德國(guó)VSERS100流量計(jì)資料同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng):1.空間電磁波干擾及改進(jìn) 電磁流量計(jì)用于測(cè)量實(shí)踐的過(guò)程中,轉(zhuǎn)換器與傳感器間如果存在較長(zhǎng)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(hào)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(cè)量的準(zhǔn)確性也會(huì)因此大打折扣.面對(duì)此類誤差引發(fā)的原因來(lái)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(chǎng).(2)盡量將電纜長(zhǎng)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(wèn)題及改進(jìn) 電磁流量計(jì)是通過(guò)特定電纜、轉(zhuǎn)換器和傳感器組成的系統(tǒng),因此電纜長(zhǎng)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(duì)其測(cè)量結(jié)果構(gòu)成影響,甚至還會(huì)對(duì)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(cè)液體電導(dǎo)率及分布電容等確定電纜長(zhǎng)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(cè)量管內(nèi)存在著層及改進(jìn) 以電磁流量計(jì)應(yīng)用對(duì)象為根據(jù),其多以測(cè)量非清潔流體為主,倘若實(shí)際測(cè)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(cè)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(cè)量誤差.面對(duì)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(wèn)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(cè)液體,所以在選擇電極和襯里材料時(shí),都應(yīng)當(dāng)以待測(cè)液體為根據(jù)合理進(jìn)行.結(jié)合待測(cè)液體性質(zhì)完成襯里材料特性的確定,并在實(shí)際測(cè)量中圍繞測(cè)量溫度展開(kāi)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(cè)量誤差發(fā)生率.針對(duì)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(duì)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(cè)量液體呈現(xiàn)不對(duì)稱狀態(tài)及改進(jìn) 應(yīng)用電磁流量計(jì)測(cè)量相關(guān)液體的流量時(shí),待測(cè)液體如果有不對(duì)稱狀態(tài)出現(xiàn),必然會(huì)引起測(cè)量誤差的情況.液體非對(duì)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(duì)稱性問(wèn)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(duì)稱的要求.倘若有不對(duì)稱的情況出現(xiàn),必然會(huì)引起不對(duì)稱偏差,進(jìn)而對(duì)測(cè)量結(jié)果構(gòu)成影響,最終也就會(huì)有測(cè)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(chǎng)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(cè)量中,甚至還會(huì)對(duì)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(duì)待安裝位置振動(dòng)展開(kāi)嚴(yán)密測(cè)量,保障與安裝標(biāo)準(zhǔn)相符合.1.傳感器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)先進(jìn)的傳感器。渦街流量計(jì)傳感器電容極板的基體在高度下成型。抗高壓特性,使核心元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)提升。現(xiàn)代流場(chǎng)分析技術(shù)。對(duì)傳感器的具體結(jié)構(gòu)以及安裝位置進(jìn)一步改進(jìn),增強(qiáng)抗振性能,可以消除各個(gè)方向的干擾,攪動(dòng),使渦街在流動(dòng)情況下的抗干擾能力,時(shí)域毛刺快樂(lè),頻城戶外活動(dòng)穩(wěn)定。頻帶能自動(dòng)跟蹤,無(wú)須電位器或撥動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)整頻帶和靈敏度,無(wú)零漂移,量程自由設(shè)定,真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)免調(diào)試。2.先進(jìn)性現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì) 采用全數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)總線的智能渦街流量計(jì)。目前,研究現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是智能儀表的焦點(diǎn)。可以考慮實(shí)際需求,增加HART總線接口,該模塊采用抗干擾能力強(qiáng),通信速率高,數(shù)據(jù)精確高的電路來(lái)完成傳輸數(shù)據(jù),它真正RS .485總線通信的抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),又具有輸出信號(hào)為二線制4~20mA的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)各自的通訊,完成HART協(xié)議數(shù)據(jù)協(xié)議層和應(yīng)用層的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)HART總線通信功能.3.先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理方法的設(shè)計(jì) 應(yīng)用更先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理方法,能更好地解決干擾問(wèn)題,提高測(cè)量精度,進(jìn)一步提高的敏感信號(hào)與渦街信號(hào)在頻譜的現(xiàn)場(chǎng)研究,當(dāng)兩種信號(hào)頻率在研究同一頻段且頻率非常接近時(shí),無(wú)法檢測(cè)到這兩種信號(hào)和消除噪聲信號(hào)的作用,對(duì)渦街信號(hào)分析的干擾等。塑料則,吸收它分頻特性好,會(huì)造成光纖精度高。同時(shí),靠近渦街頻率的微細(xì)濾網(wǎng),將影響測(cè)量精度,還需要研究函數(shù)的選擇、因此,瀑布幅頻特性和中心頻率的如何調(diào)整頻率和采樣點(diǎn)數(shù)確定,以及在軟件編程中如何優(yōu)化算法,使量少、內(nèi)存占用量少和性能小,以保證體積小。實(shí)時(shí)性好和計(jì)算精度高等問(wèn)題。研究強(qiáng)干擾噪聲不為基礎(chǔ)創(chuàng)建噪聲的模板,考慮建立--種通用的模板,真正解決干擾下渦街信號(hào)和噪聲的判別、分離及提取問(wèn)題,在傳感器條件一定的情況下,考慮利用信號(hào)處理技術(shù)擴(kuò)大流量程比,提高小測(cè)量精度,全面深入研究流場(chǎng)噪聲以及他們對(duì)渦街流量計(jì)信號(hào)影響等。1.正確地安裝 正確安裝渦街流量計(jì)傳感器是確保測(cè)量精確可靠的首要前提,若在安裝地點(diǎn)和方式選擇.上失誤輕者影響測(cè)量精度重者會(huì)影響傳感器的使用壽命甚至損壞傳感器。 ①保證適當(dāng)?shù)闹惫芏? 安裝傳感器時(shí),一般要求上游直管段長(zhǎng)度15-40DN下游段長(zhǎng)度5DN,可根據(jù)上下游管道的情況適當(dāng)調(diào)整以保證測(cè)量精度。傳感器也應(yīng)避免在架空的非常長(zhǎng)的管道上安裝傳感器這樣時(shí)間一長(zhǎng)后,由于傳感器的下垂容易使傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時(shí)必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道支架等緊固裝置。 ②避免較強(qiáng)的振動(dòng) 傳感器應(yīng)避免安裝在振動(dòng)較強(qiáng)的管道上,若不得已要安裝時(shí),必須采用減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置并加防震墊。在空壓機(jī)出口處振動(dòng)較強(qiáng)不能安裝傳感器應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐之后。 ③根據(jù)測(cè)量流體選擇合適的安裝方式 在對(duì)高壓風(fēng)測(cè)量時(shí),可以選擇將渦街流量計(jì)傳感器安裝于水平管道或垂直管道.上但如果高壓風(fēng)中水份含量較高,水平安裝時(shí)傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處,垂直安裝時(shí)氣體流向應(yīng)由下向.上。無(wú)論水平或垂直安裝流體流向必須與傳感器表體.上的流向箭頭保持一致。④對(duì)外部環(huán)境的要求 傳感器避免安裝在溫度變化很大的場(chǎng)所和設(shè)備的熱輻射范圍內(nèi)若必須安裝應(yīng)有隔熱通風(fēng)措施。在潮濕、含有腐蝕性氣體的環(huán)境中安裝時(shí)必須做好防潮及隔離措施。外因?yàn)殡娫肼晻?huì)干擾傳感器的正確測(cè)量,因此安裝位置要遠(yuǎn)離大功率變壓器、電機(jī)等干擾設(shè)備。 2.正確設(shè)定參數(shù) 流量積算儀具有良好的全中文界面,以方便用戶操作。正確進(jìn)行參數(shù)設(shè)定是保證計(jì)量精度的前提。測(cè)量介質(zhì)選擇空氣,因?yàn)閷?duì)高壓風(fēng)的體積流量計(jì)量不需要壓力溫度補(bǔ)償,因此測(cè)量信號(hào)設(shè)置為工作狀態(tài)下的體積流量輸入信號(hào)選擇頻率瞬時(shí)流量的單位默認(rèn)為m³/h不需要用戶設(shè)定。1.制定氣體流量計(jì)定期清理表內(nèi)液體的制度 為保障旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量的準(zhǔn)確性,降低故障概率,在實(shí)際的運(yùn)行與使用過(guò)程中,要進(jìn)行計(jì)定期進(jìn)行流量計(jì)各個(gè)部件的清理,尤其是要清理氣體流量計(jì)內(nèi)的無(wú)關(guān)液體,相關(guān)部門需結(jié)合其具體的使用情況,確定最佳的清理周期,應(yīng)用恰當(dāng)?shù)那謇矸椒?保障清理的效果.2.及時(shí)更換氣體流量計(jì)漩渦發(fā)生體 漩渦發(fā)生體如果在使用的過(guò)程中出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象,同樣會(huì)影響計(jì)量精度.因此,這就要求在日常的維護(hù)過(guò)程中,需要定期進(jìn)行氣體流量計(jì)漩渦發(fā)生體的定期更換.通常情況下,漩渦發(fā)生體的損壞主要是由于氣中含有細(xì)小泥沙等雜物,這些雜物會(huì)在流量計(jì)的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)螺旋體產(chǎn)生一定的沖擊,進(jìn)而導(dǎo)致傳感器出現(xiàn)故障,這種情況下,就需要保障氣中不存在任何無(wú)關(guān)的雜物,及時(shí)清理流量計(jì)螺旋體,避免其他雜質(zhì)、硬物造成的沖擊與損壞.3.現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓力系數(shù)調(diào)節(jié) 對(duì)每臺(tái)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)而言,在出廠的過(guò)程中,都存在固定壓力與溫度系數(shù),如果在實(shí)際的計(jì)量過(guò)程中,額定壓力高于介質(zhì)壓力時(shí),流量計(jì)的計(jì)量結(jié)果會(huì)與實(shí)際存在較大的偏差,甚至無(wú)法正常顯示.因此,在實(shí)際的計(jì)量工作中,需結(jié)合介質(zhì)壓力等參數(shù),可以進(jìn)行壓力系數(shù)的調(diào)節(jié)與控制.4.加強(qiáng)計(jì)量器的管理 機(jī)械干擾是旋進(jìn)旋渦流量計(jì)最常見(jiàn)的故障,在實(shí)際的使用過(guò)程中,為了避免這些故障的出現(xiàn),相關(guān)人員需要加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)的管理,在安裝的過(guò)程中,要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的安裝規(guī)范,保障流量計(jì)前后良好的固定性,在操作的過(guò)程中,避免出現(xiàn)各種不當(dāng)?shù)牟僮餍袨? 氣體渦輪流量計(jì)準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0級(jí),在音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)絕大多數(shù)不合格的問(wèn)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(guò)對(duì)基表的檢測(cè)與高頻脈沖輸出的檢測(cè),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(guò)對(duì)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(cè)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(guò)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(cè)時(shí)間的延長(zhǎng),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(duì)氣體渦輪流量計(jì)進(jìn)行檢測(cè),表2為該臺(tái)氣體渦輪流量計(jì)的高頻輸出誤差。 通過(guò)表2可以發(fā)現(xiàn)在恒溫后的檢測(cè)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(guò)0.3%,但實(shí)際檢測(cè)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(cè),所用噴嘴未改變,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。 從表3可以發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有對(duì)儀表經(jīng)過(guò)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(cè)的誤差發(fā)生了較大的偏移。通過(guò)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(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。 通過(guò)恒溫后的氣體渦輪流量計(jì)的示值誤差與最開(kāi)始檢測(cè)的誤差相接近,說(shuō)明溫度變化對(duì)儀表的誤差產(chǎn)生了較大的影響。通過(guò)對(duì)送檢用戶的詢問(wèn),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(cè)之前進(jìn)行了短時(shí)間恒溫,但表體溫度仍然較低。蒸汽流量測(cè)量從測(cè)量技術(shù)上分為兩類:一類為過(guò)熱蒸汽和高干度(干度x=0.9以上)的飽和蒸汽;另一類為低干度飽和蒸汽.前一類可以作為單相流體處理,而后一類則為兩相流。由于目前所有的流量計(jì)只適用于單相流體,因此,低干度飽和蒸汽尚需進(jìn)行深入研究。 常用的流量計(jì)有: 差壓式流量計(jì)。該流量計(jì)目 前仍是測(cè)量蒸汽流量的主要儀表,為適應(yīng)需要在技術(shù)上也有了新的發(fā)展.比如把節(jié)流裝置. 差壓變送器及三閥組組成一體式節(jié)流流量計(jì),該流量計(jì)解決了差壓信號(hào)管路易出故障的缺點(diǎn).還有采用定值節(jié)流件,用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴代替標(biāo)準(zhǔn)孔板,因?yàn)閲娮旌涂装逑啾容^,噴嘴的流出系數(shù)穩(wěn)定,不會(huì)因?yàn)檫吘変J角變鈍使流出系數(shù)發(fā)生變化,壓損也比孔板低,一般在同樣流量及值(孔板孔徑與管道直徑之比)時(shí),壓損為孔板的 30%~50%。 渦街流量計(jì)測(cè)量中溫,即 200℃以下應(yīng)用于蒸汽測(cè)量已趨于成熟,是目 前用于蒸汽測(cè)量的常規(guī)流量計(jì).但是,應(yīng)注意低干度介質(zhì)將使其儀表系數(shù)偏離檢測(cè)值而增大測(cè)量誤差。 均速管流量計(jì).分流旋翼式流量計(jì)一般在準(zhǔn)確度要求不太高的內(nèi)部管理分配上應(yīng)用,主要是因?yàn)槭褂梅奖?價(jià)格便宜.通常適用于中小流量蒸汽的測(cè)量。 應(yīng)變式新型靶式流量計(jì),其結(jié)構(gòu)由測(cè)量管.靶板.力傳感器. 信號(hào)處理單元組成.力傳感器為應(yīng)變計(jì)式傳感器,信號(hào)處理顯示可以就地直讀顯示或輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào).力傳感器由筒式彈性體和力應(yīng)變片組成,可以是內(nèi)貼式和外貼式兩種.當(dāng)彈性體在力作用下發(fā)生形變時(shí),它破壞了由力應(yīng)變片組成的電橋的平衡,產(chǎn)生與流量成平方關(guān)系的電信號(hào).其工作原理是在恒定截面直管段中設(shè)置—個(gè)與流束方向相垂直的靶板,流體沿靶板周圍通過(guò)時(shí),靶板受到推力的作用,推力的大小與流體的動(dòng)能和靶板的面積成正比。在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),流過(guò)流量計(jì)的流量與靶板受到的力成正比.靶板所受的力由力傳感器檢出。 靶板受力經(jīng)力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成電流信號(hào)(4~20)mA或氣壓信號(hào)(20~100)kPa輸出,輸出信號(hào)與流量的關(guān)系可根據(jù)計(jì)算公式確定.這種應(yīng)變式新型靶式流量計(jì)在蒸汽測(cè)量中具有比較優(yōu)越的應(yīng)用前景,適用于中小流量蒸汽的測(cè)量。電磁流量計(jì)是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)儀表,在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)顯示的同時(shí),可輸出標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào),供記錄、調(diào)節(jié)、控制使用,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)自動(dòng)控制,并可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳送。電磁流量計(jì)具有精度高、靈敏度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在供水企業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景,特別是在大口徑、安裝環(huán)境好的工廠、居民區(qū)等場(chǎng)所,雖然智能電磁流量計(jì)的使用已經(jīng)非常成熟。但是,仍有一些問(wèn)題需要注意。一、信號(hào)傳輸問(wèn)題: 一體式智能電磁流量計(jì)在區(qū)域管網(wǎng)中運(yùn)行時(shí),可以為城市供水調(diào)度提供一定的決策信息。因此,用戶對(duì)電磁流量信號(hào)的實(shí)時(shí)性和連續(xù)性提出了更高的要求。如果智能電磁流量計(jì)能完成儀器本身信號(hào)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換和無(wú)線傳輸,減少數(shù)據(jù)采集的兼容或相互轉(zhuǎn)換等困擾,那將為企業(yè)的使用提供便利,也將為儀表的推廣應(yīng)用增加更大的優(yōu)勢(shì)。二、電源問(wèn)題: 目前電磁流量計(jì)不自帶電源,造成了室外安裝不方便,一旦斷電,將造成用作結(jié)算水表的流量計(jì)數(shù)據(jù)缺失,這樣對(duì)其斷電時(shí)段缺失水量的計(jì)量與推算也就提出了新的問(wèn)題。若電磁流量計(jì)能自帶電源,就能從根本上解決這一問(wèn)題,也將促進(jìn)其在結(jié)算水表中的推廣應(yīng)用。三、防雷問(wèn)題: 一體式智能電磁流量計(jì)在雷雨天氣覆蓋較廣的地區(qū)防雷是個(gè)重要的工作。在嚴(yán)格做好接地、電源保護(hù)后,在空曠地區(qū)安裝的電磁流量計(jì)被雷擊的概率還是很高。所以簡(jiǎn)單有效的辦法是提高流量計(jì)自身的防雷性能,如不能根本性解決,則應(yīng)對(duì)其內(nèi)部電路進(jìn)行分離保護(hù),這樣即使雷擊損壞,也能降低更換成本。 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(cè)量。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)可以對(duì)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(cè)量結(jié)果進(jìn)行模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)或數(shù)字脈沖信號(hào)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(cè)量?jī)x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(jiàn)圖1)。旋渦的釋放頻率與流過(guò)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(guò)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(wú)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(guò)測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度Ʋ,再由公式 求出流體流過(guò)渦街流量計(jì)的流量q。(式中A為流體流過(guò)旋渦發(fā)生體的截面積。)1、測(cè)量管、法蘭、浮子的材料選擇 針對(duì)酒精、乙醛流量測(cè)量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作測(cè)量管、法蘭、浮子;針對(duì)粗醋酸、冰醋酸的流量測(cè)量,由于其腐蝕性強(qiáng),則測(cè)量管內(nèi)部接觸被測(cè)介質(zhì)的所有部位和浮子均要襯聚四氟乙烯材料,測(cè)量管、法蘭采用1Cr18NigTi材料。 2.金屬管浮子流量計(jì)和口徑的計(jì)算與選擇(針對(duì)液體流量測(cè)量) (1)當(dāng)工藝專業(yè)提出液體體積流量Qva,我們用下式計(jì)算系數(shù)FV: 其中:ρs是所選擇浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被測(cè)量介質(zhì)的密度(g/cm3)。(2)根據(jù)以上計(jì)算得到的系數(shù)FV,我們可以得到對(duì)于液體用水標(biāo)校時(shí)的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的流量表可選擇出QV(水)所對(duì)應(yīng)的金屬管浮子流量計(jì)的口徑、浮子號(hào)。 (4)按此浮子號(hào)的量程值除以系數(shù)FV得出介質(zhì)的流量范圍QN,刻度可在0.9QN至1.1QN選擇。 (5)舉例說(shuō)明。原始技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,計(jì)算結(jié)果及選擇見(jiàn)表2。 3.現(xiàn)場(chǎng)顯示及遠(yuǎn)傳的選擇 現(xiàn)場(chǎng)顯示選用M7,指示實(shí)際狀態(tài)下流體的瞬時(shí)流量值/小時(shí)。 遠(yuǎn)傳型式可選用Es-電遠(yuǎn)傳輸出4~20mA,亦可選用EX-本安防爆遠(yuǎn)傳輸出4~20mA。 4.顯示儀表選擇 選擇流量積算儀,它具有瞬時(shí)流量顯示和比例累積流量積算功能。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。德國(guó)VSERS100流量計(jì)資料對(duì)于"徑向"型單聲道超聲波流量計(jì),流量修正系數(shù)K定義為沿超聲流量計(jì)信號(hào)傳播聲道上的線平均流速Lv與管道截面平均流速Sv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(duì)于流量修正系數(shù)的分析是基于流量計(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(zhǎng)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(duì)超聲波流量計(jì)的測(cè)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。作為一種用于測(cè)量流量的儀表,渦街流量計(jì)與流量積算儀表放在一起用就能對(duì)液體流量和總量進(jìn)行測(cè)量,并且還能用于很多其他的行業(yè),給其他領(lǐng)域也帶來(lái)了一定的好處。 現(xiàn)如今,渦街流量計(jì)已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,作用也越來(lái)越重要,如果在渦街流量計(jì)使用過(guò)程中反映出測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,首先要做的就是判斷是那個(gè)方面的不正確導(dǎo)致了流量的誤差,下面,蘇川儀表和大家一起探討關(guān)于渦街流量計(jì)測(cè)量誤差的原因分析:1、溫度對(duì)測(cè)量的影響:溫度對(duì)一般的流量計(jì)測(cè)量介質(zhì)都會(huì)有影響,溫度高低影響了介質(zhì)的密度,粘度等等,這些都會(huì)讓測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確,出現(xiàn)誤差。 消除此影響一般是對(duì)K系數(shù)進(jìn)行修正,目前一些廠家的流量計(jì)已對(duì)溫度的影響在軟件中進(jìn)行固定溫度修正和實(shí)時(shí)溫度修正。2、選型方面的問(wèn)題:實(shí)際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑,以提高測(cè)量精度,例如,一條渦街管線設(shè)計(jì)上供幾個(gè)設(shè)備使用,由于工藝部分設(shè)備有時(shí)候不使用,造成目前實(shí)際使用流量減小。 渦街流量計(jì)實(shí)際使用造成原設(shè)計(jì)選型口徑過(guò)大,相當(dāng)于提高了可測(cè)的流量下限,工藝管道小流量時(shí)指示無(wú)法保證,流量大時(shí)還可以使用,因?yàn)槿绻匦赂脑煊袝r(shí)候難度太大,工藝條件的變動(dòng)只是臨時(shí)的,可結(jié)合參數(shù)的重新整定以提高指示準(zhǔn)確度。3、參數(shù)整定方向的原因:產(chǎn)品參數(shù)錯(cuò)誤導(dǎo)致儀表指示有誤。參數(shù)錯(cuò)誤使得二次儀表滿度頻率計(jì)算錯(cuò)誤,滿度頻率相差不多的使得指示長(zhǎng)期不準(zhǔn),實(shí)際滿度頻率大干計(jì)算的滿度頻率的使得指示大范圍波動(dòng),無(wú)法讀數(shù)。而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的確定,通過(guò)重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù),解決了此類問(wèn)題。 渦街流量計(jì)作為一種高精度的儀器,不僅僅是在制造和使用的過(guò)程中需要嚴(yán)格遵守其要求,在后期的保養(yǎng)中也必須特別注意才能不使流量計(jì)提前退休。德國(guó)VSERS100流量計(jì)資料容積式流量計(jì)主要用來(lái)測(cè)量不含固體雜質(zhì)的高粘度液體,例如油類、冷凝液、樹(shù)脂和液態(tài)食品等粘稠流體的流璧,而且測(cè)量準(zhǔn)確,精度可達(dá)士0.2%,而其他流量計(jì)很難測(cè)量高粘度介質(zhì)的流量。橢圓齒輪流量計(jì)是最常用的一種容積式流量計(jì).如圖3-13所示。1.工作原理 橢圓齒輪流量計(jì)的測(cè)量部分是由兩個(gè)互相嚙合的橢圓形齒輪A和B以及軸、殼體等組成。橢圓齒輪與殼體之間形成測(cè)量室。如圖3-14所示。 當(dāng)被測(cè)流體流經(jīng)橢圓齒輪流量計(jì)時(shí),由于要克服儀表阻力必然引起壓力損失,從而在其人口和出口之間產(chǎn)生壓力差 . 在此壓力差的作用下,產(chǎn)生作用力矩使橢圓齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) . 由于 P1>P2,P1、P2共同作用產(chǎn)生的合力矩使A輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng). 而B輪上的合力矩為零,此時(shí)A輪帶動(dòng) B 輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).A為主動(dòng)輪.B為從動(dòng)輪. 在圖3-14(b) 所示中間位置時(shí),A輪和B輪都為主動(dòng)輪.在圖3-14(c)所示位置時(shí),A輪上的合力矩為零,而B輪上的合力矩最大.B 輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)B為主動(dòng)輪 .A 為從動(dòng)輪。如此循環(huán)往復(fù),將被測(cè)介質(zhì)以橢圓齒輪與殼體之間的月牙形容積為單位,依次由進(jìn)口排至出口。橢圓齒輪流量計(jì)旋轉(zhuǎn)一周排出的被測(cè)介質(zhì)體積量是月牙形容積的 4 倍。橢圓齒輪流量計(jì)的體積流量Q為:Q=4nv2(3-7)式中:n為橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)速度;V2為橢圓齒輪與殼體間形成的月牙形測(cè)量室的容積。2.使用特點(diǎn) 橢圓齒輪流量計(jì)適用于潔凈的高粘液體的流量測(cè)量,其測(cè)量精度高,壓力損失小,安裝使用方便,可以不需要直管段。但被測(cè)介質(zhì)中不能含有固體顆粒,更不能夾雜機(jī)械物,否則會(huì)引起齒輪磨損甚至損壞。所以為了保護(hù)流量計(jì),必須加裝過(guò)濾器。 橢圓齒輪流盤計(jì)在啟用或停運(yùn)時(shí),應(yīng)緩慢開(kāi)、關(guān)閥門,否則易損壞齒輪,另外,流量計(jì)的溫度變化不能太劇烈,否則會(huì)使齒輪卡死。電磁流量計(jì)中通常采用兩類基本的勵(lì)磁波形,一種是方波,另一種是正弦波。在正弦波勵(lì)磁模式下,可以有效的降低流體介質(zhì)對(duì)電極的極化作用,能直接波。在正弦波勵(lì)磁模式下,可以有效的降低流體介質(zhì)對(duì)電極的極化作用,能直接測(cè)量管道產(chǎn)生巨大的渦流損耗和磁滯損耗,同時(shí)也給測(cè)量帶來(lái)由電磁感應(yīng)引起的同相和正交干擾。在方波勵(lì)磁模式下,由于電極會(huì)出現(xiàn)極化現(xiàn)象,導(dǎo)致采集的感應(yīng)電壓信號(hào)不夠準(zhǔn)確。方波勵(lì)磁模式中,在測(cè)量非導(dǎo)電液體時(shí),相對(duì)較高的勵(lì)磁頻率,比如10Hz到200Hz,可以用來(lái)獲得好的動(dòng)態(tài)特性或者獲得合理的信噪比,但是這種勵(lì)磁方式有一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,其變壓器效應(yīng)會(huì)引起流量計(jì)的零點(diǎn)漂移并影響測(cè)量精度。 為了避免以上極化現(xiàn)象和變壓器效應(yīng),減少干擾,本文研究中采用了一種三值方波勵(lì)磁方式,如圖4-5所示,線圈的勵(lì)磁信號(hào)有正、零和負(fù)三種值。 本文采用固態(tài)繼電器和直流電源的方式產(chǎn)生三值方波勵(lì)磁電壓,其結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。 在該電磁流量計(jì)勵(lì)磁方案中,使用LabJackU12控制輸出三值方波的模擬量電壓信號(hào),通過(guò)4個(gè)固態(tài)繼電器組成的開(kāi)關(guān)系統(tǒng),直接作用到勵(lì)磁線圈上。
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