德國VSEVTR1010流量計(jì)辦事處同時(shí)我們還經(jīng)營:超聲波液位計(jì)出現(xiàn)故障指示燈常亮的情況主要有以下兩種,解決方案如下供參考:1.在超聲波持續(xù)零液位時(shí),頂部燈亮,輸出電流為22mA。而且隔一段時(shí)間后恢復(fù)液位時(shí),故障不能自動(dòng)解除,需關(guān)電重啟后正常,給客戶帶來不必要的麻煩甚至損失。 出現(xiàn)這種故障是安裝附件的選擇問題。由于超聲波液位計(jì)是全球0度發(fā)射,優(yōu)點(diǎn)上面也介紹了。它的另外一個(gè)與眾不同的特點(diǎn)是,超聲波的發(fā)射除了平面頭外,在螺紋這里也是有發(fā)射的。如果持續(xù)的零位,再加上安裝件選用金屬支架。超聲波液位計(jì)就會(huì)識別到支架部分的信號強(qiáng)度大于平面頭接收的信號強(qiáng)度。而金屬支架部分與發(fā)射波之間處于盲區(qū)距離。所以超聲波處于保護(hù)狀態(tài),故障燈常亮,輸出22mA。解決的辦法就是選用非金屬支架。因?yàn)檫x用非金屬支架后,螺紋處的發(fā)射波能穿透出去,而零點(diǎn)液位的回波信號絕對會(huì)大于螺紋處的回波信號。2.經(jīng)調(diào)試與重新編程后,頂部故障燈常亮,輸出電流為22mA。出現(xiàn)這種故障情況,經(jīng)實(shí)際查證,還是在編程與調(diào)試過程中,未能按照說明書要求。造成的程序紊亂而自保狀態(tài)。客戶在調(diào)試編程超聲波液位計(jì)時(shí),未能等到指示燈正常閃動(dòng),或則編程方法步驟根本不對,處于不穩(wěn)定的編程調(diào)試。如果多次反復(fù)未依要求編程調(diào)試,超聲波液位計(jì)將拒絕工作而自保。出現(xiàn)這種故障的解決方法是先將超聲波液位計(jì)按要求復(fù)位,再進(jìn)行重新編程。如果在未復(fù)位的情況下多次再編程,會(huì)出現(xiàn)以上故障。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.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(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,測量的準(zhǔn)確性也會(huì)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(huì)對其測量結(jié)果構(gòu)成影響,甚至還會(huì)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(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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)有誤差出現(xiàn)在測量中,甚至還會(huì)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.對于超聲波流量計(jì),流量修正系數(shù)K定義為沿超聲流量計(jì)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(shí)際工程應(yīng)用中,當(dāng)管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re<105時(shí),湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為 當(dāng)管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re>105時(shí),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(jì)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(shí)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(jì)上下游管段長度等因素有關(guān)。通常情況下管道內(nèi)實(shí)際流態(tài)分布與理想流態(tài)分布有偏差,對流量計(jì)的測量精度產(chǎn)生影響,因此在管道布置和流量計(jì)安裝時(shí),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。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。 渦街流量計(jì)也稱之為旋渦流量計(jì)或卡門渦街流量計(jì)。可以適用于管道內(nèi)多種流體(氣體液體、蒸氣)的流量測量。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(shí)可以對流體的壓力和溫度參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行修訂。該流量計(jì)可以將測量結(jié)果進(jìn)行模擬標(biāo)準(zhǔn)信號或數(shù)字脈沖信號的輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的測量儀器。 在流體中設(shè)置非流線型漩渦發(fā)聲體時(shí),在渦街流量變送器中的三角柱形的旋渦發(fā)生體后會(huì)上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦(見圖1)。旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),用下式表示: 式中ƒ--旋渦的釋放頻率 ,單位為Hz; Ʋ--流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度,單位為m/s; d一旋渦發(fā)生體特征寬度,單位為m; St一斯特勞哈爾數(shù)(Strouhal number) ,無量綱,它的數(shù)值范圍為0.14 ~ 0.27 St是雷諾數(shù)的函數(shù), 通過測量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度Ʋ,再由公式 求出流體流過渦街流量計(jì)的流量q。(式中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。)渦街流量計(jì)利用伴隨漩渦分離的物理效應(yīng),可以采用熱敏、力敏元件或通過光、聲調(diào)制方法等來檢測漩渦分離頻率.至今用于檢測分離頻率的方法和采用的元件是多種多樣的,歸納起來有以下幾種典型方法:(1)熱敏元件檢測方法漩渦分離產(chǎn)生的交變環(huán)流所引起的整體表面速度脈動(dòng)或者交變橫向流的頻率,用加熱的金屬絲、熱敏電阻器等進(jìn)行檢測.(2)力敏元件檢測方法漩渦分離造成的交變差壓、交變升力或者交變升力引起的機(jī)械振動(dòng),用差動(dòng)電容、電阻應(yīng)變片、壓電晶體、壓電陶瓷等檢測.(3)電磁傳感器檢測方法漩渦的分離所引起的膜片或者梭球等的往復(fù)振動(dòng)的頻率,用電磁傳感器檢測.(4)聲、光信號調(diào)制檢測方法利用聲束光束通過渦街時(shí)受到漩渦的調(diào)制,由接收聲強(qiáng)光強(qiáng)或相位的脈動(dòng)頻率得到漩渦分離頻率. 由于渦街流量計(jì)是利用流體自身的規(guī)則振蕩來計(jì)量流量的,因而對流體的速度分向及流動(dòng)噪聲,比較敏感,因此在應(yīng)用過程中對管道安裝狀況要求較高.對L游不同形式的阻力件必須配置足夠長的滿足不同要求的直管段,以保證儀:菱的測量精度.表l給出了不同形式阻力件禍街流量計(jì)上游最短直管段. 在實(shí)際應(yīng)用過程中,由于場地限制,有時(shí)不能提供足夠長的直管段,為保證渦街流量計(jì)的準(zhǔn)確測量,縮短直管段長度,可在上游阻力件和儀表之間裝設(shè)整流器,使得不利于測量的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行整理、疏導(dǎo)消除流場的畸變和附加漩.在應(yīng)用中要求渦街流量計(jì)與管道法蘭連接使用的密封墊圈,不能突出管道內(nèi),以免造成測量誤差.壓電晶體的靈敏度高、體積小、線性范圍大、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、壽命長.因此,我們研究的智能渦街流量計(jì)系統(tǒng)采用力敏元件(壓電晶體)來檢測漩渦的頻率.1.電磁流量計(jì)在漿液中的特別安裝要求 首先,要對電磁流量計(jì)的特別安裝要求進(jìn)行分析,首先要了解此電磁流量計(jì)相對于其它一些流量計(jì)在特征方面有什么不同之處,電磁流量計(jì)的特點(diǎn)在于采用了法拉第的電磁感應(yīng)定律,測量方法主要以直接測量的方式進(jìn)行。并且,在測量結(jié)果上不受到流體密度、粘度、溫度以及壓力的影響,沒有阻流件與相應(yīng)的壓力損失,同樣也不會(huì)在高流速的情況下發(fā)生一些氣體腐蝕的現(xiàn)象。不過,由于在實(shí)際的安裴過程中沒有采用科學(xué)的安裝方法以及嚴(yán)格安裝電磁流量計(jì)的特別安裝要求,部分電磁流量計(jì)極易在實(shí)際的運(yùn)作中造成儀表測量誤差的出現(xiàn),嚴(yán)重的還會(huì)造成儀表的損壞。在進(jìn)行電磁流量計(jì)的安裝過程中,需要嚴(yán)格按照安裝流程進(jìn)行操作,由于現(xiàn)場操作的復(fù)雜性,為了確保電磁流量計(jì)可以在運(yùn)行效果上達(dá)到一個(gè)較好的操作水平,可以進(jìn)行三臺(tái)以及電磁流量計(jì)的統(tǒng)一安裝操作,在氣化爐的頂部進(jìn)行安裝,從而進(jìn)一步增強(qiáng)測量效果,同時(shí)延長流量計(jì)的前直管段的使用方式,以便解決加壓泵在工作過程中造成的脈動(dòng)影響。2.電磁流量計(jì)使用方法建議 在單機(jī)進(jìn)行試車階段,需要嚴(yán)格安裝使用方式提示,禁止對電磁流量計(jì)進(jìn)行送電。氣化爐在停車后,需要對電磁流量計(jì)先進(jìn)行停電操作,然后再對其進(jìn)行清洗,主要足清洗其中的管線,避免因電磁流量計(jì)內(nèi)部的傳感器勵(lì)磁形成的磁場吸附了電極周圍的鐵銹而造成最終清洗效果的降弱。在正常的運(yùn)行階段,如果發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)發(fā)生-些波動(dòng)或干擾現(xiàn)象的出現(xiàn),需要對其原因進(jìn)行分析,主要的原因可以概括為如下幾個(gè)方面:第一為泵引發(fā)的波動(dòng)因素,主要因?yàn)槊簼{泵在某個(gè)工作時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了異常工作效果,整體的流量值發(fā)生變化的可能性不大,但由于流量脈動(dòng)的變化波動(dòng)量也隨之發(fā)生了較大的變化。第二為煤漿引起的波動(dòng),前文提到,煤漿屬于混合物,其中不僅含有煤水化合物,還包括一些金屬顆粒,隨著這些金屬顆粒含量的增多,尤其是電極周圍堆積的金屬顆粒隨著電極壓力的形成逐步增加,從而造成停車現(xiàn)象的出現(xiàn)。第三為電磁流量計(jì)輸出信號的尖脈沖千擾,因?yàn)槊簼{含有的大顆粒金屬摩擦導(dǎo)致電極之間瞬間產(chǎn)生尖脈沖信號干擾,井且電磁流量計(jì)內(nèi)部的傳感器受到溫度的影響,使得煤漿管線的沖洗難度不斷增加。3.電磁流量計(jì)的特殊加工 在進(jìn)行電磁流量計(jì)的特殊加工過程中,要使用錳合金等特殊材質(zhì)的加工方法進(jìn)行防護(hù)沖刷磨損套的制作。對一些電磁流量計(jì)的碳化效果,電磁干擾效果的主要作用是指在防護(hù)沖刷效果的基礎(chǔ).上,以電磁流量感應(yīng)為防護(hù)基礎(chǔ),以電極防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)作為碳化防護(hù)效果的主要依據(jù),根據(jù)電磁流量計(jì)加工的特性,在實(shí)際的應(yīng)用效果上進(jìn)行特殊加工。針對鐵磁性質(zhì)的干擾,需要進(jìn)行水煤漿磁過濾操作,在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下可以采用不銹鋼的輸送管道,并定期對電磁流量計(jì)內(nèi)部進(jìn)行檢查與清理。針對電磁流量計(jì)的參數(shù)設(shè)定問題,不能按照最佳的安裝條件時(shí)測定的參數(shù)進(jìn)行,也不能犧牲靈敏度彌補(bǔ)脈動(dòng)流造成的波動(dòng),建議整體的阻止時(shí)間不應(yīng)操作三十秒這一區(qū)間范圍。值得一"提的是,只有在進(jìn)行防護(hù)檢修的過程中,才能最終確定相應(yīng)的電磁流量參數(shù),應(yīng)當(dāng)建c起統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)積極發(fā)揮其計(jì)量參數(shù)的特長與優(yōu)勢。利用電磁感應(yīng)原理,電磁流量計(jì)一般被用來測量流過管道中導(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,在磁場強(qiáng)度為B的磁場中以速度V運(yùn)動(dòng)時(shí),切割磁力線而產(chǎn)生電場E關(guān)系為 則在線形長度為L的a和b兩點(diǎn)之間產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢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), 只要通過電磁流量計(jì)電路測得Ɛab,即可得到對應(yīng)的流量Q。 氣體渦輪流量計(jì)準(zhǔn)確度等級為1.0級,在音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上檢測時(shí)出現(xiàn)絕大多數(shù)不合格的問題,而之前并未:出現(xiàn)類似情況,該品牌流量計(jì)的合格率很高,通過對基表的檢測與高頻脈沖輸出的檢測,二者誤差一致,且均為負(fù)誤差,儀表顯示與輸出均正常。表1為誤差最大的一臺(tái)氣體渦輪流量計(jì)高頻脈沖輸出誤差和基表機(jī)械顯示部分的誤差值。 通過對標(biāo)準(zhǔn)裝置的自檢,并未發(fā)現(xiàn)異常,裝置工作正常。為了保證檢測的可靠性,將該批儀表在.2000L鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行了復(fù)檢。音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置與2000L鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的系統(tǒng)誤差在0.3%以內(nèi)。通過復(fù)檢發(fā)現(xiàn)氣體渦輪流量計(jì)的示值誤差在不斷變化,重復(fù)性較差,隨著檢測時(shí)間的延長,示值誤差不斷減小,向正方向發(fā)展,考慮到音速噴嘴實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境溫度為10.5℃,鐘罩實(shí)驗(yàn)室溫度為20.1℃,因此進(jìn)行恒溫.后再進(jìn)行試驗(yàn)。恒溫后再次對氣體渦輪流量計(jì)進(jìn)行檢測,表2為該臺(tái)氣體渦輪流量計(jì)的高頻輸出誤差。 通過表2可以發(fā)現(xiàn)在恒溫后的檢測結(jié)果誤差發(fā)生了較大的變化,重復(fù)性也較好,考慮到兩套裝置的系統(tǒng)誤差不超過0.3%,但實(shí)際檢測結(jié)果最大誤差偏移達(dá)到了2.30%,如此之大的偏移量并不是標(biāo)準(zhǔn)裝置所引起的。將該臺(tái)氣體渦輪流量計(jì)馬上拿到音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行復(fù)測,所用噴嘴未改變,檢測結(jié)果見表3。 從表3可以發(fā)現(xiàn)在沒有對儀表經(jīng)過任何改動(dòng)的情況下,在同樣的裝置下,儀表的示值誤差合格,且和之前在裝置上檢測的誤差發(fā)生了較大的偏移。通過分析實(shí)驗(yàn)中各個(gè)影響因素,發(fā)現(xiàn)變化較大的只有溫度,為了確認(rèn)影響因素為溫度,將該流量計(jì)在音速噴嘴實(shí)驗(yàn)室10.5℃的環(huán)境溫度下恒溫,恒溫后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),檢測結(jié)果見表4。 通過恒溫后的氣體渦輪流量計(jì)的示值誤差與最開始檢測的誤差相接近,說明溫度變化對儀表的誤差產(chǎn)生了較大的影響。通過對送檢用戶的詢問,由于用戶是外地送檢,出發(fā)較早,且送檢車輛空間有限,所以在送檢前一天晚上就將部分儀表的外包裝拆掉,并將表裝車,放置在室外,第二天早起送檢,雖然在檢測之前進(jìn)行了短時(shí)間恒溫,但表體溫度仍然較低。1、渦街流量計(jì)的測量范圍較大,一般10:1,但測量下限受許多因素限制:Re>10000是渦街流量計(jì)工作的最基本條件,除此以外,它還受旋渦能量的限制,介質(zhì)流速較低,則旋渦的強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)速度也低,難以引起傳感元件產(chǎn)生響應(yīng)信號,旋渦頻率f也小,還會(huì)使信號處理發(fā)生困難。測量上限則受傳感器的頻率響應(yīng)(如磁敏式一般不超過400Hz)和電路的頻率限制,因此設(shè)計(jì)時(shí)一定要對流速范圍進(jìn)行計(jì)算、核算,根據(jù)流體的流速進(jìn)行選擇。使用現(xiàn)場環(huán)境條件復(fù)雜,選型時(shí)除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外,還要考慮電磁干擾。在強(qiáng)干擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合,磁敏式、壓電應(yīng)力等儀表不能正常工作或不能準(zhǔn)確測量。2、振動(dòng)也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時(shí)注意避免機(jī)械振動(dòng),尤其是管道的橫向振動(dòng)(垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動(dòng)),這種影響在流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是無法抑制和消除的。由于渦街信號對流場影響同樣敏感,故直管段長度不能保證穩(wěn)定渦街所必要的流動(dòng)條件時(shí),是不宜選用的。即使是抗振性較強(qiáng)的電容式、超聲波式,保證流體為充分發(fā)展的單向流,也是不可忽略的。3、介質(zhì)溫度對渦街流量計(jì)的使用性能也有很大的影響。如壓力應(yīng)力式渦街流量計(jì)不能長期使用在300℃狀態(tài)下,因其絕緣阻抗會(huì)由常溫下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,輸出信號也變小,導(dǎo)致測量特性惡化,對此宜選用磁敏式或電容式結(jié)構(gòu)。在測量系統(tǒng)中,傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離安裝方式,以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。渦街流量計(jì)是一種比較新型的流量計(jì),處于發(fā)展階段,還不很成熟,如果選擇不當(dāng),性能也不能很好發(fā)揮。只有經(jīng)過合理選型、正確安裝后,還需要在使用過程中認(rèn)真定期維護(hù),不斷積累經(jīng)驗(yàn),提高對系統(tǒng)故障的預(yù)見性以及判斷、處理問題的能力,從而達(dá)到令人滿意的效果。德國VSEVTR1010流量計(jì)辦事處通常對電磁流量計(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。現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中使用智能電磁流量計(jì)的領(lǐng)域是越來越廣了,智能電磁流量計(jì)的測量效果和精度也隨著制造技術(shù)和工藝的不斷進(jìn)步而不斷提高,電磁流量計(jì)的測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律:導(dǎo)電液體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢,測量流量時(shí),導(dǎo)電性液體以速度V流過垂直于流動(dòng)方向的磁場,導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電壓,其感應(yīng)電壓信號通過二個(gè)或二個(gè)以上與液體直接接觸的電極撿出,并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器通過智能化處理,然后LCD顯示或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號4~20ma和0-1khz輸出。這樣,智能電磁流量計(jì)就能測出導(dǎo)電流體的流量了。 我們在電磁流量計(jì)選型時(shí),有一個(gè)重要的選型參數(shù),那就是儀表內(nèi)的襯里材料的選擇,為什么電磁流量計(jì)要進(jìn)行襯里,這是由智能電磁流量計(jì)測量的原理決定的。電磁流量計(jì)一般有一組線圈和兩個(gè)電極,線圈的作用是給流體加上一個(gè)電場,流動(dòng)的導(dǎo)電液體相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線時(shí)會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)與速度成正比的電動(dòng)勢,電極的作用就是測量這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢,所以測量管內(nèi)只有電極是與導(dǎo)電液體相連的,其他部分是內(nèi)襯,要保證絕緣,電磁流量計(jì)才能正常工作。如果有磁場的那段金屬管道也與液體相接觸,電磁流量計(jì)所測的導(dǎo)電液體和金屬管之間短路了,就會(huì)有導(dǎo)電,就會(huì)將電勢導(dǎo)走使電磁流量計(jì)無法測量電勢。所以智能電磁流量計(jì)的內(nèi)部都是有襯里的。 并且也是基于這個(gè)原因,我們用電磁流量計(jì)只能來測量導(dǎo)電液體的流量,也就是說智能電磁流量計(jì)對于所測介質(zhì)的電介常數(shù)有一個(gè)最低的要求,電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測量誤差直致不能使用,超過閾值即使有變化也可以測量,示值誤差變化不大,通用型電磁流量計(jì)電介常數(shù)下限值的閾值在10-4~(5×10-1)S/CM之間,視型號而異。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 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)率過低就不能使用智能電磁流量計(jì)。 從資料上查到有些純液電導(dǎo)率較低,認(rèn)為不能使用,然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例,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)率將比查得的更高,也有利于流量測量。 根據(jù)所測量的介質(zhì)的不同,智能電磁流量計(jì)的襯里材料品種選擇也不盡相同,普通的水性介質(zhì),比如污水、離子水等與帶有腐蝕性的液體介質(zhì)(酸堿鹽溶液)所用的襯里材料就不能一樣,包括用來測量的電極的選擇也有所不同,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般情況下選擇襯里材料的指導(dǎo)方法如下。1.普通橡膠,天然橡膠,軟橡膠,硬橡膠。 運(yùn)行溫度60℃,其特點(diǎn)就是富有彈性并且擁有不錯(cuò)的耐磨性能。一般用于城市供排水等領(lǐng)域,耐腐蝕性就相對較差。2.聚四氟乙烯,也叫PTFE,也叫F4。 比較常用的內(nèi)襯材質(zhì)之一,因?yàn)槠浠瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,所以一般用于衛(wèi)生級液體或強(qiáng)腐蝕液體,如濃酸濃堿等。3.聚全氟乙丙烯,也叫F46。 此種材質(zhì)與PTFE類似,但耐磨性能強(qiáng)于PTFE材質(zhì),同樣介質(zhì)溫度最高可達(dá)100℃。4.聚氟合乙烯,也叫Fs。 與F4材質(zhì)類似的特性但承受溫度稍差了一些,一般介質(zhì)溫度不超過80℃,性價(jià)比高,成本較F4材質(zhì)低。5.氯丁橡膠,也叫CR,也叫Neoprene。 其特點(diǎn)為耐磨性能好,且彈性非常出色,一般用于供排水、污水處理等領(lǐng)域。耐腐蝕性能稍差,不耐氧化是它的缺點(diǎn)。6.聚氨酯橡膠,又叫Polyurethane。 擁有極好的耐磨性能,但對于腐蝕性就顯得能力不足了,且電磁流量計(jì)溫度不得超過80℃,一般用于對耐磨要求比較高的工礦環(huán)境,如礦漿煤漿等介質(zhì)的測量。7.陶瓷材質(zhì) 陶瓷無疑是所有材質(zhì)中最好的,絕對的高端產(chǎn)品,唯一缺點(diǎn)就是價(jià)格不接地氣,制作過程復(fù)雜,對工藝要求極高,售價(jià)超高。1.根據(jù)各檢定點(diǎn)每次檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器測得的實(shí)際體積,通過測量標(biāo)準(zhǔn)器和流量計(jì)的溫度、壓力、壓縮因子等參數(shù).計(jì)算出各檢定點(diǎn)每次檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器換算到流量計(jì)的累積流量和各檢定點(diǎn)每次檢定時(shí)流量計(jì)顯示的累積流量,計(jì)算流量計(jì)各檢定點(diǎn)單次檢定的相對示值誤差.2.對于某種型號的電磁流量計(jì),需要計(jì)算被檢流量計(jì)各流量點(diǎn)單次檢定的引用誤差.3.當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)器顯示為累積流量時(shí),可根據(jù)各檢定點(diǎn)每次檢定時(shí)間,計(jì)算流量計(jì)各流量點(diǎn)單次檢定的瞬時(shí)流量相對示值誤差.4.使用質(zhì)量法裝置檢定時(shí),需測出液體的密度,并考慮密度的空氣浮力影響,把電子秤顯示的質(zhì)量換算到實(shí)際體積.5.計(jì)算流量計(jì)各檢定點(diǎn)的相對示值誤差,取流量計(jì)高區(qū)和低區(qū)各檢定點(diǎn)相對示值誤差中最大值作為流量計(jì)的相對示值誤差.6.對于某種型號電磁流量計(jì),需要計(jì)算被檢流量計(jì)各流量點(diǎn)單次檢定的引用誤差。取流量計(jì)各流量點(diǎn)的最大值為引用誤差的誤差。7.帶有脈沖輸出的流量計(jì)(如渦街流量計(jì)或渦輪流量計(jì))檢定后需計(jì)算各檢定流量點(diǎn)的系數(shù)和K系數(shù)的相對示值誤差.電磁流量計(jì)傳感器的接地 為了使電磁流量計(jì)可靠的工作,提高測量精度,不受外界寄生電勢的干擾,傳感器應(yīng)有良好的單獨(dú)接地線,接地電阻<10Ω.在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時(shí),傳感器兩側(cè)還應(yīng)加裝接地環(huán).a、在金屬管道上的接地方式:金屬管道內(nèi)避沒有絕緣層,按下圖接地.b、 在塑料管道上或有絕緣層、油漆管道上的接地方式:電磁流量計(jì)傳感器上的兩端面應(yīng)加裝接地環(huán),使管內(nèi)流動(dòng)的被測介質(zhì)與大地短接,具有零電位.否則,電磁流量計(jì)無法正常工作.德國VSEVTR1010流量計(jì)辦事處
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