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Yokogawa ROTAMETER RAMC 金属可变面积流量计
时间: 2025-10-31浏览次数：
Yokogawa ROTAMETER RAMC 金属可变面积流量计
Yokogawa ROTAMETER RAMC 金属可变面积流量计
定位与核心用途
横河 ROTAMETER RAMC 系列金属可变面积流量计的专用用户手册，适用于液体和气体的体积流量 / 质量流量测量，尤其针对湍流、不透明或腐蚀性流体场景，核心通过浮子磁性传动实现流量指示，支持电子变送器与限位开关等扩展功能。
产品核心原理与结构
1. 测量原理
RAMC 属于可变面积流量计，基于 “浮子受力平衡” 原理工作：
流体从下至上流经锥形测量管，对浮子产生向上的升力；
浮子上升至 “升力 = 重力 + 浮力” 的平衡位置，其高度与流量成正比；
浮子内置磁铁，通过磁性传动带动指示器指针，或触发电子变送器输出 4-20mA 信号 / 限位开关动作。
关键特性：在 “粘度无关范围” 内（流体粘度低于特定值），流量仅与浮子高度相关；超出该范围时，需考虑粘度对测量的影响，需通过厂家重新计算刻度与校准 EEPROM。
2. 产品结构与核心组件
组件名称 功能描述
锥形测量管 提供浮子上升通道，材质根据流体腐蚀性选择（如不锈钢 1.4404/316L、PTFE）
浮子 核心感应元件，内置磁铁，材质适配流体特性（如耐腐蚀合金）
指示器 机械指针指示流量，可选配 LCD 数字显示（显示流量、累计值、百分比等）
电子变送器（-E/-J 型） 将浮子位置转换为 4-20mA 模拟信号，-J 型支持 HART 7 通信
限位开关（/K1-/K10 选项） 实现流量上下限报警，支持标准型（/K1-/K3）与故障安全型（/K6-/K10）
校准 EEPROM 存储定制化校准数据（如流体密度、温度、粘度参数），与测量管一一对应
安装与布线规范
1. 安装前准备与环境要求
环境限制：
温度：-40°C~+70°C（标准），-20°C~+60°C（防爆型）；
避免强振动、腐蚀性环境（必要时选高防腐涂层外壳）、强磁场干扰（与电磁阀等保持距离， ferromagnetic 物体需远离≥250mm）；
相邻 RAMC 间距≥300mm，防止磁场相互干扰。
管道要求：
必须垂直安装，流体流向 “下进上出”，法兰需平行对齐，避免管道应力；
公称直径＞RAMC08 的型号，需预留 “前 5 倍公称直径” 的直管段、“后 3 倍公称直径” 的直管段；
若流体可能污染测量管，建议安装旁通管路，便于设备拆卸清洁。
2. 管道连接与布线操作
法兰连接：支持 EN、ASME 等标准法兰，螺栓扭矩需严格遵循规范，如 DN15 PN40 法兰（EN 1092-1）扭矩 9.8 Nm，DN50 PN40 法兰扭矩 57 Nm；PTFE 衬里法兰需额外注意密封性能，避免流体渗漏。
布线规范：
电缆密封套：适配 6-9mm 直径电缆，未使用入口需用 M16×1.5（外壳 90 型）或 M20×1.5（外壳 91 型）盲塞密封；
信号与电源分离：模拟信号（4-20mA）、数字通信（HART）、电源电缆需分开布线，避免干扰；
接地要求：保护接地（PE 端子）需牢固连接，接地电阻≤100Ω，外壳 91 型需额外使用外部接地夹。
核心功能与参数配置
1. 电子变送器（-E/-J 型）操作
（1）基础功能与参数设置
电子变送器支持流量显示、累计值统计、4-20mA 输出校准等功能，通过两个操作键（上键 “退出”、下键 “切换菜单”、组合键 “确认”）进入菜单配置，核心参数如下：
参数类别 关键设置项 功能说明
显示功能（F11） 流量 / 累计值 / 百分比 / 温度 默认显示累计值，可切换单位（如 m³/h、L/min、kg/s）
单位设置（F12/F13） 体积 / 质量单位 + 时间单位 欧洲版支持 m³、Nm³、kg 等，美版（/A12 选项）支持 gal、scf 等
阻尼设置（F21） 0/1/5/10 秒 平滑输出信号，减少流量波动影响，默认 1 秒
电流输出（F3-） 4-20mA/0-20mA 切换 2 线制默认 4-20mA，可微调零点（F32）与量程（F33），每步 20μA
故障检测（F4-） 错误代码显示 如 “08” 表示浮子卡滞，需清洁测量管或执行自动调零（F74）
浮子卡滞检测（F7-） 开启 / 关闭、监测下限（5%/15%/30% Qmax） 监测时间 5/15 分钟可选，超期无信号波动则触发故障报警
（2）HART 7 通信（-J 型专属）
通信特性：支持 2 线制 4-20mA 叠加 HART 信号，可实现远程参数配置、数据读取（如实时流量、累计值、诊断信息），支持多从机模式（最多 63 台设备）， polling 地址 1-63 可设。
核心功能：
过程变量监控：实时读取流量、温度、电流输出等；
故障诊断：检测 RAM 错误、ADC 故障、EEPROM 异常等；
burst 模式：连续发送指定数据（如流量 + 累计值），减少通信延迟；
趋势配置：记录 12 组历史数据，采样间隔 1 秒 - 2 小时可调。
2. 限位开关（/K1-/K10 选项）
类型与功能：
标准型（/K1-/K3）：支持 MAX/MIN 双触点，符合 EN 60947-5-6（NAMUR）标准；
故障安全型（/K6-/K10）：断电时触点自动切换至安全状态，需搭配专用电源（如 / K2E、/W4F）。
参数配置：通过电源切换方向设置 MIN-MAX/MIN-MIN/MAX-MAX 功能，如 / K3 选项搭配 / W2B 电源时，S1/S2 继电器位置决定触点逻辑。
防爆认证与安全规范
1. 防爆类型与适用场景
RAMC 提供本质安全型（Ex ia） 与隔爆型（Ex db） 两类防爆设计，覆盖全球主要认证体系，核心参数如下：
认证类型 型号选项 防爆标志 适用区域 关键参数（电子变送器）
ATEX /KS1（本质安全） Ex ia IIC T6 Gb 1 区 / 2 区（气体）、21 区 / 22 区（粉尘） Ui=30V，Ii=101mA，Pi=1.4W
IECEx /ES1（本质安全） Ex ia IIC T6 Gb 全球通用防爆区域 Li=0.15mH，Ci=4.16nF
NEPSI（中国） /NS1（本质安全） Ex ia IIC T6 Gb 中国防爆区域 环境温度 - 40°C~+70°C
FM/UL（美加） /FS1（本质安全） Class I Div1 GP A-D T6 美加 1 区 / 2 区 Vi=30V，Ii=100mA，Pi=1.4W
EAC（欧亚经济联盟） /GS1（隔爆 + 粉尘） Ex db IIC T6 Gb/Ex tb IIIC T80°C Db 欧亚联盟防爆区域 表面温度≤80°C（T6）
2. 防爆安装与操作禁忌
本质安全型要求：
电源需为认证关联设备（如 KFA6-SR2-Ex2.W），安装于安全区；
电缆电容 / 电感需≤Ci/Li（如 Ci=4.16nF，Li=0.15mH），避免超限引发安全风险。
隔爆型要求：
开盖前需断电并等待 15 分钟，确保内部气体安全；
电缆密封套需符合 IEC 60079-1 标准，未使用入口用认证盲塞密封；
外壳损坏（如观察窗破裂）时需立即停用，避免防爆性能失效。
维护与故障处理
1. 日常维护与定期检查
常规检查（每周）：
指针 / 显示屏：确认流量指示与实际工况匹配，无卡滞或跳变；
密封状态：法兰、电缆密封套无渗漏，外壳无腐蚀；
防爆标志：标签清晰，无磨损或脱落。
定期维护（每 6 个月）：
清洁：测量管与浮子需拆卸清洁（避免使用腐蚀性溶剂），检查浮子磁性是否正常；
校准：电子变送器需通过 HART communicator 校验 4-20mA 输出精度，限位开关需测试触点动作可靠性；
接地检查：接地电阻≤100Ω，接地端子无松动。
2. 常见故障与排查
故障现象 可能原因 解决方案
指针无响应 / 卡滞 浮子被杂质卡住、测量管内壁结垢 拆卸清洁浮子与测量管，必要时更换浮子
电子变送器无输出 电源故障、校准 EEPROM 缺失、接线松动 检查电源（24VDC±10%）、重新插入 EEPROM、紧固接线端子
HART 通信失败 负载电阻不在 250-600Ω、poll 地址冲突 调整负载电阻、重新设置唯一 poll 地址（1-63）
流量指示偏差大 流体粘度 / 密度与校准值不符、浮子磨损 提供新流体参数，厂家重新计算刻度；更换磨损浮子
限位开关误动作 触发阈值设置不当、磁场干扰 重新校准开关阈值（如 5% Qmax）、远离强磁场源
安全仪表系统（SIS）应用
1. 适用型号与安全功能
RAMC 仅带故障安全型限位开关（V1） 与标准型限位开关（V2） 可用于 SIS，作为流量监测组件接入安全仪表功能（SIF），核心实现 “流量超限报警” 或 “紧急切断触发”，支持 SIL1-SIL2 等级（取决于配置与校验周期）。
2. 关键 SIS 要求
校验周期：需根据安全完整性要求设定，建议 1-5 年，校验覆盖率≥99%，需记录校验结果（如强制浮子触发 MAX/MIN 阈值，验证开关动作）；
可靠性数据：V1 型（故障安全开关）SFF=61%、MTBF=530 年，V2 型（标准开关）SFF=42%、MTBF=401 年，详细 FMEDA 报告可向厂家获取；
生命周期：设计寿命 10 年，超期后需重新评估可靠性，或更换核心组件（如测量管、浮子）。
合规性与处置规范
1. PED 压力设备指令合规
RAMC 符合 2014/68/EU（PED），测量管归类为 “管道”，加热组件（/T1-/T6 选项）归类为 “容器”，流体组别 1-2，模块 H，部分型号（如 RAMC03-15）属于 III 类压力设备，需符合压力 - 温度额定值（如不锈钢材质 - 196°C~370°C，PTFE 材质 - 80°C~130°C）。
2. 废弃与返厂要求
去污处理：接触有害流体后，需彻底清洁设备，避免残留腐蚀或毒害，返厂时需提交《去污声明》；
环保处置：属于 WEEE 设备（2012/19/EC），禁止混入市政垃圾，需通过专业机构回收，或返回横河指定网点处理。
总结与选型建议
1. 核心优势
适配场景广：支持腐蚀性、不透明、湍流流体，温度范围 - 196°C~370°C，压力范围 PN16~PN100；
功能扩展灵活：可选电子变送器（HART 通信）、限位开关（故障安全）、防爆认证（全球主要体系）；
维护成本低：测量管与浮子材质耐用（如 316L 不锈钢），无易损件，校准仅需更换 EEPROM 与刻度。
2. 选型关键参数
流体特性：根据密度、粘度、腐蚀性选择测量管 / 浮子材质（如 PTFE 用于强腐蚀，不锈钢用于常规流体）；
防爆需求：危险区域需匹配认证类型（如中国选 / NS1，美加选 / FS1）；
信号输出：需远程监控选 - J 型（HART），仅本地指示选 - T 型，需报警控制加配 / K 系列限位开关。
