【HG化工标准】 化工用靶式流量计

HG/T 4598—2014 化工用靶式流量计 Target flowmeter for chemical industry 2014-05-12 发布 2014-10-01 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 前言 本标准由中国石油和化学工业联合会提出，本标准由化学工业专用仪器仪表标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位：丹东通博电器(集团)有限公司。 本标准参加起草单位：中国石油四川石化有限责任公司、兰州市第一中学。 本标准主要起草人：李林、李祖军、工刚、筷一农、郭永刚、史带、畏国林、刘文风、蒙地东、魏婷婷、张成东。 1 范围 本标准规定了化工用靶式流量计的术语和符号、计算方法、分类、型号、基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于密闭管道中牛顿流体流量的靶式流量计（以下简称流量计）。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 3836（所有部分） 爆炸性气体环境用电气设备 GB 4208 外壳防护等级（IP代码） GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验 GB/T 13306 标牌 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 25480 密闭管道中流体流量的测量 术语和符号 JB/T 6239.2 工业自动化仪表通用试验方法 第2部分：电源电频率变化抗扰度试验 JB/T 6239.4 工业自动化仪表通用试验方法 第4部分：电源瞬时中断抗扰度试验 JB/T 9233.2 工业自动化仪表通用试验方法 第2部分：电源电频率变化抗扰度试验 JB/T 9233.3 工业自动化仪表通用试验方法 第3部分：电源瞬时中断抗扰度试验 JB/T 9233.5 工业自动化仪表通用试验方法 第5部分：电源电频率变化抗扰度试验 JB/T 9233.6 工业自动化仪表通用试验方法 第6部分：电源瞬时中断抗扰度试验 JB/T 9233.11 工业自动化仪表通用试验方法 第11部分：外界电场影响 GB/T 10561 流量测量仪表 基本参数 3 术语和符号 3.1 术语 GB/T 17611和JB/T 10564界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 靶式流量计 target flowmeter 在密闭管道中安放一靶板，通过检测流体通过测量管时对靶板的作用力而确定流体流量的流量计。 3.1.2 靶板 target 安装在测量管内的流体检测元件，又简称为靶。 3.1.3 测量管 metering tube 经过特殊加工且符合特定技术要求的管段，其中可安装测量流量的元件或装置。 3.1.4 靶力 target force 被测流体流过靶板时靶板受到的力。 3.2 符号 本标准中使用的符号见表1。 表1 本标准中使用的符号 符号 名称 单位 D 测量管内径 mm d 靶板直径 mm F 靶力 N v 被测流体流速 m/s qm 质量流量 kg/s qv 体积流量 m³/h μ 运动粘度 m²/s α 流量系数 无量纲 β 流体膨胀系数 无量纲 ρ 流体密度 kg/m³ 4 计算方法 4.1 流量系数计算 流量计的流量系数由公式(1)计算得出： α = 1.2533 * (D² - d²) / (D⁴ * √F) 式中符号见表1。 流量系数与测量管直径、靶板直径、被测介质流速、被测介质性质和传感器的性能有关，通过检测获得，用于流量标定及生产。 4.2 靶力计算 设计和选型时需要计算靶力，靶力由公式(2)计算得出： F = 1.2533 * α² * (D² - d²) / (D⁴ * √ρ) 式中符号见表1。 4.3 压力损失 流量计的压力损失主要来自两方面：测量管的沿程损失和阻流件产生的损失。可通过检测得到各种规格流量计的常规压力损失值或极限压力损失值。 5 产品分类及型号表示方法 5.1 分类 流量计按结构型式分为以下四类（见图1）： a) 法兰式； b) 夹装式； c) 插入式； d) 在线插拔式。 5.2 型号表示方法 流量计的型号表示方法见表2。 表2 型号表示方法 型号构成：LJS □□□ - □□ / □□ □ 示例： LJS 700×10.0 A：含义为公称通径700mm、公称压力10.0MPa，法兰式靶式流量计。 LJS 1000×1.0 C：含义为公称通径1000mm、公称压力1.0MPa，插入式靶式流量计。 6 基本参数及性能 6.1 正常工作环境条件 a) 环境温度：-35℃ ~ 70℃ b) 相对湿度：10% ~ 95% c) 气压：86kPa ~ 106kPa 6.2 公称通径 流量计的公称通径应从下列数值中选取，单位为毫米（mm）： 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000。 6.3 公称压力 流量计的公称压力应从下列数值中选取，单位为兆帕（MPa）： 0.6, 1.0, 1.6, 2.5, 4.0, 6.4, 10.0, 16.0, 25.0, 40.0, 63.0, 100.0。 6.4 靶板直径 靶板直径(d)取决于测量管内径(D)、被测介质流速、被测介质性质和传感器性能；可由(d/D)推导得出。d/D在0.1~0.8之间，通常取d/D为0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8等值称为定型靶板。通过试验得到各个d/D对应的流量系数，供选型时使用。 6.5 靶板厚度 靶板厚度为0.05d~0.1d。在满足刚度要求的情况下尽量取小值。靶板上游端面的边缘要保持锐利。 6.6 测量管 6.6.1 测量管长度：为保证流量计的测量准确度，测量时，靶板上游侧的测量管长度不小于5D，靶板下游侧的测量管长度不小于3D。 6.6.2 测量内径：流量计测量管段内径为D。 6.6.3 测量管内表面质量：在要求的测量管长度范围内，测量管的内表面应清洁、无锈蚀、无缺陷。表面粗糙度Ra≤2.5μm。 6.7 流量范围 被测介质为液体、气体或蒸汽，其流速不小于0.5m/s。 6.8 工作介质温度 流量计的工作介质温度范围：-196℃ ~ 500℃。 6.9 供电电源 供电电源为直流24V。 6.10 输出信号 直流电流输出：4mA ~ 20mA； 数字输出：符合标准通讯协议（HART, RS485等）的信号。 6.11 输出负载能力 流量计的输出负载能力应不小于500Ω。 6.12 输出显示 流量计可以带就地显示，显示瞬时流量（以工程单位表示或分数流量表示）、累计流量等有关参数。 7 要求 7.1 外观 流量计外观应完整、良好，各项标记（铭牌、流向标记、防爆标志、制造计量器具许可证等）正确、齐全、清晰。对外连接的结合面不应有划痕等损伤，紧固件结合牢固，镀层无损伤、生锈等缺陷。 7.2 准确度等级 流量计的准确度等级及相应的最大允许误差见表3。最大允许误差以相对误差表示。 表3 准确度等级及相应的最大允许误差 准确度等级 最大允许误差 0.5 ±0.5% 1.0 ±1.0% 1.5 ±1.5% 2.0 ±2.0% 2.5 ±2.5% 允许使用引用误差表示流量计的误差。此时检定结果不百以准确度等级表示，只给出最大误差值，例如±5%。使用引用误差时流量计最大允许误差应符合表3的规定。 7.3 重复性 流量计的重复性误差不得超过最大允许误差绝对值的1/3。 7.4 死区 流量计的死区不超过最大允许误差绝对值的1/5。 7.5 始动漂移 流量计的始动漂移应不超过最大允许误差的绝对值。 7.6 输出负载变化的影响 负载电阻在0Ω~600Ω规定的范围内变化时，流量计输出的变化量不超过最大允许误差的绝对值。 7.7 环境温度变化的影响 环境温度在6.1规定的范围内，按试验温度20℃→40℃→55℃→70℃→20℃→0℃→-10℃→-25℃→-5℃→20℃顺序变化时，每个相邻温度点的流量计的输出变化Δ符合公式(3)的要求： Δ = |X(t+1) - X(t)| ≤ Emax 式中： X(t) 为温度点t下的输出值； Emax 为最大允许误差。