德國VSERS800-50GR012V/X流量計(jì)供應(yīng)同時(shí)我們還經(jīng)營:孔板流量計(jì)是利用流體的動(dòng)靜壓能轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行流量測量的,這一-差壓與流體流量存在如下關(guān)系: 式中:qm為質(zhì)量流量,kg/h;qv為工況條件下的體積流量,m³/h;x為流量系數(shù);e為流束膨脹系數(shù);△e為差壓,Pa;Q為工況條件下被測流體的密度,kg/m³;d為工況條件下的節(jié)流開孔直徑,mm。由(1)式和(2)式可以看出,被測流體的流量是流體的密度和孔板前后差壓的函數(shù)。當(dāng)測得某一差壓時(shí),由于所測流體的密度不同,所代表的流量是不同的,只有當(dāng)流體的密度值等于孔板流量計(jì)設(shè)計(jì)條件中的密度值時(shí),差壓才能真實(shí)反映所測的流量。蒸汽從發(fā)生到使用,由于熱損耗,溫度和壓力的下降是不可避免的,導(dǎo)致其密度與設(shè)計(jì)值的差異,從而產(chǎn)生了誤差,并且隨著蒸汽參數(shù)的波動(dòng)而波動(dòng),實(shí)際測量時(shí)只能通過溫壓補(bǔ)償來修正,補(bǔ)償公式的嚴(yán)謹(jǐn)性直接影響測量誤差。1、渦街流量變送器的選擇 在飽和蒸汽測量中采用壓電式渦街流量計(jì)變送器,由于渦街流量計(jì)量 程范圍寬,因此,在實(shí)際應(yīng)用中,一般主要考慮測量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計(jì)的下限,也就是說必須滿足流體流速不得低于5m/s.根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器,而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來選擇變送器口徑。1.2、壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇 由于飽和蒸汽管路長,壓力波動(dòng)較大,必須采用壓力補(bǔ)償,考慮到壓力溫度及密度的對應(yīng)關(guān)系,測量中只采用壓力補(bǔ)償即可,由于我公司管道飽和蒸汽壓力在0.3~0.7MPa范圍,壓力變送器的量程選擇1MPa,.即可。1.3、顯示儀表選擇 顯示儀表智能流量顯示儀,具有溫壓補(bǔ)償瞬時(shí)流量顯示和累積流量積算功能。2、渦街流量計(jì)的參數(shù)設(shè)定2.1、儀表系統(tǒng)的設(shè)定,合肥儀表總廠需設(shè)定的儀表系數(shù)K可用下式表示:K=1000/Ko式中:Ko為渦街發(fā)生體在出廠時(shí)標(biāo)定的儀表常數(shù),L/脈沖;K的單位為脈沖數(shù)/m3。2.2、壓力補(bǔ)償壓力變送器的量程設(shè)定。2.3、壓力流量報(bào)警上限設(shè)定。3、渦街流量計(jì)的安裝3.1、渦街流量計(jì)盡量安裝在遠(yuǎn)離振動(dòng)源和電磁干擾較強(qiáng)的地方,振動(dòng)存在的地方必須采用減振裝置,減.少管道受振動(dòng)的影響。3.2、直管段的配置,前后直管段要滿足渦街流量計(jì)的要求,所配管道內(nèi)徑也必須和渦街流量變送器內(nèi)徑一致。4、渦街流量計(jì)使用注意事項(xiàng) 盡量減少管道內(nèi)汽錘對渦街發(fā)生體的沖擊。振動(dòng)較大而又無法消除時(shí),不宜采用渦街流量計(jì)。1.空間電磁波干擾及改進(jìn) 電磁流量計(jì)用于測量實(shí)踐的過程中,轉(zhuǎn)換器與傳感器間如果存在較長的電纜,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,干擾信號會被引入進(jìn)去,最終會有共模干擾現(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,測量的準(zhǔn)確性也會因此大打折扣.面對此類誤差引發(fā)的原因來看,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.(2)盡量將電纜長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.連接電纜問題及改進(jìn) 電磁流量計(jì)是通過特定電纜、轉(zhuǎn)換器和傳感器組成的系統(tǒng),因此電纜長度、屏蔽層數(shù)、導(dǎo)體橫截面積、絕緣情況及分布電容等都會對其測量結(jié)果構(gòu)成影響,甚至還會對電磁流量計(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)、待測液體電導(dǎo)率及分布電容等確定電纜長度,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.測量管內(nèi)存在著層及改進(jìn) 以電磁流量計(jì)應(yīng)用對象為根據(jù),其多以測量非清潔流體為主,倘若實(shí)際測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)的正常使用及測量也必然會遭受影響,如污染電磁流量計(jì)管道、電極表面,最終引發(fā)測量誤差.面對此類誤差引發(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)部材料會直接接觸待測液體,所以在選擇電極和襯里材料時(shí),都應(yīng)當(dāng)以待測液體為根據(jù)合理進(jìn)行.結(jié)合待測液體性質(zhì)完成襯里材料特性的確定,并在實(shí)際測量中圍繞測量溫度展開嚴(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、增大測量誤差發(fā)生率.針對此類情況,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.測量液體呈現(xiàn)不對稱狀態(tài)及改進(jìn) 應(yīng)用電磁流量計(jì)測量相關(guān)液體的流量時(shí),待測液體如果有不對稱狀態(tài)出現(xiàn),必然會引起測量誤差的情況.液體非對稱狀態(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)磁線圈對稱性問題及改進(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)格對稱的要求.倘若有不對稱的情況出現(xiàn),必然會引起不對稱偏差,進(jìn)而對測量結(jié)果構(gòu)成影響,最終也就會有測量誤差的情況出現(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)小的場所內(nèi),如果振動(dòng)超出了標(biāo)準(zhǔn)就會有誤差出現(xiàn)在測量中,甚至還會對儀表的正常工作構(gòu)成影響.所以,相關(guān)人員在實(shí)際安裝前,需要對待安裝位置振動(dòng)展開嚴(yán)密測量,保障與安裝標(biāo)準(zhǔn)相符合.在電磁流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備和PC機(jī)通信的過程中,由地址幀、命令幀、數(shù)據(jù)幀、校驗(yàn)和可組成各種功能不同的報(bào)文.由于采用主從工作方式來實(shí)現(xiàn)通信,電磁流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備僅能接收并執(zhí)行PC機(jī)發(fā)送來的控制命令,而不能發(fā)送命令給PC機(jī).因此,由PC機(jī)發(fā)往流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備的報(bào)文一般包括一個(gè)地址幀,一個(gè)命令幀,若干個(gè)數(shù)據(jù)幀和一個(gè)校驗(yàn)和,其報(bào)文格式如圖4.5a所示:而由流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)往PC機(jī)的報(bào)文一般包括一個(gè)地址幀,若干個(gè)數(shù)據(jù)幀和一個(gè)校驗(yàn)和,其報(bào)文格式如圖4.5b所示. 由于RS-485電氣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每段只能聯(lián)結(jié)32個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備,因此可用地址幀中的5位表示這32個(gè)地址,其余3位用來表示命令,從而構(gòu)成地址命令幀.對于控制命令需求不超過八個(gè)的通信系統(tǒng),采用地址命令幀可壓縮報(bào)文長度提高通信效率.電磁流量計(jì)和PC機(jī)通信的主要目的是將流量計(jì)采集到的數(shù)據(jù)讀到PC機(jī)中.這些數(shù)據(jù)包括:總累積流量、正向累積流量、反向累積流量、瞬時(shí)流量.通信時(shí),PC機(jī)只需向電磁流量計(jì)發(fā)送讀總累積流量、讀正向累積流量、讀反向累積流量、讀瞬時(shí)流量命令即可,因此二者間通信所用的地址幀和命令幀可合二為一,用一個(gè)地址命令幀代替.PC機(jī)和電磁流量計(jì)間的地址命令幀定義如圖4.6所示.二者通信所使用的報(bào)文可簡化為圖4.7的格式.1.只要滿足流量計(jì)的使用條件(包括.流體的流動(dòng)特性.介質(zhì)特性.操作過程及流量范圍)與檢定時(shí)相一致,便會得到與流量計(jì)檢定精度等量的使用精度。這就要求流量計(jì)的使用與檢定的流體的流動(dòng)特性(流量計(jì)進(jìn)口的速度分布)相同;流體的物理性質(zhì)(密度等)也相同;檢定過程相同,并且在流量計(jì)的檢定流量范圍內(nèi)使用儀表常數(shù),那么在對介質(zhì)密度壓力修正后。其使用精度便等同于其檢定精度。2.若流量計(jì)的使用與檢定條件滿足上述相同性原則,并且流量計(jì)在檢定流量范圍內(nèi)定點(diǎn)使用時(shí)(使用其檢定流量下的儀表系數(shù)的平均值).則流量計(jì)的使用精度將會大大優(yōu)于其檢定精度。3.若流量計(jì)在檢定該范圍內(nèi)實(shí)際使用時(shí),可用特性方程。即依據(jù)檢定中得到的各個(gè)流量下的平均儀表系數(shù)與流量Q的對應(yīng)關(guān)系,借助最小二乘法原理,直線擬合得到K1=aq+b,用擬合后的K1代替儀表常數(shù)k,也可提高流量計(jì)的使用精度。渦街流量計(jì)安裝方式的選擇 渦街流量計(jì)既可安裝在水平管道上,也可安裝在垂直管道上。 因?yàn)闇u街流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量,必須注意保證滿管測量,故在水平管道上安裝渦街流量計(jì),一般應(yīng)選擇安裝在管道的最低處,安裝在垂直管道時(shí),流體的流向應(yīng)自下而上。 渦街流量計(jì)直管段要求 渦街流量計(jì)的安裝對其前后直管段的要求是非常苛刻的,流量計(jì)上游要保證有10D~35D 的直管段(D為管道直徑),流量計(jì)下游直管段應(yīng)不小于5D,上游直管段長短視上游有無直角彎、擴(kuò)大管、縮徑管而定。 特別注意,在直管段滿足要求的情況下,流量計(jì)應(yīng)盡量選擇安裝在前后直管段盡量大的管道位置處,這樣能夠保證流量計(jì)上下游節(jié)流件所造成的紊流不致影響到流量計(jì)測量精度。渦街流量計(jì)安裝位置的選擇1)管道的強(qiáng)烈震動(dòng)會對渦街流量計(jì)的測量產(chǎn)生一定的影響,故在選擇渦街流量計(jì)安裝位置時(shí),應(yīng)盡量避免安裝在有強(qiáng)烈震動(dòng)的管道上,以免影響測量精度.當(dāng)管道有震動(dòng)時(shí),必須采取減震措施。2)工頻干擾信號存在也會對渦街流量計(jì)的測量產(chǎn)生非常大的影響,工頻信號會疊加到測量信號中去。故渦街流量計(jì)盡量避免安裝在大功率電動(dòng)機(jī)等存在的環(huán)境里,在此環(huán)境下,必須采取做好儀表接地,選用屏蔽電纜,信號的傳輸方式采用直流信號等措施消除工頻干擾。3)渦街流量計(jì)漩渦發(fā)生體的迎流面必須正對著流體流動(dòng)方向,安裝時(shí)應(yīng)特別注意,否則會產(chǎn)生非常大的偏差。4)在渦街流量計(jì)帶有流量調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中,渦街流量計(jì)即使?jié)M足直管段要求,也必須安裝在調(diào)節(jié)閥前。否則調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生的射流會對渦街流量計(jì)的測量產(chǎn)生影響,會出現(xiàn)閥門開小,流量反而增大的現(xiàn)象。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)或測量管外加熱體)之間熱量交換關(guān)系來測量流量的儀表,目前主要用于測量氣體。熱式流量儀表用得最多有兩類,一是利用流動(dòng)流體傳遞熱量改變測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)上檢測元件伸入測量管內(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用來測量流體帶走的熱量變化,亦稱測速探頭。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),由于測速探頭的自身溫度T1高于測溫探頭感受的溫度即流體溫度T2,流體便帶走了測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,便增加對測速探頭的加熱功率,使△T=T1-T2恒定。流體帶走測速探頭.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)對測速探頭的加熱功率為P1,流體的質(zhì)量流量為Q,則根據(jù)流體流過測速探頭時(shí)所帶走的熱量與對測速探頭的加熱功率相對應(yīng)的原理,得到下列關(guān)系式: 式(1)中,PocQ 因此,可以通過測量加熱功率P,來測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,測速探頭直接測量的是流體的質(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)系通過質(zhì)量流速ρv建立"。 式中:Qm-質(zhì)量流量,kg/s; Kv-測量頭儀表系數(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,對于大管徑的流量測量來說,雖無相應(yīng)的大管徑標(biāo)定裝置來對流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定,但只要在標(biāo)準(zhǔn)口徑的標(biāo)定裝置.上測定相應(yīng)的質(zhì)量流速,也就可方便地測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,并不會污染被測流體或受被測流體污染,且其抗腐蝕性能相當(dāng)好。 當(dāng)前,在國內(nèi)關(guān)于蒸汽測量方面存在不少誤區(qū),很多用戶往往認(rèn)為購買了高品質(zhì)的流量計(jì)就可以得到準(zhǔn)確的計(jì)量結(jié)果。蒸汽的計(jì)量不同于其它流體如水、空氣等介質(zhì),在實(shí)際測量中影響其精確測量的因素較多,經(jīng)常會出現(xiàn)流量計(jì)本身檢定合格,而實(shí)際卻感覺計(jì)量“不準(zhǔn)”的現(xiàn)象。影響孔板流量計(jì)對蒸汽流量準(zhǔn)確計(jì)量的因素主要有以下三個(gè)方面。1.上下游直管段不足 對于傳統(tǒng)的渦街或孔板流量計(jì),其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足,則會導(dǎo)致流體未充分發(fā)展,存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙(如閥門)或彎管所造成,而旋渦普遍是由兩個(gè)或兩個(gè)以上空間(立體)彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動(dòng)調(diào)整器來調(diào)整,最簡單有效的辦法是采用對上下游直管段要求較低的流量計(jì)。2.蒸汽的密度補(bǔ)償不正確 為了正確計(jì)量蒸汽的質(zhì)量流量,必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化,即蒸汽密度補(bǔ)償。不同類型的流量計(jì)受密度變化影響的方式不同。渦街流量計(jì)的信號輸出只和流速有關(guān),而和介質(zhì)的密度、壓力和溫度無關(guān),差壓式流量計(jì)其質(zhì)量流量與流量計(jì)的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關(guān)。①補(bǔ)償精確度的差異。測溫對補(bǔ)償精確度影響較大。;如采用相同精度等級的溫度和壓力感應(yīng)器,測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。②壓力測量影響因素。在蒸汽壓力的測量中,由于引壓管內(nèi)冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現(xiàn)一定的差值。測壓誤差如果不予以校正,則會影響蒸汽密度的計(jì)算,引起流量計(jì)量的誤差。對于上述現(xiàn)象,可在二次表(流量計(jì)算機(jī)內(nèi))進(jìn)行零點(diǎn)遷移,既簡單又準(zhǔn)確。3.蒸汽干度的影響 目前,用于測量蒸汽流量的孔板流量計(jì)大部分為體積流量計(jì),首先測得體積流量,然后通過蒸汽的密度計(jì)算質(zhì)量流量,也就是假定蒸汽為完全干燥。但是,蒸汽并非完全干燥,如果不考慮蒸汽干度的影響,得出的數(shù)據(jù)會低于實(shí)際的流量。因此流量計(jì)的二次儀表(流量計(jì)算機(jī))應(yīng)該具有設(shè)置飽和蒸汽干度的功能。但在實(shí)際工況確定蒸汽的干度也很困難。如果能夠改進(jìn)蒸汽流量計(jì)入口處的蒸汽品質(zhì),則能改進(jìn)孔板流量計(jì)的測量精度。簡單幾招解決渦輪流量計(jì)不準(zhǔn)1、水源脈動(dòng)流影響流量波動(dòng)性比較大。 解決辦法:增加泵和渦輪流量計(jì)之間的直管道距離,使流量穩(wěn)定。2、渦輪流量計(jì)安裝位置離閥門或彎管位置太近,當(dāng)原料經(jīng)過閥門或彎管部分,造成流量波動(dòng)。 解決辦法:此時(shí)應(yīng)該遠(yuǎn)離閥門和彎管位置,保證一定的前后直管段是解決問題的好方法。3、渦輪流量計(jì)附近有電機(jī),變頻器,強(qiáng)電流之類的干擾源。 解決辦法:流量計(jì)儀表接地,或加濾波電容。如果問題還是解決不了,最好的辦法就是遠(yuǎn)離干擾源。4、渦輪流量計(jì)無流量顯示:首先檢查線路是否存在問題,如信號線脫落,有斷線等。將傳感器和信號放大器分離,信號放大器與儀表連接,用鐵質(zhì)金屬在取信號的放大器底部距離2~3mm距離來回劃動(dòng),如儀表有顯示,則說明顯示部分無問題。 解決辦法:請將流量傳感器從管道卸下,檢查流量計(jì)葉輪是否被纏住或葉輪出現(xiàn)破損現(xiàn)象。5、流量計(jì)顯示流量比實(shí)際流量小:一般造成這個(gè)問題的原因是葉輪旋轉(zhuǎn)不滑快或葉片斷裂。 解決辦法:將流量計(jì)從管道拆除,檢查流量計(jì)是否被纏住或有破損現(xiàn)象。6、渦輪流量計(jì)顯示誤差比較大:首先檢查流量傳感器系數(shù)即K值和儀表其他參數(shù)是否設(shè)置正確;有條件的情況下,用電子秤進(jìn)行實(shí)際標(biāo)定校準(zhǔn)。 解決辦法:如流量重復(fù)性差或根本無法校準(zhǔn),可與供貨商聯(lián)系。流量計(jì)準(zhǔn)確度影響的實(shí)驗(yàn)分析 1實(shí)驗(yàn)要求 實(shí)驗(yàn)用鐘罩式氣體流量計(jì)標(biāo)定裝置標(biāo)定DN50G65氣體渦輪流量計(jì),其準(zhǔn)確度等級為1.5級;最小流量為Qmls:10m'/h,最大流量為Qmax:100m³/h;流量計(jì)量程比為1;10;上游直管段要求:5D=50X5=250mm=25cm,'下游直管段要求:3D=50X3=150mm=15cm. 2實(shí)驗(yàn)思路 實(shí)驗(yàn)以在流量計(jì)前端安裝一對大小頭作為擾流件,在擾流件和流量計(jì)之間安裝不同長度的直管段。經(jīng)過一定時(shí)間段的運(yùn)行,確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)裝置與流量計(jì)的流量偏差以及疣量計(jì)的重復(fù)性,以此分析擾流件對流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。 3實(shí)臉分析 3.1在流量計(jì).上游安裝40cm直管段,下游安裝19cm直管段實(shí)驗(yàn) 流量計(jì)上游直管段長度大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實(shí)驗(yàn)安裝圖如圖1所示,示意圖如圖2所示。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示。 從表3可以看出,擾流件安裝在距流量計(jì)上游端較遠(yuǎn)時(shí),其運(yùn)行數(shù)據(jù)的流量偏差與重復(fù)性符合流量計(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)。 3.2在流量計(jì)上游安裝29.1cm直管段,下游安裝19cm直管段實(shí)驗(yàn) 流量計(jì)上游直管段長度較大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實(shí)驗(yàn)安裝示意圖如圖3所示. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。從表4可以看出,擾流件安裝在距流t計(jì)上游端接近5D處時(shí),其運(yùn)行數(shù)據(jù)的流量偏差(qmin≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,但其重復(fù)性符合流量計(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)。 3.3在流量計(jì)上游安裝19cm直管段,下游安裝40cm直管段實(shí)驗(yàn) 流量計(jì)上游直管段長度小于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實(shí)驗(yàn)安裝示意圖如圖4所示 從表5可以看出,找流件安裝在流量計(jì)上游端小于5D處時(shí),其運(yùn)行數(shù)據(jù)的流量偏差(qai≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,但其重復(fù)性符合流量計(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)。電磁流量計(jì)傳感器得到的測量信號很弱,一般為微伏、毫伏級別,要進(jìn)行精確測量就需要對其進(jìn)行放大處理。前置放大電路的作用就是把傳感器得到的微弱的流量信號放大,同時(shí)還可以抑制變送器兩電極對地之間存在的同相干擾。前面提到放大電路輸入阻抗Ri和信號源內(nèi)阻R5組成分壓電路如圖2.10。 為了降低電磁流量計(jì)信號源內(nèi)阻的影響,放大電路要采用高輸入阻抗。同時(shí)為了解決供電電源干擾耦合到輸入回路所帶來的工頻干擾以及勵(lì)磁磁場的交變變化所產(chǎn)生的其它干擾(共模干擾),我們采用差分電路來減少共模干擾的影響。線路如圖2.11該電路特點(diǎn)是一個(gè)差分電路,只對兩信號差值進(jìn)行放大,它的差分能力用抑制比來表示。兩個(gè)輸入對地電位相異時(shí)的增益和電位相同時(shí)的增益之比即稱為“抑制比",理想上抑制比可以無窮大。這樣我們就能用這個(gè)電路測量傳感器兩個(gè)電極之間的電位,這樣兩電極對地的干擾電壓(同相干擾)可以在放大時(shí)受到抑制。綜合起來,此電路具有放大放大差模信號、抑制共模信號、輸入阻抗高、輸出阻抗低、失調(diào)小、溫漂小、線性好和增益穩(wěn)定可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。 電磁流量計(jì)電路由三個(gè)放大器組成A1、A2、R1、R2和RG組成的第一級放大電路為同相放大電路,該電路實(shí)際是兩電壓跟隨器,它們兩個(gè)反相端由恐相連,具有非常高的輸入阻抗,適合放大微信號;R3、R4、R5、R6和A3組成第二級基本差動(dòng)放大器,它可以消除第一級的共模信號,整個(gè)電路通過對RG的改變來調(diào)整放大倍數(shù)。 按照差模和共模輸入的定義,可將VI1和VI2表示為: 令運(yùn)算放大器A1、A2、A3的輸入失調(diào)電壓分別為VI01、VI02、VI03,A1和A2相互失調(diào)電壓為VI0,失調(diào)電流為VI0;其中VI0=VI01-VI02,這樣簡化得到圖2.12。電磁流量計(jì)測量的液體中會含有一些氣泡,如果氣泡分布均勻,則不影響測量。然而,一旦氣泡變大,整個(gè)電極通過電極時(shí)會被遮擋,使流量信號輸入電路瞬間開路,導(dǎo)致輸出信號抖動(dòng) 如何判斷電磁流量計(jì)的測量誤差是由被測液體中的氣泡組成的?如何處理這種情況?簡單介紹一下 當(dāng)測量效果抖動(dòng)時(shí),磁場的勵(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,減少影響測量效果的因素,保證測量的準(zhǔn)確性。作為流量計(jì),首先需要確定它的通徑和流量測量范圍即確定傳感器測量管內(nèi)流體的流速范圍。 流量計(jì)量程范圍的選擇對提高流量計(jì)工作的可靠性及測量精度有很大的關(guān)系根據(jù)不低于預(yù)計(jì)的最大流量值的原則選擇滿量程.正常常用流量最好超過滿量程的50%這樣就可以獲得較高的測量精度。 傳感器通常選用與工藝管道相同的通徑或者略小些.在量程選定的情況下通徑的選擇是根據(jù)不同的測量對象以及傳感器測量管內(nèi)流體流速的大小來決定的.電磁流量計(jì)所測流體的流速從其測量原理本身考慮可以選得很高有些場所曾選到10m/s但在一般使用條件下,考慮到管道中流體的流速與壓力損失的關(guān)系流速選擇在2~4m/s為最適宜.在特殊情況下要按照不同的使用條件來確定。例如對于帶有有顆粒造成管壁磨損的流體常用流速選為≤3m/s對于易粘附管壁的流體常用流速則選為≥2m/s.在測量紙漿時(shí)流體的流速提高到4m/ s 以上,可以達(dá)到自動(dòng)清除電極上附著纖維的目的。 確定了流速以后流量計(jì)傳感器的通徑可以根據(jù)下述關(guān)系式確定。電磁流量最大流量選擇參考圖德國VSERS800-50GR012V/X流量計(jì)供應(yīng) 管道式大口徑流量計(jì)的在線校準(zhǔn)方法,一般為標(biāo)準(zhǔn)表比對法、利用蓄水池作為測量容器的液位落差法和檢測電氣參數(shù)法,比如CJ/T364-2011《管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求》中,規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)表比對法和電氣參數(shù)檢測法。在不得已情況下采用驗(yàn)證方法,如經(jīng)常采用的物料平衡法、熱量平衡法、設(shè)備能力法、流量增量驗(yàn)證法等。近年來發(fā)展起來的非實(shí)流法校準(zhǔn)液體超聲流量計(jì)的現(xiàn)場校準(zhǔn)方法,主要是通過測量聲速來實(shí)現(xiàn)液體超聲流量計(jì)現(xiàn)場校準(zhǔn),適用特大口徑的流量計(jì),如國家頒布實(shí)施的JJF1358--2012《非實(shí)流法校準(zhǔn)DN1000~DN15000液體超聲流量計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》。 本文在線校準(zhǔn)試驗(yàn)采用1.0級夾裝式時(shí)差法.超聲流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表,被測流量計(jì)是管道大口徑電磁流量計(jì),校準(zhǔn)測量時(shí)間為20~30min。在線校準(zhǔn)方法參照J(rèn)JG1033--2007《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》和CJ/T364-2011《管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求》。2012年、2013年的部分試驗(yàn)結(jié)果如表2所示,其余約60臺電磁流量計(jì)的試驗(yàn)結(jié)果以計(jì)量誤差分布圖給出,如圖1所示。 從表2和圖1中可以看出,其計(jì)量誤差大部分在±5%左右,但有的誤差甚至超過±10%,最大的計(jì)量誤差接近±20%。究其原因,除流量計(jì)選型有誤(實(shí)際管道流速在電磁流量計(jì)規(guī)定流速的下限附近或以下),安裝不規(guī)范.(如閥門件擾流等),直管段不足和存在非滿管流等缺陷需要進(jìn)行改造外,還有現(xiàn)場在線校準(zhǔn).時(shí)諸多因素的影響。渦街流量計(jì)由殼體、漩渦發(fā)生體和放大器組成.一種典型的結(jié)構(gòu)如圖4所示,殼體內(nèi)插入柱體,由其產(chǎn)生的渦街信號可用各種檢測方式檢出,經(jīng)放大器放大后,輸出脈沖信號. 渦街流量計(jì)是一種無運(yùn)動(dòng)部件的流量計(jì),按其原理分類屬于振蕩型流量計(jì).同屬于這類流量計(jì)還有漩渦進(jìn)動(dòng)型流量計(jì);振蕩射流型流量計(jì).由于渦街流量計(jì)不含有運(yùn)動(dòng)部件及對流體沖刷敏感的部件,因而在使用過程中,可靠性高,使用壽命長,并具有一般節(jié)流式流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn),精確度穩(wěn)定,再現(xiàn)性好.在大批量生產(chǎn)和工藝穩(wěn)定的條件下,可以采用“干校驗(yàn)法”,即不必逐臺儀表進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定,可根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸直接確定儀表常數(shù)及儀表精度.渦街流量計(jì)是‘種數(shù)字式流量計(jì),它輸出的脈沖信號的頻率與流量成線性關(guān)系,同時(shí)具有量程寬、重復(fù)性好.便于遠(yuǎn)距離無精度損失的傳輸.此外儀表常數(shù)及精度不受介質(zhì)的壓力、溫度、密度等變量的影響.一旦渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)確定.流體振蕩就服從的客觀規(guī)律,其振蕩頻率不能人為地改變,因而儀表常數(shù)及其變化規(guī)律是客觀的.通常對電磁流量計(jì)傳感器進(jìn)行分析時(shí)將側(cè)壁上的兩個(gè)電極看做點(diǎn)電極,但實(shí)際上它也是有一定的尺寸,兩個(gè)電極與被測液體接觸時(shí)有一定的電阻,這就是信號源的內(nèi)阻。信號源內(nèi)阻和放大電路輸入阻抗共同組成分壓電路,為了減少傳感器信號電壓損失,需要放大電路的輸入阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號源內(nèi)阻,這樣才能最大限度減少測量誤差。 信號源內(nèi)阻模型如圖2.2。管道側(cè)壁裝有一對點(diǎn)電極,電極為圓柱形,電磁流量計(jì)直徑為d,兩電極間距為D,即管道內(nèi)徑,被測液體電導(dǎo)率為σ。假設(shè)管道足夠長,電極與被測液體的阻抗用圓板電極與半無線寬流體接觸的模型計(jì)算。電極與被測液體1/2dσ, 由于管道直徑遠(yuǎn)大于電極直徑,信號源內(nèi)阻為兩電極與被測液體的接觸電阻之和即1/dσ。可見電極大小與被測液體電導(dǎo)率決定了信號源內(nèi)阻。通常被測液體電導(dǎo)率從10S/m到10-6S/m,電極大小為cm級,這樣信號源內(nèi)阻從十幾歐到幾百兆歐。 很多天然氣用氣小戶,其用氣特點(diǎn)為:瞬時(shí)流量較小或流量波動(dòng)幅度較大.旋進(jìn)漩渦流量計(jì)可作為用氣小戶交接計(jì)量的首選。下面是直接影響旋進(jìn)漩渦流量計(jì)準(zhǔn)確度的常見因素:(1)旋進(jìn)漩渦流量計(jì)是通過測量漩渦頻率來計(jì)量流量的,流量計(jì)前有節(jié)流件。節(jié)流件會對氣流產(chǎn)生擾動(dòng),比如流量計(jì)前安裝調(diào)壓閥致使計(jì)量值波動(dòng)較大,將調(diào)節(jié)閥裝到流量計(jì)后面后,流量就平穩(wěn)很多。(2)用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量氣井氣或油井伴生氣這些未經(jīng)處理的天然氣時(shí),由于氣中帶液較多,對傳感器的沖擊腐蝕作用較強(qiáng),容易造成損壞或磨損.另操作不當(dāng)還會造成部件損壞,比如開關(guān)閥門過猛,,打壞旋渦發(fā)生體等。(3)應(yīng)安裝適合流量范圍的流量計(jì)以滿足上限流量和下限流量的使用。對有條件的用戶可裝大.小口徑兩臺流量計(jì),隨供氣大小倒換使用。(4)計(jì)量不準(zhǔn).難以發(fā)現(xiàn)。由于旋進(jìn)漩渦流量計(jì)不像孔板流量計(jì)那樣,各個(gè)測量部件都可以通過檢查判斷故障,旋進(jìn)漩渦流量計(jì)在一體化設(shè)計(jì)、維護(hù)量低的優(yōu)勢下同時(shí)存在故障難以判斷的弊端。在不知道用戶具體用氣量.流量計(jì)上壓力、溫度顯示正確的情況下,很難判斷流量計(jì)上所顯示氣量的準(zhǔn)確性,只能到檢定部門用標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行檢測判斷。有廠曾出現(xiàn)流量計(jì)已經(jīng)不準(zhǔn)而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)的情況,這種情況很容易產(chǎn)生計(jì)量糾紛。為了適應(yīng)儀表網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)我們要根據(jù)實(shí)際需要為電磁流量計(jì)配備合適的通信接口.在當(dāng)今單片機(jī)系統(tǒng)的通信中,RS232和RS485標(biāo)準(zhǔn)總線應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)也最為成熟.RS232用來連接兩臺計(jì)算機(jī)(微處理器)之間的串口通信,當(dāng)我們需要一個(gè)更長的距離或者比RS232更快的速度下進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候,RS485就是一個(gè)很好的解決辦法.另外,RS485連接不限于僅僅連接兩臺設(shè)備.根據(jù)距離,比特率和接口芯片,我們可以用單一導(dǎo)線連接最多256個(gè)節(jié)點(diǎn).為了使電磁流量計(jì)的應(yīng)用范圍更加廣泛,我們選用RS485標(biāo)準(zhǔn)總線來實(shí)現(xiàn)儀表和外部系統(tǒng)的通信. RS485是雙向、半雙工通信協(xié)議,允許多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器掛接在總線上,其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都能夠脫離總線.該規(guī)范滿足所有RS422的要求,而且比RS422穩(wěn)定性更強(qiáng).具有更高的接收器輸入阻抗和更寬的共模范圍(-7V至+12V). 接收器輸入靈敏度為士200mV,這就意味著若要識別符號或間隔狀態(tài),接收端電壓必須高于+200mV或低于-200mV.最小接收器輸入阻抗為12k,驅(qū)動(dòng)器輸出電壓為±1.5V(最小值)、+5V(最大值). 驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)32個(gè)單位負(fù)載,即允許總線上并聯(lián)32個(gè)12k的接收器.對于輸入阻抗更高的接收器,一條總線上允許連接的單位負(fù)載數(shù)也較高.RS485接收器可隨意組合,連接至同一總線,但要保證這些電路的實(shí)際并聯(lián)阻抗不高于32個(gè)單位負(fù)載(375). 采用典型的24AWG雙絞線時(shí),驅(qū)動(dòng)器負(fù)載阻抗的最大值為54,即32個(gè)單位負(fù)載并聯(lián)2個(gè)120終端匹配電阻.RS485已經(jīng)成為POS、工業(yè)以及電信應(yīng)用中的最佳選擇.較寬的共模范圍可實(shí)現(xiàn)長電纜、嘈雜環(huán)境(如工廠車間)下的數(shù)據(jù)傳輸.更高的接收器輸入阻抗還允許總線上掛接更多器件. 因RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口.因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸.RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB.9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB.9(針). 通信接口電路如圖3.13所示,我們選用MAX485作為系統(tǒng)的通信接口芯片.MAX485是MAXIM公司推出的支持RS485協(xié)議的低功耗收發(fā)器,它的驅(qū)動(dòng)器擺率不受限制,可以實(shí)現(xiàn)最高2.5Mbps的傳輸速率.它是用于RS.485通信的半雙工低功率收發(fā)器件,包含一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器,具有輸入接收器和輸出驅(qū)動(dòng)器使能管腳.使用一個(gè)半雙工連接的難點(diǎn)就是控制每個(gè)驅(qū)動(dòng)器在什么時(shí)候被啟用,或者處于激活狀態(tài).當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器在傳輸?shù)臅r(shí)候,必須直到它完成傳輸都保持被啟用狀態(tài),然后在一個(gè)應(yīng)答節(jié)點(diǎn)開始響應(yīng)之前切換到禁用狀態(tài).MAX485的控制端RE和DE短接,這樣用一個(gè)信號可以控制兩種狀態(tài):接收和發(fā)送.RE和DE為“l”時(shí),發(fā)送端接通,數(shù)據(jù)經(jīng)DI腳后,變成傳送的信號送到傳輸線.RE和DE為“0”時(shí)傳輸線上的信號經(jīng)MAX485,當(dāng)處于發(fā)送狀態(tài)時(shí),數(shù)據(jù)信號經(jīng)發(fā)送端DI,在輸出端A和B上交替出現(xiàn)高電平:當(dāng)處于接收狀態(tài)時(shí),A和B上交替的高電平信號經(jīng)MAX485轉(zhuǎn)換成高低電平信號經(jīng)RO輸出.在電磁流量計(jì)傳輸過程中,交替的高電平保證通信傳輸回路中始終有電流,能實(shí)現(xiàn)可靠通信.德國VSERS800-50GR012V/X流量計(jì)供應(yīng)1.對孔板流量計(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大,而夏季用汽量相對較小,用汽量相差過于懸殊,那么孔板流量計(jì)在保證測量準(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)量儀表。2.對孔板進(jìn)行正確安裝對于任何計(jì)量儀表都必須安裝正確,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)量儀表的前后必須留有足夠長的直管段。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。
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