德國VSERS2500流量計選型樣冊同時我們還經(jīng)營：1、根據(jù)工藝設(shè)計資料和實際情況確認使用流量范圍，在計算基礎(chǔ)上確定流量計的口徑。若渦街流量計選型過大，管道內(nèi)介質(zhì)的流速低于流量計工作的下限值,就會產(chǎn)生小流量時輸出信號不穩(wěn)定,大流量時輸出信號穩(wěn)定。2、流量計附近有大功率的電機或強電場時,容易引起干擾信號,有可能管道內(nèi)無介質(zhì)流通,但僅表有流量顯示。動力線同流量計信號輸出線并排走向靠近時,有可能使流量計輸出信號偏小。管道內(nèi)有正常流量,但傳感器輸出頻率偏小很多。33流量計應(yīng)單獨接地,若接地不良,或管道振動.大,而引入干擾信號就會產(chǎn)生管道內(nèi)無流量,但傳感器有輸出信號。3、流量計應(yīng)單獨接地,若接地不良,或管道振動.大,而引入干擾信號就會產(chǎn)生管道內(nèi)無流量,但傳感器有輸出信號。4、流量計調(diào)節(jié)閥門應(yīng)裝在流量計下游，若閥門裝在流量計上游,在小流量時產(chǎn)生射流,會引起流量值的偏差和穩(wěn)定性。5、介質(zhì)溫度小于150℃時選一體型,高于150℃時或環(huán)境溫度、溫度都比較高時,應(yīng)選用分體型。6、渦街流量計投用前,對管道應(yīng)進行清洗,以沖掉管道內(nèi)的鐵銹、焊渣等雜物,防止擊壞儀表。電磁流量計在結(jié)構(gòu)上由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成，其中傳感器部分是檢測出感應(yīng)電壓信號，也即是流量信號，經(jīng)過信號傳輸線送給轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器部分主要起到處理流量信號，轉(zhuǎn)換成可供顯示儀、記錄儀、計算機等處理的標準電信號。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示。　　電磁流量計傳感器通過兩端法蘭，將它與被測流體所在的管道連接，安裝在測量管道上。它是電磁流量計流量測量部分，在設(shè)計過程中，它應(yīng)滿足如下作用：（1）能夠?qū)⒘髁啃盘栟D(zhuǎn)換成電壓信號；（2）通過對轉(zhuǎn)換器合理的設(shè)計，使無可避免的干擾所帶來的不利影響減少到最小程度，最大程度的提高流量信號的信噪比；（3）在選擇材料方面，盡量能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求，包括工業(yè)環(huán)境和電氣屬性等等。　　電磁流量計轉(zhuǎn)換器不僅僅給電磁流量計提供勵磁電流，而且能夠接收傳感器測量的感應(yīng)電動勢信號，將該信號濾波、放大并轉(zhuǎn)換為標準的電流電壓信號，以能夠在顯示儀表、控制儀表和計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對流量的遠距離調(diào)控、監(jiān)測、計算。　　電磁流量計原型樣機由10種元件組成，表4-1羅列出原型樣機的元件清單，給出元件的參數(shù)，在裝配圖中標注出每一個元件的編號與位置，如圖4-2所示，并作出了測量管道的三視圖。權(quán)函數(shù)求解系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計主要對管道、電極、勵磁線圈進行設(shè)計，因為這三個方面的選材與設(shè)計直接決定了電磁流量計測量系統(tǒng)的精確度，影響到權(quán)函數(shù)的實驗求解結(jié)果，同時在對管道、電極和勵磁線圈設(shè)計時，要和COMSOL Multiphysics仿真模型中三者的尺寸和位置相一致，以達到權(quán)函數(shù)實驗求解驗證仿真求解的目的。在電磁流量計安裝過程中,確保：　　流動方向與傳感器上的流動箭頭方向一致(如果存在)。　　所有法蘭螺栓都已緊固到最大扭矩值。　　儀表安裝不存在機械應(yīng)力(扭轉(zhuǎn),彎曲),法蘭型/夾持型的配對法蘭保持軸對稱與平行條件,且使用適當?shù)膲|圈。　　墊圈未伸入流動區(qū),否則可能導致漩渦, 從而影響儀表的精度。　　管路不會在儀表上產(chǎn)生任何力或力矩。　　顯示面向用戶。　　電纜接頭中的保護塞只能在接線時拆除。　　遠程安裝的轉(zhuǎn)換器一定要安裝在基本無振動的位置。　　轉(zhuǎn)換器不可直接暴露在陽光中(配有一個遮陽裝置) 。推薦的安裝條件　　電磁流量計管道必須始終充滿介質(zhì)。　　電極軸最好水平安裝,反之,則與水平方向夾角不超過45°(圖1)　　管路稍微傾斜,以便排氣,參見圖2。　　存在磨損時應(yīng)垂直安裝,流向向上,最大3m/s(圖3)　　閥門和關(guān)閉裝置應(yīng)安裝在下游。　　對于自由流進流出管道,應(yīng)提供合適的反轉(zhuǎn)管,確保管路始終充滿介質(zhì)(圖4)　　對于自由流出管道,不要在最高點或者向下的管路上安裝儀表(傳感器管道可能會排空或者處出現(xiàn)氣泡),(圖5)優(yōu)點：(1)熱式氣體質(zhì)量流量計可被測量的流體管道口徑范圍廣.能夠應(yīng)用在各種口徑的管道流量測量,從小、中口徑到特大口徑管道都可以,口徑可達 9000mm.(2)流速測量范圍廣.可測量 0.02m/s~480m/s 范圍內(nèi)的流體流速.(3)測溫范圍和耐壓范圍很寬.待測氣體的溫度高達 900℃,可用于各種高溫過程氣體的測量,最高可以在 70MPa 的壓力下進行測試.測量過程中不需要溫度和壓力補償.所以在較大直徑管道、較小流速、微小流量、測量流量浮動范圍較大時,具有一定的優(yōu)勢.(4)可保證較高的測量精度.一般的熱式氣體質(zhì)量流量計都屬中等精度測量范圍,其中部分儀表,如插入式、電磁式,可以達到高精度測量.國外進口的高精度儀表滿量程誤差可以達到±1%.(5)寬量程比.量程比可以達到 1000:1,且能保持精度要求.(6)可測量混合氣體.(7)機械設(shè)計簡單,容易安裝和調(diào)試,維修簡單,防振動.插入式只需要在管道上焊接法蘭盤即可,管段式只需要進行管道轉(zhuǎn)接,安裝和操作方便.(8)不需要溫度和壓力補償.缺點：(1)響應(yīng)速率慢.由于熱式氣體質(zhì)量流量計是依靠傳熱原理設(shè)計,而熱量交換過程與加熱溫度探頭和流體的熱傳導效率密切相關(guān),需要一定的時間來完成換熱過程,一般的相應(yīng)時間為 2~5s；性能優(yōu)越的流量計響應(yīng)時間為 0.5s；甚至有些響應(yīng)時間更慢.(2)精度易受流體組分影響.當被測流體為混合氣體時,由于混合氣體組分的變化,氣體密度,粘度,熱導率都會受到直接影響,使測量值發(fā)生較大誤差而導致最后的流量計算結(jié)果產(chǎn)生誤差.(3)在小流量測量中,熱源探頭的溫度高于流體溫度,導致熱源探頭向流體傳導熱量,影響流體和熱源探頭的溫度差,影響測量精度.根據(jù)流量計設(shè)計要實現(xiàn)的功能，智能金屬管浮子流量計的硬件系統(tǒng)實現(xiàn)方案如圖2.1所示：本系統(tǒng)主要分為三部分：信號采集模塊、信號處理模塊以及輸出和顯示模塊，下面將對這三個模塊進行簡要介紹。(1)信號采集模塊：此模塊用來實現(xiàn)信號采集功能，系統(tǒng)中核心要采集的是流量信號，除此之外，還需要采集溫度和壓力信號。這是因為當被測流體為蒸汽時，其密度隨溫度和壓力的變化而變化。為了準確計算出流體的流量，必須要考慮溫度和壓力變化對流體密度的影響。因此，設(shè)計中要實現(xiàn)流量、溫度以及壓力三種信號的采集。(2)信號處理模塊：信號處理模塊的基本功能是實現(xiàn)信號的放大、濾波以及A/D轉(zhuǎn)換。此外，系統(tǒng)中采用微控制器MSP430F149對采集信號進行計算、補償，線性化等智能化處理。(3)輸出及顯示模塊：設(shè)計中使用E2PR0M保存累積流量值以及儀表參數(shù)值，并將流量信號轉(zhuǎn)換為4?20mA工業(yè)標準電流信號輸出。同時，使用LCD實時顯示瞬時流量和累積流量，最后將金屬管浮子流量計測量結(jié)果通過CAN總線傳送給上位機顯示。插入式熱式氣體質(zhì)量流量計的信號發(fā)生模塊包括兩個傳感器探頭、溫度補償電橋和電壓調(diào)整電路三部分/如圖所示,本課題所設(shè)計的是插入式恒溫差質(zhì)量流量計,采用熱消散效應(yīng)，所以我們選擇鉑熱敏電阻Pt20和Pt1000分別作為流量計的流量探頭和溫度探頭，鉑熱敏電阻的阻值對溫度反應(yīng)靈敏.與所處環(huán)境溫度基本呈線性關(guān)系,確保了我們對流量計精度的要求;同時，鉑熱敏電阻的溫度系數(shù)大,在測量范圍內(nèi),物理化學性能穩(wěn)定,可以反復(fù)加熱冷卻,使用壽命長,完全可以用來做傳感器材料,保證流量計的穩(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)量流量計對流體流動狀態(tài)的影響,保證流量測量值的真實有效。德國VSERS2500流量計選型樣冊日常工作中如果正確保養(yǎng)渦街流量計，可以有效延長其使用壽命，并減少故障發(fā)生，具體方法如下：1)渦街流量計由于K系數(shù)的確定在渦街的整個環(huán)節(jié)中非常重耍，K系數(shù)的準確與否直接影響著回路的準確度，儀表更換零部件以及工藝管道的磨損等情況，均可能影響K系數(shù)．而很多化工廠又缺少標定的手段與能力，只能送出標定，受工藝運行的影響，要從管道上拆下渦街送出要5、6天的標定時間，工藝方面很難滿足，從而無法確定K系數(shù)。今年，通過流量儀表間的改造，雖已經(jīng)具備了較小口徑的渦街標定條件，但對于較大口徑的渦街仍然無能為力，以后應(yīng)注意使用渦街的現(xiàn)場標定方法，孔板流量計使用標準頻率以及便攜式超聲波流量計，測出管道中的瞬時流量以及傳感器的脈沖輸出頻率，現(xiàn)場計算K系數(shù)。2)渦街流量計應(yīng)定期清洗渦街流量計的探頭，檢查中曾發(fā)現(xiàn)，個別探頭檢測孔已被污物堵塞，甚至被塑料布裹住，影響了正常測量。3)渦街流量計定期檢查接地和屏蔽情況，消除外界干擾。有時候指示問題是由于受到干擾所至4)渦街流量計安裝環(huán)境潮濕的探頭．應(yīng)定期烘干一次，或作防潮處理。由于探頭本身并末作防潮處理，受潮之后影響運行。5)渦街流量計的數(shù)據(jù)資料的管理應(yīng)引起足夠的重視，孔板流量計以利于日后的工作。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)標準。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，允許一臺主機和多臺從機通信,每臺從機地址由用戶設(shè)定，地址范圍為1~255。通信采用命令,應(yīng)答方式，每一-種命:令幀都對應(yīng)一-個應(yīng)答幀。命令幀由主機發(fā)出，所有從機都將收到報文,但只有被尋址的從機才會響應(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,所有從機把它當一條命令執(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。筆者介紹的流量計采用的是RTU模式。RTU模式主要優(yōu)點是: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位二進制，十六進制0-9,A-F。 數(shù)據(jù)位:1個起始位;8個數(shù)據(jù)位;奇/偶校驗時1個停止位,無奇偶校驗時2個停止位。 錯誤校驗區(qū):循環(huán)冗余校驗(CRC)。 開始和終止都需要至少35個字符時間的停頓間隔。 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。在主機要求傳輸中,功能代碼告訴從機要執(zhí)行一一個什么動作。在從機響應(yīng)傳輸中，如果從機發(fā)送的功能代碼與主機發(fā)送的功能代碼相同,則表明從機已執(zhí)行所要求的功能;如果不同則表明從機沒有執(zhí)行所要求的功能，返回了一個錯誤信息。   金屬管浮子流量計設(shè)計在通訊過程中用03H(讀取內(nèi)部寄存內(nèi)容和10H（刷新多個寄存器內(nèi)容）兩個功能。德國VSERS2500流量計選型樣冊對于超聲波流量計，流量修正系數(shù)K定義為沿超聲流量計信號傳播聲道上的線平均流速Lv與管道截面平均流速Vs的比值。由式(2-13)和式(2-14)可以得到層流狀態(tài)下的流量修正系數(shù) K 為由式(2-17)和式(2-18)可以得到湍流狀態(tài)下的流量修正系數(shù)K為根據(jù)表1可以得到不同雷諾數(shù)下湍流流態(tài)的流量修正系數(shù)K，而在實際工程應(yīng)用中，當管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re＜105時，湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為 當管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re＞105時，湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為　　上述對于流量修正系數(shù)的分析是基于超聲波流量計處于理想的安裝條件下，即安裝處管道內(nèi)流體充分發(fā)展。實際流量修正系數(shù)不僅與雷諾數(shù)有關(guān)，還與管道的安裝狀況、流量計上下游管段長度等因素有關(guān)。通常情況下管道內(nèi)實際流態(tài)分布與理想流態(tài)分布有偏差，對流量計的測量精度產(chǎn)生影響，因此在管道布置和流量計安裝時，一般要求上游直管段大于10倍管道內(nèi)徑，下游直管段要大于5倍管道內(nèi)徑。

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