[導讀] 本文主要介紹質量流量計的基本原理以及在日常使用過程中的故障處理，隨著現代計量水平的日益提高，流量計也使用得越來越廣泛，希望本文對廣大用戶提供一些幫助。
前言
本文主要介紹質量流量計的基本原理以及在日常使用過程中的故障處理，隨著現代計量水平的日益提高，流量計也使用得越來越廣泛，希望本文對廣大用戶提供一些幫助。
一、 質量流量計結構原理
在工業生產過程中，有時需要測量流體的質量流量，如化學反應的物料平衡、熱量平衡、配料等，都需要測量流體的質量流量。質量流量是指在單位時間內，流經封閉管道截面處流體的質量。用來測量質量流量的儀表統稱為質量流量計。
質量流量計由傳感器，變送器及數字指示累積器等三部分組成。傳感器根據科里奧利效應制成的，由傳感管、電磁驅動器、和電磁檢測器三部分組成。電磁驅動器使傳感器以其固有頻率振動，而流量的導入使u形傳感器在科氏力的作用下產生一種扭曲，在它的左右兩側產生一個相位差，根據科里奧利效應，該相位差與質量流量成正比。電磁監測器把該相位差轉變為相應的電平信號送入變送器，經濾波、積分、放大等電量處理后。轉變成與質量成正比的4-20mA模擬信號和一定范圍的頻率信號兩種形式輸出。
質量流量計的測量原理以牛頓第二運動定律為基礎
F=ma
式中 F-流體作用力; m-被測介質質量; a-加速度。
當流體通過兩個平行的測量管時，會產生一個與流速方向橫向的加速度及相應的科里奧利力，該力使測量管振蕩而發生扭曲，這一扭曲現象被稱之為科里奧利現象。
根據牛頓第二運動定律，測量管扭曲量的大小是完全與流經測量管的質量流量的大小成正比的。當流體流過測量管時，流體就會受到科里奧利力的作用，測量管里流體所受科里奧利力的反作用，產生進口和出口的相位差。當流體為零時，測量管在固有頻率下振動，測量管不產生扭曲，流體進口和出口的相位差為零。當有流體流經測量管時進口處管子振動減速，出口處管子振動加速，進口與出口產生相位差。當質量流量增加時該相位差也增加。通過安裝于進口和出口測量管上電磁信號檢測器可測得相位差。
質量流量計的特點：
? 對示值不用加以理論的或人工經驗的修正;
? 輸出信號僅與質量流量成正比例，而與流量的物性(如溫度、壓力、粘度、密度雷諾數等)無關;
? 與環境條件(如溫度、濕度、大氣壓等)無關;
? 只需檢測、處理一個信號(即儀表的輸出信號)，就可進行遠傳和控制;
? 只需一個變量對時間進行積分，所以流量的積算簡單等等。
二、 工作環境
工作環境溫度限制在-37 ºC——60ºC
三、 技術參數
Power supply：85-265VAC
50/60 HZ
18-100VDC
四、 面板顯示說明
SCROLL 滾動按扭
SELECT 選擇按鈕
UNIt of measure 公稱單位
一般對于儀表維護人員，建議用軟件或手操器對質量計進行維護，屏蔽掉一些面板操作，這是因為現場操作人員在使用過程容易去操作而使流量計出現故障，關于用軟件操作，筆者就在《ProLinkⅡ調節質量流量計操作方法》一文中詳細介紹過了，下面簡單介紹一下使用面板對質量流量計累積量清零操作：
累積量就停止累積，如果按了STOP就后要使累積量再開始計數就必須在按START鍵，否則累積量就停止累積，然后按SCROLL鍵屏幕就會顯示EXIT鍵，按SELECT就退回到正常畫面。
五、 接線方式
我廠使用的是羅斯蒙特公司生產的質量流量計，此流量計無需直管段或整流設備，是一體型傳感器和變送器為特色。易于安裝。帶MVD技術的新型1000系列變送器，可用4芯電纜將變送器遠傳300米處，可將傳感器安裝在管線的任何位置。我們采用的是毫安輸出信號。比較方便將信號引入中控室DCS系統。現場表有標準顯示，可顯示瞬時流量、密度、累積流量等。還可在顯示面板重新設置內置累積器。流量計可使用HART通訊協議可作為Bell202多點網絡的一部分進行安裝。
采用的四線制，兩根電源線，兩根信號線，接在質量流量計的下面端子上，1，2接信號線，9，10接電源線，7，8接服務端口端(使用ProLink Ⅱ軟件)，5，6接RS-485端，1，2可以接HART/Bell202端。在使用1，2、5，6時可以并聯一250-600歐電阻。
六、 故障處理
一般情況下質量流量計是不會出現故障的，出現故障也不要緊，仔細分析原因就能使問題得到解決，比如工況有沒有發生變化，有沒有過氣，是不是剛校驗回來使用的等等，下面簡單介紹幾種故障及處理：
1、硬件故障
若出現誤差偏大，積算器顯示不亮或不增值，顯示器空白位等現象，其原因：
a. 安裝不規范，可直接導致流量計零漂，如質量流量計安裝在泵出口處較近，傳感器支撐強度不夠，連接法蘭焊接不當產生應力信號，電纜受電磁干擾。
b. 接線問題
若出現顯示器不亮現象，應檢查積算器電源連線，若出現保險絲被燒，應確認輸入電壓與標準電壓標稱值，交直流形式是否一致。又若出現積算器不隨流量增加時，應檢查積算器接線，若積算器裝有正/反向程序，應檢查流量計接線，因流量計接線不正確，會使積算器在反向流時不遞增。
c. 工藝介質變化
若測量介質出現夾氣，氣化或兩相流等現象，變送器會出現報警顯示，嚴重時，傳感器停止工作。
d. 變送器失效。
e. 傳感器失效。
f. 管道吹掃問題。
2、 軟件問題
對于剛校驗完的流量計安裝使用前一定要注意在當前工況下的零點校驗，必須保證流量計中充滿介質后關閉兩端截止閥才能零點標定，具體的方法有很多種，面板操作、手操器以及使用ProLink Ⅱ軟件。
a. 零點校準有誤。
b. 參數設置有誤。
c. 電源的脈沖波動。
d. I/O組態有誤(一定要注意量程)。
e. 操作有誤。
以上僅是個人在維護質量流量計的一些淺見，如有不足之處還望大家多多包涵。
參考文獻
1 樂嘉謙主編.儀表工手冊.第二版.北京：化學工業出版社，2004
2 質量流量計英文說明書