德國(guó)VSEAR400流量計(jì)辦事處同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng)：1.空間電磁波干擾及改進(jìn) 電磁流量計(jì)用于測(cè)量實(shí)踐的過(guò)程中,轉(zhuǎn)換器與傳感器間如果存在較長(zhǎng)的電纜,同時(shí)周邊有較強(qiáng)電磁干擾的情況存在,此時(shí)由于電纜的存在,干擾信號(hào)會(huì)被引入進(jìn)去,最終會(huì)有共模干擾現(xiàn)象形成,導(dǎo)致流量計(jì)發(fā)生非線性、顯著失真或大幅度晃動(dòng)等諸多情況,測(cè)量的準(zhǔn)確性也會(huì)因此大打折扣.面對(duì)此類誤差引發(fā)的原因來(lái)看,可根據(jù)下述措施進(jìn)行解決：(1)在電磁流量計(jì)安裝中,需要深入分析周邊環(huán)境,保證電磁流量計(jì)原理強(qiáng)磁場(chǎng).(2)盡量將電纜長(zhǎng)度控制在適宜范圍內(nèi),并落實(shí)相關(guān)屏蔽措施,如將電纜傳入接地鋼管中,避免電源線與電纜傳入同一根管.(3)選擇與要求相符合的屏蔽電纜,同樣能將電磁波構(gòu)成的干擾有效降低.2.連接電纜問(wèn)題及改進(jìn) 電磁流量計(jì)是通過(guò)特定電纜、轉(zhuǎn)換器和傳感器組成的系統(tǒng),因此電纜長(zhǎng)度、屏蔽層數(shù)、導(dǎo)體橫截面積、絕緣情況及分布電容等都會(huì)對(duì)其測(cè)量結(jié)果構(gòu)成影響,甚至還會(huì)對(duì)電磁流量計(jì)的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾.所以,在安裝電磁流量計(jì)時(shí)不但需要參照導(dǎo)體橫截面積、屏蔽層數(shù)、待測(cè)液體電導(dǎo)率及分布電容等確定電纜長(zhǎng)度,同時(shí)也要將電纜中間接頭的情況規(guī)避,并妥善處理末端,保障能夠?qū)崿F(xiàn)良好連接.此外,也要保障所用電纜符合標(biāo)準(zhǔn)要求.3.測(cè)量管內(nèi)存在著層及改進(jìn) 以電磁流量計(jì)應(yīng)用對(duì)象為根據(jù),其多以測(cè)量非清潔流體為主,倘若實(shí)際測(cè)量中有一定量沉淀物等物質(zhì)存在于非清潔流體內(nèi)部,電磁流量計(jì)的正常使用及測(cè)量也必然會(huì)遭受影響,如污染電磁流量計(jì)管道、電極表面,最終引發(fā)測(cè)量誤差.面對(duì)此類誤差引發(fā)原因,相關(guān)人員在日常工作中應(yīng)當(dāng)做好電磁流量計(jì)定期清洗工作,同時(shí)適當(dāng)將流速提升.此外,在襯里材料的選擇中,可選擇聚四氯乙烯.4.電極選擇、液體流速問(wèn)題及改進(jìn) 電磁流量計(jì)實(shí)際應(yīng)用中,其電極和內(nèi)部材料會(huì)直接接觸待測(cè)液體,所以在選擇電極和襯里材料時(shí),都應(yīng)當(dāng)以待測(cè)液體為根據(jù)合理進(jìn)行.結(jié)合待測(cè)液體性質(zhì)完成襯里材料特性的確定,并在實(shí)際測(cè)量中圍繞測(cè)量溫度展開(kāi)嚴(yán)格控制,避免由于襯里材料選擇不合理或溫度控制力度不足而導(dǎo)致襯里材料受磨損或變形等情況,進(jìn)而導(dǎo)致附著速度加快、增大測(cè)量誤差發(fā)生率.針對(duì)此類情況,在應(yīng)用電磁流量計(jì)時(shí),在突出襯里材料選擇針對(duì)性的同時(shí),也需要合理選擇電極,并妥善控制液體流速,保障處于合理范圍.5.測(cè)量液體呈現(xiàn)不對(duì)稱狀態(tài)及改進(jìn) 應(yīng)用電磁流量計(jì)測(cè)量相關(guān)液體的流量時(shí),待測(cè)液體如果有不對(duì)稱狀態(tài)出現(xiàn),必然會(huì)引起測(cè)量誤差的情況.液體非對(duì)稱狀態(tài)通常在單一的漩渦流或沿管線軸線的直線流等兩種流動(dòng)組合方面得到表現(xiàn).該情況下,管道截面的積分為液體體積流量.上游直管段如果存在不足,一般情況下可結(jié)合流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)流量,控制上下游一定范圍內(nèi)流量計(jì)內(nèi)徑與管道內(nèi)徑之間具備相同的數(shù)值,確保上游直管段充足.6.電極與勵(lì)磁線圈對(duì)稱性問(wèn)題及改進(jìn) 在加工制造電磁流量計(jì)磁力線圈及電極時(shí),有著嚴(yán)格對(duì)稱的要求.倘若有不對(duì)稱的情況出現(xiàn),必然會(huì)引起不對(duì)稱偏差,進(jìn)而對(duì)測(cè)量結(jié)果構(gòu)成影響,最終也就會(huì)有測(cè)量誤差的情況出現(xiàn).同時(shí),在安裝電磁流量計(jì)時(shí),也嚴(yán)格要求了安裝地點(diǎn)的振動(dòng),如一體型電磁流量計(jì)的安裝,需要在振動(dòng)小的場(chǎng)所內(nèi),如果振動(dòng)超出了標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)有誤差出現(xiàn)在測(cè)量中,甚至還會(huì)對(duì)儀表的正常工作構(gòu)成影響.所以,相關(guān)人員在實(shí)際安裝前,需要對(duì)待安裝位置振動(dòng)展開(kāi)嚴(yán)密測(cè)量,保障與安裝標(biāo)準(zhǔn)相符合.1.安裝地點(diǎn)的選擇①盡量避免將電磁流量計(jì)安裝在溫度經(jīng)常變化的地點(diǎn)，降低溫度變化引起的溫漂，減少流量不穩(wěn)情況。如果現(xiàn)場(chǎng)受到熱源的輻射，必須采用熱隔離或通風(fēng)設(shè)施。②避免將流量計(jì)安裝在受振動(dòng)或撞擊的地方。③盡量避免將電磁流量計(jì)安裝在腐蝕性環(huán)境中，若不能避免，盡量選擇通風(fēng)良好的環(huán)境。④電磁流量計(jì)盡量避免陽(yáng)光直曬。⑤請(qǐng)勿將電磁流量計(jì)安裝在電動(dòng)機(jī)、變壓器和其他強(qiáng)電源附近，減少電磁干擾。⑥留足必要的安裝及檢修空間。2.流量計(jì)可自動(dòng)檢測(cè)正反方向 安裝儀表時(shí)，應(yīng)使流向箭頭同現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際正流向保持一致。對(duì)分離型儀表，交換轉(zhuǎn)換器或傳感器一端的CD1和CD2端子上的連線，相當(dāng)于切換流向。3.傳感器(含--體型)與管道的連接要求 首先，要注意傳感器本身不能作為荷重支撐點(diǎn)，它不能支撐毗連的工作管道。同時(shí)，傳感器安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)使其不受過(guò)大的拉緊應(yīng)力，應(yīng)考慮消除毗連管道因熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力影響。安裝傳感器時(shí)，應(yīng)保證測(cè)量管與工藝管道同軸。法蘭之間加裝的法蘭墊圈，應(yīng)有良好的耐腐蝕性能，該墊圈不得伸入管道內(nèi)部。在傳感器鄰近管道進(jìn)行焊接或火焰切割時(shí)，要采取隔離措施，防止襯里受熱。為可靠測(cè)量，重要的是電極應(yīng)當(dāng)完全浸沒(méi)在被測(cè)流體中，傳感器可以安裝在任何方位(水平、垂直、傾斜)，只要通過(guò)電極的連線基本處于水平位置即可(與水平線夾角一般<10度)，為了進(jìn)一步減小夾帶氣泡對(duì)測(cè)量的影響，可以適當(dāng)提高工作壓力。要避免管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，損壞襯里。儀表安裝場(chǎng)所的磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)小于400A/m。4.與金屬管道的連接、連線和接地 流量信號(hào)是以介質(zhì)為參考點(diǎn)(0V)的差動(dòng)信號(hào)，傳感器內(nèi)部已將信號(hào)參考點(diǎn)(OV)與金屬測(cè)量管連通。一般通過(guò)管道法蘭與儀表法蘭的連接螺栓雖然能使流量計(jì)取得介質(zhì)電位(0V)，但正規(guī)的方法是加裝電氣連線，確保以介質(zhì)為OV的流量信號(hào)可靠輸出。傳感器還應(yīng)加接地線，接地電阻應(yīng)小.于10歐姆。5.其他安裝注意事項(xiàng)①電磁流量計(jì)接地裝置應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，不能與電氣系統(tǒng)共用接地裝置，接地電阻≤109.②儀表安裝完畢，通過(guò)2mm2銅芯軟線將電磁流量計(jì)接地極連接到接地裝置。③為了保護(hù)電磁流量計(jì)內(nèi)襯不被機(jī)械劃傷，建議管道吹掃完畢后，再安裝電磁流量計(jì)。同時(shí)，在焊接管道時(shí)，嚴(yán)格控制電焊機(jī)接地線搭接位置，避免用電磁流量計(jì)本體作為導(dǎo)體通過(guò)焊接電流，以防電子線路被擊穿，造成儀表?yè)p壞。④為了防止電磁流量計(jì)受到管道的振動(dòng)、熱脹冷縮的影響，避免將電磁流量計(jì)單獨(dú)固定，可以通過(guò)管道一起進(jìn)行支撐。⑤電磁流量計(jì)中心軸應(yīng)與管道中心軸保持同心，以免引起測(cè)量誤差。⑥搬運(yùn)電磁流量計(jì)時(shí)，應(yīng)保證流量計(jì)測(cè)量管部位均衡受力，或通過(guò)本體的吊環(huán)進(jìn)行搬運(yùn)，不能讓流量計(jì)信號(hào)引出管和接線盒受力。⑦當(dāng)介質(zhì)中含有固體沉淀物時(shí)，電磁流量計(jì)應(yīng)垂直安裝，避免安裝在水平管道的最低點(diǎn)，以防物料堆積在管道內(nèi)。⑧盡量遠(yuǎn)離泵出口安裝，因?yàn)楸贸隹诮橘|(zhì)狀態(tài)不穩(wěn)定并且距離電動(dòng)機(jī)太近，容易產(chǎn)生干擾。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)傳感器探頭是流量計(jì)的測(cè)量單元，可以把需要采集的信息準(zhǔn)確無(wú)誤的轉(zhuǎn)換成信號(hào)量傳輸給系統(tǒng)，是信號(hào)量采集的通道，是實(shí)現(xiàn)流量計(jì)實(shí)時(shí)計(jì)量的必要前提。如下圖所示，這是我們實(shí)驗(yàn)所使用的流量傳感器探頭。由于是插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，所以在使用時(shí)，必須要調(diào)節(jié)探頭的長(zhǎng)度，使流量探頭（即 Pt20）處于管道的正中心位置，減小偏心安裝產(chǎn)生的一切誤差，以便獲得精準(zhǔn)的管道流量信號(hào)。同時(shí)，由于流量探頭和氣體直接接觸，所以靈敏度得到很大的保證，靈敏度基本上處于最靈敏狀態(tài)；但是從氣體組分，氣體粘度，粉塵顆粒，氣壓與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等角度考慮，后期必須將流量探頭進(jìn)行封裝，保證熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)傳感器的受沖擊能力，增加傳感器探頭的抗污染能力，延長(zhǎng)傳感器的使用周期。性能特點(diǎn) 設(shè)計(jì)發(fā)明的新型孔板流量計(jì)整流器的優(yōu)勢(shì)主要在于提取、安裝整流管的過(guò)程中無(wú)需截?cái)嗔黧w或置換流體管路，實(shí)現(xiàn)在線維護(hù)整流器。此外，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)裝置使整流管在上下閥腔內(nèi)穿梭時(shí)，可實(shí)現(xiàn)整流管兩端同步升降，使整流器安裝與拆卸快捷、簡(jiǎn)便。整個(gè)維護(hù)過(guò)程可避免高壓流體給現(xiàn)場(chǎng)操作人員帶來(lái)傷害，同時(shí)也解決了清洗、更換整流器時(shí)需要停產(chǎn)的問(wèn)題。 通過(guò)上閥腔齒輪軸、滑板閥、下閥腔齒輪軸的配合就可移動(dòng)管腔內(nèi)的整流管（板），取出與安裝歸位的整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單、平穩(wěn)、快捷，實(shí)現(xiàn)了在線維護(hù)整流器，減少天然氣或有毒有害氣體與操作人員的接觸，消除了潛在的危險(xiǎn)。使用方法 孔板流量計(jì)裝置工作前，首先對(duì)密封性進(jìn)行檢查，保證其處于安全工作狀態(tài)。工作時(shí)主要包括整流管（板）平穩(wěn)提升、整流管（板）安全取出以及整流管（板）安裝歸位三個(gè)部分。整流管（板）平穩(wěn)提升：打開(kāi)平衡閥，使上閥腔與下閥腔連通，從而平衡上閥腔與下閥腔內(nèi)的壓力。其次，打開(kāi)滑板閥，驅(qū)動(dòng)下閥腔齒輪軸，將整流管（板）從下閥腔移至上閥腔，接著關(guān)閉滑板閥，關(guān)閉平衡閥。整流管（板）安全取出：打開(kāi)放空閥，上閥體通過(guò)放空通孔與外界大氣連通，使上閥腔與外界的壓力平衡。打開(kāi)頂絲，取出頂板、壓板。驅(qū)動(dòng)上閥腔齒輪軸，將整流管（板）從上閥腔取出。整流管（板）安裝歸位：將整流管（板）放入上閥腔，驅(qū)動(dòng)上閥腔齒輪軸，將整流管（板）下放上閥腔底部為止。蓋好壓板、頂板，安裝頂絲，關(guān)閉放空閥。打開(kāi)平衡閥，使上閥腔與下閥腔內(nèi)的壓力平衡。打開(kāi)滑板閥，驅(qū)動(dòng)下閥腔齒輪軸，將整流管（板）從上閥腔移至下閥腔。關(guān)閉滑板閥，關(guān)閉平衡閥。打開(kāi)放空閥，將上閥腔氣體放空，確保上閥腔內(nèi)部壓力平穩(wěn)，最后關(guān)閉放空閥。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(guò)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?？蛇x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?；蚶w維的固液兩相流時(shí)，如漿液擦過(guò)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(méi)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(wèn)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(guò)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.儀表正確通電 電磁流量計(jì)無(wú)電源開(kāi)關(guān)接入電源即進(jìn)入工作狀態(tài).儀表在通電后首先進(jìn)行自檢顯示器同時(shí)顯示生產(chǎn)商的電話號(hào)碼.自檢通過(guò)后進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)測(cè)量指示燈閃爍.2.顯示切換 儀表工作在測(cè)量狀態(tài)時(shí)按AT鍵可以切換流量的瞬時(shí)值顯示和累積量顯示或同時(shí)顯示瞬時(shí)量和累積量.同時(shí)瞬時(shí)量指示燈和累積量指示燈相應(yīng)點(diǎn)亮顯示累積量時(shí)儀表上排數(shù)字顯示高6位累積流量,下排數(shù)字顯示低8位累積流量瞬時(shí)量和累積量同時(shí)顯示時(shí)下排只顯示累積流量的低8位.3.背光啟閉 儀表在測(cè)量狀態(tài)時(shí)按壓INC鍵可以開(kāi)啟或關(guān)閉顯示的背光.4.前24小時(shí)累積量顯示 在測(cè)量狀態(tài)下按壓SET鍵約10秒至上排出現(xiàn)LOC字符輸入0001~0024后按SET鍵可查閱當(dāng)前累積流量或前23小時(shí)每小時(shí)的累積流量再按SET鍵返回測(cè)量狀態(tài).5.累積流量清零 儀表在測(cè)量狀態(tài)時(shí)按 SET 鍵至顯示LOC后輸入9090按SET鍵返回測(cè)量狀態(tài)再按INC鍵可以將累積流量清零.6.參數(shù)設(shè)置 在電磁流量計(jì)處于測(cè)量顯示狀態(tài)按SET建10秒顯示器上排出現(xiàn)"LOC"字符下排出現(xiàn)"0000"數(shù)字.點(diǎn)按AT鍵1次個(gè)位數(shù)可修改每點(diǎn)按AT鍵一次可修改位從右向左移一位同時(shí)上排顯示器最右端出現(xiàn)可修改的位數(shù)從右向左數(shù)密碼數(shù)值輸入完畢再按SET鍵兩次進(jìn)入相應(yīng)參數(shù)組內(nèi)的第一個(gè)參數(shù).每按SET鍵兩次既在確認(rèn)本次參數(shù)值的同時(shí)又進(jìn)入下一個(gè)參數(shù)依此類推到最后一個(gè)參數(shù)后轉(zhuǎn)回測(cè)量狀態(tài)界面.各組參數(shù)見(jiàn)"功能參數(shù)速查表".渦街流量計(jì)系統(tǒng)具有八項(xiàng)功能,即瞬時(shí)流量及總流量顯示(質(zhì)量流量)、瞬時(shí)溫度顯示、瞬時(shí)壓力顯示、電池容量顯示、密碼設(shè)定、設(shè)定系統(tǒng)時(shí)鐘、流量數(shù)據(jù)讀取(通過(guò)專用的串口從儀表讀取).(1)瞬時(shí)流量和總流量顯示 各個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào),經(jīng)過(guò)放大和整形后,送入單片機(jī)處理,然后單片機(jī)將計(jì)算得到的瞬時(shí)流量送液晶顯示器顯示,在瞬時(shí)流量的基礎(chǔ)上,每隔一個(gè)沒(méi)定的時(shí)間進(jìn)行累加,得到總流量,同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)送到液晶顯示器顯示.(2)密碼設(shè)定 儀表的密碼分為制造商密碼和用戶密碼兩級(jí).制造商在儀表使用前將儀表常數(shù)通過(guò)功能設(shè)定按鈕輸入儀表,通常這些常數(shù)是不能由用戶隨意改變的,因?yàn)樗鼈冴P(guān)系到系統(tǒng)的正常運(yùn)行和顯示正確的流量.用戶密碼用于用戶自己掌握儀表的同常使用,便于用戶列儀表數(shù)據(jù)的管理.(3)瞬時(shí)壓力、溫度顯示 瞬時(shí)壓力和瞬時(shí)溫度是經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后得到的被測(cè)對(duì)象的溫度.壓力數(shù)掘,通過(guò)該數(shù)據(jù)可以知道被測(cè)介質(zhì)的工作情況,從而可以對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)整.(4)設(shè)定系統(tǒng)時(shí)鐘 儀表內(nèi)部設(shè)置了日歷時(shí)鐘,對(duì)流量數(shù)據(jù)按日期進(jìn)行不斷的儲(chǔ)存,便于對(duì)使用情況進(jìn)行監(jiān)控,方便用戶對(duì)自己的用量的了解.(5)流量數(shù)據(jù)讀取 流量數(shù)據(jù)可以直接從液晶顯示器上面讀取.由于系統(tǒng)設(shè)置了外接數(shù)據(jù)接口(即串口),可以很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的讀取,從而可以實(shí)現(xiàn)抄寫系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化,節(jié)省大量的人力.(6)電池容量顯示 當(dāng)電池電壓降到一定程度時(shí),渦街流量計(jì)將不能正常工作,為了在儀表能在正常的電壓下工作,通過(guò)軟件措施將電池的電量顯示在液晶顯示器上,以便用戶能及時(shí)更換電池.電磁流量計(jì)未輸出流量信號(hào)故障問(wèn)題，通常是因電纜或電源故障、管道內(nèi)部沒(méi)有充滿流體介質(zhì)、液體相反流動(dòng)方向等因素所致。對(duì)于以上可能會(huì)引發(fā)故障問(wèn)題因素，需對(duì)儀表的電源供電與電纜連接情況做好細(xì)致檢查，并對(duì)管道內(nèi)部測(cè)量流體的介質(zhì)流動(dòng)方向正確與否、管道是否充滿等實(shí)施細(xì)致檢查。電磁流量計(jì)具體運(yùn)行期間，需確保儀表內(nèi)部所測(cè)定流體流動(dòng)為正確方向，要和殼體上方箭頭方向相一致。流體介質(zhì)并沒(méi)有充滿管道大部分是因傳感裝置安裝位置或者測(cè)量管網(wǎng)位置并未與設(shè)計(jì)安裝實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)相吻合。如圖1所示,c、d位置處為傳感裝置最佳安置位置；細(xì)致檢查傳感裝置器件完整性、測(cè)量管道內(nèi)壁期間，需注重對(duì)傳感裝置重點(diǎn)零部件、各個(gè)接線端完好性的檢查。儀表若未輸出流量信號(hào)，也會(huì)因轉(zhuǎn)換裝置故障問(wèn)題所致，可及時(shí)將線路板替換好，做好轉(zhuǎn)換裝置故障排查工作。較低流量與儀器參數(shù)設(shè)定期間，小信號(hào)較高切除設(shè)定，流量一邊會(huì)有不顯示現(xiàn)象產(chǎn)生。對(duì)此，務(wù)必注重對(duì)此方面故障問(wèn)題的檢查分析及有效排除，及時(shí)做好相關(guān)零部件更換處理，保證整個(gè)儀器可維持良好運(yùn)行狀態(tài)。插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的信號(hào)發(fā)生模塊包括兩個(gè)傳感器探頭、溫度補(bǔ)償電橋和電壓調(diào)整電路三部分/如圖所示,本課題所設(shè)計(jì)的是插入式恒溫差質(zhì)量流量計(jì),采用熱消散效應(yīng)，所以我們選擇鉑熱敏電阻Pt20和Pt1000分別作為流量計(jì)的流量探頭和溫度探頭，鉑熱敏電阻的阻值對(duì)溫度反應(yīng)靈敏.與所處環(huán)境溫度基本呈線性關(guān)系,確保了我們對(duì)流量計(jì)精度的要求;同時(shí)，鉑熱敏電阻的溫度系數(shù)大,在測(cè)量范圍內(nèi),物理化學(xué)性能穩(wěn)定,可以反復(fù)加熱冷卻,使用壽命長(zhǎng),完全可以用來(lái)做傳感器材料,保證流量計(jì)的穩(wěn)定性要求;而且熱敏電阻的體積可以做到很小,減小插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)的影響,保證流量測(cè)量值的真實(shí)有效。智能電磁流量計(jì)與其他傳統(tǒng)模擬或非智能電磁流量計(jì)有非常大的區(qū)別，尤其在測(cè)量精度可靠性、穩(wěn)定性、可以修改流量計(jì)量程、使用功能和使用壽命等方面。電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)了帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便。 智能電磁流量計(jì)適用測(cè)量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量，如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、糖漿及食品方面的液體等。 智能電磁流量計(jì)是由傳感器與轉(zhuǎn)換器兩個(gè)部分組成，對(duì)于一體式智能電磁流量計(jì)選型方法，與工況三要素離不開(kāi)，從測(cè)量的介質(zhì)，測(cè)量的溫度壓力，測(cè)量的流量范圍三個(gè)方面說(shuō)起。1、什么是介質(zhì) 介質(zhì)就是智能電磁流量計(jì)所要測(cè)量的流體，在管道中流動(dòng)的物體，稱之為介質(zhì)。介質(zhì)又可分多種，在管道中，所有的介質(zhì)都要清楚地了解，這樣才可以選擇適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工況的智能電磁流量計(jì)。2、溫度壓力是什么 溫度壓力是指管道中的溫度及管道中的壓力，壓力等級(jí)的大小與溫度的大小，會(huì)直接影響到智能電磁流量計(jì)的選型，因此選型時(shí)，一定要確認(rèn)管道中的壓力與溫度范圍。3、量程是什么 量程是指智能電磁流量計(jì)的測(cè)量范圍可以滿足現(xiàn)場(chǎng)的要求，這個(gè)數(shù)據(jù)是比較重要的，量程太大或太小，都對(duì)一體式智能電磁流量計(jì)有直接的影響，甚至無(wú)法使用。從分體式電磁流量計(jì)傳感器到儀表的陰線都起什么作用，傳輸?shù)氖鞘裁葱盘?hào)？ 答：在量程Q已確定的條件下，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小，其值由下式計(jì)算：Q=πD2V/4Q:流量(㎡/h) D:管道內(nèi)徑 V：流速(m/h) 電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50%為宜。一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，最低流速應(yīng)不小于0.2m/s，最高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒，常用流速應(yīng)小于3m/s，防止襯里和電極的過(guò)分磨擦；對(duì)于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測(cè)量精度。德國(guó)VSEAR400流量計(jì)辦事處利用電磁感應(yīng)原理，電磁流量計(jì)一般被用來(lái)測(cè)量流過(guò)管道中導(dǎo)電流體的流量。不管流體的性質(zhì)如何，只要其具有微弱的導(dǎo)電性(電導(dǎo)率大于8X10-5Ss/m)即可進(jìn)行測(cè)量。通常，油田三采注入的聚合物混合液的導(dǎo)電性能良好，符合這種測(cè)量條件。 如圖1所示，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)導(dǎo)電流體，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中以速度V運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁力線而產(chǎn)生電場(chǎng)E關(guān)系為 則在線形長(zhǎng)度為L(zhǎng)的a和b兩點(diǎn)之間產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ɛab a、b兩接收電極之間的距離L為已知常數(shù)，B為已知的磁場(chǎng)強(qiáng)度。故εab是V的單調(diào)函數(shù),Ɛab隨V變化而變化。而瞬時(shí)流量g等于流速V與導(dǎo)管截面積S(常數(shù))的乘積，因此有 式中K一儀器常數(shù)， 只要通過(guò)電磁流量計(jì)電路測(cè)得Ɛab，即可得到對(duì)應(yīng)的流量Q。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用傳熱原理,即流動(dòng)中的流體與熱源(流體中加熱的物質(zhì)或測(cè)量管外加熱體)之間熱量交換關(guān)系來(lái)測(cè)量流量的儀表，目前主要用于測(cè)量氣體。熱式流量?jī)x表用得最多有兩類，一是利用流動(dòng)流體傳遞熱量改變測(cè)量管壁溫度分布的熱傳導(dǎo)分布效應(yīng)的熱分布式流量計(jì)，曾稱量熱式TMF;另外--類是利用熱消散(冷卻)效應(yīng)的金氏定律TMF又由于結(jié)構(gòu)上檢測(cè)元件伸入測(cè)量管內(nèi),也稱插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量計(jì)算如下: 如圖所示，插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)由兩個(gè)電阻溫度計(jì)組成傳感器，一個(gè)測(cè)溫探頭，感受流體溫度T2另一個(gè)電阻溫度計(jì)由電路加熱到溫度T1用來(lái)測(cè)量流體帶走的熱量變化，亦稱測(cè)速探頭。T1高于T2。并保持△T恒定,即△T=T1-T2。當(dāng)流體流經(jīng)傳感器時(shí)，由于測(cè)速探頭的自身溫度T1高于測(cè)溫探頭感受的溫度即流體溫度T2,流體便帶走了測(cè)速探頭上的一部分熱量(高溫向低溫傳遞)，使T1下降。電路為保持△T恒定，便增加對(duì)測(cè)速探頭的加熱功率，使△T=T1-T2恒定。流體帶走測(cè)速探頭.上多少熱量，電路便增加相應(yīng)數(shù)量的電功率，兩者之間存在著一個(gè)函數(shù)關(guān)系"。設(shè)對(duì)測(cè)速探頭的加熱功率為P1，流體的質(zhì)量流量為Q,則根據(jù)流體流過(guò)測(cè)速探頭時(shí)所帶走的熱量與對(duì)測(cè)速探頭的加熱功率相對(duì)應(yīng)的原理，得到下列關(guān)系式: 式(1)中，PocQ 因此，可以通過(guò)測(cè)量加熱功率P,來(lái)測(cè)量帶走這部分熱量的流體的質(zhì)量流量。由于帶走著部分熱量的是流體的分子，所以，測(cè)速探頭直接測(cè)量的是流體的質(zhì)量流速pv,此時(shí)，只要乘上管道的橫截面積，就可以得到流體的質(zhì)量流量了。由于氣體流過(guò)探頭時(shí)帶走熱量和氣體的質(zhì)量流量成比例關(guān)系,也和探頭間溫差有關(guān)，流量越大，兩探頭之間溫差越小，氣體質(zhì)量流量與溫差之間的聯(lián)系通過(guò)質(zhì)量流速ρv建立"。 式中:Qm-質(zhì)量流量，kg/s; Kv-測(cè)量頭儀表系數(shù); a-速度分布系數(shù); B一阻塞系數(shù); x-干擾系數(shù); A-儀表表體(測(cè)量管道)的內(nèi)橫截面積，m² ρv一質(zhì)量流速，kg/(m²·S)。 基于_上述原理，對(duì)于大管徑的流量測(cè)量來(lái)說(shuō),雖無(wú)相應(yīng)的大管徑標(biāo)定裝置來(lái)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，但只要在標(biāo)準(zhǔn)口徑的標(biāo)定裝置.上測(cè)定相應(yīng)的質(zhì)量流速，也就可方便地測(cè)量出大管徑中流體的質(zhì)量流量了。 由熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)中于兩個(gè)傳感器都是用性能穩(wěn)定的金屬鉑材料通過(guò)特殊工藝密封在316L不銹鋼管或抗酸、堿腐蝕的K2760哈氏合金或鉑套管中制成，因此極為堅(jiān)固,并不會(huì)污染被測(cè)流體或受被測(cè)流體污染，且其抗腐蝕性能相當(dāng)好。三聚磷酸鈉(俗稱五鈉)的生產(chǎn)過(guò)程中有一個(gè)中和過(guò)程，在該過(guò)程中磷酸和純堿按一定比例混合、反應(yīng)后被制成可用來(lái)進(jìn)一步生產(chǎn)五鈉的中和液。在這樣一一個(gè)過(guò)程中為使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制就需要對(duì)加入中和罐的磷酸量根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行精確的批量控制。存在的問(wèn)題和解決方案 圖1中流量計(jì)自1983年裝置投產(chǎn)后就一直使用，到1997年已是殘破不堪，常因其故障使裝置的生產(chǎn)遭受影響。在這種情況下如何來(lái)解決好這個(gè)問(wèn)題就很自然地納入了我們的工作日程。我們首先想到的是想按原型號(hào)進(jìn)行更新，但經(jīng)市場(chǎng)詢價(jià)后我們發(fā)現(xiàn)這種老式的儀表現(xiàn)在的售價(jià)實(shí)在太昂貴，竟達(dá)十一萬(wàn)多人民幣一臺(tái)，很不合算。經(jīng)研究后，我們認(rèn)為智能式電磁流量計(jì)能擔(dān)此任(當(dāng)時(shí)集批處理功能于一身的流量計(jì)還不多),其完善的功能和一體式結(jié)構(gòu)既能夠通過(guò)表頭上的三個(gè)紅外觸摸鍵使將來(lái)的操作完全和老儀表一樣在現(xiàn)場(chǎng)完成，也可利用這種儀表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通訊器或其它智能終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。該方案投資僅為三萬(wàn)元人民幣左右(不計(jì)遠(yuǎn)程終端，暫未用)。圖1為控制系統(tǒng)圖 2儀表選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1)根據(jù)工藝的酸流量情況我們選用了口徑為DN50的電磁流量計(jì)，針對(duì)磷酸的特殊腐蝕特性確定了聚四氟乙烯(PIFE襯里和鉭電極，電源為24VDC(因電磁閥也用該電源)。 (2)調(diào)節(jié)閥延用原舊閥。 (3)增加一個(gè)直流24V2.SW的二位三通電磁閥，用來(lái)控制調(diào)節(jié)閥的氣源(該氣源在舊系統(tǒng)中直接受控于流量計(jì))。. (4)因所選流量計(jì)本身的觸點(diǎn)輸出容量最大僅為0.1A24W故增加一-個(gè)觸點(diǎn)容量為0.5A24V激勵(lì)電壓為24VDC的中間繼電器(該繼電器直接固定在流量計(jì)自身的接線盒內(nèi))用以可靠驅(qū)動(dòng)電磁閥。系統(tǒng)構(gòu)成示意圖見(jiàn)圖2。德國(guó)VSEAR400流量計(jì)辦事處 高流速時(shí),電磁流量計(jì)中的流體為湍流,且雷諾數(shù)越大，流體小尺寸結(jié)構(gòu)越小。但流體整體向前的流速不會(huì)因?yàn)橥牧鞫鴾p小,這樣的情況下可知電磁流量計(jì)流體中的非導(dǎo)電物體的尺寸更小。當(dāng)含水率不變,非導(dǎo)電物體物質(zhì)半徑變小后對(duì)電磁流量計(jì)的整體流速分布不變、對(duì)流量計(jì)的磁場(chǎng)分布影響較小。根據(jù)式(1)可知，電磁流量計(jì)中非導(dǎo)電物質(zhì)的半徑大小對(duì)流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)是有影響的。 當(dāng)電磁流量計(jì)中心橫截面內(nèi)含有M(M=0,1,2.,-.)個(gè)油泡時(shí)傳感器的權(quán)重函數(shù)分布情況,本文算例設(shè)定M=3權(quán)重函數(shù)分布情況計(jì)算方式。圖1為電磁流量計(jì)傳感器截面內(nèi)存在3個(gè)球形油泡時(shí)的結(jié)構(gòu)模型圖。其中,x軸與y軸與圖1描述--致,圖1中只顯示了測(cè)量區(qū)域部分,測(cè)量區(qū)域流體中存在3個(gè)油泡。y正半軸、負(fù)半軸與管壁的交點(diǎn)是流量計(jì)的電極位置。 圖1中3個(gè)油泡相互不重疊,此時(shí)傳感器內(nèi)部感應(yīng)電勢(shì)仍滿足Laplace方程。為了對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行求解,需建立2種坐標(biāo)系,一種是以傳感器中心為原點(diǎn)建立的二維直角坐標(biāo)系(x,y),另一種是以各個(gè)油泡中心為原點(diǎn)建立的M個(gè)二維極坐標(biāo)系(ri,θi)。首先在二維直角坐標(biāo)系下對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行求解(本例M=3),求解感應(yīng)電勢(shì)方程時(shí)需借用一個(gè)輔助的格林函數(shù)G,G滿足Laplace方程且邊界條件 式中,R為電磁流量計(jì)半徑的長(zhǎng)度值;მG/an為電勢(shì)在半徑方向上的導(dǎo)數(shù);δ(θ)為電勢(shì)G在流量計(jì)管壁處所滿足的條件,其值僅在電極表面處不為0。當(dāng)流體中存在油泡時(shí),G表達(dá)式為 式中,R為測(cè)量管的半徑;x與y分別表示測(cè)量區(qū)域中的位置。 當(dāng)電磁流量計(jì)流體中存在3個(gè)油泡時(shí),G=G+G1+G2+G3圖2顯示了流量計(jì)流體截面中存在3個(gè)不重疊的油泡時(shí),流量計(jì)截面內(nèi)部權(quán)重函數(shù)wy分布圖;從式(2)以及仿真圖中可以發(fā)現(xiàn)油泡所在位置權(quán)重函數(shù)值是0。當(dāng)然，存在多個(gè)油泡分布在不同位置流體中時(shí)權(quán)重函數(shù)分布情況也可以用上述方法計(jì)算。 仿真實(shí)驗(yàn)中,設(shè)定不同大小的非導(dǎo)電物質(zhì)對(duì)電磁流量計(jì)權(quán)重函數(shù)進(jìn)行仿真,如圖3所示為不同大小非導(dǎo)電物質(zhì)對(duì)電磁流量計(jì)權(quán)重函數(shù)的影響。圖3中左邊的分別為權(quán)重函數(shù)分布圖，右邊分別為權(quán)重函數(shù)等勢(shì)圖,其中R單位為cm。從圖3中可見(jiàn),當(dāng)電磁流量計(jì)中的非導(dǎo)電物質(zhì)半徑越來(lái)越小，對(duì)電磁流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)的影響就越小。 為了更清楚地揭示電磁流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)與流量計(jì)中非導(dǎo)電物質(zhì)半徑之間的關(guān)系,定義c為非導(dǎo)電物質(zhì)對(duì)流量計(jì)權(quán)重函數(shù)的影響的評(píng)價(jià)指標(biāo)式中,Wxy為含有油泡等非導(dǎo)電物質(zhì)時(shí)電磁流量計(jì)在測(cè)量區(qū)域坐標(biāo)(x,y)的權(quán)重函數(shù);Wxy0為電磁流量計(jì)不含非導(dǎo)電物質(zhì)時(shí)測(cè)量區(qū)域坐標(biāo)(x,y)的權(quán)重函數(shù);A為權(quán)重函數(shù)區(qū)域(測(cè)量區(qū)域)。 圖4為不同大小非導(dǎo)電物質(zhì)對(duì)流量計(jì)權(quán)重函數(shù)的影響分析圖。圖4中橫軸為非導(dǎo)電物質(zhì)半徑,縱軸為權(quán)重函數(shù)的影響因子c。從仿真結(jié)果可以看出流體中的非導(dǎo)電物質(zhì)半徑較小時(shí),對(duì)電磁流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)影響越小。在本例中，當(dāng)流體中非導(dǎo)電物質(zhì)小于0.02R時(shí),對(duì)電磁流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)分布幾乎沒(méi)有影響。
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