不使用
毫安
无
（1）Bell202信号叠加在毫安输出上。
六、流量计启动
1上电
打开流量计电源后，流量计会自动执行诊断程序，如果流量计无异常情况，变送器上的状态指示灯变绿并开始闪烁。
流量计需要预热20分钟以后才可投入测量。
2零点标定
零点标定的目的是在无流量情况下给流量计确定一个基准点，太长的标零时间（可修改的参数）会使零点标定更准确，但也会由于嘈杂流量的原因造成标零失败。
太短的标零时间虽然可以保证标零的成功率但会减低标零精度，建议标零时间使用工厂的默认值。
准备零点标定：
让工艺介质流过传感器，使传感器的温度达到正常工艺的操作温度。
关闭传感器下游截止阀。
保证测量管中充满介质。
保证工艺介质完全停止流动。
关闭下游截止阀。
开始零点标定：
使用375通讯器
六、流量计组态
1流量计特性化
流量计特性化是把与之连接的传感器的特性参数输入到变送器的过程，只有在传感器和变送器组合当中的某个部件更换时才进行此步骤。
输入的参数有：
传感器类型、各种标定系数等等。
用375进行特性化：
2组态测量单位
对于质量流量、体积流量、密度、温度等参数应选择适合你应用的单位，累计量和库存量单位有系统根据你选择的流量单位自动确定。
例如，如果你选择的流量单位是kg/h，那么累计量的单位就是kg。
基本组态项目：
1.组态测量单位，根据需要选择过程变量的测量单位，包括质量流量、体积流量、温度、密度等；
2.组态毫安输出或脉冲输出的过程变量；
3.组态毫安输出和脉冲输出对应的量程；
4.回路测试（如果需要数据远传）；
注：
上述基本组态项目可通过变送器的显示器、275/375手操器或ProlinkⅡ2.x软件完成。
5.组态显示器的显示变量和功能。
注：
上述组态项目可以只能通过275/375手操器或ProlinkⅡ2.x软件完成。
其他组态项目
1.组态小流量切除值，包括质量流量，体积流量，密度等；
2.组态过程变量的阻尼和附加阻尼；
3.组态气体测量单位单位及特殊单位（例如气体应用）；
4.组态流向；
5.组态团状流和故障输出；
6.组态仪表系数；
注：
上述组态项目可以只能通过275/375手操器或ProlinkⅡ2.x软件完成。
7.仪表调零（并不总是需要）。
注：
上述基本组态项目可通过变送器的显示器、275/375手操器或ProlinkⅡ2.x软件完成。
3组态电流输出
与电流输出组态有关的参数：
过程变量
上限值（URV）和下限值（LRV）
小信号切除CUTOFF（只是在过程变量为流量时有效）
故障指示和故障值
附加阻尼时间
注：
在组态电流输出时，首先应该组态过程变量。
阻尼时间的定义：
阻尼值是以秒为单位的周期时间，在这个周期内过程变量输出的变化是实际变化量的63%。
阻尼时间可以帮助变送器消除小而快的测量值波动。
小信号切除CUTOFF的定义：
CUTOFF参数规定了最小的质量流量和体积流量值，低于CUTOFF的流量值被变送器按照零流量输出。
4组态频率输出
过程变量
输出比例
脉冲宽度
极性
故障指示
4.1输出比例组态
频率输出比例规定了输出脉冲和流量单位的关系。
共有3种组态方式：
Frequency=flow
Pulsesperunit
Unitsperpulse
如果使用了Frequency=flow组态方式，你首先应该组态TVfrequencyfactor和TVratefactor这两个参数。
其中：
适用于你的应用场合的最大流量。
TVfrequencyfactor:
TVratefactor÷T×N
T:
把流量单位时间转换成秒的转换系数。
N:
二次仪表中每个流量单位的脉冲数。
计算出来的TVfrequencyfactor数值必须在0-10000HZ范围内.如果计算值小于1HZ,重新组态二次仪表的脉冲数/流量单位设定值变大；.如果计算值大于10000HZ,重新组态二次仪表的脉冲数/流量单位设定值变小；
4.2脉冲宽度组态
最大脉冲宽度定义了变送器发送到频率接收仪表脉冲波的有效部分时间间隔，根据极性设置的不同，有效部分可以是高电平或0V。
可根据脉冲接受仪表的情况改变脉冲宽度。
最大脉冲宽度可设置为0或在0.5-277.5毫秒之间。
4.3组态输出极性
输出极性组态控制输出怎样表明有效状态（ON）.Activehigh或Activelow
5组态流量方向
流量方向的组态决定了在零流向、正流向、反流向情况下，变送器流量输出的形式、与累积的加减关系。
组态的参数如下：
Forward（正向）
Reverse（反向）
AbsoluteValue（绝对值）
Bidirectional（双向）
NegateForward（非正向）
NegateBidirectional（非双向）
当变送器流向组态为Forward（正向）时：
如果实际流量与传感器箭头方向一致，流量增加输出增加；如果实际流量与传感器箭头方向相反，流量增加输出不变（4毫安或0HZ）；
当变送器流向组态为Reverse（反向）、NegateForward（非正向）时：
如果实际流量与传感器箭头方向相反，流量增加输出增加；如果实际流量与传感器箭头方向一致，流量增加输出不变（4毫安）；
当变送器流向组态为AbsoluteValue（绝对值）、Bidirectional（双向）、NegateBidirectional（非双向）时：
无论实际流量与传感器箭头方向是否一致，流量增加输出增加；
七、使用变送器
MicroMotion建议在正常操作情况下，定期对一下过程变量进行记录，有助于你识别过程变量的异常高或低，并帮助你微调变送器组态。
流量
密度
温度
测量管频率
检测电压
驱动增益
7.1查看变送器状态和报警
使用变送器显示和状态LED可以查看报警：
变送器上部LED状态报警优先权
绿色
无报警-正常操作状态
绿色闪烁
报警已消失但未确认
黄色
已确认的低级别报警
黄色闪烁
未确认的低级别报警
红色
已确认的高级别报警
红色闪烁
未确认的高级别报警
在显示上查看报警：
1.同时激活并按住Scroll和Select直到出现SEEALARM显示。
2.按Select.
3.如果ACKALL显示出现,按Scroll.
4.如果NOALARM显示出现,去步骤6.
5.按Scroll查看清单中的报警
6.按Scroll直到显示EXIT。
7.按Select.
确认报警
1.同时激活并按住Scroll和Select直到出现SEEALARM显示。
2.按Select.
3.如果NOALARM显示出现,去步骤8.
4.如果想确认全部报警
a.按Scroll直到ACKALL?
.
b.按Select.
5.如果要确认单个报警
a.按Scroll知道要确认的报警出现
b.按Select.直到ALARM和ACK交替出现.
c.按Select确认报警
6.按Scroll直到EXIT出现
7按Select.
7.2查看累积量和库存量
1.要查看累积量，按Scroll直到TOTAL和测量单位出现。
2.要查看库存量，按Scroll直到TOTAL出现并且MASSI和测量单位交替出现。
表6-2状态报警及其解决方法
显示代码
HART手操器
ProLinkII软件
可能的解决方法
A1
EEPROMChecksum—CoreProcessor
（EPROM校验和—核心处理器）
EEPROMChecksum
（EPROM校验和）
流量计需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A2
RAMError—CoreProcessor
（RAM校验和—核心处理器）
RAMError
（RAM出错）
重新给流量计上电。
流量计可能需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A3
Sensorfailure
（传感器故障）
SensorFailure
（传感器故障）
检查测试点，见第96页
A4
Temperatureoutofrange（温度超出范围）
TemperatureOverrange
（温度超量程）
检查测试点，见第96页
A5
Inputoverrange
（输入超量程）
Inputoverrange
（输入超量程）
检查测试点，见第96页
A6
Fielddevicenotcharacterized
（现场设备未特征化）
NotConfigured
（未组态）
检查特征化。
请特别要仔细检查FCF和K1值，见第95页
如果问题仍然存在，请与高准公司联系，见第98页
A7
Realtimeinterruptfailure（实时中断故障）
RTIFailure
（RTI故障）
流变送器需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A8
Densityoutsidelimits
（密度超出限定范围）
DensityOverrange
（密度超量程）
检查测试点，见第96页
A9
Fielddevicewarmingup
（现场设备温度升高）
TransmitterInitializing
（变送器在初始化）
允许变送器温度升高。
当变送器准备好正常运行时，误差会消失的。
A10
Calibrationfailed
（标定失败）
CalibrationFailure
（标定故障）
重新给流量计上电，然后重新进行标定，见第96页。
A11
Excesscalibrationcorrection,zerotoolow
（标定校正过度，零点太低）
ZerotooLow
（零点太低）
重新给流量计上电，然后重新进行标定，见第96页。
A12
Excesscalibrationcorrection,zerotoohigh
（标定校正过度，零点太高）
ZerotooHigh
（零点太高）
重新给流量计上电，然后重新进行标定，见第96页。
A13
Processtoonoisytoperformautozero
（噪声太大，无法自动调零）
ZerotooNoisy
（零点噪声太大）
消除或减小机电噪声源，然后重新进行标定或调零。
噪声源有：
•机械泵
•电气干扰
•附近机械的振动效应
A14
Electronicsfailure
（电子故障）
TransmitterFail
（变送器故障）
流量计需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
表6-2状态报警及其解决方法（继续）
显示代码
HART手操器
ProLinkII软件
可能的解决方法
A15
Datalosspossible
（数据可能丢失）
DataLossPossible
（数据可能丢失）
重新给流量计上电
查看整个当前组态以确定丢失哪个数据。
对丢失数据或数据不正确的设置进行组态。
变送器可能需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A16
LineRTDOverrange
（管线RTD超量程）
TemperatureOverrange
（温度超量程）
检查测试点，见第96页
A17
CaseRTDOverrange
（箱体RTD超量程）
TemperatureOverrange
（温度超量程）
检查测试点，见第96页
A18
EEPROMChecksum—1000/2000（EEPROM校验和—1000/2000）
EEPROM
Checksum（EEPROM检验和）
流量计需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A19
RAMError—1000/2000
（RAM出错—1000/2000）
RAMError
（RAM出错）
重新给流量计上电。
变送器需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A20
CalibrationFactorUnentered（Flocal）
（未输入标定系数（Flocal））
NotConfigured
（未组态）
检查特征化。
特别要检查FCF值，见第76页。
A21
Unrecognized/UnenteredSensorType（K1）
（没有辨认出/未输入的传感器类型（K1））
NotConfigured
（未组态）
检查特征化。
特别要检查K1值，见第76页。
A22
EEPROMConfigCorrupt–CoreProcessor（EEPROM组态被破坏—核心处理器）
EEPROMChecksum
（EEPROM检验和）
流量计需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A23
EEPROMTotalsCorrupt–CoreProcessor
（EEPROM累积值被破坏—核心处理器）
EEPROMChecksum
（EEPROM检验和）
流量计需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A24
EEPROMProgramCorrupt–CoreProcessor（EEPROM程序被破坏—核心处理器）
EEPROMChecksum
（EEPROM检验和）
流量计需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A25
CoreProcessorBootSectorFault
（核心处理器自举区故障）
TransmitterFail
（变送器故障）
流量计需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A26
Sensor/XmtrCommunicationError
（传感器/Xmtr通讯错误）
SensorFailure
（传感器故障）
检查变送器和核心处理器间的接线。
可以交换一下接线，见第6页
A100
Analogoutput1satu-rated（模拟输出1饱和）
Analog1Saturated
（模拟1饱和）
改变mA输出标度，见第59页
A101
Analogoutput1fixed
（模拟输出1不变）
Analog1Fixed
（模拟1不变）
检查HART轮询地址，见第95页。
提醒正在进行回路测试。
A102
Driveoverrange
（驱动超出量程）
DriveOverrange
（驱动超出量程）
驱动增益过大，见第97页。
A103
Datalosspossible
（可能丢失数据）
DataLossPossible
（可能丢失数据）
重新给流量计上电。
查看整个当前组态以确定丢失哪个数据。
对丢失数据或数据不正确的设置进行组态。
变送器可能需要维修。
请与高准公司联系，见第98页
A104
Calibrationinprogress
（正在标定）
CalibrationinProgress
（正在标定）
允许流量计完成标定
表6-2状态报警及其解决方法（继续）
显示代码
HART手操器
ProLinkII软件
可能的解决方法
A105
Slugflow
（团状流量）
Slugflow
（团状流量）
等待被测介质中的团状流量清除
调节团状流量的限制范围和持续时间，以防止将来出错，见第48页
A106
Burstmodeenabled
（允许猝发模式）
BurstMode
（猝发模式）
不需要采取任何行动。
A107
Powerresetoccurred
（出现电源复位）
PowerReset
（电源复位）
不需要采取任何行动。
A108
Event1triggered
（事件1被触发）
Event1On
（事件1打开）
提醒报警状态
如果你确信事件是误触发的，请检查事件1的设置，见第45页。
A109
Event2triggered
（事件2被触发）
Event2On
（事件1打开）
提醒报警状态
如果你确信事件是误触发的，请检查事件2的设置，见第45页。
A110
Frequencyoverrange
（频率超量程）
FrequencySaturated
（频率饱和）
改变频率输出，见第63页。
A111
Freqoutputfixed
（频率输出固定不变）
FrequencyFixed
（频率不变）
提醒正在进行回路测试。
A112
Series1000/2000softwareupgrade
recommended
建议升级1000/2000系列的软件
NA
（无）
与高准公司联系
升级会员 