德國(guó)VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計(jì)制造廠家同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng):電磁流量計(jì)電極對(duì)測(cè)量介質(zhì)的耐腐是選擇材料首先考慮的因素,其次考慮是否會(huì)產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)和所形成的噪聲。1.選擇耐腐蝕材料電磁流量計(jì)電極的耐腐蝕性要求很高.常用金屬材料有含鉬耐酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti.哈氏合金.耐蝕鎳基合金、B、C、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學(xué)液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電極,它們是導(dǎo)電橡膠電極、導(dǎo)電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應(yīng)從使用者借鑒該介質(zhì)在其他設(shè)備的應(yīng)用實(shí)際和以往的經(jīng)驗(yàn)來確定。有時(shí)后要做必要的實(shí)驗(yàn),如現(xiàn)場(chǎng)取液體樣品在實(shí)驗(yàn)室做待用材料的腐蝕性試驗(yàn)。最好的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)掛片,這是最接近實(shí)際應(yīng)用條件的腐蝕性試驗(yàn),可以得出比較可靠能否適用的結(jié)論。2.避免電極表面效應(yīng)電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時(shí)候電極材料對(duì)被測(cè)介質(zhì)有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產(chǎn)生電極表面效應(yīng)。 電極表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象以及電極的觸媒作用三個(gè)方面。 化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電極表面與被測(cè)介質(zhì)接觸后,形成鈍化膜或氧化層.他們對(duì)耐腐蝕性能可能起到積極保護(hù)作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會(huì)被氧化生成絕緣層。 對(duì)于避免或減輕電極表面效應(yīng)的介質(zhì)—電極材料匹配,還沒有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經(jīng)驗(yàn)尚待在實(shí)踐中積累。 電磁流量計(jì)接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,他們的耐腐蝕要求比電極低,充分有一定腐蝕定期更換。通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因體積大從經(jīng)濟(jì)上考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環(huán)。 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)按結(jié)構(gòu)可以分為熱分布型和浸入型。熱分布型熱式流量計(jì)將傳感元件放置于管道壁,傳感元件經(jīng)過加熱溫度高于流休溫度,流體流經(jīng)傳感元件表面導(dǎo)致上下游溫度發(fā)生變化,利用上下游溫度差測(cè)量流體流量,一般用于微小流速氣體流量的測(cè)量。 熱分布型熱式流最計(jì)的T.作原理如圖1所示,傳感元件由上游熱電阻、加熱器利下游熱電阻組成,加熱器位于管道中心,使得傳感元件溫度高于壞境溫度,上游熱電阻和下游熱電阻對(duì)稱分布于加熱器的兩側(cè)。圖1中曲線1所示為管道中沒有流休流過時(shí)傳感元件的溫度分布線.相對(duì)于加熱器的上下游熱電阻溫度是對(duì)稱的。當(dāng)有流體經(jīng)過熱式傳感元件時(shí),溫度分布為曲線2,顯然流體將上游部分的熱量帶給下游,導(dǎo)致上游溫度比下游溫度低,上下游熱電阻的溫度差△T反映了流體的流量,即△T=f(m)。當(dāng)流體流速過大時(shí),上下游熱屯陰的溫度差△7趨向于0,因此熱分布型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)用于測(cè)量低流速氣休微小流量。氣體質(zhì)量流量qm可表示為 式中:Cp-一流體介質(zhì)的定壓比熱容;A一熱傳導(dǎo)系數(shù);K一一儀表系數(shù)。 浸入型熱式流最計(jì)的工作原理如圖2所示,一般將兩個(gè)熱電阻置于中大管道中心,可測(cè)量中高流速流體。熱電阻通較小電流或不通電流,溫度為T;另一熱電阻經(jīng)較大電流加熱,其溫度T高于氣體溫度。管道中有氣流通過時(shí),兩者之間的溫度差為△T=Tv-T0氣體質(zhì)量流量qm與加熱電路功率P、溫度差△T的關(guān)系式為 式中:E一系數(shù)與流體介質(zhì)物性參數(shù)有關(guān);D一與流體流動(dòng)有關(guān)的常數(shù)。 如果保持加熱電路功率P恒定,這種測(cè)量方法為恒功率法;如果保持溫度差△T恒定,這種測(cè)量方法為恒溫差法,兩種方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn),使用時(shí)據(jù)具體環(huán)境和需要而定。目前較普遍的是采用恒溫差法,由于需要不同的應(yīng)用領(lǐng)域,恒溫差法已不適用于某些場(chǎng).合的測(cè)量,因此恒功率法應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。恒溫差法的基本原理是流體流過加熱的熱電阻表面使得熱電阻表面的溫度降低,熱電阻的阻值變小。反饋電路自動(dòng)進(jìn)行處理,通過熱電阻的加熱電流變大從而使得熱電阻溫度升高,即可使得熱電阻與流體溫度差恒定。通過測(cè)量傳感電路的輸出電流或輸出電壓便可獲得流量值。恒功率法的基本原理是加熱功率為恒定值,管道內(nèi)沒有流體流過時(shí)溫度差△7最大,當(dāng)流體流過熱電阻表面時(shí)熱電阻與流體溫度差變小,通過測(cè)量△T便可得到流體流量。 由于孔板流量計(jì)有多個(gè)測(cè)量單元,影響其測(cè)量準(zhǔn)確度的因素很多(如孔板的加工誤差,安裝誤差、計(jì)量軟件的計(jì)算誤差等)。此外,在現(xiàn)有工況條件下,由于介質(zhì)中的雜質(zhì)對(duì)孔板有一定的沖擊腐蝕作用,易造成差壓變送器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移,特別是當(dāng)天然氣處理效果不理想時(shí),對(duì)計(jì)量的影響更大。因此,節(jié)流裝置和差壓變送器的使用維護(hù)是一個(gè)重點(diǎn)。應(yīng)在下面的實(shí)際運(yùn)行中加以注意:(1)當(dāng)天然氣處理效果不理想時(shí),在孔板上游端面會(huì)沉積臟物。不僅會(huì)降低孔板的使用壽命,還會(huì)造成較大的計(jì)量偏差。(2)變送器導(dǎo)壓管的作用是將孔板前后的壓力信號(hào)引入差壓,測(cè)量出差壓值參.與流量計(jì)算,上下游導(dǎo)壓管帶液會(huì)使差壓偏小(大),造成流量偏小(大)。在冬季,導(dǎo)壓管凍堵現(xiàn)象較常見,如果流量值出現(xiàn)大的起伏,很可能是導(dǎo)壓管帶液或凍堵了。(3)孔板膠圈變形。由于孔板膠圈在清油的浸泡下容易變形(這種情況在夏季尤為突出),因此在.天然氣處理裝置停運(yùn)的情況下,要注意檢查膠圈變形的情況,-旦孔,板松動(dòng)應(yīng)立即更換,不然不僅會(huì)因膠圈泄漏造成較大的計(jì)量誤差,還會(huì)出現(xiàn)孔板脫落難以取出.必須停產(chǎn)維修的局面。(4)當(dāng)天然氣處理不干凈時(shí),其中的粉塵、水化物等對(duì)孔板有很強(qiáng)的沖刷腐蝕作用,會(huì)在孔板表面形成麻點(diǎn),使直角邊變鈍,因此,孔板應(yīng)經(jīng)常檢查更換,否則準(zhǔn)確度會(huì)降低。(5)差壓變送器零點(diǎn)漂移除了與儀表本身的穩(wěn)定性有關(guān)外,,導(dǎo)壓.管帶液也會(huì)造成很大的影響。由于孔板流量計(jì)的流量和差壓值成開方關(guān)系,差壓變送器的零點(diǎn)出現(xiàn)正負(fù)漂移會(huì)直接造成積算流量偏大或偏小。(6)流量計(jì)算機(jī)中一些關(guān)鍵參數(shù)輸入不正確或更新不及時(shí)。比.如,孔板開孔直徑是以平方的形式出現(xiàn)的,由于孔板開孔直徑會(huì)隨季節(jié)和運(yùn)行時(shí)間發(fā)生變化,一-定要定期測(cè)量孔板的開孔直徑,并在流量計(jì)算機(jī)中及時(shí)更新。 天然氣組分變化不僅影響相對(duì)密度,還影響超壓縮系數(shù)。對(duì)于沒有在線色譜儀的計(jì)量系統(tǒng),,在組分變化不大的情況下流量計(jì)算機(jī)中一般每周輸入-周天然氣組分的平均值,但在天然氣組分變化很大的情況下,每天都要對(duì)天然氣組分進(jìn)行化驗(yàn).更新。2提高天然氣計(jì)量準(zhǔn)確度的應(yīng)對(duì)措施(1)定期清洗檢查孔板。比如孔板流量計(jì)光潔度直角邊銳利度、膠圈變形情況、孔板開孔直徑等。在正常的生產(chǎn)情況下。每月清洗檢查-次,在出現(xiàn)不正常的情況下,視情況加密檢查次數(shù)。(2)對(duì)流量計(jì)前過濾器每?jī)尚r(shí)排污一次,每月清洗過濾器芯--次。(3)正確輸入計(jì)量參數(shù)并及時(shí)更新.按時(shí)校驗(yàn)變送器零點(diǎn)。另外,在氣量波動(dòng)較大的情況下,及時(shí)調(diào)節(jié)差壓變送器量程,使測(cè)量值盡量在量程的1/3-2/3之間,以保證測(cè)量準(zhǔn)確度。在測(cè)量值超出變送器最大、最小量程范圍時(shí),要考慮更換合適孔徑的孔板。智能電磁流量計(jì)測(cè)量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系,因此測(cè)量精度高。測(cè)量管道內(nèi)無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測(cè)量管道內(nèi)無可動(dòng)部件,因此傳感器壽命極長(zhǎng)。只有當(dāng)滿管時(shí)才能獲得準(zhǔn)確的測(cè)量,避免以下安裝位置:1.管道高點(diǎn)安裝(易聚集氣泡)2.直接安裝在一根向下的管線的敞開出口前。3.智能電磁流量計(jì)注意不要在泵的入口側(cè)安裝流量管,以避免抽壓而造成的對(duì)流量管襯里的破壞.當(dāng)使用往復(fù)、橫膈膜或柱塞泵時(shí)需要在安裝脈沖節(jié)氣閥.4.當(dāng)向下管道長(zhǎng)度超過5m時(shí),在傳感器后安裝一個(gè)虹吸管或一個(gè)放氣閥。以避免低壓而可能造成的對(duì)測(cè)量管襯里的破壞。保證滿管,減少含氣量。 安裝方位通常分為垂直安裝和水平安裝: 安裝方位:適宜的方位可幫助避免氣體的累積和測(cè)量管內(nèi)的殘?jiān)娣e。 垂直安裝;這種方位對(duì)易自排空管道系統(tǒng)很理想,并可不加空管檢測(cè)電極。 水平安裝:測(cè)量電極平面必須水平,這樣可以防止由于夾帶的氣泡而產(chǎn)生的電極短時(shí)間絕緣。注意:空管檢測(cè)功能僅當(dāng)測(cè)量裝置為水平安裝及變送器外殼向上時(shí)能正確工作。如果振動(dòng)非常劇烈,應(yīng)將傳感器和變送器分開安裝。 基座,支撐:如果公稱直徑為DN≥350,在能忍受足夠負(fù)載的基座上安裝變送器。注意不允許利用外框承住傳感器的重量。這會(huì)使外框變形并破壞內(nèi)部勵(lì)磁線圈。如果可能,安裝傳感器避免例如閥門,三通,彎頭等組件。 保證以下所需的進(jìn)口和出口直管段以確保測(cè)量精度:入口長(zhǎng)度>10×DN出口長(zhǎng)度>5×DN傳感器及變送器接地傳感器處于管道中心位置 智能電磁流量計(jì)接地:傳感器及介質(zhì)必須有相同的電勢(shì)用來保證測(cè)量精度及避免電極地腐蝕破壞。等電勢(shì)通過在傳感器內(nèi)裝地參考電極保證。如果介質(zhì)在無襯里并接地地金屬管中流動(dòng),它可通過連接到變送器外殼而滿足接地要求。對(duì)于分離型地接地同上一樣。1.Modbus通訊協(xié)議概述 Modbus協(xié)議是應(yīng)用于金屬管浮子流量計(jì)電子控制器上的一種通用協(xié)議。通過此協(xié)議,控制器相互之間控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其他設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它,不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行集中監(jiān)控,減少了人力成本,提高了生產(chǎn)效率。 Modbus協(xié)議采用主從工作方式,允許一臺(tái)主機(jī)和多臺(tái)從機(jī)通信,每臺(tái)從機(jī)地址由用戶設(shè)定,地址范圍為1~255。通信采用命令,應(yīng)答方式,每一-種命:令幀都對(duì)應(yīng)一-個(gè)應(yīng)答幀。命令幀由主機(jī)發(fā)出,所有從機(jī)都將收到報(bào)文,但只有被尋址的從機(jī)才會(huì)響應(yīng)命令,返回相應(yīng)的應(yīng)答幀。如果命令幀中尋址地址為0,則視為全局廣播,所有從機(jī)把它當(dāng)一條命令執(zhí)行,不返回應(yīng)答幀。 2.Modbus網(wǎng)絡(luò)通訊傳輸模式 Modbus網(wǎng)絡(luò)通訊可以設(shè)置為兩種傳輸模式:ASCII模式或RTU(RenoteTeminalUnit)模式。筆者介紹的流量計(jì)采用的是RTU模式。RTU模式主要優(yōu)點(diǎn)是:在同樣的波特率下可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。 RTU模式中字節(jié)的格式如下: 編碼系統(tǒng):8位二進(jìn)制,十六進(jìn)制0-9,A-F。 數(shù)據(jù)位:1個(gè)起始位;8個(gè)數(shù)據(jù)位;奇/偶校驗(yàn)時(shí)1個(gè)停止位,無奇偶校驗(yàn)時(shí)2個(gè)停止位。 錯(cuò)誤校驗(yàn)區(qū):循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。 開始和終止都需要至少35個(gè)字符時(shí)間的停頓間隔。 3.Modbus功能碼 Modbus定義的功能代碼范圍為1~127,不同功能的設(shè)備往往只使用其中的一部分。在主機(jī)要求傳輸中,功能代碼告訴從機(jī)要執(zhí)行一一個(gè)什么動(dòng)作。在從機(jī)響應(yīng)傳輸中,如果從機(jī)發(fā)送的功能代碼與主機(jī)發(fā)送的功能代碼相同,則表明從機(jī)已執(zhí)行所要求的功能;如果不同則表明從機(jī)沒有執(zhí)行所要求的功能,返回了一個(gè)錯(cuò)誤信息。 金屬管浮子流量計(jì)設(shè)計(jì)在通訊過程中用03H(讀取內(nèi)部寄存內(nèi)容和10H(刷新多個(gè)寄存器內(nèi)容)兩個(gè)功能。
德國(guó)VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計(jì)制造廠家1、電磁流量計(jì)傳感器外殼未接地出現(xiàn)的誤差。一般情況下,傳感器都是在金屬管道上進(jìn)行安裝,并且金屬管道都是在地下,很多人因此認(rèn)為對(duì)于儀表的外殼就不需要再做接地處理了。但是,這么操作卻是忽略了兩個(gè)重要問題:一方面是金屬管道都做了防腐蝕處理,金屬管道與地不能大面積接觸;二是傳感器一般都由膠皮墊連接著法蘭而與金屬管道分隔開,所以造成了傳感器的接地電阻大大增加,影響了流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果,進(jìn)而形成了誤差。另外,由于電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)一般均為幾毫伏左右,這也容易造成雜散電流對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。 2、干擾環(huán)境下的輸出信號(hào)誤差分析。對(duì)于一般的電磁流量計(jì)來說,傳感器即電極與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜應(yīng)做到盡可能短。因?yàn)閭魉托盘?hào)的電纜過長(zhǎng),電纜本身的分布電容造成的負(fù)載效應(yīng)就會(huì)引起較大的測(cè)量誤差,同時(shí)也對(duì)信號(hào)受到干擾的幾率大大增加。在測(cè)量時(shí),還要注意到走線方面,務(wù)必做到信號(hào)線與電源線分開走線,這樣就能防止產(chǎn)生“寄生電容”的干擾。目前很多場(chǎng)合已經(jīng)用上了數(shù)字輸出儀表,以求獲得最為準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。 3、強(qiáng)電、強(qiáng)磁環(huán)境下的誤差分析。流量計(jì)工作環(huán)境方面,要注意盡可能地與強(qiáng)電、強(qiáng)磁等設(shè)備的距離遠(yuǎn)一些。由于電磁流量計(jì)在接地后,其周邊的附近如果也有一些其他的強(qiáng)電、強(qiáng)磁等設(shè)備也在接地,會(huì)造成流量計(jì)產(chǎn)生接地壓降,使電磁流量計(jì)接地電位變化,進(jìn)而對(duì)測(cè)量結(jié)果形成誤差。另外,流量計(jì)如果是在非常強(qiáng)的磁場(chǎng)下工作,比如變壓器等強(qiáng)電磁設(shè)備附近使用,周邊磁場(chǎng)環(huán)境的強(qiáng)度超過電磁流量計(jì)電磁兼容的幅度時(shí),會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性造成很大的影響。1.量程選擇.當(dāng)使用低量程的流量計(jì)時(shí),儀表讀數(shù)偏差會(huì)增加,而使用滿量程時(shí),若參數(shù)值波動(dòng)較大,則會(huì)使測(cè)量值偏低。2.差壓計(jì)零位,靜壓漂移,隨環(huán)境改變示值超差。3.差壓計(jì)讀數(shù)誤差的影響因素有:(1)雙波紋管差壓計(jì)安裝時(shí)其傾斜度超標(biāo)或安裝不牢靠。(2)存在靜壓零位誤差。(3)波紋管受腐蝕或泄漏。(4)四連桿機(jī)構(gòu)摩擦過大。(5)記錄筆在卡片上壓得過緊,墨水管緊使筆尖不能正常工作。(6)差壓計(jì)存在不規(guī)則的校驗(yàn)特性,且為不可修正,或可能存在校準(zhǔn)誤差。(7)記錄曲線為人為手動(dòng)補(bǔ)描。(8)記錄卡片不規(guī)范,存在偏心引起流量計(jì)誤差。(9)時(shí)鐘走時(shí)不準(zhǔn)。1)測(cè)量電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈的電阻值,以確定勵(lì)磁線圈是否有匝間短路(線路編號(hào)“7”和“8”之間的電阻),電阻值應(yīng)在30歐姆之間和170歐姆。如果電阻與工廠記錄相同,則認(rèn)為線圈良好,并且不間接評(píng)估電磁流量計(jì)傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度。2)測(cè)量勵(lì)磁線圈對(duì)地的絕緣電阻(測(cè)量編號(hào)“1”和“7”或“8”),以確定傳感器是否潮濕,電阻值應(yīng)大于20兆歐。3)測(cè)量電極和液體之間的接觸電阻(測(cè)量數(shù)字“1”和“2”和“1”和“3”),并間接評(píng)估電極和襯里層表面的一般狀況。如果電極表面和背襯層附著到沉積層,則沉積層是導(dǎo)電的還是絕緣的。它們之間的電阻應(yīng)在1千歐和1兆歐之間,線號(hào)“1”和“2”以及“1”和“3”的電阻值應(yīng)大致對(duì)稱。4)關(guān)閉管道上的閥門,當(dāng)電磁流量計(jì)充滿液體且液體不流動(dòng)時(shí),檢查整個(gè)機(jī)器的零點(diǎn)。根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。5)檢查信號(hào)線和激勵(lì)線各芯線的絕緣電阻,檢查屏蔽層是否完好。6)使用GS8校準(zhǔn)儀測(cè)試電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器的輸出電流。當(dāng)給定零流量時(shí),輸出電流應(yīng)為:4.00 mA;當(dāng)給定100%流量時(shí),輸出電流應(yīng)為:20.00 mA。輸出電流值的誤差應(yīng)優(yōu)于1.5%。7)測(cè)試勵(lì)磁電流值(轉(zhuǎn)換器端子“7”和“8”之間),正負(fù)勵(lì)磁電流應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),約為137(5%)mA。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用、維護(hù),其中孔板流量計(jì)與差壓變送器及連接部分引壓管線是使用、維護(hù)的重點(diǎn)。工作中常遇到不易發(fā)現(xiàn)的問題分析及解決方法如下。(1)當(dāng)孔板損傷或入口銳利度改變,會(huì)使孔板上下游產(chǎn)生的差壓減少,這時(shí)流量計(jì)計(jì)算結(jié)果比實(shí)際流量偏小,即流出系數(shù)發(fā)生變化,測(cè)量不確定度將超過標(biāo)準(zhǔn)給出的估算值。解決方法:①按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流出系數(shù)進(jìn)行修正或更換孔板,此時(shí)新孔板的直徑比應(yīng)略大于舊孔板;②若暫無新孔板更換,應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流出系數(shù)C進(jìn)行孔板銳利度修正。(2)孔板變形時(shí),應(yīng)更換,新孔板的直徑比應(yīng)小于舊孔板。(3)使用中的節(jié)流裝置應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21446--2008要求定期清洗、檢查,當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量直管段內(nèi)表壁有明顯沖刷、腐蝕、結(jié)垢時(shí)應(yīng)及時(shí)更換新的測(cè)量管段,否則一般情況下會(huì)使孔板流量計(jì)計(jì)量偏低。若暫無新測(cè)量管更換,應(yīng)對(duì)流出系數(shù)C按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行粗糙度修正。(4)為防止取壓開關(guān)對(duì)差壓信號(hào)的節(jié)流,應(yīng)將針型閥取壓開關(guān)改為與導(dǎo)壓管相同通徑的球型閥。(5)壓力變送器、差壓變送器準(zhǔn)確度要求優(yōu)于1級(jí),將使用范圍控制在量程的1/4~3/4,并盡量使工作點(diǎn)附近示值誤差最小。當(dāng)差壓變送器工作在量程的20%以下時(shí),應(yīng)改變差壓變送器量程或更換孔板。(6)儀表嚴(yán)格周期檢定。注意儀表零位漂移,定期校準(zhǔn),采用零位漂移小的儀表;為防止靜壓誤差,采用靜壓誤差小的變送器,如EJA變送器。(7)孔板上下游應(yīng)使用零泄漏軌道球閥。(8)孔板流量計(jì)操作人員要做好系統(tǒng)檢修,注意平衡閥內(nèi)漏及導(dǎo)壓管漏氣.堵塞問題。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(tái)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(zhǎng)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(tái)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(shí)別符號(hào)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(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(hào)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(hào)送到傳輸線.RE和DE為“0”時(shí)傳輸線上的信號(hào)經(jīng)MAX485,當(dāng)處于發(fā)送狀態(tài)時(shí),數(shù)據(jù)信號(hào)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(hào)經(jīng)MAX485轉(zhuǎn)換成高低電平信號(hào)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(guó)VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計(jì)制造廠家1.煤漿的磨損大,所以電磁流量計(jì)采用耐磨的ETFE襯里”的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確,ETFE主要解決了與金屬的附著問題。雖然ETFE的原料便宜,但其目前的處理工藝復(fù)雜,用它來制作襯里,成本比PFA還高,且沒有表征ETFE的.耐磨性優(yōu)于PTFE的佐證。2.采用低噪聲電極,所以波動(dòng)小”的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。電極的形狀的確與噪聲大小相關(guān)。由于原進(jìn)口流量計(jì)的電極在某煤化I企業(yè)有結(jié)垢現(xiàn)象,經(jīng)常需要把流量計(jì)拆下來用晶相砂紙打磨電極,而上海威爾泰采用自清潔電極(即尖狀電極),有效地解決了結(jié)垢問題。實(shí)際應(yīng)用表明,雖然采用自清潔電極流量計(jì)的平穩(wěn)性比采用球面電極的平穩(wěn)性稍差,但也沒有出現(xiàn)過異常波動(dòng)。所以,我們認(rèn)為,在解決煤槳流量輸出異常波動(dòng)方面,低噪聲電極并非關(guān)鍵技術(shù)。3.原進(jìn)口流量計(jì)安裝要求低,‘前5D后2D'就行”的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定時(shí),要求直管段比較長(zhǎng)(達(dá)到10D);在應(yīng)用中,-般“前5D后3D”就足夠了,這并非僅僅適用于進(jìn)口流量計(jì)。如果縮徑,直管段要求還可以進(jìn)一步減小。另外,現(xiàn)階段的煤漿流量計(jì),基本沒有投閉環(huán)控制的,對(duì)于精度的要求不是很高,關(guān)鍵是保證安全連鎖處于有效狀態(tài),以避免異常波動(dòng)引起誤跳車。4.原進(jìn)口流量計(jì)流速大小對(duì)流量的影響很小,適用0.3m/s的流速"的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。這種說法有很大的誤導(dǎo)作用。實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)流速較低時(shí),尤其是當(dāng)流速低于0.5m/s時(shí),煤漿流量計(jì)容易波動(dòng)。因此,這種觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。5.單純縮徑"的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。我們?cè)?jīng)把管道縮徑,安裝較小口徑的流量計(jì),實(shí)際使用效果卻不如采用本文所提的方案。一方面,由于涉及管道改造、高壓法蘭以及壓力容器級(jí)別的焊接,綜合成本也不低;另一方面在管道上縮徑,小口徑長(zhǎng)度會(huì)遠(yuǎn)大于在電磁流量計(jì)上縮徑,導(dǎo)致壓損增大,再加.上轉(zhuǎn)換器未替換,很多結(jié)果不可預(yù)知。6.原進(jìn)口流量計(jì)因?yàn)闃I(yè)績(jī)多,所以風(fēng)險(xiǎn)小”的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。業(yè)績(jī)多和業(yè)績(jī)好是兩個(gè)概念,二者沒有因果聯(lián)系。由于歷史的原因,原進(jìn)口流量計(jì)市場(chǎng)占有率比較高,好的業(yè)績(jī)雖然多,但差的業(yè)績(jī)也有。一旦波動(dòng)引起誤跳車,損失是很大的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),因?yàn)槊簼{流量計(jì)波動(dòng)引起誤跳車,200000t甲醇生產(chǎn)線一次損失約為300000元;600000t甲醇生產(chǎn)線,誤跳車一次的損失約為800000元。這也是質(zhì)量好的煤漿流量計(jì)價(jià)格居高不下的原因之一。我們?cè)?jīng)使用兩種品牌的進(jìn)口流量計(jì),八個(gè)月就壞的情況也出現(xiàn)過,-年壞三套的情況也發(fā)生過。環(huán)形孔板流量計(jì)適用于各種流體(氣體,蒸汽,液體)介質(zhì),它除了具有標(biāo)準(zhǔn)孔板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,牢固,安裝使用方便等特點(diǎn)以外,還具有以下優(yōu)點(diǎn):1.更適合測(cè)量飽和蒸汽,過熱蒸汽以及煤氣,冷卻水等臟污流體.2.更容易適應(yīng)高溫,高壓流體的流量測(cè)量.3.比圓缺孔板,偏心孔板工作更可靠,測(cè)量更精確.4.以較低的成本制成耐腐蝕型,測(cè)量腐蝕性流體的流量.5.由于本產(chǎn)品外部形狀簡(jiǎn)單,容易制成夾套保濕型在夾套內(nèi)通蒸汽,可以防止被測(cè)流體(如重油,渣油等)在測(cè)量管段內(nèi)凝結(jié)或粘附;通以冷卻液,可防止易汽化的液體在流經(jīng)測(cè)流板時(shí)形成汽液兩相流.6.采用均壓環(huán)結(jié)構(gòu),減少了測(cè)量誤差來源引至差壓變送器的是在測(cè)流板上,下游處取壓管橫截面的靜壓平均值,減弱了上游局部阻力形成的速度分布畸變對(duì)精度的影響,實(shí)際精度更接近基本精度.7.要求較低的前后直管段8.采用一體型結(jié)構(gòu)形式,減少管線敷設(shè).9.采用帶遠(yuǎn)傳膜盒的差壓變送器,可以測(cè)量諸如煤粉,渣油等臟污液體的流量.工作原理:環(huán)形孔板流量計(jì)和普通的標(biāo)準(zhǔn)孔板一樣,依據(jù)的基本原理是流體連續(xù)性方程和伯努利方程. 把環(huán)形孔板安裝在圓管中,當(dāng)液體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí),其上,下游側(cè)之間就會(huì)產(chǎn)生壓力差.連接方式:法蘭連接和焊接連接.電磁流量計(jì)電極對(duì)測(cè)量介質(zhì)的耐腐是選擇材料首先考慮的因素,其次考慮是否會(huì)產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)和所形成的噪聲。1.選擇耐腐蝕材料電磁流量計(jì)電極的耐腐蝕性要求很高.常用金屬材料有含鉬耐酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti.哈氏合金.耐蝕鎳基合金、B、C、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學(xué)液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電極,它們是導(dǎo)電橡膠電極、導(dǎo)電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應(yīng)從使用者借鑒該介質(zhì)在其他設(shè)備的應(yīng)用實(shí)際和以往的經(jīng)驗(yàn)來確定。有時(shí)后要做必要的實(shí)驗(yàn),如現(xiàn)場(chǎng)取液體樣品在實(shí)驗(yàn)室做待用材料的腐蝕性試驗(yàn)。最好的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)掛片,這是最接近實(shí)際應(yīng)用條件的腐蝕性試驗(yàn),可以得出比較可靠能否適用的結(jié)論。2.避免電極表面效應(yīng)電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時(shí)候電極材料對(duì)被測(cè)介質(zhì)有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產(chǎn)生電極表面效應(yīng)。 電極表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象以及電極的觸媒作用三個(gè)方面。 化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電極表面與被測(cè)介質(zhì)接觸后,形成鈍化膜或氧化層.他們對(duì)耐腐蝕性能可能起到積極保護(hù)作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會(huì)被氧化生成絕緣層。 對(duì)于避免或減輕電極表面效應(yīng)的介質(zhì)—電極材料匹配,還沒有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經(jīng)驗(yàn)尚待在實(shí)踐中積累。 電磁流量計(jì)接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,他們的耐腐蝕要求比電極低,充分有一定腐蝕定期更換。通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因體積大從經(jīng)濟(jì)上考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環(huán)。渦街流量計(jì)至少保證流量計(jì)前15倍管徑,流量計(jì)后5倍管徑。如流量計(jì)前有彎頭,縮進(jìn),擴(kuò)大等干擾源,則需保證流量計(jì)前30–40倍的管徑,流量計(jì)后6倍管徑。流量計(jì)應(yīng)安裝于調(diào)節(jié)閥,壓力或溫度傳感器的上游。 渦街流量計(jì)主要用于哪些介質(zhì)流量測(cè)量:如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。利用在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。常見問題主要有指示長(zhǎng)期不準(zhǔn);始終無指示;指示大范圍波動(dòng),無法讀數(shù);指示不回零;小流量時(shí)無指示;大流量時(shí)指示還可以,小流量時(shí)指示不準(zhǔn);流量變化時(shí)指示變化跟不上;儀表K系數(shù)無法確定,多處資料均不一致。總結(jié)引起這些問題的主要原因,主要涉及到以下方面選型方面的問題。 渦街流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)的提高是行業(yè)發(fā)展的追求,如測(cè)量范圍,電阻從超導(dǎo)到1014Ω,溫度從接近絕對(duì)零度到1010℃。如測(cè)量準(zhǔn)確度,時(shí)間測(cè)量從30萬年不差1秒提高到600萬年不差1秒。追求高穩(wěn)定性和高可靠性隨著儀器儀表和測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,可靠性技術(shù)在航天航空、電力、冶金、石油化工等大型工程和工業(yè)生產(chǎn)中起到維護(hù)正常工作的重要作用。 保障現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表的測(cè)控系統(tǒng)正常工作的渦街流量計(jì)也要求高穩(wěn)定性和高可靠性。因?yàn)樾虏牧系某霈F(xiàn)和各種加工技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代的可靠性按平均無故障時(shí)間與10年前相比提高了3倍。 渦街流量計(jì)熱敏檢測(cè)元件靈敏度高,適用于溫度(<350℃)和較低密度的氣體測(cè)量,但因熱敏電阻用玻璃封裝,較脆弱,敞易受流體中的污物、有害物質(zhì)及顆粒物的影響,所以被測(cè)介質(zhì)還應(yīng)足清潔的液體或氣體。
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