MFM 多相流量计
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关于多相流量计的正确选择
关于多相流量计的正确选择多相流量计（Multiphase Flow Meter）是一种用于测量含气、液、固体颗粒混合物流量的仪器。
多相流量计的优点在于它能够在流体状态的分布不确定性较大，流体的物理性质较为复杂的情况下，快速准确地对流量进行测量和判断。
在石油、化工、冶金、环保等领域，多相流量计得到了广泛应用。
本文将讨论如何正确选择多相流量计。
1. 选择适合的多相流量计类型多相流量计的类型种类繁多，如旋转鼓式多相流量计、核磁共振多相流量计、多普勒多相流量计等。
应选择适合自身使用环境和要求的类型。
在选择多相流量计时，应考虑以下因素：1.1 测量目的确定测量目的，如是用于什么环境、测量什么参数等方面，可针对性地选择多相流量计。
1.2 流体构成根据流体组成的情况，选择不同类型的多相流量计。
例如，如果流体中含有较小的液滴和气泡，应选用旋转鼓式多相流量计。
1.3 流体性质根据流体性质的不同，选择合适的仪器。
例如，对于高温、高压的气体、液体混合物，应选用核磁共振多相流量计，因为它具有更高的准确度和较广的适用范围。
1.4 测量环境选用多相流量计时还要考虑测量的环境因素，比如可能有的野外环境下的防爆、防晒等要求。
在这些特殊环境中，应选用合适的多相流量计。
2. 选择合适的多相流量计品牌选择品牌时应注意以下几个方面：2.1 产品性能应选择具有高性能、高精度的多相流量计。
通常情况下，进口品牌的性能比国产的要好。
2.2 服务质量选择具备良好售后服务的品牌，确保能够及时处理设备的使用过程中所遇到的问题。
2.3 成本效益成本效益是评价一款设备的重要指标之一，应评估品牌之间的性价比，选择合适的品牌。
3. 选择合适的生产厂家在选择不能流量计时，选择合适的生产厂家十分重要。
主要应考虑到以下几个方面：3.1 技术实力选择技术实力较强的生产厂家，以保证设备的质量和性能。
3.2 售后服务选择售后服务良好的生产厂家，以确保设备在使用过程中出现问题能够及时解决。
海默多相流量计原理分析(ppt 49页)
7
海默多相流计性能及结构
——海默MFM2000型
Gas Fraction (ag): 气相所占截面比
设a： waoag1
Gas Volume Fraction (GVF): 气相所占总体积比 (工况条件下)
GVF
Qg
Qg Qo Qw
Water Liquid Ratio (WLR):
水相所占液相比(工况条件下) WLR & BS&W 区别：
质比在一定范围内的原子核才是稳定的。
，
在轻元素区： N/Z≈1 的原子核比较稳定
到重元素铀 N/Z≈1.5 的原子核才是稳定的
当中子数和质子数之比 N/Z 偏离稳定值时，原子核变得不 稳定，它们存在一定的时间后会自发地变成另一种稳定或比 较稳定的原子核，同时发射射线以释放多余的能量。 ，
不稳定的原子核称为放射性同位素。它们自发地蜕变为另一种
氢 Z=1 自然界最重的元素 铀 Z=92 人工合成元素 Z＞92 超重元素Z ＞100
一种元素可以有质子数相同但中子数不同的若干种原子。
它们被称为该元素的同位素，它们有相同的化学性质但不
同的原子核性质。
·
元素氢的三种同位素
1H
2H
3H
氕
氘
氚
24
放射性同位素和衰变
一个原子核的中子数和质子数之比 N/Z 称为中质比。只有中
原子核，同时放出射线的过程称为放射性衰变。
，
根据放射性衰变过程种放出射线种类的不同，放射性衰变
可以分为不同的类型。最常见和最基本的衰变类型是α衰变
和β衰变。
，
25
α衰变和β衰变
α衰变
原子核在衰变过程中发射一个α粒子而蜕变
海默多相流计性能及结构
——海默MFM2000型
Gas Fraction (ag): 气相所占截面比
设a： waoag1
Gas Volume Fraction (GVF): 气相所占总体积比 (工况条件下)
GVF
Qg
Qg Qo Qw
Water Liquid Ratio (WLR):
水相所占液相比(工况条件下) WLR & BS&W 区别：
质比在一定范围内的原子核才是稳定的。
，
在轻元素区： N/Z≈1 的原子核比较稳定
到重元素铀 N/Z≈1.5 的原子核才是稳定的
当中子数和质子数之比 N/Z 偏离稳定值时，原子核变得不 稳定，它们存在一定的时间后会自发地变成另一种稳定或比 较稳定的原子核，同时发射射线以释放多余的能量。 ，
不稳定的原子核称为放射性同位素。它们自发地蜕变为另一种
氢 Z=1 自然界最重的元素 铀 Z=92 人工合成元素 Z＞92 超重元素Z ＞100
一种元素可以有质子数相同但中子数不同的若干种原子。
它们被称为该元素的同位素，它们有相同的化学性质但不
同的原子核性质。
·
元素氢的三种同位素
1H
2H
3H
氕
氘
氚
24
放射性同位素和衰变
一个原子核的中子数和质子数之比 N/Z 称为中质比。只有中
原子核，同时放出射线的过程称为放射性衰变。
，
根据放射性衰变过程种放出射线种类的不同，放射性衰变
可以分为不同的类型。最常见和最基本的衰变类型是α衰变
和β衰变。
，
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α衰变和β衰变
α衰变
原子核在衰变过程中发射一个α粒子而蜕变
多相计量装置—MCF流量计
流 量计 测 量段 塞 流 中的液 体 和 气体 流速 采用 连续 确 定单 相 所 占截 面
。
,
积 而后用 单相 流速乘 以 单 相面 积 的方法
图 4
为此 用
,
M CF
。
先 测 出液体 所 占管 线 的截 面积 而 后 将其 从 总 截 面积 中扣 除 从而 确 定气
M C F 还可 测 出液 体速 度及 段塞 通过 时 的速度 此 时 流 量 计显 示 出气体 速度
。 。 、
,
、
、
,
如图
3
多相 流 流 型
在 多相流 流 动 过 程 中 沿管 线 流 动的液 体 和 气体 的分 布是不 均 匀 的 而 且 不 随 时间变化 而 改变 即使液 体 和 气 体 的 流 速 都是 固定 的 其 分布 依然 不均 但分 布变 化 却 随着 流 速 的 改变 大 大增 加 各种 不 同的流 型也 可 区 别 出来 了
,
尤其在海
。
上油 田 应 用 时 过 大 的 重 量 和 体积都 会增 加额 外 的费用
,
开
,
发卫 星 油 田 时 也 同 样 需要 昂 贵 的 管汇 和 测 试 管 线
,
。
而且
由于 此 方法 的取 样 仅 在 某
,
口
井整 个开 采过程 中的 一 段 时 间 内进 行 而 不 是 连 续 进 行
,
1 9 9 5 年 12 月
。
7
,
密 度仪 进行 还 可同 时
,
,
测 出 温 度 和 压 力 但 这 种方 法 常 常 不 能
直接 计 算 这 三 相 的体 积 流 量 该 混 合 系 统 虽 比 常规 测 试分 离器 体 积 小 重 量轻
矽翔MEMS气体质量流量计
5VDC±10%（供通讯使用） IP66
ExdIIBT4
6
MF系 列 气 体 质 量 流 量 计
3.3 数据记录与保存
（1） 可 保存日 总 流量数 据1000条 ，实现 自 动抄表 。
（2） 可 同时选 择 每3~240分 钟 （可以 设 置）记 录 一组数 据 ，以便 分析某 段 时间的 气 体使用 情 况，保 存 内容有 ： 年，月 ， 日，时 ， 分，总 量，流 量 数据。 一 共可以 记 录2000条 数据。
避免强行旋转带来的产品损坏。管道的连接和检漏应按相应的操作规程 进行。 4. 在产品使用过程中，或在在线情形下，清洗管道或其他可能引入大量杂 质的操作将可能对产品带来损坏。 5. 在产品安装过程中，严禁实施在线电焊作业。 6. 本产品有一定的自重，安装和搬运应按操作规程进行，以免带来伤害。
1
矽 翔MEMS流 量 产 品 系 列
3
矽 翔MEMS流 量 产 品 系 列
二、产品结构与工作原理 2.1 产品结构
本 流 量 计 主 要 由 微 机 电 系 统 （MEMS） 流 量 传 感 器 部 件 、 智 能 控 制 、 显 示 及 输 出 部 件 、 测 量 管 体 、 稳流器 、 法兰及 过渡部 件 组成。 其 组成部 分 如图2-1所 示 。
目录
使用须知
1
注意事项
1
一、概述
3
二、产品结构与工作原理
4
三、产品特性参数
6
四、安装说明
7
五、仪表设置
9
六、检定
11
七、防爆安装使用要求
12
八、安全、维护及故障排除
12
九、运输及储存
13
十、开箱及检查
ExdIIBT4
6
MF系 列 气 体 质 量 流 量 计
3.3 数据记录与保存
（1） 可 保存日 总 流量数 据1000条 ，实现 自 动抄表 。
（2） 可 同时选 择 每3~240分 钟 （可以 设 置）记 录 一组数 据 ，以便 分析某 段 时间的 气 体使用 情 况，保 存 内容有 ： 年，月 ， 日，时 ， 分，总 量，流 量 数据。 一 共可以 记 录2000条 数据。
避免强行旋转带来的产品损坏。管道的连接和检漏应按相应的操作规程 进行。 4. 在产品使用过程中，或在在线情形下，清洗管道或其他可能引入大量杂 质的操作将可能对产品带来损坏。 5. 在产品安装过程中，严禁实施在线电焊作业。 6. 本产品有一定的自重，安装和搬运应按操作规程进行，以免带来伤害。
1
矽 翔MEMS流 量 产 品 系 列
3
矽 翔MEMS流 量 产 品 系 列
二、产品结构与工作原理 2.1 产品结构
本 流 量 计 主 要 由 微 机 电 系 统 （MEMS） 流 量 传 感 器 部 件 、 智 能 控 制 、 显 示 及 输 出 部 件 、 测 量 管 体 、 稳流器 、 法兰及 过渡部 件 组成。 其 组成部 分 如图2-1所 示 。
目录
使用须知
1
注意事项
1
一、概述
3
二、产品结构与工作原理
4
三、产品特性参数
6
四、安装说明
7
五、仪表设置
9
六、检定
11
七、防爆安装使用要求
12
八、安全、维护及故障排除
12
九、运输及储存
13
十、开箱及检查
MFM 多相流量计课件
Uncertainty +/- 5% relative +/- 10% relative
Repeatability +/- 2.5% relative +/- 5% relative
Water Cut
60% ~ 98%
Gross Liquid Flow
Gas Flow
Water Cut
+/- 2% absolute +/- 10% relative +/- 10% relative +/- 2%学a习bs交ol流utPePT
学习交流PPT
15
海默流型调整技术
GROSS FLOW
½’’ Vent & Gas Sampling point
✓ 部分分离的专利技术
✓ 双能含水仪下的调节阀用于控制含水测量截面的 含气率 GVF < 10%
Calibration Port (Graylock)
Dual-Gamma Ray Sens 主要部件 文丘里流量计 单独的伽玛传感器 二重的伽玛传感器（测含水） 数据采集单元 多相流量计的微机 防爆接线箱 压力传感计 温度传感计 整体撬装
学习交流PPT
4
MFM-2000 介绍
计量精度
GVF
Gross Liquid Flow
0%~ 60% Gas Flow
操作温度 26～80度
主管线材质 SS316
撬装重量 1650公斤
外形尺寸 2300 X 1580 X 2255 mm3
学习交流PPT
7
技术规范
• 测量范围
液体流率 气体流率 含水
35~2500M3/D 80～2000Sm3/D 0～100％
多相流量计原理
*
文丘里流量计 ——基本计算公式
差压式流量计的基本方程：
Qv ——体积流量； Qm ——质量流量； C——流出系数（Discharge coefficient）； E——渐进速度系数； d——节流元件内径（如喷嘴喉部）； ε——流束膨胀系数，对于液体ε=1； ρ1——节流件上游流体工作状态下的密度； ΔP—节流件前后的压差； β——节流件内径与测量管内径之比 β=d/D； D——测量管内径。
典型的测量准确度
5
准确度 重复性
6
毛液量 ±5-10%（相对误差） ±5%
气量 ±10% （相对误差） ±5%
含水率 ±2% （绝对误差） ±1%
置信度为90%
海默多相流计性能及结构 海默MFM2000 LG型（低含气型）
数据处理系统组成
压力变送器、温度变送器
双能伽马传感器
文丘里流量计
C
B
A
D
海默多相流计性能及结构 ——海默MFM2000 LG型（低含气型）
仪表测量范围
含水率测量范围 0-100%
含气率测量范围 0-15%
流量测量范围 8:1
典型的测量准确度
5
准确度 重复性
DUAL
DP
TT
PTLeabharlann DPDPQmass total
Q oil = ( 1-GVF ).( 1-WLR ) . Q total Q water = ( 1-GVF ).WLR . Q total Q gas = GVF . Q total
ag
SINGLE
3’’ Venturi Meter
GROSS FLOW
2
通过对分离器的压力控制进行气体排放并对气体进行计量
多相流量计及其标定装置
多相流量计及其标定装置姚海元 宫敬(石油大学(北京))摘要 从1980年代末开始,国内多家高校、科研院所和石油单位都开展了基于各种原理的多相流量计的研制。
目前,兰州海默公司研制的MFM2000多相流量计、西安交大研制的TFM-500多相流量计已经进入现场试验与应用阶段。
多相流量计的发展趋势是小型化、智能化、高精度、低成本、适应性广、安全性高和结构紧凑,而且通过多相流量计还可以分析介质组成,包括蜡、水合物、化学组分等。
主题词 多相计量 多相流量计 标定装置多相流量计产品应用领域十分广泛,可直接安装在油气混输管线上测量油、气、水三相流各相的流量;用于油井计量、分队计算,试井和多相生产系统等;可取代计量分离器以及配套的计量仪表和控制装置,节省计量管线、管汇和建站费用,从而大幅度降低油田投资、简化油田的生产工艺流程、缩短油田建设周期和操作费用等。
业内人士预计,多相流量计的应用将彻底改变新油田的开发和运行方式。
1 国内外多相流量计目前,多相流计量基本上可分为混合均质多相计量和直接在线计量。
混合均质多相流量计一方面测量主管内混合物的总质量流量,另一方面由一个微型采样分离器从主管线上取样并将其分离成气相和液相,然后用密度计测量出液相中油水的密度,并结合温度和压力的测量值,算出油气水的量。
E uroma tic、Baker CAC、Mobil、Te xaco、Atla ntic、WellC omp、Accflow、Agar和英国B P等公司的多相流量计均属此类。
直接在线多相流量计是采用电子设备来测量管内流体特性:相分率仪测量油气水瞬时质量分数,速度测量计确定通过混合物的速度流量。
如挪威和美国合作开发的LP多相流量计、挪威Fra mo公司的MPFM和MPFM -1900多相流量计、KOS公司的MC F多相流量计、AEA公司的非插入式多相流量计等都是直接在线多相流量计。
从1980年代末开始,国内多家高校、科研院所和石油单位都开展了基于各种原理的多相流量计的研制。
海默多相流计
海默多相流计行业背景多相流是一个复杂的多变量随机过程，多相流计量技术长期以来被公认为一个世界性技术难题。
多相流量计的商业化应用始于本世纪初期，目前已经发展成为新的油气田开发中首选的计量技术。
由于传统测试分离器计量工艺复杂，设备庞大，投资较大，油井三相计量问题长期困扰着油田开发，制约了油田开发效率。
多相不分离计量技术为油藏管理和生产优化提供较可靠的计量数据，在油气田的开发计量中节省投资、降低操作费用以及明显改善油藏管理等提供了激动人心的可能性。
该技术被国际上列举为决定未来油气工业成功的五大关键技术之一。
多相流量计的主要优势在于对被测油气水混合物不用进行相分离, 现场安装工艺简洁, 结构紧凑, 占空间小; 测量为实时、连续测量, 基本上可以做到无人值守, 不用人员干预; 仪表具有良好的可靠性和适用的准确度; 一次投资和维护费用低, 在采油生产中, 尤其在海洋石油和油井测试中具有很大的经济效益。
多相流量计的功能就是在不分离的情况下, 依赖一些流体参数的测量以给出三相流的油、水、气流量。
其基本原理是通过确定每一种组分的瞬时速度和截面占有率, 从而确定每一组分的量。
因此实现多相测量的关键是测量相分率和相流率。
油公司需要通过对油井有效的测试/计量数据来了解其每一个单井的实际生产情况/能力，实施有效的油藏管理和生产优化管理，最终提供采收率。
用传统三相测试分离器进行计量，由于体积庞大、系统复杂、人工干预、费用昂贵，无法实现无人职守。
多相流计量技术作为一种单井生产测量革命性的计量设备，可以提供油井产物在不分离的情况下油、气、水的在线实时流量数据，多相流计量技术是被行业内公认的传统三相测试分离器一种最经济有效的替代技术。
常用测量方法有伽玛相分率、互相关测量方法以及Vent uri 流量计的优化组合将是最有希望成功的多相流量计。
海默多相流计工作原理及技术特点海默多相流量计采用伽玛传感器测量相分率,采用互相关、文丘里流量计, 或互相关+文丘里结合的方法测量相流速。
MFM PC系统软件操作说明
6. MFM PC系统软件操作说明本软件为多相流量计系统测量软件，其主要实现下列功能：·实时数据采集处理与显示·测量数据的查询·报表打印·系统标定·参数设置·帮助本系统软件的运行界面如图6-1所示。
图6-1 运行界面6.1测量每口油井在第一次测量之前都必须进行标定,标定需要此油井的纯油,纯水产物约一升，标定时要利用专用工具将三个噶玛传感器(包括含水仪, 单能传感器)从测量管线上拆下，然后进行系统标定。
系统标定的操作步骤见步骤6.3。
注：在每测量完成一口油井后，在下一次测量同一口油井前，应将测量数据导出；如不导出，则丢失上次测量结果。
1)进入测量界面：点击菜单[Test]或工具按钮进入测量界面如图6-2所示2)油井选择：点击Well NO.项右边的下拉标记选择计量的油井号。
3)开始测量：单击按钮[Start], 即开始测量所选的油井。
开始测量以后，约每分钟出现一组测量结果，并显示最近两小时内的测量结果以及含水、液量、气量的变化曲线。
其中平均值的含义是从开始测量到现在的这段时间内的平均值，瞬时值是指最近一分钟的测量结果。
4)结束测量：单击工具按钮[Stop],即结束所选油井的测量。
5)重复步骤2）、3）、4），则进行另一口油井的测量。
6）流量计转换：单击工具按钮选择不同的流量计。
7）测量时间设置：双击[Test Time]，然后输入欲测试的时长（分钟）图6-2 油井选择6.2 测量结果查询及报表打印1)启动结果查询系统：单击工具按钮或菜单[Report],进入测量结果查询系统，如图6-3所示。
图6-3测量结果查询2)选择油井号：点击Well Select项右边的下拉标记，选择要查询的流量计及油井名称。
3)选择查询日期：分别点击Year、 Month、 day项右边的下拉标记，分别选择要查询数据的年、月、日。
4)选择查询方式：Normal为每小时平均值和每分钟值、Total 为累加值，，Average为油井开始测量到结束测量之间的平均值。
MPFM多相计量撬技术及应用
中传输 的介 电模 型 ， 现对 油 水 两 相介 质 中水 含 实
量 ０～１０ 范围 内的准确 测量 ． Ｗ－ １的水 含量 ０％ Ｏ ２ ０
测量参数 同样 传送 到 Ｄ Ｓ中 ， 通 过模 型 实现 对 Ａ 并 流体速度 、 盐度 、Ｈ值 、 ｐ 粘度 、 温度 和密度的补偿 ．
２ ４ 油／ ． 水测定
可应 用 于 多 种 流 型 （ 括 泡 状 流 、 状 流 、 状 包 弹 塞
流、 波状流 、 型流等 ） 环 的油连 续 和水 连 续 流体 的 测量， 按照 低维护 和 易操 作 原则 设 计 而成 ． Ｆ ＭＰ Ｍ 多相计 量橇 不需 要 现场 校 验 ， 未知 流体 密度 和 在 盐度 的情况 下可 以提供 准 确 的测 量 ， 在石 油多 相 测量技 术方 面取得 了较 高的计量 准确度 ．
２１ ００年 ８月
文章 编 号 ：０ ７２５ （０ ０ ０ － ５ － １０ —８３ ２ １ ）４０ ２ ３ ０ ０
ＭＰ Ｍ 多相计 量 撬技 术及 应 用 Ｆ
盛 茹吉
（ 中国石油工程建设公 司 苏丹分公司 ， 北京 １０ １ ） ００ １
摘要 ： 绍了新一代 ＭＰ Ｍ多相计量撬 ， 介 Ｆ 并对其工作原 理和关键技术进 行 了研究 ， 在油 田、 油藏管理 和 油 田开发工程实践 中引入该技术 ， 获得 了良好的使用效果． 关 键 词 ： Ｆ 计量撬 ； ＭＰ Ｍ； 多相流量测 量 ； 油水测定
图 ２ ＭＰ Ｍ 测量 分 析模 型 Ｆ
Ｍ Ｆ 多相计 量 撬 可 以在 气／ ＰＭ 液组 分 大 范 围 变化 的工况 下运 行 ， 如 果 测 量 仪 在超 出其 工 作 但
２ ２ 两 相流体 测 量 ．
椭 圆齿轮 流 量计 （ Ｄ） 文 丘利 流量 计 组 成 Ｐ 和 两相 流量 测量 的 核 心测 量 装 置 ， 在 各种 流动 状 能
小流量MFM MFC 产品介绍
Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: MFM/MFC IntroductionSierra 微管式质量流量计/质量流量控制器的介绍及学习本篇文章主要目的是为帮助SIERRA 代理及客户更好地了解MFM/MFC 和在选购产品时要注意些什么问题.如何正确使用SIERRA 质量流量计/质量流量控制器产品.下面详细通过有关工作原理和应用工况方面的问题一一讨论.如有错漏之处.恳请各代理商或朋友指正. 1. 质量流量计/质量流量控制器的含义Sierra Instruments Inc.美国斯亚乐仪表公司一直秉承 The mass flow company 的口号致力于质量流量计/质量流量控制器的研究开发.新推出的Max-trak 获得了2006 Gases & Technology Product Innovation Awards(气体控制类产品革新奖)英文Mass flow meter (缩写MFM),中文翻译为质量流量计.是一种精确测量气体质量流量的仪表.其测量值不因压力或温度的波动而失准.是一种直接质量流量测量原理的流量计.英文Mass flow controller (缩写MFC),中文翻译为质量流量控制器.它可自动控制气体的流量.用户可以根据自己的需要进行流量的设定.控制器的电磁阀自动控制输出恒定的质量的气体.即使系统压力或环境温度变化也不会使其偏离设定的值.Sierra 810和C100 都可进行内部或外Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 部设定,C100还可以通过手操器设定.当有用户需求对气体流量进行稳定控制时,质量流量控制器就是他的一个很好的选择. 2. 质量流量计/控制器的工作原理质量流量计/控制器主要是由微管传感器,线性层流器(LFE);放大输出电路;显示电路(带显示系列);自动电磁控制阀(带控制功能系列)组成.请参考Sierra 840剖面结构图.卡式或D 型输入/输出接口.主层流通道的一体设计使流量成比例内置的常闭电磁阀可在不同压力下准确控制内部316不锈钢表面经过电抛光处理 SIERR 直型大微管道可清洁专利传感器大直径的阀门孔可防止堵塞两端带方便拆卸的清洁密封头Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 图中的铂传感器采用毛细管温差法原理测量气体的质量流量.将传感器加热电桥测量的流量信号放大再送到处理电路.处理后的信号可以直接输出到用户的检测系统或通过电位检测直接在本地显示上输出质量流量的读数.同时放大后的流量信号.与设定信号相比较,再将差值信号放大后去控制电磁调节阀闭环控制流过控制器的流量与设定流量相等.3. 怎么理解质量流量计/控制器的单位?国际上MFM/MFC 气体质量流量计通常使用的单位一般以sccm(standard Cubic Centimeter per minute)标准立方毫升每分钟. S 标准状态规定为压力101.325Kpa(760毫米汞柱);温度0℃ (32℉)状态下气体的流量.这是MFM/MFC 与其他体积型流量计的重要区别.Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 对多数用户而言,体积流量计的表示方法很符合习惯,便于使用,但也有用户需要知道单位时间内流过的气体的质量(如Kg/min 或克/分钟).这个要求很容易实现.因为在标准状态下的气体.压力和温度都是固定的.那么气体的密度也就是一个常数.我们可以通过数据表查出密度值.只需做一个简单的乘法就可以求得以克每分钟为单位的流量值.所以在标准状态下的体积流量值是等同于质量流量的.同时SLPM 是被全世界质量流量计/控制器厂商共同采用的单位.符合国际半导体协会制定的SEMI 国际标准可参考SMEI E12. 4. 什么时候用MFM,什么时候用MFC?一般而言,只需要对气体流量进行检测测量时,用MFM;需要对气体流量进行控制时使用MFC.合理选取MFM/MFC 很重要.有些用户认为MFC 也可以当作MFM 使用.只要把MFC 的阀门状态设定为Purge(清洗或清洁功能.该功能是把阀门全打开.)就可以当作MFM 使用.但在该功能使用时测量低值部分很容易造成阀门过热.测量精度降低.所以在MFM/MFC 选用时要让客户了解自己需要的是什么.正确选取MFM/MFC. 5. MFM/MFC 的主要优点是什么.(1) 测量或控制的流量值不因温度或压力的波动而失准.对于大多数体积型的流量测量而言,很难避免系统的压力波动和环境及介质温度Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 变化的影响.并且会导致较大的误差.而对MFM/MFC 一般则可忽略不计.(2) 测量控制的自动化. MFM/MFC 可以将流量测量值以标准的电信号输出.这样很容易实现对流量数字显示;累计;数据采集;计算机管理.MFC 更是可以自动控制恒定流量.通常的模拟MFM/MFC 输出信号都为0-5V 或4-20mA.还有0-10V 可选.数字式的MFM/MFC 如Sierra 的Smart-Trak 系列带RS-232串行通信.能结合Sierra 的软件非常方便地与计算机连接进行自动控制.(3) 精确稳定的流量控制.MFC 可以精确控制气体的给定量,这对很多工艺处理过程相当重要.对于不同气体的比例控制或比例混合特别适用(4) 适用范围广.MFM/MFC 可使用于绝大部份与316L 不锈钢兼容的气体(包括一些腐蚀性气体.如H2S;HCL;HF 等. 具体参考本公司800系列和100系列的气体数据表. 注:强腐蚀性气体测量或控制时必需注意泄漏和是否干燥.某些气体与水气结合后形成强酸, 腐蚀不锈钢.对于该类型气体保用期只有三个月.)量程比宽也是MFM/MFC 的一大特点.最小流量一般为0~10sccm 可特殊定制0-4sccm.MFM/MFC 最大流量0~5600 slpm.控制器范围可对2%~100%.Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 6. MFM/MFC 优缺点及使用的注意事项. 相对于廉价的转子流量计来说.MFM/MFC 价格比较昂贵.在使用过程中主要注意的四个问题. 1). 粉尘;通常在测量过程中都要求客户加装过滤器.因为如果粉尘或大颗粒物进入传感器可能会造成堵塞.误差增大.而SIERRA 800系列可清洁型;大直径传感器和入口过滤网很大程度上减少了粉尘造成的测量误差.一般的少量粉尘对测量的影响不大.2). 潮湿或带油污带水的气体对测量影响很大.潮湿的腐蚀性气体会腐蚀内部的不锈钢部件或密封圈.所以在测量强酸或强腐蚀性气体时必须要求用户对气体进行干燥处理再进行测量或控制.同时要求用户格外注意气体的泄漏.普通的气体尽可能干燥.湿度太大会造成测量误差增大.正确使用,安全操作,对每的用户都是最重要的.7. MFM/MFC 的压力损耗和压差需求.流体经过MFM 的层流器和传感器势必造成压力损耗.具体的压力损耗值请查看特定型号产品数据表.某些客户在压力损耗要求上很严格,要求压力损耗很小.这时我们就考虑选择合适的型号或特殊定做尽可能减小压力损耗以满足客户要求.在MFC 选用时也要考虑进出口压力差是否能满足要求.压力差太小.控制流量有可能将达不到要求的控制点.造成阀门过热.Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 8. MFM/MFC 在高压气源下的使用. 要在高压条件下正常使用需要注意三点.第一,选择耐压符合要求的MFM/MFC;第二;尽可能挑选工作压力高的系列产品如不锈钢表体的产品.第三,要在MFC 气路前加减压阀,稳定入口气压.在出口也加稳压.这样就可以较稳定地控制MFC 的压力差.让MFC 更稳定高精度地安全工作.9 如何为MFM/MFC 选择合适的O-Ring(密封圈)MFM/MFC 可以用于各种气体的测量与控制.但要注意的是对于腐蚀性或特殊气体,需要选择恰当的型号和密封圈.用户在定货时.都必需正确填些Sierra 提供的ADS(应用数据表) 它包含产品型号;气体种类和具体的应用条件.这样制造商厂方的工程人员就可以再次核实该型号是否适合该应用条件.以免因为选型或错误选择O-ring 造成不必要的损失或危险. Sierra 提供的O-Ring 材料有Viton 橡胶;Neoprene 橡胶;Kalrez 橡胶及Teflon.材质;具体何种气体应使用何种O-ring.请查看800和100系列的气体数据表.和查找相关气体兼容性数据. 11.产品定货时应当注意的问题.这一点关系到客户和代理商的切身利益.涉及到的问题或细节也比较多.因而代理商尽可能向用户详尽客观地向用户说明SIERRA 产品的用途及Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 注意事项.责任.避免不必要的误解.把前面的工作做得细致些会避免我们后期的大堆麻烦. (1).选择正确的量程.第一:将用户提供的测量流量范围转换为标准状态下的流量(是质量流量).第二:根据Sierra 提供的气体间流量转换系数,将用户所测量气体的质量流量大小换算成相对N2流量大小的流量值.便于正确选择型号.各种气体相对N2的流量值大小可以从Sierra 800或100系列K 系数表查找.如有混合气体的.也可以通过100型号的混合气体K 系数计算软件求得作微管MFM/MFC 参考K 值.(注:现国际上几大著名MFM/MFC 厂商都有各自的K 系数表.会有些小的差别.但基本值都是很接近的.)第三:确定所需标准量程.由于Sierra 所有产品都是根据用户要求量身定做.量程范围避免过大或过小.因为通常MFM/MFC 的误差指示都是满量程的百分比规定的.(%FS),如果实际流量值很小而满量程值选取过大,则测量值的相对误差就会增大.(2)正确选择过程压力和MFC 的压力差;尽可能准确地了解清楚用户测量管道中的压力.和MFC 的压力差.Sierra 将会在标定时进行压力补偿标定.使得产品安装到用户管道时更能精确测量控制.Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: (3)关于MFM/MFC 三大指标的说明准确度;线性;重复性是MFM/MFC 三大重要指标.其中重复性在很多场合应用很重要. Sierra 基本产品精度为1%满量程;820及810系列产品精度为1.5%满量程. Sierra 独特的LFE 技术.800系列对不同流量范围的的测量配备各种LFE.以达到流量与输出信号线性度更好.输出成正比例关系.Sierra 的100型号蝶片式LFE 技术使得单个仪表可以同时测量多种气体.同时由于线性度极好实现了两点标定即可满足测量精度要求.传感器对输出型号及流量关系.所取值范围是小方框内线性较好的区域.以下为几种主要LFE 种类参考图片:822尼龙Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 826/827铝表体LEF822S 不锈钢系列小流量822S 不锈钢系列中流量822S 不锈钢系列高流量Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 100系列LFE重复性方面100型号标准值为千份之二. 830/840标准值为千分之一点五.820系列稍差些为千份之五. (4)客户对响应时间的选择.有些客户对MFM/MFC 的响应时间有较高的要求.因为要监控跳变或波动较大的气体流量.标100系列准值为300毫秒.两秒内基本接近新的设定点.800系列为800毫秒.Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: (5) 对安装位置的要求.对于Sierra 800系列产品.由于用的是大直径可清洁型传感器.在用户订购产品时.填写应用数据表(ADS)时要求注明安装的方向.是平衡或垂直向上,垂直向下. 但是对于己于100 Smart-trak 系列由于传感器直径相当小,只有0.25毫米.任何安装方向对它的影响都可以忽略不计. (6) 注意进出口连接头的大小和方式从1/8”到两寸大小接头.从Swagelok 卡套式;VCR;VCO;螺纹.注意流量大小选择合适的接头.一般流量小的可选择小口径接头.流量大的要选择大口径接头.具体查看价格表或选型表中的接口流量要求.借口类型根据用户要求和具体气体应用选择不同的接口.VCR 更适合一些高端要求的应用.腐蚀气体的应用.同时在国内很多用户使用的都是公制尺寸的连接头.这时需要购买一些转接头进行转换连接.Swagelok 压垫密封式连接Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: VCR 连接方式及介绍Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: VCO 连接图介绍Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: (7) 电气连接的方式.以下列举Sierra MFM/MFC 常用的信号及电源接口方式.型号 822/824/826/827Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 用户可安装上图购买购买九针的D 型串口接头.该接头在一般电脑配件或电子市场都可以找到.可以从D 型接头上供电源.也可以从下面的3.0规格插孔供电.注意是内正外负.在国内购买电源后如果有条件.测量一下其输出电压及波型.防止电压过高或过低.影响仪表测量精度.甚至损坏仪表.810系列Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 810系列只能通过双排十五针D 型口供电.注意最新的D 型口接线方式.以跟随说明书为准.同时设定点的来源有内设和外设.可通过810内部DIP 小开关转换. 注意: 第六个小开关是不使用的.Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 830/840卡式连接.Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 830/840 D 形头连接.Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 100 smart-trak 三排D 型连接Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 180 Max-Trak 内部双排连接座Corporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: 以上仅为Sierra MFM/MFC 特点和使用的使用上的一些介绍.更多详细的资料请查看各型号的操作说明书. 如有任何意见或建议请来电或email.下面再提供一篇文章做参考.不过关于K 系数.使用Sierra 的K 系数表或100混合气体K 系数计算器就可以得到结果.How do you calculate a gas correction factor if you flow a mixture of gases?For gas mixtures, the calculated mass flow controller (MFC) gas correction factor (GCF) is not simply the weighted average of each component's GCF. Instead, the GCF (relative to nitrogen) is calculated by the following equation (for n gases):Here, a 1 through a n are the fractional flows of gas 1 through n; s 1 through s n are the molecular structure factors; d 1 through d n are the standard densities; and c p1 through c pn are the specific temperatures. Values for s, d, and c p are available for most gases; many are listed in our MFC manuals. The values for a 1 through a n will depend upon the application. (Remember that a 1 through a n must add up to 1.0.) Molecular Structure correction factor(s):• 1.030 for monoatomic gases • 1.000 for diatomic gases • .941 for triatomic gases• .880 for polyatomic gases (four or more atoms)Example:Gas 1 = argon at 150 sccm Gas 2 = nitrogen at 50 sccmCorporate Headquarters 5 Harris Court, Building L Monterey, CA 93940 (831)373-0200 Tel: (800)866-0200Bijlmansweid 21934 RE Egmond a/d Hoef The Netherlands +31 72 5071400Tel: +31 (0)72-5071400Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122 Tel: 86-21-5879-8521/8522 Fax: 86-21-5879-8586 SIERRA INST. ASIA ·Rm.618, Tomson Centre Building A, 188 Zhangyang Rd., Pudong New District, Shanghai,P.R.China 200122美国斯亚乐仪表有限公司亚太区办事处 ·上海浦东新区张扬路188号汤臣中心A 座618室，中国 200122 Tel: 8621-58798521/8522 Fax: 8621-58798586 Email: info@ Web: GCF=1.302上式中的d=为密度值Cp=气体的定压比热S=气体份子构成系数. 单原子分子与多原子份子的值是有差别的.What is an sccm?Sccm stands for Standard Cubic Centimeters per Minute. Where "Standard" means referenced to 0 degrees Celsius and 760 Torr.What gcf do I use if flowing a gas that is different than the gas that the MFC was calibrated for? Take the gcf of the gas that you are flowing and divide that by the gcf of the gas that the MFC was calibrated for. Example: the MFC is calibrated for 100 sccm of Argon (gcf 1.39) and you are flowing CO2 (gcf = 0.7) the resulting effective gcf would be 0.7/1.39 = 0.50. Therefore the 100 sccm Argon instrument will be flowing 50 sccm of CO2 at full scale.What should the gcf (gas correction factor) be if I am flowing the gas that the instrument is calibrated for?The gcf would be 1.。
多相流量计原理
在化工生产过程中，多相流量计能够测量多种物料的流量，如液 体、固体和气体等。
保证产品质量
通过实时监测和控制，多相流量计有助于保证化工产品的质量和稳 定性。
提高安全生产水平
多相流量计能够实时监测和预警潜在的安全隐患，提高化工生产的 安全水平。
其他应用场景
能源行业
多相流量计在能源行业中 广泛应用于煤粉、生物质 等固体颗粒的测量。
靠性。
该多相流量计适用于多种多相 流体的测量，如油气水三相流 、气固两相流等，具有较广的 应用前景。
实验结果表明，该多相流量计 的测量精度和稳定性均优于传 统流量计，能够满足工业生产 的需求。
对未来研究的建议
01
进一步优化多相流量计的结构和测量算法，提高其测量精度和稳定性。
02
开展多相流量计在不同复杂工况下的应用研究，以拓展其应用范围。
详细描述
根据各相的体积含量，多相流体可分为均匀多相流和非均匀多相流；根据流动特 性，多相流体可分为层流和湍流；根据相态，多相流体可分为气液、气固、液固 等类型。
多相流体的流动特性
总结词
多相流体的流动特性比单相流体更为复杂，包括流动不稳定性、各相间的相互作用、相对运动等。
详细描述
多相流体的流动特性受到多种因素的影响，如各相的物理性质、体积含量、流动条件等。在流动过程 中，各相之间存在着相互作用，如曳力、摩擦力、质量传递等。此外，多相流体的流动不稳定，容易 出现流动分层、聚并等现象。
03 多相流量计的分类与工作 原理
电容式多相流量计
总结词
基于电容原理，通过测量混合流体介电常数的变化来计算流量。
详细描述
电容式多相流量计利用混合流体在两个平行板电极之间形成的电容场，通过测量电容值的变化来计算流量。由于 不同相态的介质具有不同的介电常数，因此可以通过测量电容值的变化来识别和计算各相态的流量。
保证产品质量
通过实时监测和控制，多相流量计有助于保证化工产品的质量和稳 定性。
提高安全生产水平
多相流量计能够实时监测和预警潜在的安全隐患，提高化工生产的 安全水平。
其他应用场景
能源行业
多相流量计在能源行业中 广泛应用于煤粉、生物质 等固体颗粒的测量。
靠性。
该多相流量计适用于多种多相 流体的测量，如油气水三相流 、气固两相流等，具有较广的 应用前景。
实验结果表明，该多相流量计 的测量精度和稳定性均优于传 统流量计，能够满足工业生产 的需求。
对未来研究的建议
01
进一步优化多相流量计的结构和测量算法，提高其测量精度和稳定性。
02
开展多相流量计在不同复杂工况下的应用研究，以拓展其应用范围。
详细描述
根据各相的体积含量，多相流体可分为均匀多相流和非均匀多相流；根据流动特 性，多相流体可分为层流和湍流；根据相态，多相流体可分为气液、气固、液固 等类型。
多相流体的流动特性
总结词
多相流体的流动特性比单相流体更为复杂，包括流动不稳定性、各相间的相互作用、相对运动等。
详细描述
多相流体的流动特性受到多种因素的影响，如各相的物理性质、体积含量、流动条件等。在流动过程 中，各相之间存在着相互作用，如曳力、摩擦力、质量传递等。此外，多相流体的流动不稳定，容易 出现流动分层、聚并等现象。
03 多相流量计的分类与工作 原理
电容式多相流量计
总结词
基于电容原理，通过测量混合流体介电常数的变化来计算流量。
详细描述
电容式多相流量计利用混合流体在两个平行板电极之间形成的电容场，通过测量电容值的变化来计算流量。由于 不同相态的介质具有不同的介电常数，因此可以通过测量电容值的变化来识别和计算各相态的流量。
海默MPFM
-6-
海默多相流量计
能适应每一种流型。 流型对多相流测量有很大的影响。不对流动进行混合的在线仪表需要知道是什么流 型以便能解释测量结果。这对互相关法尤其重要，因为互相关法是确定气体和液体的速度 来测量混合物的速度和含气率。如果流型和模型不一致，输出结果就不正确。互相关对于 相对稳定的条件不太可靠（泡状流，一些条件的环状流） 。而文丘里测量方法较适用于这 种条件。 介电测量可能会受流型的影响，对于给定的气液混合物，分布不同，其结果不同。 伽玛射线衰减不受流型的影响，但却是高度非线性，与相分数的指数有关。间歇流型对伽玛 相分仪表的结果有很大的影响， 因此除了选用合适源强度以外， 还需要进行正确的平均计算。 一些流型影响，尤其是由高黏度临时乳化引起，可能会导致错误的计量。两种重要 的影响是粘性膜的沉积物和翻腾流的影响。在三相环状流、分层/环状流和塞状流中已经 观察到高黏度的油水乳化厚膜。这在计量系统中有几方面的影响。一个影响是在相成分测 量点会留下实际上静止但可测量的膜。这就会使油水分数增加，再乘上速度后会得出太大 的油水流量。水平管中的情况会比竖直管中的情况更严重。 翻腾流出现在竖直管中， 会尤其影响使用互相关的计量。 实际流动速度可能是相当慢， 但由于大的波动向上速度和大的波动向下速度，其结果却完全不同。因此可能其误差会比 速度自身的差还要大。 流型变化还对仪表取样带来了要求。 流型变化快， 而仪表取样速度不适应将影响测量。 1.4.2 相分布对多相流测量的影响 1）连续相 三相流的计量常常受油水相分布的影响，水为连续相或者油为连续相。相转换点指油为 连续相转换为水为连续相时液相中的含水率，通常相转换时的含水率在 40%到 60%之间，液 体不同相转换点不同。使用低频介电测量的仪表中，连续相非常重要。在油为连续相的条件 下，可用电容传感器区分油和水，因此测出含水率。这是最准确的测量含水率的技术之一， 含气率对其影响很小，但在相转换点处无法应用，因为在高传导的液体水中，电容传感器不 起作用。 在水为连续相的条件下， 必须使用电感和电导传感器， 虽然不象电容测量那样敏感， 但仍能给出较准确的结果， 尤其在较高含气率的情况下如此。 因此一些仪表会需要两种类型 的传感器和能很好响应的探测手段。 在相转换区域， 流动可能会在油为连续相和水为连续相 间切换，这种仪表不适合这一区域的测量。 连续相同样会影响高频介电测量（即微波） ，但相同的传感器可用于油为连续相或水为
海默多相流量计
能适应每一种流型。 流型对多相流测量有很大的影响。不对流动进行混合的在线仪表需要知道是什么流 型以便能解释测量结果。这对互相关法尤其重要，因为互相关法是确定气体和液体的速度 来测量混合物的速度和含气率。如果流型和模型不一致，输出结果就不正确。互相关对于 相对稳定的条件不太可靠（泡状流，一些条件的环状流） 。而文丘里测量方法较适用于这 种条件。 介电测量可能会受流型的影响，对于给定的气液混合物，分布不同，其结果不同。 伽玛射线衰减不受流型的影响，但却是高度非线性，与相分数的指数有关。间歇流型对伽玛 相分仪表的结果有很大的影响， 因此除了选用合适源强度以外， 还需要进行正确的平均计算。 一些流型影响，尤其是由高黏度临时乳化引起，可能会导致错误的计量。两种重要 的影响是粘性膜的沉积物和翻腾流的影响。在三相环状流、分层/环状流和塞状流中已经 观察到高黏度的油水乳化厚膜。这在计量系统中有几方面的影响。一个影响是在相成分测 量点会留下实际上静止但可测量的膜。这就会使油水分数增加，再乘上速度后会得出太大 的油水流量。水平管中的情况会比竖直管中的情况更严重。 翻腾流出现在竖直管中， 会尤其影响使用互相关的计量。 实际流动速度可能是相当慢， 但由于大的波动向上速度和大的波动向下速度，其结果却完全不同。因此可能其误差会比 速度自身的差还要大。 流型变化还对仪表取样带来了要求。 流型变化快， 而仪表取样速度不适应将影响测量。 1.4.2 相分布对多相流测量的影响 1）连续相 三相流的计量常常受油水相分布的影响，水为连续相或者油为连续相。相转换点指油为 连续相转换为水为连续相时液相中的含水率，通常相转换时的含水率在 40%到 60%之间，液 体不同相转换点不同。使用低频介电测量的仪表中，连续相非常重要。在油为连续相的条件 下，可用电容传感器区分油和水，因此测出含水率。这是最准确的测量含水率的技术之一， 含气率对其影响很小，但在相转换点处无法应用，因为在高传导的液体水中，电容传感器不 起作用。 在水为连续相的条件下， 必须使用电感和电导传感器， 虽然不象电容测量那样敏感， 但仍能给出较准确的结果， 尤其在较高含气率的情况下如此。 因此一些仪表会需要两种类型 的传感器和能很好响应的探测手段。 在相转换区域， 流动可能会在油为连续相和水为连续相 间切换，这种仪表不适合这一区域的测量。 连续相同样会影响高频介电测量（即微波） ，但相同的传感器可用于油为连续相或水为
多相流量计在海洋石油工程中的应用_赵丹
多相流量计在海洋石油工程中的应用赵丹，贾明鑫，张小钢，魏丽（海洋石油工程（青岛）有限公司，山东青岛 266520）摘要：在原油开采过程中，为了优化生产参数，提高采收率，需对油井产出液中各组分的体积流量进行连续计量。
随着海洋油气的开发，传统的分离式计量方法已越来越不能适应生产需要，多相流量计逐渐开始得到应用，并有取代传统计量方式的趋势。
针对此种趋势，结合目前国内海洋工程中多相流量计的应用情况，通过多相流量计14-J-2000在曹妃甸项目某组块上的实际应用，深入分析了多相流量计的测量原理、组成结构、工艺流程及系统连接，并对其系统安全、使用环境等提出要求。
与传统的分离式计量方法相比，展示了多相流量计的应用在成本及创造的经济效益等方面的优势，总结了多相流量计的自身优点，分析了其在海洋环境中尚需完善的功能，考虑在海洋环境中的实用价值，对其进一步的应用作出展望。
关键词：海洋石油平台；多相流量计；测量原理；应用1 背景为了油井计量和油藏动态管理，确定最佳产量和油田开采时间，油藏工程师要求经常监视单井动态，掌握单口油井的产量，包括每口油井的产油量、产水量和产气量。
传统做法是将油井产出液经计量分离器分离成油相、水相和气相, 再采用各单相测量仪表或装置测量获得三组分的各自含量, 然后再混合输送到泵站进行生产处理，系统的质量和体积都较大，给设计和施工增加了很大难度。
特别是随着近年油气开发向海洋、沙漠和极地等地区发展，以及所开发的油田油层更深、油质更重的特点，造成油田开发成本不断上升，石油工业界对新的开采技术的需求日益迫切，多相计量技术正是在这种背景下应运而生的。
2 海洋石油工程多相流量计的使用情况从80年初至今，国内外多相计量技术的开发和应用取得重要的进展。
截至目前，国际公认的达到商品化程度并且在工业现场进行了较为广泛的试验和应用的多相流量计包括：美国Agar公司的Agar-301和Agar-401，中国海默仪器制造有限责任公司的MFM2000，挪威Fluenta公司的Fluenta 1900VI，MFI公司的Multi-fluid以及Framo公司的Framo多相流量计等［1］。
海默多相流量计操作注意事项
海默多相流量计操作注意事项海默多相流量计是一种常用的流量测量设备，广泛应用于工业生产中。
它通过测量流体通过管道的体积或质量来确定流量大小。
海默多相流量计具有操作简便、测量精准等优点，但在使用过程中仍需注意以下事项。
一、安装位置选择海默多相流量计的安装位置对测量结果具有重要影响。
应选择距离流体出口和入口处一定距离的位置，并确保管道内没有任何异物或障碍物。
此外，还需避免安装在温度过高或过低的环境中，以免影响测量精度。
二、正确连接管道在安装海默多相流量计时，需要确保正确连接管道。
应严格按照设备说明书中的要求进行连接，避免出现漏气或漏液等问题。
同时，还需注意管道的密封性，确保连接处无泄漏，以免影响测量结果。
三、仔细调试海默多相流量计安装完成后，需进行仔细调试。
首先，需要根据实际情况设置合适的参数，包括流体密度、温度等。
其次，还需进行零点校准和量程校准，确保测量结果的准确性。
在调试过程中，应注意操作细节，遵循设备说明书中的要求。
四、定期维护海默多相流量计在使用过程中需要进行定期维护，以确保其正常工作。
维护包括清洁管道、清理传感器等。
清洁管道时应注意使用合适的清洁剂，避免对设备造成损坏。
另外，还需定期检查设备的电源和电缆连接是否正常，确保设备的稳定性。
五、避免外界干扰在使用海默多相流量计时，需尽量避免外界干扰。
例如，要远离强电磁场和强磁场，以免影响设备的正常工作。
同时，还需避免设备受到机械冲击或振动，以免对测量结果产生干扰。
六、及时处理异常情况在使用海默多相流量计过程中，如出现异常情况，应及时进行处理。
例如，如果出现测量数值波动较大或超出范围的情况，可以检查设备的连接是否正常，是否受到外界干扰等。
如果问题无法解决，应及时联系供应商或专业人员进行维修。
七、合理使用在使用海默多相流量计时，需合理使用设备，避免超出其测量范围。
如果需要测量大流量或小流量，应选择合适的设备型号。
同时，还需避免长时间超负荷使用设备，以免影响其寿命和测量精度。
《多相流量计原理》课件
多相流量计的前景展望
工业4.0集成
随着工业4.0的发展，多相流量计将实现与智能工 厂的深度集成，提高生产效率和能源利用率。
标准化与规范化
未来多相流量计的研发和应用将更加标准化和规 范化，以提高产品的互换性和兼容性。
环境友好型设计
为满足日益严格的环保要求，多相流量计将更加 注重节能减排和资源循环利用。
04
多相流量计的挑战与展望
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
多相流量计面临的挑战
01
02
03
测量精度问题
由于多相流体的复杂性和 不确定性，多相流量计的 测量精度难以保证。
流体特性变化
多相流体的相分布、流速 和密度等特性随工况变化 ，对流量计的准确性造成 影响。
多相流量计的特点
精度高
01
多相流量计采用先进的传感器和算法，能够准确测量多相流体
的流量。
可靠性好
02
多相流量计具有较高的稳定性和可靠性，能够长期连续工作。
应用广泛
03
多相流量计适用于石油、化工、能源等领域，可用于测量油、
气、水等多种介质。
03
多相流量计的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
多相流体的应用场景
总结词
多相流体广泛应用于石油、化工、能源等领域。
详细描述
在石油工业中，多相流体主要应用于油、气、水的输送和计量。在化工领域，多相流体用于各种反应器和管道中 的物质传递和热量交换。在能源领域，多相流体用于燃烧和热力学过程，如煤粉燃烧和核反应堆中的冷却剂。
02
多相流量计的原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
气体质量流量计控制器知识
气体质量流量计控制器知识气体质量流量控制器（MFC）与气体质量流量计（MFM），MFC是带有控制气体质量流量的装置，而MFM是不具有控制气体质量流量功能的装置。
首先区分一下MFC为Mass Flow Controller的缩写，即质量流量控制。
流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力，它是科里奥利在1832年研究水轮机时发现的，简称科氏力。
质量流量计以科氏力为基础，在传感器内部有两根平行的T型振管，中部装有驱动线圈，两端装有拾振线圈，变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时，振动管作往复周期振动，工业过程的流体介质流经传感器的振动管，就会在振管上产生科氏力效应，使两根振管扭转振动，安装在振管两端的拾振线圈将产生相位不同的两组信号，这两个信号差与流经传感器的流体质量流量成比例关系。
计算机解算出流经振管的质量流量。
不同的介质流经传感器时，振管的主振频率不同，据此解算出介质密度。
安装在传感器器振管上的铂电阻可间接测量介质的温度。
质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量,还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。
由于变送器是以单片机为核心的智能仪表，因此可根据上述三个基本量而导出十几种参数供用户使用。
质量流量计组态灵活，功能强大,性能价格比高，是新一代流量仪表。
测量管道内质量流量的流量测量仪表。
在被测流体处于压力、温度等参数变化很大的条件下，若仅测量体积流量，则会因为流体密度的变化带来很大的测量误差。
在容积式和差压式流量计中，被测流体的密度可能变化30%，这会使流量产生30～40%的误差。
随着自动化水平的提高，许多生产过程都对流量测量提出了新的要求。
化学反应过程是受原料的质量(而不是体积)控制的。
蒸气、空气流的加热、冷却效应也是与质量流量成比例的。
产品质量的严格控制、精确的成本核算、飞机和导弹的燃料量控制，也都需要精确的质量流量测量。
因此质量流量计是一种重要的流量测量仪表。
质量流量计可分为两类：一类是直接式，即直接输出质量流量；另一类为间接式或推导式，如应用超声流量计和密度计组合，对它们的输出再进行乘法运算以得出质量流量。
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• 为了说明这一泄漏剂量对人体究竟有多大的影响,不妨与以下的数据作
公众接受的平均剂量 X-射线胸透 牙医X-射线检查 CT 扫描 巴黎－纽约，每月飞行2次 海默伽玛传感器一米的地方 1.00 mSv/年 0.20 –0.25 mSv 0.90mSv 100.0mSv 0.72mSv/年 0.52mSv/年
海默伽玛传感器的安全性
• 根据海默公司的企业标准，并经政府受权负责放射性安全的有关部门的
检测，海默公司的MPFM-2000型多相流量计上的伽玛传感器的泄漏剂 量为： 距传感器5cm处 ≤2.5 μSv /小时 距传感器100cm处 ≤0.25 μSv /小时 （ 1000μSv /小时＝ 1 mSv /小时 ） 比较：
计算机
流程计算机（安装在接线盒里）获得总的流 率、气液比、气流率、压力、温度的信号， 来处理和计算总的液量流率，总气量流率， 含水率和净油的数值。
计算机
建立流程计算机和个人计算机之间的通讯， 用个人计算机控制测量工艺，下载传输计 算的数据和相关的设置参数，利用流程计 算机获得的和处理的数据传输给个人计算 机，然后输出测量结果。
+/- 5% relative
+/- 2.5% relative
+/- 10% relative
+/- 5% relative
Water Cut
+/- 2% absolute
+/- 1% abs.
Gross Liquid Flow
60% ~ 98% Gas Flow
+/- 10% relative
+/- 5% relative
GROSS FLOW
海默流型调整技术
½’’ Vent & Gas Sampling point
部分分离的专利技术
双能含水仪下的调节阀用于控制含水测量截面的 含气率 GVF < 10%
15 %
Calibration Port (Graylock)
10 %
没有流型调整器 的情况
Dual-Gamma Ray Sensor
+/- 10% relative
+/- 5% relative
Water Cut
+/- 2% absolute
+/- 1% abs.
MFM-2000 介绍
• MFM 性能
防爆等级 安全等级 EEX d IIBT6\T4 IP56
技术规范
• 基本数据
口径 设计压力 设计温度 操作压力 操作温度 主管线材质 撬装重量 外形尺寸 6英寸 4.65兆帕 95度 2.06兆帕 26～80度 SS316 1650公斤 2300 X 1580 X 2255 mm3
伽马传感器
• 安全保护
检查 甘肃放射性保护办公局评价了MFM－2000 型的放射性和保护的性能。该局签署的评 价报告表明“流量计的放射性剂量属于没 有必要限制现场操作的水平”
温度及压力补偿
• 流体计算机的温度传感计安装在管线1和管
线2的交叉口，多相流量计的温度测量用来 对气流率的温度补偿。 两套压力传感计分别用来测量管线1 和管线 2的压力值，多项流量计的压力测量为了气 流率的压力补偿。
闭，管线1上的气动阀开。
基本流程
• 三相流体流进管线1的测量单元，4英寸的
单能伽玛传感器用来测量气液比，并且后 来的总液量是由4英寸文丘里流量计来测量 的，流体流进流行调整器，通过在较低位 置的取样装置将会进入双能伽玛传感器测 量含水率。其余液体将会从4”管线中流出。
基本流程
• 当测量到的压力值低于在管线1上的压差计设定的
伽马传感器
• 安全保护
相关要求 在没有厂家和政府安全保护部门的批准， 严禁分解放射源。
用户必须采取有效措施防止源丢失，被盗。 海默监察员定期的检查源安全和泄漏情况。
伽马传感器
• 安全保护
相关要求 当密封源将要不再使用时必须及时的咨询 海默；更换相同的源是必要的。如果不这 样的话，海默的监察员将会被派出来收集 源。用户不必临时性的拆除或处理源。
MFM 多相流量计
WHPD-孙英喆
主要内容
• MFM－2000介绍 • 技术规范 • 工作原理及基本流程 • 文丘里流量计 • 伽马传感器 • 常见故障分析 • 安全参数
MFM-2000 介绍
• 计量原理
MFM－2000 型的多相流量计利用放射性的 吸收技术来测量多项流体的每一相的比例， 采用文丘里管测量总的流量 .
Modules Measurements Calculated
αg – Gas fraction
∆p
WLR
ρmix= (1-αg) {ρo + WLR(ρw - ρo) + αg.ρg
Slip Law
Qmass Total
Q oil = ( 1-GVF ).( 1-WLR ) . Q total Q water = ( 1-GVF ).WLR . Q total Q gas = GVF . Q
伽马传感器
• 测量原理
伽马射线是由放射性同位素发出的电磁辐射。伽 马射线有穿透介质的能力，不同的介质吸收不同 量的伽马射线。当伽马射线穿过管线里流动油气 水混合流体时，由于伽马射线的衰减，这种衰减 是由混合物中分子的电子和原子核造成的，并且 不同的成分有不同的衰减，在管线的一端安装非 接触型的成分相比例仪器，在另一端装有探针， 在这种条件下射线的穿透量能被探测到。
以将传感器内的杂质 排出 若杂质堵塞严重，应 停止测量，清空设备， 拆卸含水仪，给予处 理。
油品性质发生变化
• 重新设置参数 • 离线标定
使用安全
• 伽马传感器
安全保护 相关要求 在没有厂家和政府安全保护部门的批准，严禁分 解放射源。 用户必须采取有效措施防止源丢失，被盗。海默 监察员定期的检பைடு நூலகம்源安全和泄漏情况。
测量管段 探测器 源仓
241
Al plate 60keV
Am
Ag plate
护罩
密封垫 密封垫 防爆筒
241
,X
Am
60keV 22.5keV
241
多相流
Am
放射源
放射源
Americium-241 Half life: 433 years
伽马传感器
• 安全保护
标准 MFM－2000所用的放射源符合GB16368－ 安装有密封性放射源的流量计的放射性保 护标准
技术规范
• 测量范围
液体流率 气体流率 含水 35~2500M3/D 80～2000Sm3/D 0～100％
工作原理
WLR
Total Flow Rate
GVF
海默多相流测量的基本原理
Single Gamma Sensor Venturi Sensor Dual Gamma Sensor SINGLE
MFM-2000 介绍
• 主要部件
文丘里流量计 单独的伽玛传感器 二重的伽玛传感器（测含水） 数据采集单元 多相流量计的微机 防爆接线箱 压力传感计 温度传感计 整体撬装
MFM-2000 介绍
计量精度
GVF Gross Liquid Flow 0%~ 60% Gas Flow Uncertainty Repeatability
下限时（也就是说，当流率减少到某一范围时）， 指令被发送到两个气动阀的执行机构，用来控制 管线2的气动阀被打开，同时管线1上的气动阀关 闭，计量单元转向管线2，此时多相流量计的2英 寸单能伽玛传感器测量气液比，后来的总流量由2 英寸的文丘里流量计测出，然后流体流进流形调 整器，含水率由在较低位置的双能伽马传感器测 出. 反之亦然。
文丘里流量计 — 工作原理
P
QV KCEd
DP
2
mix
文丘里流量计是一种差压式流量计。
差压式流量计的基本原理是：在充满流体的圆管中设置文丘里或喷嘴之 类的节流件，当流体流经节流件时，在其上、下游侧就会产生静压力差， 该静压力差与流过的流量之间有一个固定的函数关系，只要测得静压力 差就可以由流量公式求得流量。
文丘里流量计 — 差压式流量计的组成
节流装置：即差压流量计的流量传感器； 取压系统：由取压口、引压管、隔离罐和五阀组构成；
压差测量装备：差压计或差压变送器；
辅助仪表：压力、温度变送器、二次积算仪表等。
文丘里流量计
• 特殊配置
为了适合于多相油气井不同生产率的需要，增加 文丘里测量范围，不同的测量系统被配置。这里 的文丘里流量计计量系统被配置同时带有两个压 力传感计。一个设置在低的压差值，另一个设置 在高的压差值。在计量过程中流程计算机将自动 的选择需要的压差传感计（转换点已经被设置在 流程计算机里）。
GVF < 10%
RA
5%
含水率的
2%
10 20 30 40 50 60 70 80 90
绝对误差 - 2 %
1’’1/2Valve -5%
GVF (%)
- 10 % - 15 %
用流型调整 器的情况
½’’ Liquid Sampling point
文丘里流量计
• 原理
文丘里流量计是压差计类型的流量计，参照标准 ISO5167和GB2624设计。 当混合流体通过文丘里流量计时，将会产生压差 并且压力降会推进流体流过，从而产生流率。 对于油气水的混合流，考虑到不同的气液比和气 液间滑动影响，在设计软件，文丘里流率的计算 公式提供了一些必要的修正。
常见故障
• 总流量偏差 • 计量含水率偏差
总流量偏差
硅油或甘油填充 杂物堵塞，导致压差测 量不准
含水率偏差较大
• 气体影响 • 杂质影响 • 油品性质发生变化