金属转子流量计选型与叶片清洗方法
金属转子流量计的选型
金属转子流量计当测量液体时,一般以标准状态下(20e),水来标注刻度;测量气体时,以标准状态(20e,绝压011013MPa)下,空气标注刻度。所以当对某一测量流体进行仪表选型时,应将其流量范围换算成标准状态下水或空气流量,然后根据换算后的流量范围对照金属转子流量计的标准刻度进行选型。下面以机械厂氧气计量系统中铆焊车间氧气用量为例说明。原始数据如下:
管径:Ф70@5;zui大用氧量:110m3/h;zui小用氧量:10m3/h;工作压力:113MPa;工作温度:30e;当地平均大气压:011MPa。
计算:
(1)氧气密度
(3)由金属转子流量计实际使用流体状况下的流量修正公式:
式中:ZS(ZSN)为被测气体在标准状态(工作状态)下压缩系数(一般情况ZSUZSN);QS为工况下氧气的实际流量;QN为标况下空气的实际流量;QN为标况下空气的密度(11293kg/m3);pN为标准大气压;TN为标准温度293115K;QSN为标况下氧气的密度(即Q20);pS为氧气实际工作压力(即p1);TS为氧气实际工作温度(即T1)。
对照金属转子流量计产品的选型说明书,选LZDH-25(315~35)zui合适。
三、二次表流量上限的设定
还是以铆焊车间用氧量为例,选用的二次表为济南中环自动化研究所生产的补偿式智能流量积算仪。中环表需设定的参数有:FH、PH、Ph、Ps、CH、Ch、Cs
其流量上限FH应为金属转子流量计刻度上限所对应的标准状态下的氧气流量,因为金属转子流量计的刻度为标准状态下空气标注,所以必须将其转换为标准状态下氧气流量。
QN上(QN下):即金属转子流量计按标准状态下空气标定的流量上(下)限。
按所选型号为LZDH-25(315~35)的金属转子流量计,氧气的测量范围为121711m3/h~127111m3/h。基本符合所提11m3~110m3的测量要求。
四、金属转子流量计在安装及使用过程中的注意事项
(1)流量计必须垂直安装,所测流体自下而上经流量计,进出口保证有5倍仪表口径的直管段,对于新安装的管路,流量计安装前应将管道冲洗干净。
(2)为便于检修和更换流量计,在仪表安装时需接旁道管路。
(3)在流量计上游应安装阀门,在下游5~10倍仪表口径处安装流量调节阀。对于小口径仪表在上游应安装过滤器,若被测介质中含有磁性物质,则应在流量计前安装磁过滤器。
(4)当被测介质较脏时,应及时清洗管子与浮子。
(5)金属转子流量计的测量准确度一般为215级,当要求测量准确度较高时,则不宜选择金属转子流量计。
五、结束语
金属转子流量计的使用,解决了小流量无法准确计量的难题,使能源计量工作更加完善,也为各二级厂矿的成本核算提供了更加可靠的结算数据。
金属转子流量计的使用较为广泛，在易燃、易爆、高温、高压和强腐蚀介质环境中都可使用。由于测量检测环境恶劣，为保证测量精度，流量计在投用前准备、使用中的维护和停用后需进行清洗保养。对转子这种微小精密部件的清洗通常使用化学试剂清洗法及电磁感应法。试剂清洗易产生化学反应效应，电磁感应法则产生电化学现象、极化电势和触媒作用，都会影响流量计的测量精度甚至产生二次污染破坏流量计。
等离子清洗是一种全新的高科技技术，利用等离子体轰击被清洗物表面来达到常规清洗方法无法达到的效果。等离子清洗在橡胶塑料、汽车、电子、医疗、纺织纤维乃至航空航天领域已得到广泛使用。本文将结合等离子清洗的优势特点，讨论等离子清洗转子叶片的可行性及技术优势，为维护金属转子流量计提供安全实用的方式方法[2]。
1? 流量计量技术及流量计
能量转换是一切生产过程和科学实验的基础，流量和压力、温度并列称为三大检测参数。对于已知流体，只要掌握这三个参数就可通过计算得出其具有的能量，所以在能量转换的测量中必须准确测量这三个参数。因此流量计和压力、温度仪表一样成为非常重要的应用。
1.1流量计现状、分类与常用术语
测量流体流量的仪器为流量计，可测量流量的体积和质量。进入新世纪，由于工业发展对能量计算的需求急剧增长，促使流量仪表在测量原理逐渐成熟背景下发展出多种类型稳定可靠的产品。
传统流量计有差压式流量计、容积式流量计、浮子流量计、叶轮式流量计以及插入式流量计。新型流量计有超声波流量计、流体振动流量计、科里奥利质量流量计、热式流量计、电磁流量计等。虽然现有流量计种类众多并各具特点，但是研发一种适应所有测量需求的流量计依然是业界追求的目标[3]。
流量计常用术语有流量范围、仪表系数、流量系数、压力损失、线性度、误差与精度、重复精度。
1.2转子流量计结构
转子流量计主要由表头与主体两部分组成，主体结构如图1所示。
1-上端盖 2-磁力联轴器 3-主体壳 4-上分流箱??? 5-转子??? 6-拨盘???
7-偏心轴 8-偏心盘 9-中心轴 10-? 下分流箱
1.3转子流量计工作原理及误差特性
转子流量计一部分是由下至上逐渐扩大的锥管，另一部分是锥管中可以上下自由移动的转子。工作中被测流体经锥管下端流入冲击转子所产生的作用力将转子托起升高。同时，被测流体流经锥形管壁间的环形断面，从上端流出。转子受力处于平衡状态停留在某一高度位置与所通过的流量有相对应的关系。所以，通过观测转子在锥形管中的位置来求得当时的流量值。
由于实测时V是未知的，所以常用相对误差来表示 ：
V=Nv 式中I流量计示值 ；V实际通过流量计值 ；N计量元件旋转次数 ；v每转一周排除流体体积。
2流量计维护
流量计的维护中对仪器设备元件的清洗是保证其正常
工作的重要手段。安全的维护保养工作可保证仪器的测量精
度，延长使用寿命，减少对工作、自然环境污染。
2.1等离子清洗技术
等离子清洗plasma cleaner也叫等离子表面处理。等离子体是物质的第四态，不同于物质的固液汽三态，等离子体包括离子、电子、原子、活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子等。等离子清洗即是利用这些活性组分来处理清洗物表面，实现清洁、涂覆、改性、光刻胶灰化的目的。其工作原理是在真空腔室中，射频电源在压力下起辉产生无序的高能量等离子体轰击被清洗物体表面。
清洗结构由控制单元、真空腔及真空泵组成。其中控制电源频率有40KHz、13.56MHz、2.45GHz三种，系统控制有半自动控制、电脑控制、PLC控制。真空腔由不锈钢及石英腔两种材质，真空泵也分干泵和油泵两种。
2.2等离子清洗技术优势
⑴经等离子清洗后被清洗物是干燥的，无需像其它清洗方法再进行干燥处理，提率。
⑵使操作者远离有害试剂的危害，降低对环境的污染。
⑶避免湿法清洗的直接接触使微小精密部件破损变形。
⑷等离子体的无序性使它可以深入清洗微细孔眼及凹陷部位，对清洗物形状没有要求且清洗效果优于试剂清洗。
⑸工艺流程短，只有几分钟，极大提率。
⑹工作真空条件约100Pa，容易达到要求，设备成本低性价比高于有机溶剂洗发。
⑺适用材料广泛，金属、半导体、氧化物、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酯、环氧树脂等高聚物都可以适用等离子体处理。
⑻可改善材料表面性能，提高润湿性和膜粘着力等。
2.3等离子清洗技术应用
清洗设备产生的等离子体在真空环境下的活性能量几乎破坏所有的化学键，在所有暴露表面引起化学反应。清洗过程中，无机气体被激发为等离子态，气相物质吸附在固体表面，被吸附基团与固体表面分子解析形成气相，反应残余物脱离表面。
实验中，金属转子叶片上的水、泥附着物彻底得到清除，去除表面难挥发油污，提高了表面活性。通过测量，转子的重量、显微形状、表面平整度都没有明显变化。使用效果优于试剂清洗法。
3结语
等离子清洗技术在橡胶行业应用也非常成熟，实验中借鉴其它行业领域的应用经验，解决了清洗金属转子体积小、形状特殊、易腐蚀变形等难题。使清洗转子叶片达到、简单、安全的目的。使离子清洗技术的应用更加普及并拓宽了范围。