德國VSEEF2流量計(jì)原廠同時(shí)我們還經(jīng)營: 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(huì)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(huì)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(hào)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(jí)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(huì)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(huì)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(huì)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。用于動(dòng)流測量的電磁流量計(jì),通常在下列三個(gè)方面須作特殊設(shè)計(jì),并在投運(yùn)時(shí)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)試.1.激勵(lì)頻率可調(diào),以便得到與動(dòng)頻率相適應(yīng)的激勵(lì)頻率.太和太低都是不利的.2.電磁流量計(jì)的模擬信號(hào)處理部分應(yīng)防止動(dòng)峰值到來時(shí)進(jìn)入飽和狀態(tài).動(dòng)流的動(dòng)峰值有時(shí)得出奇,如果峰值出現(xiàn)時(shí),電磁流量計(jì)的流量信號(hào)輸入通道進(jìn)入飽和狀態(tài),就如同峰值被消除,必將導(dǎo)致儀表示值偏低.3.為了讀出平均值,應(yīng)對顯示部分作平滑處理.由于電磁流量計(jì)的測量部分能快速響應(yīng)動(dòng)流流量的變化,忠實(shí)地反映實(shí)際流量,但是顯示部分如果也如實(shí)地顯示實(shí)際流量值,勢必導(dǎo)致顯示值上下大幅度跳動(dòng),難以讀數(shù),所以,顯示應(yīng)取段時(shí)間的平均值.其實(shí)現(xiàn)方法通常是串入慣性環(huán)節(jié),選定合適的時(shí)間常數(shù)后,儀表就能穩(wěn)定顯示。但若時(shí)間常數(shù)選得太大,則在平均流量變化時(shí),顯示部分響應(yīng)遲鈍,為觀察帶來錯(cuò)覺.動(dòng)流流量測量方法有三種:a.用響應(yīng)快的電磁流量計(jì);b.用適當(dāng)?shù)姆椒▽?dòng)衰減到足夠小的幅值,然后用普通流量計(jì)進(jìn)行測量;c.對在動(dòng)流狀態(tài)下測得的流量值進(jìn)行誤差校正. 有的系統(tǒng)中,b c兩種方法需結(jié)合起來才能實(shí)現(xiàn)測量,這是因?yàn)閯?dòng)幅值大,出估算公式的適用范圍,若僅用阻尼方法,衰減后的動(dòng)幅值又未能進(jìn)入穩(wěn)定流范圍。電磁流量計(jì)是灌漿過程的主要工藝流程,為在施工中進(jìn)行有效的控制,需對施工過程中的水和水泥漿液進(jìn)行計(jì)量和控制。 鉆孔、洗孔:灌漿施工首先要在巖層中自上而下分段進(jìn).行鉆孔,待單孔終孔,用大量清水洗孔,至回水變清,無流量測量點(diǎn),故不展開討論。 簡易壓水試驗(yàn):洗孔結(jié)束,下孔口管,密封孔口,以設(shè)計(jì)要求的壓力向孔內(nèi)送水,測定其相應(yīng)的流量值,并據(jù)此計(jì)算巖體的透水率。計(jì)算結(jié)果關(guān)系到巖體滲透特性的評價(jià)以及灌漿成果資料整理。這一-測量點(diǎn)是十分重要和敏感的,準(zhǔn)確是首要指標(biāo),水有一-定的電導(dǎo)率,滿足電磁流量計(jì)的測量要求,需要重點(diǎn)考慮的是電磁流量計(jì)的口徑,因?yàn)閴核囼?yàn)和灌漿用的是相同的電磁流量計(jì). 灌漿:壓水試驗(yàn)后,灌漿泵將一定水灰比(比如3:1,2:1,1:1,0.81,0.5:1)的水泥漿液壓送到孔中,--部分進(jìn)入裂隙而擴(kuò)散,余下的漿液經(jīng)回漿管返出孔外,流回到漿液攪拌機(jī)中,在規(guī)定的壓力下,當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí),繼續(xù)灌注30min;或不大于1L/min,繼續(xù)灌注60min,灌漿可以結(jié)束。每臺(tái)鉆孔設(shè)備都需要兩臺(tái)電磁流量計(jì)分別記錄進(jìn)、返漿流量,灌漿量就等于進(jìn)漿量減去返漿量,現(xiàn)場管線與電磁流量計(jì)安裝布置見圖3。 由于現(xiàn)場灌漿泵泵量多為6m³/h(100L/min),故電磁流量計(jì)的量程選為100L/min,由電磁流量計(jì)的測量原理可知[4],其流速的下限由.同噪聲或偏移的信噪比S/N(信號(hào)與噪聲)來決定,上限則由測量管內(nèi)襯里的磨損和配管的經(jīng)濟(jì)速度等來決定印。由于水泥漿液中帶有水泥固體顆粒,考慮到對電磁流量計(jì)襯里和電極的磨損,選用流速≤5m/s,另一方面水泥漿液又具有易粘附、沉淀、結(jié)垢的特性,故電磁流量計(jì)測量管內(nèi)的流速應(yīng)不低于0.5m/s,以起到對電極和內(nèi)襯的自清掃作用。一般當(dāng)測量管內(nèi)實(shí)際流速<0.1m/s時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢已變得十分微弱(零點(diǎn)幾μV~幾μV),此時(shí)噪聲.的影響逐步變?yōu)橹鲗?dǎo),甚至淹沒信號(hào)電動(dòng)勢4],由流速與相對誤差的關(guān)系圖(圖4)可知,為了保證儀表的檢測精度,流速應(yīng)大于0.5m/s.故推薦使用流速范圍為0.5~5m/s. 灌漿施工時(shí)吸漿量大小一般在0~100L/min,進(jìn)、返漿,上電磁流量計(jì)相應(yīng)的流量范圍為30~100L/min,從流量、流速與口徑三者關(guān)系表(表1)可知:電磁流量計(jì)口徑選擇DN25比較合適。DN25的測量范圍是14.72~147.18L/min,同時(shí)DN25和現(xiàn)場灌漿管道口徑一致,配套安裝時(shí),不需要變徑。同時(shí)電磁流量計(jì)的時(shí)間常數(shù)也應(yīng)該設(shè)置小一些,一般在1~3s,以提高測量的靈敏度。 封孔:待灌漿結(jié)束后,按照施工技術(shù)要求壓漿封孔,無流量測量點(diǎn),故不展開討論。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、精確度 一般說來,選用渦輪流量計(jì)主要是看中其高精確度。目前渦輪流量計(jì)的精確度大致為液體:國際市場為±0.15%R,±0.2%R,±0.5%R和±1%R,國內(nèi)定型產(chǎn)品為±0.5%R和±1%R;氣體:國際市場為±0.5%R和±1%R,國內(nèi)為±1%R和±1.5%R,以上精確度指范圍度為6:1或10:1。精確度除與本身產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)外,還與使用條件密切相關(guān)。 若縮小范圍度可提高精確度;特別是作為標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì),若定點(diǎn)使用,精確度可大為提高。 流量計(jì)精確度愈高,對現(xiàn)場使用條件的變化就越敏感,要想保持其高精度,需要對儀表系數(shù)特別的處理。一種處理方法就是所謂儀表系數(shù)浮動(dòng)處理法。即由現(xiàn)場以下條件實(shí)時(shí)進(jìn)行處理:a)粘度受溫度的影響;b)密度受壓力、溫度的影響;c)傳感器信號(hào)冗余(一臺(tái)傳感器輸出二個(gè)信號(hào),監(jiān)視其比值;d)系數(shù)的長期穩(wěn)定性(采取控制圖確定)等。 對于貿(mào)易儲(chǔ)運(yùn)交接計(jì)量,常配備在線校驗(yàn)裝置,以便定期進(jìn)行校驗(yàn)。 生產(chǎn)廠使用說明書列舉的儀表精確度為基本誤差,現(xiàn)場應(yīng)估算附加誤差,現(xiàn)場誤差應(yīng)為兩者的合成。2、流量范圍的選擇 渦輪流量計(jì)的流量范圍的選擇對其精確度及使用期限有較大的影響。一般在工作時(shí)最大流量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速不宜過高。使用狀況分連續(xù)工作和間歇工作兩種,連續(xù)工作是指每天工作時(shí)間超過8小時(shí),間歇工作是每天工作時(shí)間少于8小時(shí)。對于連續(xù)工作最大流量應(yīng)選在儀表上限流量的較低處,而間歇工作可選在較高處。一般連續(xù)工作是將實(shí)際最大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量,而間歇工作則乘以1.3。 如果儀表口徑與工藝管道通徑不一致時(shí),則應(yīng)以異徑管和等徑直管改裝管道。 對于流速偏低的工藝管道,最小流量成為選擇儀表口徑首先要考慮的問題,通常以實(shí)際最小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量,使其留有一定的裕量。若配有分段線性化功能的顯示儀,在傳感器流量下限值不能滿足實(shí)際最小流量時(shí),應(yīng)要求生產(chǎn)廠在實(shí)際最小流量及其附近進(jìn)行流量校驗(yàn),將測得的儀表系數(shù)輸入顯示儀,這樣就能既降低儀表的流量下限值,還能保持測量的精確度。3、精確度等級(jí) 對于儀表精確度等級(jí)的要求要慎重,應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)角度來考慮,例如大口徑輸油(輸氣)管線的貿(mào)易結(jié)算儀表,經(jīng)濟(jì)上關(guān)系重大,在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過程控制用只需中等精度水平即可,切忌盲目追求高精度。本安型防爆傳感器適配安全柵型號(hào)及制造廠,核查防爆等級(jí)及批準(zhǔn)文號(hào)等。若要顯示質(zhì)量流量(或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量)要選配壓力、溫度傳感器或密度儀表。渦輪流量計(jì)顯示儀現(xiàn)已由以微處理器為基礎(chǔ)可與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的流量計(jì)計(jì)算機(jī)所包括,該儀表在儀表功能及使用范圍等都遠(yuǎn)超過老式渦輪流量顯示儀。目前作為貿(mào)易計(jì)量的各類型流量計(jì)都趨向于配有直讀式顯示裝置。不但有總量計(jì)量的顯示,還可附加補(bǔ)償器(一臺(tái)功能齊全的流量計(jì)算機(jī))輸出遠(yuǎn)傳信號(hào)。4、對流體的要求 對流體的要求為潔凈(或基本潔凈)、單相或低粘度的,常用流體舉例如下:一般流體,包括水、空氣、氧氣、高壓氫氣、牛奶、咖啡等;石油化工類:汽油、輕油、噴氣燃料、輕柴油、石腦油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化氣、二氧化碳及天然氣;化學(xué)溶液類:氨水、甲醇、鹽水等;有機(jī)液體:酒精、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等;無機(jī)液:甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對于腐蝕性介質(zhì),使用材質(zhì)選擇要注意,含雜質(zhì)多及磨蝕性介質(zhì)不推薦使用。5、對液體粘度的要求 液體渦輪流量計(jì)為粘度敏感的流量計(jì),當(dāng)液體粘度增大時(shí),儀表系數(shù)的線性區(qū)變窄,下限流量增大,當(dāng)粘度增加到一定數(shù)值時(shí),甚至無線性區(qū)域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多。 對于液體,通常用水校驗(yàn)傳感器,當(dāng)精度為0.5級(jí)時(shí),可在5×10-6mm2/s以下的液體而不必考慮粘度的影響。當(dāng)流體粘度高于5×10-6mm2/s時(shí),可用相當(dāng)粘度的液體校驗(yàn)而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施來補(bǔ)償粘度的影響。如縮小使用范圍度,提高流量下線值或儀表系數(shù)乘以雷諾數(shù)修正系數(shù)等。 粘度對儀表系數(shù)的影響與傳感器結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)口徑大小等有關(guān)。有幾種粘度對儀表系數(shù)影響的表示方法:儀表系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系,在幾種粘度下,儀表系數(shù)與輸出頻率的關(guān)系和儀表系數(shù)與輸出頻率除以運(yùn)動(dòng)年度的比值的關(guān)系等等。這些資料有的生產(chǎn)廠準(zhǔn)備有,但并非所有的生產(chǎn)廠都有這些資料。6、對氣體密度的要求 氣體渦輪流量計(jì)主要考慮流體密度對儀表系數(shù)的影響,密度的影響主要在低流量區(qū)域,如圖14所示。密度的增大(即壓力增大)使特性曲線直線部分向下限流量區(qū)域拓展,傳感器的范圍度擴(kuò)大,線性度改善。若氣體渦輪流量計(jì)在常壓的空氣中校驗(yàn)使用時(shí)被測介質(zhì)工作壓力不一樣,其下限流量由下式計(jì)算qvmin,qvamin-分別為壓力p和壓力pa(101.325kPa)下被測介質(zhì)和空氣的體積流量下限值,m3/h;p,pa-分別為工作壓力(絕壓)和大氣壓(101.325kPa),kPa;d-被測介質(zhì)的相對密度,無量綱。7、體積流量換算到質(zhì)量流量 渦輪流量計(jì)測量的是實(shí)際體積流量,無論物料平衡或能源計(jì)量,介須測量介質(zhì)流量(即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量),這是應(yīng)由下式進(jìn)行換算 式中 qv,qvn-分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量,m3/h;p,T,Z-分別為工作狀態(tài)下絕對壓力(Pa),熱力學(xué)溫度(K)和氣體壓縮系數(shù);pn,Tn,Zn-分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對壓力(Pa),熱力學(xué)溫度(K)和氣體壓縮系數(shù);8、不宜選用渦輪流量計(jì)的場所含雜質(zhì)多的流體,如循環(huán)冷卻水、河水、排污水、燃油等;流量急劇變化的場所,如鍋爐供水系統(tǒng)、有空氣錘的供氣系統(tǒng)等;測量液體時(shí),管道壓力不高而流量又較大,儀表下游側(cè)壓力可能接近飽和蒸汽壓,有產(chǎn)生氣穴的危險(xiǎn),如液氨從高位槽靠位能自由流出,在排放口處就不宜安裝;電焊機(jī)、電動(dòng)機(jī)、有觸點(diǎn)的繼電器等的附近,存在嚴(yán)重電磁干擾的場所;上下游直管段長度嚴(yán)重不足,如輪船的機(jī)艙內(nèi);鍋爐自動(dòng)供水系統(tǒng)如頻繁地起泵和停泵,對葉輪造成沖擊,使傳感器很快損壞;有腐蝕性或磨蝕性介質(zhì)選型時(shí)應(yīng)慎重,宜與制造廠聯(lián)系咨詢。9、經(jīng)濟(jì)性 選用渦輪流量計(jì)用于高精確度場合,其經(jīng)濟(jì)因素應(yīng)多方面考慮。儀表的購置費(fèi)只是費(fèi)用的一部分,還應(yīng)考慮以下幾方面的開支:安裝用輔助設(shè)備費(fèi)(如消氣器、過濾器等)或旁路支管包括閥門等;校驗(yàn)費(fèi),為了保持高精度必須經(jīng)常校驗(yàn),甚至在現(xiàn)場安裝一套在線校驗(yàn)裝置,其費(fèi)用相當(dāng)可觀;維護(hù)費(fèi),渦輪流量計(jì)的易損件更換用,他是保持高性能必需的。使用電磁流量計(jì)的前提是被測液體必須是導(dǎo)電的,不能低于閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測量誤差直至不能使用,通用型電磁流量計(jì)的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號(hào)而異。一般電導(dǎo)率閾值為5×10-6S/cm=5μS /cm。 工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm,酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4~10-1S/cm之間,使用不存在問題, 低度蒸餾水為10-5S/cm 也不存在問題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過低就不能使用。表1列出若干液體的電導(dǎo)率。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低,認(rèn)為不能使用,然而電磁流量計(jì)實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例,這類雜質(zhì)對增加電導(dǎo)率有利。對于水溶液,資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測得的,實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,電導(dǎo)率將比查得的要高,也有利于流量測量。德國VSEEF2流量計(jì)原廠1.動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù) 所謂電磁流量計(jì)動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù),就是在三值矩形波勵(lì)磁的基本前提下,根據(jù)現(xiàn)場流體狀態(tài)對調(diào)整勵(lì)磁頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,從而提高測量的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段,因?yàn)門業(yè)施工現(xiàn)場管路比較復(fù)雜,閥門、彎頭、分支管以及變徑管等對流體流態(tài)的影響比較大,并且支管路比較短,這樣就不足以消除以上組件對流體的擾動(dòng)。在這一工作環(huán)境下,通常電磁流量計(jì)穩(wěn)定性比較差,這樣就需要手動(dòng)設(shè)置阻尼系數(shù)來提高測量的穩(wěn)定性。但是阻尼會(huì)使流量測量跟蹤速度比較慢,并且沒有辦法及時(shí)反應(yīng)流量的變化,而動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù)可以很好的解決這一-問題,倘若體波動(dòng)比較大,就需要自動(dòng)增大勵(lì)磁周期,提高測量穩(wěn)定性。對于比較復(fù)雜的環(huán)境,應(yīng)該采用動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù)與阻尼設(shè)置兩者相結(jié)合的方式來提升液體測量的穩(wěn)定性。2.信號(hào)處理系統(tǒng) 所謂信號(hào)處理系統(tǒng),就是前置放大電路對接收的流量信號(hào)進(jìn)行有效處理,并且在抑制噪聲和干擾的時(shí)候,對收到的微弱流量信號(hào)進(jìn)行放大。同時(shí)采用整形電路將差動(dòng)的雙端流量信號(hào)轉(zhuǎn)變成單端流量信號(hào),采用A/D轉(zhuǎn)換電路將流量信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字量,隨后將數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)對數(shù)字進(jìn)行計(jì)算,從而得到流速值和流量值。而智能信號(hào)處理系統(tǒng)能夠很好的解決這些問題,首先對液體的電導(dǎo)率進(jìn)行檢測,隨后根據(jù)電導(dǎo)率自動(dòng)的選擇波電容、電阻等,對不同電導(dǎo)率液體流量進(jìn)行測量,從而達(dá)到提高測量精度的目的。3.誤差修正技術(shù) 針對電磁流量計(jì)的誤差,應(yīng)該采用零點(diǎn)校正與基本誤差修正相結(jié)合的方法,公式如下:V=kE-V0;其中V代表液體實(shí)際流速;k代表基本誤差修正系數(shù),E代表實(shí)測流速轉(zhuǎn)換的數(shù)字量,V0代表零點(diǎn)偏移量。在進(jìn)行誤差修正的時(shí)候,應(yīng).該根據(jù)流量計(jì)傳感器特性進(jìn)行流量分段修正方法的引進(jìn),并且根據(jù)《電磁流量計(jì)》的規(guī)章制度,對流量檢定點(diǎn)進(jìn)行劃分,.例如:Qmax(流量測量上限)、Qmin(流量測量下限)等,并且對其進(jìn)行分階段性的修正,從而就能有效滿足測量精度的具體要求。根據(jù)以上的介紹,我們在設(shè)計(jì)選型或更新改造時(shí), 要結(jié)合流量計(jì)特性和介質(zhì)的情況進(jìn)行合理選擇,充分發(fā)揮各種流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn),揚(yáng)長避短,同時(shí)應(yīng)考慮投資成本.下面根據(jù)天然氣凈化廠各種介質(zhì)的特點(diǎn)和目前使用流量計(jì)的實(shí)際情況提出流量計(jì)選型的基本原則.1.天然氣的測量 天然氣是凈化廠的生產(chǎn)對象,進(jìn)廠的原料和出廠的產(chǎn)品都是天然氣,由于進(jìn)廠的原料天然氣(濕天然氣)含有少量的固,液體雜質(zhì),H2S和CO2含量較高,有一定腐蝕性,流量計(jì)可選擇帶閥式孔板節(jié)流裝置的孔板流量計(jì),以便定期清洗更換孔板, 防止孔板的銹蝕和入口邊緣磨損,提高計(jì)量準(zhǔn)確度;出廠天然氣比較干凈可選擇帶閥式孔板節(jié)流裝置的流量計(jì)或氣體超聲流量計(jì),氣體超聲流量計(jì)適用于大管徑流量測量,準(zhǔn)確度可優(yōu)于1.0%,但一次性投資較高;對于工廠用天然氣,由于管徑較小,除孔板流量計(jì)外,也可選擇旋進(jìn)旋渦流量計(jì),渦輪流量計(jì)等,選用渦輪流量計(jì)時(shí)應(yīng)在上游安裝過濾器.2.酸性氣的流量測量 凈化廠的酸性氣是含有很高濃度的H2S和CO2的氣體,這是凈化廠從原料天然氣中處理出來的主要物質(zhì),該氣體的特點(diǎn)是壓力低,帶有一定水汽,腐蝕性強(qiáng);因此測量酸性氣流量的流量計(jì)可選用孔板流量計(jì),均速管流量計(jì),楔形流量計(jì)或彎管流量計(jì),目前使用的有孔板流量計(jì)和均速管流量計(jì),從流量計(jì)結(jié)構(gòu)上講,選擇楔形流量計(jì)比較合適,它不存在積液問題,維護(hù)量也很小.3.蒸汽流量測量 過去普遍使用孔板流量計(jì),由于孔板流量計(jì)在高溫下孔板易變形,因此,可選擇渦街流量計(jì),均速管流量計(jì),楔形流量計(jì)或質(zhì)量流量計(jì),但應(yīng)考慮溫度壓力修正.4.化學(xué)溶液流量測量 天然氣凈化廠用于工業(yè)生產(chǎn)的化學(xué)溶液品種不是很多,對于脫硫和脫水的化學(xué)溶液由于是反復(fù)循環(huán)使用,溶液中含有部分懸浮物,過去大多數(shù)使用孔板流量計(jì)是不太合適的, 應(yīng)選擇楔形流量計(jì)或彎管流量計(jì);也可選用外夾式超聲流量計(jì);鹽酸和氫氧化鈉流量測量應(yīng)選擇帶防腐內(nèi)襯的電磁流量計(jì).5V液體硫磺流量測量 液體硫磺是天然氣凈化廠的副產(chǎn)品,過去由于流量計(jì)產(chǎn)品的局限性,很多凈化廠均沒有安裝流量計(jì),部分廠安裝了渦輪流量計(jì),但使用效果不佳;目前可供選擇的有質(zhì)量流量計(jì)和楔形流量計(jì).由于液體硫磺一般管壓力都不太高, 因此選用質(zhì)量流量計(jì)較為合適.6.工業(yè)循環(huán)水流量測量 由于水的測量相對容易一些,因此可供選擇的流量計(jì)比較多,如孔板流量計(jì),渦街流量計(jì),均速管流量計(jì),電磁流量計(jì),超聲流量計(jì)都可用于工業(yè)水測量;若測量管口徑較大,選擇超聲流量計(jì)比較理想,對于較小口徑的選用電磁流量計(jì)效果比較好.7.污水流量測量 污水流量測量選擇電磁流量計(jì),楔形流量計(jì)比較合適,水質(zhì)較好也可選用孔板流量計(jì).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)對流量的測量,實(shí)際上取決于對浮子位置的測量。 本設(shè)計(jì)中采用美國公司生產(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可以測量從磁鐵發(fā)出的磁場的方向角。 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,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)傳感器兩電極、被測液體、放大器內(nèi)阻構(gòu)成一個(gè)閉合回路如下圖2.9,這相當(dāng)與一個(gè)一匝的變壓器次級(jí)繞組,勵(lì)磁線圈相當(dāng)與初級(jí)線圈,閉合回路相當(dāng)與次級(jí)線圈。由于閉合回路不可能完全平行與磁場,總有部分磁力線穿過,這樣即使流速為零,也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這就是“變壓器效應(yīng)"。根據(jù)楞次定律得到干擾電動(dòng)勢:可見ew與勵(lì)磁頻率相關(guān),與被測液體流量無關(guān)。干擾信號(hào)比電磁流量計(jì)流量信號(hào)相位要滯后90°,所以把干擾電動(dòng)勢稱為正交干擾,由于正交干擾是磁感應(yīng)強(qiáng)度B對時(shí)間t的微分,它又叫做微分干擾。德國VSEEF2流量計(jì)原廠電磁流量計(jì)在運(yùn)行中使用過程中,偶爾出現(xiàn)波動(dòng)大,信號(hào)弱或突然下降等情況時(shí)原因1.由于水煤漿在磨制過程中,產(chǎn)生的鐵磁性物質(zhì),隨流過電磁流量計(jì)時(shí),吸附于電極表面使其絕緣變壞或被短路,造成信號(hào)送不出去,而導(dǎo)致測量誤差. 處理方法;在平時(shí)停車檢修期間要認(rèn)真檢查,發(fā)現(xiàn)測量導(dǎo)管內(nèi)壁有沉積的污垢,應(yīng)及時(shí)清洗和擦拭電極,測量導(dǎo)管襯里如果出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)更換,檢查信號(hào)插座,如果有腐蝕,應(yīng)予以清理或更換.原因2.在水煤漿測量過程中,煤漿泵出口壓力的不穩(wěn)定和較大波動(dòng),對電磁流量計(jì)的在線測量也會(huì)造成較大的影響,尤其在低流速狀態(tài)和煤漿泵臟物堵塞等因素同時(shí)存在時(shí),水煤漿流場變化波動(dòng)且不穩(wěn)定,流體脈動(dòng)大,使電磁流量計(jì)測量信號(hào)不穩(wěn)定. 處理方法:我公司常用做法是將電磁流量計(jì)安裝在氣化爐框架頂部,延長流量計(jì)的前直管段,以解決煤漿泵加壓泵工作時(shí)造成的脈動(dòng).原因3.在測量過程中,煤漿中的固體顆粒(或液體中氣泡)摩擦電極表面,電極表面電化學(xué)電勢突然變化,輸出信號(hào)流量將出現(xiàn)尖峰脈沖狀噪聲,如果兩個(gè)電極材質(zhì)、結(jié)構(gòu)表面狀態(tài)存在差異,所產(chǎn)生的共模干擾,流量信號(hào)送到轉(zhuǎn)換器差分放大器輸入端放大,于是就出現(xiàn)了流量計(jì)輸出信號(hào)的大幅波動(dòng). 處理方法:應(yīng)盡量控制煤漿顆粒在50μm-55μm,減小顆粒噪聲對測量穩(wěn)定性的影響.同時(shí)應(yīng)在工藝控制水煤漿的濃度比例,使其均勻穩(wěn)定.原因4.電磁流量計(jì)的信號(hào)比較弱,在滿量程時(shí)只有2.5~8mv,流量很小時(shí),輸出只有幾微伏,外界略有干擾,就會(huì)影響儀表精度. 處理方法:查看檢測器的測量管、外殼、屏蔽線以及轉(zhuǎn)換器、二次儀表是否可靠接地,接地電阻是否小于10歐,電纜屏蔽層是否有損壞.1.渦輪流量計(jì)的始動(dòng)流量值qvmin很大程度上取決于軸和葉輪前后軸承間的機(jī)械摩擦阻力矩7b,而它是由軸承與軸的微小間隙內(nèi)流體與固體壁面的粘性摩擦引起的,且內(nèi)部流體可認(rèn)為始終處于層流狀態(tài)。Tb越小,qvmin也越小,因此為了使渦輪流量傳感器在小流量測量范圍內(nèi)能夠體現(xiàn)良好測量性能,最重要的是要減少軸和軸承之間的機(jī)械摩擦。2.流體介質(zhì)密度ρ與qvmin值成反比,ρ越大,則qvmin越小。液體密度受溫度影響不大,相比之下溫度的變化會(huì)較大程度改變氣體密度,所以測量氣體時(shí)要留意溫度因素,以防引起傳感器特性曲線的變化。3.同樣條件下,葉片安裝角β越大,則qvmin越小。 當(dāng)被測流體流量大于qvmin后,流量繼續(xù)增加會(huì)使葉輪旋轉(zhuǎn)角速度加快,此時(shí)流體因素阻力矩與機(jī)械摩擦阻力矩相比占據(jù)主要地位,故可認(rèn)為Tb=0。由于流體流動(dòng)狀態(tài)不盡相同,而渦輪流量計(jì)傳感器實(shí)際的特性曲線受流體流動(dòng)狀態(tài)影響.
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