質(zhì)量流量計(jì)的原理及特點(diǎn)
流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生一個(gè)力，它是科里奧利在1832年研究輪機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，簡稱科氏力。質(zhì)量流量計(jì)以科氏力為基礎(chǔ)，在傳感器內(nèi)部有兩根平行的流量管，中部裝有驅(qū)動(dòng)線圈，兩端裝有檢測(cè)線圈，變送器提供的激勵(lì)電壓加到驅(qū)動(dòng)線圈上時(shí)，振動(dòng)管作往復(fù)周期振動(dòng)，工業(yè)過程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動(dòng)管，就會(huì)在振管上產(chǎn)生科氏力效應(yīng)，使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，安裝在振管兩端的檢測(cè)線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)的相位差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。計(jì)算機(jī)解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時(shí)，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。
2 變送器選擇
質(zhì)量流量計(jì)從結(jié)構(gòu)上主要分為傳感器部分及變送器部分，用戶根據(jù)自身的需求選擇相應(yīng)的產(chǎn)品，micromotion質(zhì)量流量計(jì)變送器主要分為現(xiàn)場(chǎng)安裝式、支架或面板安裝式、導(dǎo)軌安裝式，下面主要介紹適于現(xiàn)場(chǎng)安裝的1700變送器及2700變送器。
2.2 2700變送器
與1700變送器相比功能更加強(qiáng)大，相對(duì)價(jià)格更高，變送器包含三個(gè)輸出通道，分別為通道A、通道B、通道C，根據(jù)廠家代碼信息可知2700xxxx第四位代碼表示變送器輸出選項(xiàng)，可選A、B、C、D、E、G、N、2、3、4。A選項(xiàng)對(duì)應(yīng)三個(gè)輸出通道分別為ma輸出、頻率或離散輸出、RS485通訊，B選項(xiàng)對(duì)應(yīng)三個(gè)輸出通道分別為ma輸出、ma輸出/頻率或離散輸出（默認(rèn)ma）、頻率輸出/離散輸出或離散輸入（默認(rèn)頻率）。C選項(xiàng)對(duì)應(yīng)三個(gè)輸出通道分別為ma輸出、ma輸出/頻率或離散輸出（用戶自定義）、頻率輸出/離散輸出或離散輸入（用戶自定義），D選項(xiàng)對(duì)應(yīng)三個(gè)輸出通道分別為ma輸出（本安）、頻率輸出或離散輸出、ma輸出（本安），E/G/N選項(xiàng)主要適用于總線儀表，分別對(duì)應(yīng)不同總線類型，在這里不做討論，2/3/4選項(xiàng)增加了無線hart通訊接口，其他參數(shù)與A/B/D對(duì)應(yīng)，不詳細(xì)說明，毫安輸出可組態(tài)選項(xiàng)為質(zhì)量流量、體積流量、氣體標(biāo)準(zhǔn)體積流量、溫度、密度等15個(gè)參數(shù)，頻率輸出可組態(tài)選項(xiàng)為質(zhì)量流量、體積流量、氣體標(biāo)準(zhǔn)體積流量、溫度修正體積流量等7個(gè)參數(shù),通過以上總結(jié)可知2700變送器如要實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量與密度同時(shí)輸出可以通過組態(tài)**組模擬量通道，選擇密度作為輸出變量，接入控制系統(tǒng)即可，另外也可通過RS485通訊的方式實(shí)現(xiàn)，方法與1700變送器一致，還可以通過讀取HART變量來實(shí)現(xiàn)，如果使用了HART變量，要注意改變了毫安輸出過程變量的組態(tài)將會(huì)同時(shí)改變HART上等變量(PV)和HART三級(jí)變量(TV)的組態(tài)。根據(jù)2700變送器說明書，通過手操器將2700變送器HART二級(jí)或四級(jí)變量設(shè)置為密度，在控制系統(tǒng)讀取相應(yīng)的HART變量即可實(shí)現(xiàn)。
3 方案比較
綜合上述分析，使用1700變送器實(shí)現(xiàn)上傳至控制畫面僅僅只有一種方案，即訂購1700變送器時(shí)輸出選項(xiàng)選擇A型號(hào)，利用RS485通訊方式，讀取密度對(duì)應(yīng)地址方可實(shí)現(xiàn)；使用2700變送器實(shí)現(xiàn)密度上傳至控制畫面有三種方案，分別為組態(tài)**組ma通道選擇密度作為輸出變量、建立控制系統(tǒng)與變送器RS485通訊，讀取密度對(duì)應(yīng)地址變量、組態(tài)HART二級(jí)或四級(jí)變量為密度，讀取HART變量，下面就三種方案進(jìn)行比較
3.1 穩(wěn)定性
利用可組態(tài)**組ma輸出，接入控制系統(tǒng)AI通道，無疑是上述方案中*為穩(wěn)定的，避免通訊延遲，數(shù)據(jù)丟包，同時(shí)能夠提供較高的測(cè)量精度（小數(shù)點(diǎn)后4位），可選擇2700變送器輸出選項(xiàng)為B/C/D/3/4。
3.2 便利性
組態(tài)HART二級(jí)或四級(jí)變量為密度，通過控制系統(tǒng)讀取HART變量來實(shí)現(xiàn)，無疑是*為便利的，不需要額外鋪設(shè)**組通道電纜，不占用控制系統(tǒng)AI通道，且具備較高的精度（小數(shù)點(diǎn)后4位），可選擇2700變送器輸出選項(xiàng)為A/B/C/D/2/3/4，因?yàn)槭峭ㄓ嵉年P(guān)系，不可避免的會(huì)有通訊延遲等問題的發(fā)生，穩(wěn)定性欠佳。
3.3 數(shù)據(jù)多樣性
與以上兩種方案相比，通過RS485通訊的方式實(shí)現(xiàn)密度上傳至控制系統(tǒng)，穩(wěn)定性及便利性均無優(yōu)勢(shì)，通訊不可避免的帶有延遲，且顯示精度相對(duì)較低，只有小數(shù)點(diǎn)后2位，同時(shí)需要敷設(shè)一根RS485通訊電纜至串口服務(wù)器，使用RS485通訊方式與變送器連接不但可以讀取變送器參數(shù)，同時(shí)可以寫入執(zhí)行遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)讀寫兩種功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)變送器進(jìn)行一些常規(guī)操作，如累積量清零、零點(diǎn)標(biāo)定等，毫安輸出可組態(tài)參數(shù)為19個(gè)，HART讀取質(zhì)量流量計(jì)參數(shù)為39,RS485通訊可獲得更為豐富的讀寫參數(shù)，數(shù)據(jù)多樣性更強(qiáng)。
以上比較建立在工廠內(nèi)現(xiàn)有控制系統(tǒng)支持HART功能基礎(chǔ)上，能夠讀取HART變量,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)RS485通訊讀取，如果控制系統(tǒng)不具備上述功能，更換可組態(tài)**組ma輸出的2700變送器接入控制系統(tǒng)AI通道實(shí)現(xiàn)密度上傳至控制畫面是*為經(jīng)濟(jì)有效的。
4 注意事項(xiàng)
質(zhì)量流量計(jì)密度RS485通訊地址為0249/0250利用RS485通訊讀取密度如需較高的精度顯示需在變送器上將密度單位設(shè)置為kg/m3。
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