德國(guó)VSEVHM01-1流量計(jì)經(jīng)銷同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng):在實(shí)際應(yīng)用時(shí),對(duì)于孔板流量計(jì)如果使用不當(dāng),會(huì)造成很大的測(cè)量誤差,有時(shí)可達(dá)到20%左右。在流量計(jì)的使用中,如何減少其測(cè)量誤差,必須考慮流量的測(cè)量原理和結(jié)構(gòu)形式,注意使用條件和測(cè)量對(duì)象的物理性質(zhì)是否與所選用的流量計(jì)性能相適應(yīng)。下面就其測(cè)量誤差進(jìn)行分析:1.流量計(jì)算方程描述流體是充滿圓管的、充分發(fā)展的定常流。若流動(dòng)狀態(tài)真實(shí)性無法確定,如果仍按照原有的儀表常數(shù)推算流量,將與實(shí)際流量存在誤差。2.天然氣以甲烷為主加上乙烷和其他少量的輕烴,真實(shí)相對(duì)密度小于或等于0.75。由于被測(cè)介質(zhì)實(shí)際特性的不確定因素,以及實(shí)際物性變化影響儀表正常工作等對(duì)流量測(cè)量的不確定度產(chǎn)生影響。3.孔板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工、裝配、安裝、檢驗(yàn)和使用必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的全部技術(shù)要求。由于各個(gè)裝置自身及環(huán)境條件因素引起的不確定因素。3.1.孔板安裝不正確 管道水平安裝,如果孔板開孔中心與管道中心線不同心;如果在安裝過程中存在引壓管堵塞及墊片等凸出物,則會(huì)造成孔板前后壓差測(cè)量不準(zhǔn)確,從而造成測(cè)量誤差。3.2.孔板入口邊緣被磨損 在使用中,由于流體的磨蝕作用,使孔板的入口邊緣變鈍,被磨成圓形入口邊緣。結(jié)果是在相同的流量下,孔口收縮系數(shù)變大,造成差壓發(fā)生變化,造成測(cè)量誤差。3.3.孔板表面的結(jié)垢 長(zhǎng)期使用時(shí),孔板流量計(jì)表面結(jié)垢,使孔板的流通面積變小,從而造成差壓增大,使流量計(jì)測(cè)量值大于實(shí)際值,影響計(jì)量精度。4.差壓變送器零點(diǎn)漂移和量程設(shè)置不當(dāng) 由于時(shí)間較長(zhǎng),變送器的零點(diǎn)會(huì)發(fā)生漂移,這時(shí)差壓變送器的輸人和輸出信號(hào)發(fā)生變化。若不及時(shí)調(diào)整,會(huì)造成實(shí)測(cè)流量值偏低或偏高。電磁流量計(jì)有著廣泛應(yīng)用,但是電磁流量計(jì)在使用過程中有很多因素會(huì)影響電磁流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),本文將導(dǎo)致電磁流量計(jì)產(chǎn)生故障的原因概括為:管內(nèi)液體未充滿、液體中含有固相、因材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)不匹配而引發(fā)的故障、因人為因素造成的故障等。1.管內(nèi)液體未充滿 管內(nèi)液體未充滿是導(dǎo)致電磁流量計(jì)產(chǎn)生誤差的重要原因。導(dǎo)致管內(nèi)液體未充滿的原因有多種,比較常見的是背壓不足或流量傳感器安裝位置不良,同時(shí),管內(nèi)液體未充滿程度不同,其故障表現(xiàn)也有所不同,具體言之,若只有少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流,則故障現(xiàn)象表現(xiàn)為誤差增加,即流量測(cè)量值與實(shí)際值不符;若流動(dòng)狀態(tài)呈現(xiàn)為氣泡流或塞狀流,除測(cè)量值與實(shí)際值不符外,還會(huì)因氣相瞬間遮蓋電表面而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)等。因此,多種誤差表現(xiàn)均指向管內(nèi)液體未充滿,在實(shí)踐過程中,要正確辨別不同現(xiàn)象,理清其產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)原因。2.液體中含有固相 液體中含有固相,即:液體中含有粉狀、顆粒或纖維等固體,液體中一旦含有固相便會(huì)導(dǎo)致多種故障產(chǎn)生:漿液噪聲;電極表面玷污;導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里;襯里被磨損或被沉積物覆蓋,流通截面積縮小等。3.因材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)不匹配而引發(fā)的故障 因材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)不匹配而引發(fā)故障的電磁流量計(jì)與介質(zhì)接觸的零部件有電與接地環(huán),匹配失當(dāng)除耐腐蝕問題外,主要是電表面效應(yīng)。為了使檢定合格的氣體渦輪流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)正常運(yùn)行,需要注意以下幾方面的問題.1.天然氣介質(zhì)對(duì)渦輪流量計(jì)的影響1)在實(shí)際使用過程中,渦輪流量計(jì)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)臟污情況,從而影響流量計(jì)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng),如不進(jìn)行處理,就會(huì)影響流量計(jì)脈沖輸出.2)新生壁和上升直管段的表面變化發(fā)生變化的動(dòng)態(tài)變化,從而影響了變化的軌跡和穩(wěn)定性.2.天氣條件對(duì)屏幕的影響, 由于浮游的存在,在彩虹彩虹的場(chǎng)合觀看使用,否則會(huì)降低同時(shí),要準(zhǔn)確地測(cè)量氣量的峰值和介質(zhì)的壓力情況,正確確定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格. %Qmax80%Qmax(Qmax為美國(guó)最大的流量)之間.測(cè)量線性變差,手機(jī)達(dá)到用戶要求的精度.當(dāng)媒體工況流量大幅上漲時(shí)的80%Qmax時(shí),很快就會(huì)看到的那段時(shí)間,看房和租賃的余量會(huì)影響到娛樂的使用壽命.3.渦輪流量計(jì)在安裝中的要求1)介質(zhì)流體流速分布不對(duì)稱和旋渦流是影響渦輪流量計(jì)測(cè)量精度的重要原因,要清除流速不對(duì)稱和旋渦流則需要在渦輪流量計(jì)前端有足夠長(zhǎng)的直管段.2)渦輪流量計(jì)的安裝位置不能有激烈的機(jī)械震動(dòng)和強(qiáng)的電磁干擾.3)渦輪流量計(jì)安裝時(shí),密封墊不得突入管道中,流量計(jì)與管路軸線目測(cè)不得有明顯偏差.不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力.4帶機(jī)械讀數(shù)渦輪流量計(jì)的要求 有機(jī)械讀數(shù)帶修改儀的呼吸儀,除抄取標(biāo)情況以外,同時(shí)應(yīng)該及時(shí)比對(duì)基表讀數(shù)與上的工況是否一致,正常正常下情況是個(gè)別不應(yīng)該大的.5.拆卸流量計(jì)要求 工藝管道檢修時(shí)應(yīng)拆下流量計(jì),然后用干凈的布把流量計(jì)兩端包好,防止污物,鐵屑等落入流量計(jì)將渦輪葉片損壞.6.氣體渦輪流量計(jì)的日常檢查要 注意保養(yǎng),以便長(zhǎng)時(shí)間工作,應(yīng)加強(qiáng)儀表的運(yùn)行,葉輪監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn),如異常聲音應(yīng)及時(shí)檢查維修保養(yǎng)品,應(yīng)注意保養(yǎng)嚴(yán)重或損壞損壞,維修、更換.電磁流量計(jì)中通常采用兩類基本的勵(lì)磁波形,一種是方波,另一種是正弦波。在正弦波勵(lì)磁模式下,可以有效的降低流體介質(zhì)對(duì)電極的極化作用,能直接波。在正弦波勵(lì)磁模式下,可以有效的降低流體介質(zhì)對(duì)電極的極化作用,能直接測(cè)量管道產(chǎn)生巨大的渦流損耗和磁滯損耗,同時(shí)也給測(cè)量帶來由電磁感應(yīng)引起的同相和正交干擾。在方波勵(lì)磁模式下,由于電極會(huì)出現(xiàn)極化現(xiàn)象,導(dǎo)致采集的感應(yīng)電壓信號(hào)不夠準(zhǔn)確。方波勵(lì)磁模式中,在測(cè)量非導(dǎo)電液體時(shí),相對(duì)較高的勵(lì)磁頻率,比如10Hz到200Hz,可以用來獲得好的動(dòng)態(tài)特性或者獲得合理的信噪比,但是這種勵(lì)磁方式有一個(gè)嚴(yán)重的問題,其變壓器效應(yīng)會(huì)引起流量計(jì)的零點(diǎn)漂移并影響測(cè)量精度。 為了避免以上極化現(xiàn)象和變壓器效應(yīng),減少干擾,本文研究中采用了一種三值方波勵(lì)磁方式,如圖4-5所示,線圈的勵(lì)磁信號(hào)有正、零和負(fù)三種值。 本文采用固態(tài)繼電器和直流電源的方式產(chǎn)生三值方波勵(lì)磁電壓,其結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。 在該電磁流量計(jì)勵(lì)磁方案中,使用LabJackU12控制輸出三值方波的模擬量電壓信號(hào),通過4個(gè)固態(tài)繼電器組成的開關(guān)系統(tǒng),直接作用到勵(lì)磁線圈上。智能電磁流量計(jì)離不開良好的顯示界面。我們采用128*64的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊來顯示累積流量、瞬時(shí)流量等數(shù)據(jù)信息。液晶顯示模塊(LCM),是將液晶顯示器件、驅(qū)動(dòng)及控制電路、以及溫度補(bǔ)償、驅(qū)動(dòng)電源、背光等輔助電路組合在一起的一種相對(duì)獨(dú)立的顯示器件和設(shè)備。通常液晶顯示器件本身引線眾多,而且要將這些引線與驅(qū)動(dòng)、控制等電路連接才能用于顯示信息,因此生產(chǎn)廠家在制造液晶顯示器件的同時(shí),也將與之對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)、控制等電路做成PCB板,然后用壓框和導(dǎo)帶或?qū)щ娤鹉z將液晶顯示器件固定在PCB板上,從而組合形成液晶顯示模塊。圖3.10是我們采用的MSC.G12864DYSY-1W型液晶模塊的外部尺寸圖。 圖3.11MSC.G12864DYSY-1W型液晶模塊的結(jié)構(gòu)圖,由圖中可以看出電磁流量計(jì)液晶模塊集成了兩個(gè)KS0108B顯示驅(qū)動(dòng)控制器和一個(gè)KS0107B顯示驅(qū)動(dòng)器,兩個(gè)KS0108B分別控制左右兩個(gè)半屏(64x64)像素點(diǎn)的顯示,KS0107B作為64行的行驅(qū)動(dòng)控制。
德國(guó)VSEVHM01-1流量計(jì)經(jīng)銷超聲波流量計(jì)根據(jù)聲道布置形式可以分為單聲道超聲波流量計(jì)和多聲道超聲波流量計(jì)。單聲道超聲波流量計(jì)在測(cè)量管道上只安裝一對(duì)超聲波換能器,多聲道超聲波流量計(jì)則在測(cè)量管道上安裝多對(duì)超聲波換能器,包含多個(gè)獨(dú)立的超聲波傳播路徑。多聲道超聲波流量計(jì)對(duì)于流場(chǎng)的適應(yīng)能力更強(qiáng),可以提高流量計(jì)的測(cè)量精度;然而單聲道超聲波流量計(jì)在小管徑場(chǎng)合應(yīng)用更為廣泛,而且通過反射鏡的應(yīng)用單聲道超聲波流量計(jì)的聲道布置形式越來越復(fù)雜,測(cè)量精度也隨之提高。根據(jù)聲道的傳播方式,常用的單聲道超聲波流量計(jì)主要有Z型流量計(jì),U型流量計(jì),V型流量計(jì),N型流量計(jì)和三角型流量計(jì),不同傳播類型的單聲道超聲波流量計(jì)聲道示意圖如圖4-1所示,其中紅色虛線表示聲波傳播路徑。 多聲道超聲波流量計(jì)采用數(shù)值積分的方法提高流量修正系數(shù)的精度,可以解決單聲道超聲波流量計(jì)測(cè)量不確定度誤差大的問題。多聲道超聲波流量計(jì)通常采用Gauss積分方法計(jì)算式(2-7)中各聲道位置ri/R和相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)wi。在相同采樣點(diǎn)數(shù)、節(jié)數(shù)自由的情況下,Gauss 型數(shù)值積分方法相對(duì)于辛普森公式和梯形公式等插值型積分方法計(jì)算精度更高。對(duì)于圓形測(cè)量管道的超聲波流量計(jì)中聲道位置和相應(yīng)權(quán)重系數(shù)的計(jì)算一般采用Gauss-Jacobi積分方法。按照 Gauss-Jacobi 積分方法的零點(diǎn)確定各聲道高度,按積分方法中的權(quán)重系數(shù)計(jì)算聲道權(quán)重系數(shù)。 實(shí)際中各聲道上速度分布與理想的代數(shù)多項(xiàng)式表示的流速分布差異很大,特別是無法體現(xiàn)管壁處流速為零的特性,導(dǎo)致流量的積分結(jié)果偏高,影響流量計(jì)的測(cè)量精度。為了使計(jì)算結(jié)果更加接近于圓形管道內(nèi)液體充分發(fā)展的真實(shí)值,提出了采用最佳圓截面算法(OWICS)計(jì)算聲道位置ri/R和權(quán)重系數(shù)wi的方法,最佳圓截面算法其實(shí)是基于正交多項(xiàng)式的 Gauss 積分方法。Gauss-Jacobi和OWICS積分方法計(jì)算各聲道位置和權(quán)重系數(shù)如表4-1所示. 由于金屬管浮子流量計(jì)的測(cè)量管為機(jī)械結(jié)構(gòu).測(cè)最時(shí)對(duì)波動(dòng)很敏感,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)指針波動(dòng)嚴(yán)重,甚至影響讀數(shù)的情況。除了在測(cè)量管中加裝氣阻尼器之外,還可以在指針組件中增加電磁阻尼器,使指針擺動(dòng)的頻率、幅度大幅度降低,使指針指示穩(wěn)定,刻度值讀取變得容易,讀取精度更高。 電磁阻尼器的工作原理。電磁阻尼器由磁鋼、連接件、金屬板等組裝后為一體。指針的配重為導(dǎo)電金屬鋁合金,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,配重在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),切割磁力線.必然產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),從而在配重中產(chǎn)生渦電流;磁場(chǎng)對(duì)帶電導(dǎo)體必然產(chǎn)生作用力,而此作用力恰好起到阻礙配重在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的作用,配重運(yùn)動(dòng)的速度越大,產(chǎn)生的反作用也越大,其效果類似于阻尼器,從而使電磁阻尼器起到降低指針擺動(dòng)頻率、幅度的作用.達(dá)到穩(wěn)定的效果。 與現(xiàn)有技術(shù)相比,通過增加電磁阻尼器裝置,可有效改善金屬管浮子流量計(jì)的使用效果,使指針的擺動(dòng)頻率和幅度大幅度降低,指針穩(wěn)定指示,刻度值的讀取變得容易,讀取精度提高,既提高了效率也保證了精度。由金屬管浮子流量計(jì)的工作原理我們知道:流體的流量與浮子在錐管中的高度有關(guān),因此要實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的測(cè)量,實(shí)際上取決于對(duì)浮子位置的測(cè)量。 本設(shè)計(jì)中采用美國(guó)公司生產(chǎn)的非接觸式角位移磁阻傳感器HMC1501代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式角度傳感器,HMC1501可以測(cè)量從磁鐵發(fā)出的磁場(chǎng)的方向角。 設(shè)計(jì)中將一條形磁鐵置于磁阻傳感器上方,令磁阻傳感器與錐管間距離為L(zhǎng),傳感器距錐管底部高度為H,如圖2.3所示。 當(dāng)浮子位于高度H處時(shí),小磁鐵的轉(zhuǎn)角為0。當(dāng)流量變化時(shí),浮子上下移動(dòng),其內(nèi)嵌磁鋼也隨之上下移動(dòng),此時(shí),置于磁阻傳感器正上方的條形磁鐵受到磁場(chǎng)作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),如圖2.4,轉(zhuǎn)動(dòng)的角度即與浮子位置有關(guān)。 由上圖可見當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)過角度為θ時(shí),金屬管浮子流量計(jì)浮子在錐管中的位置h=H+Ltgθ,則根據(jù)式1.9可得:電磁流量計(jì)測(cè)量的液體中會(huì)含有一些氣泡,如果氣泡分布均勻,則不影響測(cè)量。然而,一旦氣泡變大,整個(gè)電極通過電極時(shí)會(huì)被遮擋,使流量信號(hào)輸入電路瞬間開路,導(dǎo)致輸出信號(hào)抖動(dòng) 如何判斷電磁流量計(jì)的測(cè)量誤差是由被測(cè)液體中的氣泡組成的?如何處理這種情況?簡(jiǎn)單介紹一下 當(dāng)測(cè)量效果抖動(dòng)時(shí),磁場(chǎng)的勵(lì)磁回路電流立即被切斷。假設(shè)此時(shí)表面仍有閃爍和不穩(wěn)定現(xiàn)象,說明大部分是由氣泡效應(yīng)引起的 在確定許多氣泡影響電磁流量計(jì)的測(cè)量效果后,有必要尋找相應(yīng)的處理方法。假設(shè)由于裝置的定向,許多氣泡混合到液體中。例如,如果電磁流量計(jì)安裝在管道系統(tǒng)的高點(diǎn),儲(chǔ)存氣體或從外部吸入空氣,形成流量計(jì)的晃動(dòng) 這是非常有用的方法來代替裝置的定位,但在很多情況下,裝置的直徑很大,或者設(shè)備的方向不容易改變。建議在電磁流量計(jì)上游安裝集氣袋和排氣閥,以清除殘余氣體,減少影響測(cè)量效果的因素,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。電磁流量計(jì)應(yīng)用中主要存在以下幾點(diǎn)不足:(1)電磁流量計(jì)井下精確定位問題。由于儀器本身沒有深度定位裝置,僅器下入深度的計(jì)量是靠絞車上的深.度計(jì)數(shù)器來完成。深度計(jì)數(shù)器計(jì)量結(jié)果的精度不但與計(jì)數(shù)器本身有關(guān),而且還與工作環(huán)境有關(guān)。如果深度誤差太大,測(cè)量結(jié)果就失去意義。因此,深度校正是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的一個(gè)關(guān)鍵問題。(2)管徑變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。通常應(yīng)用的電磁流量計(jì)是中心流速式的,僅器的標(biāo)定是在特制的管道中完成的,如果測(cè)量環(huán)境與標(biāo)定環(huán)境不同,就會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差。以內(nèi)流式儀器為例,若它在內(nèi)徑為φ62mm光油管中標(biāo)定,在內(nèi)徑為φ59mm的涂料油管中測(cè)量時(shí)就會(huì)引入最大15.28%的誤差。這是系統(tǒng)誤差,因此在儀器測(cè)量過程中要搞清楚被測(cè)管道的內(nèi)徑,解釋資料時(shí)要扣除因管徑變化引起的測(cè)量誤差。大量實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)表明,由管徑變化引起的誤差都在10%以內(nèi)。(3)電磁流量計(jì)的標(biāo)定問題。儀器是用清水標(biāo)定的,若注,入介質(zhì)改為污水或其它非清水介質(zhì)時(shí)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生什么樣的影響,也是應(yīng)用中要考慮的一個(gè)問題。在實(shí)際應(yīng)用中,常常需要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定,且要保證標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。(4)不能連續(xù)測(cè)量。電磁流量計(jì)如果能連續(xù)測(cè)量管柱內(nèi)的流動(dòng)剖面,就能直觀地反映出整個(gè)井筒內(nèi)的吸水情況,這樣有利于測(cè)井資料的解釋。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷,電磁流量計(jì)目前還不能完全實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量。 渦街流量計(jì)是基于流體力學(xué)中著名的“卡門渦街”研制的。在流動(dòng)的流體中放置- -非流線型柱形體,稱旋渦發(fā)生體,當(dāng)流體沿旋渦發(fā)生體繞流時(shí),會(huì)在渦街發(fā)生體下游產(chǎn)生兩列不對(duì)稱但有規(guī)律的交替旋渦列,這就是所謂的卡門渦街,如圖1所示。 大量的實(shí)驗(yàn)和理論證明:穩(wěn)定的渦街發(fā)生頻率ƒ與來流速度v1及旋渦發(fā)生體的特征寬度d有如下確定關(guān)系叫: 式中St為斯特羅哈數(shù),與雷諾數(shù)和d相關(guān)。 當(dāng)雷諾數(shù)Re在一定范圍內(nèi)(3 X102~2 X105)時(shí)(4],St為一常數(shù),對(duì)于三角柱形旋渦發(fā)生體約為0.16 雷諾數(shù)的定義為 式中S為管道的橫截面積。 由高精度氣體渦街流量計(jì)的測(cè)量原理可知,通過測(cè)量旋渦發(fā)生頻率僅能得到旋渦發(fā)生體附近的流速vI,由式(3)可知在橫截面積一定的情況下,流體的流量Q與流體的平均流速v成正比,因此要精確計(jì)量流體的流量必須找到`v與v1的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 根據(jù)流體力學(xué)理論,在充分發(fā)展的湍流狀態(tài)下,流體的速度分布有如下關(guān)系式川: 式中:vp為到管壁距離為y的P點(diǎn)的速度;y為點(diǎn)到管壁處的距離;Vmax:為管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R為管道的半徑;n為雷諾數(shù)的函數(shù)。 表1中給出了部分雷諾數(shù)與n的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 由于旋渦發(fā)生體的位置固定,因此當(dāng)雷諾數(shù)一定時(shí)v1與`v有固定的比例關(guān)系換言之,當(dāng)雷諾數(shù)Re變化時(shí),二者的比值也發(fā)生變化, 圖3給出了不同雷諾數(shù)下充分發(fā)展的湍流的流速分布,如圖所示Re越大,流速分布越平滑,即旋渦發(fā)生體附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)應(yīng)為單調(diào)遞減函數(shù)。圖4給出了3臺(tái)50mm口徑,寬度14 mm三角形旋渦發(fā)生體的氣體渦銜流量計(jì),在20℃,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,不同雷諾數(shù)下的K值曲線。如圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論分析基本一致,因此渦銜流量計(jì)的測(cè)量原理即決定了儀表系數(shù)的非線性特性。若要提高渦街流量計(jì)的計(jì)量精度,必須針對(duì)不同的流速分布對(duì)K值進(jìn)行修正。德國(guó)VSEVHM01-1流量計(jì)經(jīng)銷1.對(duì)孔板流量計(jì)進(jìn)行正確選型 選擇孔板流量計(jì),首先要考慮量程問題。有些是冬季用汽量相對(duì)大,而夏季用汽量相對(duì)較小,用汽量相差過于懸殊,那么孔板流量計(jì)在保證測(cè)量準(zhǔn)確度的前提下,孔板流量計(jì)的流量范圍就難以適應(yīng)。因此,要明確最小流量(不是零)及最大流量,在此基礎(chǔ)上選擇符合相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的計(jì)量?jī)x表。2.對(duì)孔板進(jìn)行正確安裝對(duì)于任何計(jì)量?jī)x表都必須安裝正確,否則就無法正常工作。正確安裝孔板流量計(jì),必須做到五點(diǎn)。①在所要安裝計(jì)量?jī)x表的前后必須留有足夠長(zhǎng)的直管段。②孔板流量計(jì)不能安裝在整套管路最低處。③必須高度重視冷凝器的安裝:兩個(gè)冷凝器必須處于同一水平上,冷凝器的作用是使導(dǎo)壓管中被測(cè)蒸汽冷凝;并使正、負(fù)導(dǎo)壓管中的冷凝液面有相等高度;還必須保持長(zhǎng)期穩(wěn)定;還要充分考慮維護(hù)、拆換、吹掃便利。④導(dǎo)壓管長(zhǎng)度最好在16m以內(nèi),內(nèi)徑最好選用中10mm~016mm有防堵塞為好。導(dǎo)壓管全程保溫并確保正、負(fù)管處于同等溫度以免密度變化引起誤差。⑤裝測(cè)溫元件地方最好在節(jié)流件下游側(cè)10D以外處,在管道或正壓管上取壓時(shí),如壓力變送器裝在節(jié)流裝置下方,必須對(duì)壓力變送器的管路液柱值進(jìn)行修正,以提高計(jì)量準(zhǔn)確度。1.被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率 電磁流量計(jì)測(cè)量的流體必須是導(dǎo)電的,一般只要電導(dǎo)率超過閾值,即使變化也不影響測(cè)量值,但低于閾值將會(huì)增大測(cè)量誤差;通常要求液體電導(dǎo)率不小于5μS/cm,去離子水電導(dǎo)率不小于20μS/cm。2.被測(cè)介質(zhì)溫度 電磁流量計(jì)一般只能用于工藝介質(zhì)溫度不高于180℃的場(chǎng)合。選型時(shí),要根據(jù)被測(cè)工藝介質(zhì)的溫度范圍,選擇測(cè)量管內(nèi)襯材料及傳感器線圈的漆包線的耐溫等級(jí)。常用測(cè)量管襯里材料有聚四氟乙烯(PTFE),適用溫度范圍-40~+180℃;氯丁橡膠(Neoprene),適用溫度<65℃;聚氨酯橡膠(Polyurethane),適用溫度<65℃;3.當(dāng)被測(cè)液體為酸、堿、鹽等高腐蝕性介質(zhì)時(shí) 因?yàn)殡姶帕髁坑?jì)僅測(cè)量管襯里和電極與被測(cè)介質(zhì)接觸,所以只要選好這兩者的材質(zhì)即可。耐酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的襯里常選用聚四氟乙烯(PTFE),耐磨損類如礦漿、結(jié)晶類介質(zhì)的襯里可選用聚氨酯橡膠(Polyurethane)。對(duì)于電極材質(zhì)的選,擇,一般可查有關(guān)防腐蝕手冊(cè)[2],對(duì)于混酸等成份復(fù)雜的介質(zhì),應(yīng)做掛片試驗(yàn)。4.當(dāng)被測(cè)液體為臟污流(兩相,漿液等)介質(zhì)時(shí)(1)當(dāng)介質(zhì)含有固體顆粒時(shí),水平安裝易使下半部?jī)?nèi)襯及電極磨損嚴(yán)重,這時(shí)選用垂直安裝較好;襯里要選用高耐磨性材料,如陶瓷或聚氨酯橡膠;電極則采取--些結(jié)構(gòu)措施以防磨損漏液。(2)測(cè)量會(huì)在管壁附著和沉淀的物質(zhì)的流體時(shí),應(yīng)注意電極的污染。可選用刮刀式、可更換式。管壁的附著則可用提高流速以起到自清洗作用,或采取比較方便易清洗管道的連接方法。(3)含有非磁性顆粒或纖維的固液兩相流時(shí),如漿液擦過電極表面會(huì)產(chǎn)生尖峰噪聲,使信號(hào)不穩(wěn),可選用市電交流激磁或雙頻激磁儀表。5.工藝介質(zhì)的流速 儀表口徑是根據(jù)管道內(nèi)平均流速而定的,通常選用與管道相同的口徑或略小些。一般工業(yè)輸水管道經(jīng)濟(jì)流速為1.5~3m/s,易粘附沉積結(jié)垢物質(zhì)則提高到3~4m/'s或更高,礦漿等磨蝕性強(qiáng)的為2~3m/s。電磁流量計(jì)的液體流速范圍可在1~10m/s之間選用。原理上,上限流速并沒有限制,滿度流量的流速下限一般為1m/s,有些產(chǎn)品為0.5m/s,低于此流速,從測(cè)量準(zhǔn)確度出發(fā)應(yīng)改用小管徑,以異徑管連接到管道。但加裝異徑管要注意壓力損失的問題。圖1為流量計(jì)口徑、流速與流量關(guān)系的曲線圖,計(jì)算儀表口徑時(shí)可參照。6.大口徑時(shí)電磁流量計(jì)的選擇 電磁流量計(jì)按安裝形式可分為管道式和探頭式。一般優(yōu)先選用管道式電磁流量計(jì);當(dāng)工藝管徑較大且考慮設(shè)備費(fèi)用時(shí),或安裝時(shí)不允許管道停流的情況下,可選用探頭式電磁流量計(jì)(精度可達(dá)0.5級(jí))。(1)探頭式可裝配球閥,可在管道不停流情況下拆、裝,利于儀表的在線安裝和維護(hù)。(2)探頭插入深度只需很短,對(duì)管道阻力小。--般在直管段足夠長(zhǎng)時(shí),采用平均流速點(diǎn)測(cè)量法,這種方法的測(cè)量精度基.本不受雷諾系數(shù)變化的影響,探頭的插人深度僅為R=0.121D;當(dāng)直管段較短時(shí),一般采用中心流速點(diǎn)測(cè)量法,插入深度R=0.5D(其中D為管道直徑)。7.工藝管道材質(zhì) 若連接儀表的管道是(相對(duì)于被測(cè)介質(zhì))金屬導(dǎo)電性的,不需要接電環(huán),若是絕緣性的,則要用接地環(huán),可用普通型,它的材質(zhì)應(yīng)與被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性相適應(yīng)。若被測(cè)介質(zhì)是磨損性的,則宜選用帶頸接地環(huán),以保護(hù)進(jìn)、出口端的襯里,延長(zhǎng)使用壽命。8.安裝儀表的工藝管道段的敷設(shè)位置 電磁流量計(jì)的安裝形式可分為三種:一體型、分離型和潛水分離型(IP68)。一般情況選用一體型,它將流量計(jì)的傳感部分和轉(zhuǎn)換部分(表頭)裝于一體,便于安裝使用;當(dāng)管道敷設(shè)的位置較高不便觀察或安裝在環(huán)境差的場(chǎng)合,可采用分離型,分離長(zhǎng)度一般不超過30m;當(dāng)傳感器需要安裝在井下、水下的被測(cè)現(xiàn)場(chǎng)管道上時(shí),需要選用潛水分離型。1、孔板流量計(jì)包括3部分:①現(xiàn)場(chǎng)取壓部分,包括高級(jí)孔板閥、前后直管段、導(dǎo)壓管;②溫度、壓力、組分補(bǔ)償部分,包括現(xiàn)場(chǎng)用溫度變送器、壓力變送器、天然氣組分分析儀計(jì)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);③流量計(jì)算部分,指專用流量計(jì)算機(jī)(或計(jì)算儀)所安裝的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)程序。 2、在實(shí)際應(yīng)用過程中,當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí),如圖1所示。 流線將在節(jié)流件處形成局部收縮,因而流速增加,靜壓力降低,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大,產(chǎn)生的壓差愈大,這樣可依據(jù)壓差來:衡量流量的大小。這種計(jì)量方法是以流動(dòng)連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)的。壓差的大小不僅與流量還與其他許多因素有關(guān),例如當(dāng)節(jié)流裝置形式或管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)(密度、粘度)不同時(shí),在同樣大小的流量下產(chǎn)生的壓差也是不同的。以伯努利方程式和流體流動(dòng)的連續(xù)性方程式為依據(jù),天然氣流量計(jì)算公式是: 根據(jù)氣體易壓縮、密度差異大、受溫度影響大的特點(diǎn),得出天然氣流量計(jì)量的實(shí)用公式是:式中:Qn一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量; Ah一常數(shù),標(biāo)況下為0.008686; ɑ0一特定流量系數(shù); Yre一計(jì)量管內(nèi)壁流量修正系數(shù); bk一孔板流量計(jì)入口邊緣銳利度修正系數(shù); Fr一雷諾數(shù)修正系數(shù);. ε一氣體膨脹系數(shù); d-孔板在20°C下實(shí)測(cè)的開孔口徑; Fa一孔板熱膨脹修正系數(shù); Fg一天然氣相對(duì)密度修正系數(shù); Fz一超壓縮系數(shù); Ft一流體流動(dòng)溫度修正系數(shù); P1一孔板上游側(cè)絕對(duì)壓力; hw一氣體流過孔板時(shí)的差壓。1、測(cè)量管、法蘭、浮子的材料選擇 針對(duì)酒精、乙醛流量測(cè)量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作測(cè)量管、法蘭、浮子;針對(duì)粗醋酸、冰醋酸的流量測(cè)量,由于其腐蝕性強(qiáng),則測(cè)量管內(nèi)部接觸被測(cè)介質(zhì)的所有部位和浮子均要襯聚四氟乙烯材料,測(cè)量管、法蘭采用1Cr18NigTi材料。 2.金屬管浮子流量計(jì)和口徑的計(jì)算與選擇(針對(duì)液體流量測(cè)量) (1)當(dāng)工藝專業(yè)提出液體體積流量Qva,我們用下式計(jì)算系數(shù)FV: 其中:ρs是所選擇浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被測(cè)量介質(zhì)的密度(g/cm3)。(2)根據(jù)以上計(jì)算得到的系數(shù)FV,我們可以得到對(duì)于液體用水標(biāo)校時(shí)的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的流量表可選擇出QV(水)所對(duì)應(yīng)的金屬管浮子流量計(jì)的口徑、浮子號(hào)。 (4)按此浮子號(hào)的量程值除以系數(shù)FV得出介質(zhì)的流量范圍QN,刻度可在0.9QN至1.1QN選擇。 (5)舉例說明。原始技術(shù)數(shù)據(jù)見表1,計(jì)算結(jié)果及選擇見表2。 3.現(xiàn)場(chǎng)顯示及遠(yuǎn)傳的選擇 現(xiàn)場(chǎng)顯示選用M7,指示實(shí)際狀態(tài)下流體的瞬時(shí)流量值/小時(shí)。 遠(yuǎn)傳型式可選用Es-電遠(yuǎn)傳輸出4~20mA,亦可選用EX-本安防爆遠(yuǎn)傳輸出4~20mA。 4.顯示儀表選擇 選擇流量積算儀,它具有瞬時(shí)流量顯示和比例累積流量積算功能。
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