德國(guó)VSEVHM02-2/流量計(jì)中國(guó)同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng):1.從經(jīng)濟(jì)方面考慮購(gòu)置流量計(jì)的費(fèi)用 購(gòu)置流量計(jì)時(shí)應(yīng)比較不同類型流量計(jì)對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的影響.例如,范圍度小的流量計(jì)比范圍度寬的流量計(jì)在相同測(cè)量范圍下,需要多臺(tái)流量計(jì)并聯(lián)和多條管線才能覆蓋,因此除流量計(jì)外還需增加許多輔助設(shè)備(如閥門、管線附件等).雖然表面上看流量計(jì)費(fèi)用少了,但是其他費(fèi)用則增加了,兩者加起來(lái)也許并不合算.例如,安裝孔板流量計(jì)加上差壓計(jì)的費(fèi)用相對(duì)便宜,但組成測(cè)量回路包括孔板的固定附件等其他費(fèi)用,可能超過(guò)基本件費(fèi)用很多.2.安裝費(fèi)用 在購(gòu)置流量計(jì)時(shí),不僅要考慮流量計(jì)的購(gòu)置費(fèi),還需考慮其他費(fèi)用,如附件購(gòu)置費(fèi)、安裝調(diào)試費(fèi)、維護(hù)和定期檢測(cè)費(fèi)、 運(yùn)行費(fèi)和備用件費(fèi).例如,許多流量計(jì)使用時(shí)應(yīng)配備比較長(zhǎng)的上游直管段以保證其測(cè)量性能.因此,正確的安裝需要額外布置管道或備有旁路管道作定期維護(hù).所以安裝費(fèi)應(yīng)多方面考慮,例如,還應(yīng)包括運(yùn)行所需的截止閥、過(guò)濾器等輔助費(fèi)用等.3.運(yùn)行費(fèi)用 流量計(jì)運(yùn)行費(fèi)用主要是工作時(shí)能量消耗,包括電動(dòng)儀表內(nèi)部電力消耗或氣動(dòng)儀表的氣源耗能以及在測(cè)量過(guò)程中推動(dòng)流體通過(guò)儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測(cè)量產(chǎn)生壓力損失的泵送能耗費(fèi)等.比如差壓式流量計(jì)產(chǎn)生的差壓,很大一部分不可恢復(fù); 容積式流量計(jì)和渦輪流量計(jì)也具有相當(dāng)阻力.只有全通道、無(wú)阻礙的電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì)此費(fèi)用基本為零.插入式流量計(jì)由于用于大管徑阻塞比小,其壓力損失亦可忽略.據(jù)測(cè)算,管徑為lOOmm的差壓式孔板流量計(jì)1年泵送能耗費(fèi)與流量計(jì)購(gòu)置費(fèi)相當(dāng), 如果換用電磁流量計(jì),其購(gòu)置費(fèi)僅相當(dāng)于4年多差壓式孔板流量計(jì)的能耗費(fèi).可想而知,管徑越大,泵送能耗費(fèi)占總費(fèi)用的比例越高.一般認(rèn)為超過(guò)5000mm的流量計(jì)應(yīng)盡可能選用低壓損和無(wú)壓損的流量計(jì).例如,供水工程通常采用低壓損的文丘里管等差壓式傳統(tǒng)流量計(jì),而極少用孔板,現(xiàn)在則更新為電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì).4.檢測(cè)費(fèi)用 檢測(cè)費(fèi)用應(yīng)根據(jù)流量計(jì)的檢定周期決定.一般用于貿(mào)易結(jié)算的原油或成品油的檢測(cè),常在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)體積管對(duì)流量計(jì)進(jìn)行在線檢定.5.維護(hù)費(fèi)用和備用件費(fèi)用等 維護(hù)費(fèi)用為流量計(jì)投入使用后保持測(cè)量系統(tǒng)正常工作所需費(fèi)用,主要包括維護(hù)費(fèi)和備用件費(fèi).有運(yùn)動(dòng)部件的流量計(jì)需進(jìn)行較多維護(hù)工作,如定期調(diào)換易磨損軸承、軸、轉(zhuǎn)輪、傳動(dòng)齒輪等;沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的流量計(jì)也需進(jìn)行檢視,如最普通的用幾何測(cè)量法檢查差壓式流量計(jì).備用件費(fèi)用會(huì)隨著流量計(jì)性能提高的程度而增加.選用流量計(jì)時(shí)應(yīng)考慮同時(shí)增加備用件的購(gòu)置費(fèi)用,尤其是從國(guó)外進(jìn)口的流量計(jì),有時(shí)常會(huì)因易損備件的購(gòu)置問(wèn)題而替換整臺(tái)流量計(jì).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(lái)越廣了,智能電磁流量計(jì)的測(cè)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(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律:導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)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(shì),測(cè)量流量時(shí),導(dǎo)電性液體以速度V流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng),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(hào)通過(guò)二個(gè)或二個(gè)以上與液體直接接觸的電極撿出,并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器通過(guò)智能化處理,然后LCD顯示或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4~20ma和0-1khz輸出。這樣,智能電磁流量計(jì)就能測(cè)出導(dǎo)電流體的流量了。 我們?cè)陔姶帕髁坑?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(cè)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(chǎng),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(shì),電極的作用就是測(cè)量這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),所以測(cè)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(chǎng)的那段金屬管道也與液體相接觸,電磁流量計(jì)所測(cè)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(shì)導(dǎo)走使電磁流量計(jì)無(wú)法測(cè)量電勢(shì)。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(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體的流量,也就是說(shuō)智能電磁流量計(jì)對(duì)于所測(cè)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(cè)量誤差直致不能使用,超過(guò)閾值即使有變化也可以測(cè)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(hào)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(wèn)題,低度蒸餾水為 10-5s/cm 也不存在問(wèn)題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過(guò)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(duì)增加電導(dǎo)率有利。對(duì)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(cè)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(cè)量。 根據(jù)所測(cè)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(lái)測(cè)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(duì)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(jí)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(guò)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(duì)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(guò)80℃,一般用于對(duì)耐磨要求比較高的工礦環(huán)境,如礦漿煤漿等介質(zhì)的測(cè)量。7.陶瓷材質(zhì) 陶瓷無(wú)疑是所有材質(zhì)中最好的,絕對(duì)的高端產(chǎn)品,唯一缺點(diǎn)就是價(jià)格不接地氣,制作過(guò)程復(fù)雜,對(duì)工藝要求極高,售價(jià)超高。實(shí)際應(yīng)用中,磁翻板液位計(jì)如果出現(xiàn)消磁現(xiàn)象,就不能正常使用。那么,消磁原因是什么?如果磁翻板液位計(jì)出現(xiàn)消磁現(xiàn)象應(yīng)如何處理呢?一、磁翻板液位計(jì)消磁的原因: 側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)的磁浮子在使用過(guò)程中磁浮子會(huì)有消磁現(xiàn)象,從而導(dǎo)致磁翻板液位計(jì)失效。一般來(lái)講,造成磁翻板液位計(jì)消磁的原因,主要有以下幾點(diǎn)1、硬磁材料的剩磁小于耦合臨界值。隨著時(shí)間變化,受自身因素的影響隨著時(shí)間的推移,硬磁材料的剩磁會(huì)出現(xiàn)小于耦合臨界值的現(xiàn)象。 2、高性能硬磁材料有氫脆現(xiàn)象。 3、使用溫度高于硬磁材料的居里溫度。二、磁翻板液位計(jì)消磁的處理: 針對(duì)導(dǎo)致磁翻板液位計(jì)消磁的原因,通常需要做到以下幾點(diǎn),以應(yīng)對(duì)磁翻板液位計(jì)的消磁現(xiàn)象。1、從設(shè)計(jì)方面看,要選用恰當(dāng)?shù)挠泊挪牧稀1热缭谶x用磁性材料時(shí),應(yīng)選用居里溫度高于使用溫度20%以上、能夠保證五年后剩磁超過(guò)臨界值的磁性材料。2、從生產(chǎn)方面看,加工磁浮子時(shí)應(yīng)注意:a.在磁浮子內(nèi)填充惰性氣體(如氬氣)。 b.在產(chǎn)品生產(chǎn)加工階段,焊接(氬弧焊)時(shí)應(yīng)注意采取降溫措施,以避免磁浮子的磁性材料處的溫度超過(guò)磁性材料的居里溫度。3、從使用方面看,用戶要做到以下幾點(diǎn): a.在訂貨時(shí),選用恰當(dāng)?shù)男吞?hào),達(dá)到使用溫度不超過(guò)磁翻板液位計(jì)的標(biāo)稱溫度; b.在使用中,應(yīng)對(duì)側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)的使用情況(能否正常工作)進(jìn)行隨時(shí)觀察,并注意記錄介質(zhì)的實(shí)際溫度。為保證超聲波流量計(jì)流量測(cè)量精度,選擇測(cè)量點(diǎn)時(shí)要求選擇流體流場(chǎng)均勻的部分,一般應(yīng)遵循下列原則:1、被測(cè)管道內(nèi)流體必須是滿管。2、選擇被測(cè)管道的材質(zhì)應(yīng)均勻質(zhì)密,易于超聲波傳播,如垂直管段(流體由下向上)或水平管段(整個(gè)管路中最低處為好)。3、安裝距離應(yīng)選擇上游大于10倍直管徑,下游大于5倍直管徑(注:不同儀器要求的距離會(huì)有所不同,具體距離以使用的儀器說(shuō)明書為準(zhǔn))以內(nèi)無(wú)任何閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段,測(cè)量點(diǎn)應(yīng)充分遠(yuǎn)離閥門、泵、高壓電、變頻器等干擾源。4、充分考慮管內(nèi)結(jié)垢狀況,盡量選擇無(wú)結(jié)垢的管段進(jìn)行測(cè)量。外夾式流量計(jì)傳感器安裝要點(diǎn) 時(shí)差式超聲波傳感器安裝方式有三種,分別是V法、Z法和W法,如圖3所示。 測(cè)量時(shí)采用何種安裝方式,儀器說(shuō)明書均有規(guī)定,但在邊界范圍一般比較模糊。如TFX1020P時(shí)差式超聲波流量計(jì):V型安裝法適用測(cè)量管徑25~400 ㎜,Z型安裝法適用測(cè)量管徑100~2540㎜,W型安裝法適用測(cè)量管徑65㎜以下小管。V型與Z型、V型與W型在適用測(cè)量管徑均有部分重疊,如遇此情況 則按下列原則選擇最佳安裝方式:V型安裝一般情況下是標(biāo)準(zhǔn)安裝方式,使用方便,測(cè)量準(zhǔn)確。當(dāng)被測(cè)管道很粗或由于被測(cè)流體濁度高、管道內(nèi)壁有襯里或結(jié)垢太 厚,造成V型安裝信號(hào)弱,儀表不能正常工作時(shí),選用Z型安裝。原因是使用Z型安裝時(shí),超聲波在管道中直接傳輸,沒(méi)有折射,信號(hào)衰耗小。W型安裝適于小管, 通過(guò)延長(zhǎng)超聲波傳輸距離的辦法來(lái)提高小管測(cè)量精度,如圖3(c),使用W型安裝時(shí),超聲波束在管內(nèi)折射三次,穿過(guò)流體四次。 流量傳感器安裝方式有兩種,分別是對(duì)稱安裝和同側(cè)安裝。對(duì)稱安裝適用于中小管徑(通常小于600㎜)管道和含懸浮顆粒或氣泡較少的液體;同側(cè)安裝適用于各種管徑的管道和含懸浮顆粒或氣泡較多的液體。外夾式超聲波流量計(jì)傳感器安裝要求1、剝凈測(cè)量點(diǎn)處附近保溫層和保護(hù)層,使用角磨砂輪機(jī)、銼、砂紙等工具將管道打磨至光亮平滑無(wú)蝕坑。要求:漆銹層磨凈,凸出物修平,避免局部凹 陷,光澤均勻,手感光滑圓潤(rùn)。需要特別注意,打磨點(diǎn)要求與原管道有同樣的弧度,切忌將安裝點(diǎn)打磨成平面,用酒精或汽油等將此范圍擦凈,以利于傳感器粘接。2、在水平管段上,兩個(gè)傳感器必須安裝在管道軸面的水平方向上,并且在軸線水平位置±45°的范圍內(nèi)安裝,以防止管內(nèi)上部流體不滿、有氣泡或下部有沉淀等現(xiàn)象影響正常測(cè)量,如圖5所示。3、傳感器安裝處和管壁反射處必須避開(kāi)接口和焊縫,如圖6所示。4、傳感器工作面與管壁之間保持有足夠的耦合劑,不能有空氣和固體顆粒,以保證耦合良好。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用傳熱原理,即流動(dòng)中的流體與熱源(流體中加熱的物質(zhì)或測(cè)量管外加熱體)之間熱量交換關(guān)系來(lái)測(cè)量流量的儀表,目前主要用于測(cè)量氣體。熱式流量?jī)x表用得最多有兩類,一是利用流動(dòng)流體傳遞熱量改變測(cè)量管壁溫度分布的熱傳導(dǎo)分布效應(yīng)的熱分布式流量計(jì),曾稱量熱式TMF;另外--類是利用熱消散(冷卻)效應(yīng)的金氏定律TMF又由于結(jié)構(gòu)上檢測(cè)元件伸入測(cè)量管內(nèi),也稱插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量計(jì)算如下: 如圖所示,插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)由兩個(gè)電阻溫度計(jì)組成傳感器,一個(gè)測(cè)溫探頭,感受流體溫度T2另一個(gè)電阻溫度計(jì)由電路加熱到溫度T1用來(lái)測(cè)量流體帶走的熱量變化,亦稱測(cè)速探頭。T1高于T2。并保持△T恒定,即△T=T1-T2。當(dāng)流體流經(jīng)傳感器時(shí),由于測(cè)速探頭的自身溫度T1高于測(cè)溫探頭感受的溫度即流體溫度T2,流體便帶走了測(cè)速探頭上的一部分熱量(高溫向低溫傳遞),使T1下降。電路為保持△T恒定,便增加對(duì)測(cè)速探頭的加熱功率,使△T=T1-T2恒定。流體帶走測(cè)速探頭.上多少熱量,電路便增加相應(yīng)數(shù)量的電功率,兩者之間存在著一個(gè)函數(shù)關(guān)系"。設(shè)對(duì)測(cè)速探頭的加熱功率為P1,流體的質(zhì)量流量為Q,則根據(jù)流體流過(guò)測(cè)速探頭時(shí)所帶走的熱量與對(duì)測(cè)速探頭的加熱功率相對(duì)應(yīng)的原理,得到下列關(guān)系式: 式(1)中,PocQ 因此,可以通過(guò)測(cè)量加熱功率P,來(lái)測(cè)量帶走這部分熱量的流體的質(zhì)量流量。由于帶走著部分熱量的是流體的分子,所以,測(cè)速探頭直接測(cè)量的是流體的質(zhì)量流速pv,此時(shí),只要乘上管道的橫截面積,就可以得到流體的質(zhì)量流量了。由于氣體流過(guò)探頭時(shí)帶走熱量和氣體的質(zhì)量流量成比例關(guān)系,也和探頭間溫差有關(guān),流量越大,兩探頭之間溫差越小,氣體質(zhì)量流量與溫差之間的聯(lián)系通過(guò)質(zhì)量流速ρv建立"。 式中:Qm-質(zhì)量流量,kg/s; Kv-測(cè)量頭儀表系數(shù); a-速度分布系數(shù); B一阻塞系數(shù); x-干擾系數(shù); A-儀表表體(測(cè)量管道)的內(nèi)橫截面積,m² ρv一質(zhì)量流速,kg/(m²·S)。 基于_上述原理,對(duì)于大管徑的流量測(cè)量來(lái)說(shuō),雖無(wú)相應(yīng)的大管徑標(biāo)定裝置來(lái)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定,但只要在標(biāo)準(zhǔn)口徑的標(biāo)定裝置.上測(cè)定相應(yīng)的質(zhì)量流速,也就可方便地測(cè)量出大管徑中流體的質(zhì)量流量了。 由熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)中于兩個(gè)傳感器都是用性能穩(wěn)定的金屬鉑材料通過(guò)特殊工藝密封在316L不銹鋼管或抗酸、堿腐蝕的K2760哈氏合金或鉑套管中制成,因此極為堅(jiān)固,并不會(huì)污染被測(cè)流體或受被測(cè)流體污染,且其抗腐蝕性能相當(dāng)好。渦街流量計(jì)是依據(jù)流體力學(xué)振動(dòng)現(xiàn)象中振動(dòng)頻率與流速的對(duì)應(yīng)關(guān)系工作。它對(duì)管道流速分布畸變、流動(dòng)脈動(dòng)及旋轉(zhuǎn)流十分敏感,同時(shí)由于其感.測(cè)元件為壓電晶體,各種機(jī)械振動(dòng)對(duì)輸出信號(hào)干擾較大,僅表抗振性差。因此現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求較高。 為了達(dá)到測(cè)量精度,渦街流量計(jì)必須保證一定的前后直管段,并盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥、半開(kāi)閥和.截止閥后安裝流量計(jì);測(cè)壓點(diǎn)和測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)分別在下游側(cè)距流量計(jì)中心線3.5D~5.5D和6D-8D;。 渦街流量計(jì)的表體安裝不良,如接管偏大、偏小、偏移有臺(tái)階)或墊片突入管道都會(huì)引起測(cè)量誤差。配管內(nèi)徑一般應(yīng)等于或略大于流量計(jì)的內(nèi)徑。如配管的實(shí)際內(nèi)徑略小于流量計(jì)的內(nèi)徑5%以內(nèi)),雖不會(huì)影響僅表的固有K系數(shù),但因流通面積突變引起表觀流速變化而產(chǎn)生附加測(cè)量誤差,這可以通過(guò)修正K系數(shù)來(lái)補(bǔ)償。修正后的儀表系數(shù)為K"=K(D2/D1)2式中:Dt-儀表實(shí)際內(nèi)徑;D2-配管實(shí)際內(nèi)徑。 當(dāng)測(cè)量容易汽化的液體或工作條件接近臨界狀態(tài)的液體時(shí),為防止氣穴現(xiàn)象出現(xiàn),設(shè)計(jì)安裝時(shí)必須確認(rèn)管道內(nèi)的最低壓力P',這樣才能保證渦街流量計(jì)正常工作。p由下式計(jì)算:p≥2.7△p+1.3po△p≈1.1x10-6ρv2 式中:p-管道內(nèi)流體絕對(duì)壓力,MPa;△p-流體在.發(fā)生體前后的壓差,MPa;po-在工作溫度下流體的飽和蒸汽壓,MPa;ρ--工作條件下流體的密度,kg/m³,V-流動(dòng)流體的流速,m/s.儀表使用中還要注意以下問(wèn)題:①安裝渦街流量計(jì)的位置要遠(yuǎn)離動(dòng)力設(shè)備和變化頻繁的閥門,如管線振動(dòng)較大,應(yīng)在流量計(jì)前、后2D處加裝固定支架以咸振;②如管道流體的流速不穩(wěn),可考慮在管線上增加穩(wěn)壓裝置或整流器來(lái)消除流速分布的不均勻現(xiàn)象;③由于壓電晶體的靈敏度隨溫度升高而大幅度下降,應(yīng)避免在測(cè)量高溫介質(zhì)(≤250℃),特別是高低溫頻繁變化的介質(zhì)中使用;④流量計(jì)的安裝位置應(yīng)避開(kāi)較強(qiáng)的熱源、電場(chǎng)及磁場(chǎng),盡量選擇較好的工作環(huán)境 氣體渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)量?jī)x表的一種,其傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)(圖1)主要由殼體、葉輪支架、軸承支架、葉輪軸、軸承葉輪、導(dǎo)流整流器、計(jì)數(shù)裝置組成。當(dāng)被檢測(cè)氣體經(jīng)過(guò)氣體渦輪流量計(jì)時(shí),氣體在導(dǎo)流整流器中被整流和加速,然后推動(dòng)葉輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn),葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和進(jìn)過(guò)流量計(jì)的流體流速成正比,通過(guò)一系列的減速,最后由計(jì)數(shù)裝置對(duì)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)進(jìn)行累加,達(dá)到流量計(jì)計(jì)量的目的。 但是通過(guò)多年的實(shí)踐發(fā)現(xiàn),儀表的精度除了受零部件加工精度的影響以外,和軸承選用也有很大的關(guān)系,儀表要想保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行,軸承必須有足夠的使用壽命,但是,對(duì)于進(jìn)行維修和維護(hù)的儀表進(jìn)行故障統(tǒng)計(jì)分析,大多是由于軸承的失效造成了儀表的損壞,對(duì)其進(jìn)行受力分析(圖2)表明,傳統(tǒng)型的流量計(jì)結(jié)構(gòu)在軸承的設(shè)計(jì)方面是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。 葉輪受到氣流的沖擊,氣流對(duì)葉輪除了產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的推力外,還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于葉輪的推力F推力,為了維持平衡,固定軸承會(huì)受到一個(gè)由軸承支架提供的反作用力F反推力。固定軸承為了支撐葉輪及軸系本身的重力會(huì)受到-個(gè)壓力N反推力,浮動(dòng)軸承由于阻止葉輪以固定軸承為支點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)會(huì)得到一個(gè)壓力T",因此,固定軸承處在一個(gè)最惡劣的工作環(huán)境之下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn),在缺少潤(rùn)滑的情況下,固定軸承的使用壽命大打折扣。特別是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,垂直于葉輪的推力F推力也會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的提高而提高,固定軸承的使用狀況隨之更加惡化。事實(shí)也正是如此,在維修的氣體渦輪流量計(jì)中,離葉輪較近的固定軸承損壞幾乎占到了100%,軸承最后只剩下了內(nèi)圈外圈,葉輪也因此波及,儀表不得不進(jìn)行關(guān)鍵部件的更換,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行排除還好,如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成經(jīng)濟(jì)上的損失我們將無(wú)法彌補(bǔ)。為了改善固定軸承的使用環(huán)境,軸承所承受的支撐力我們無(wú)法改變,但是,我們可以想辦法改善固定軸承所受到的反作用力F反推力,因此,引入了氣體推力軸承的設(shè)計(jì)。流量積算儀主要用于各種液體、蒸汽、天然氣及其他氣體的流量測(cè)量。由于流量積算儀功能多,使用非常復(fù)雜,使用時(shí)容易出現(xiàn)問(wèn)題。一、設(shè)置中易出現(xiàn)的問(wèn)題1.介質(zhì)及介質(zhì)狀態(tài)的設(shè)置(1)錯(cuò)誤地設(shè)置介質(zhì),例如,當(dāng)介質(zhì)為蒸汽時(shí),設(shè)置為空氣。(2)錯(cuò)誤地設(shè)置介質(zhì)狀態(tài),例如,當(dāng)蒸汽狀態(tài)為過(guò)熱蒸汽時(shí),設(shè)置為飽和蒸汽。2.流量信號(hào)輸入的設(shè)置 一般為頻率信號(hào)輸入,也有模擬信號(hào)輸入。容易出現(xiàn)的問(wèn)題是輸入錯(cuò)誤的信號(hào),如本應(yīng)輸入頻率信號(hào)卻輸入了模擬信號(hào),或本應(yīng)輸入模擬信號(hào)卻輸入了頻率信號(hào)。3.溫度、壓力信號(hào)輸入的設(shè)置 溫度信號(hào)輸入一般是模擬信號(hào),可以設(shè)置為(4~20)mA電流信號(hào)、(0~l0)mA電流信號(hào)、(1~5)V電壓信號(hào)、Pt100鉑電阻信號(hào)。容易出現(xiàn)的問(wèn)題是設(shè)置了錯(cuò)誤的信號(hào),如本應(yīng)設(shè)置模擬信號(hào)卻設(shè)置了頻率信號(hào),或本應(yīng)設(shè)置鉑電阻信號(hào)卻設(shè)置了(4--20)mA電流信號(hào)。 壓力信號(hào)輸入一般是模擬信號(hào),可以設(shè)置為(4--20)mA電流信號(hào)、(0~10)mA電流信號(hào)、(1~5)V電壓信號(hào)。容易出現(xiàn)的問(wèn)題是設(shè)置了錯(cuò)誤的信號(hào),如本應(yīng)設(shè)置(1~5)V信號(hào)卻設(shè)置了(4~20)mA電流信號(hào)。4.配套流量計(jì)的設(shè)置 通常可以設(shè)置為孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、渦輪流量計(jì)。由于流量計(jì)原理不同,因此,在流量積算儀的流量計(jì)算中.不同類型的流量計(jì)有不同的算法,如果流量計(jì)選型錯(cuò)誤,則流量計(jì)算必然出錯(cuò)。5.溫壓補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置 應(yīng)用在蒸汽介質(zhì)流量計(jì)量時(shí),需進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。例如一臺(tái)流量積算儀,當(dāng)用于過(guò)熱蒸汽時(shí).需要同時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償;當(dāng)用于飽和蒸汽時(shí),由于一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,只能對(duì)其中一個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,只選擇溫度補(bǔ)償或只選擇壓力補(bǔ)償。如果應(yīng)用在天然氣介質(zhì)流量計(jì)量中.需同時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償。6.輸入信號(hào)范圍的設(shè)置 溫度輸入信號(hào)、壓力輸入信號(hào)、流量輸入信號(hào)分別設(shè)置自己的測(cè)量范圍,流量積算儀設(shè)置的流量測(cè)量范圍、溫度測(cè)量范圍、壓力測(cè)量范圍應(yīng)分別大于現(xiàn)場(chǎng)的流量范圍、溫度范圍、壓力范圍。例如,設(shè)置最大流量1O00m3/h,但實(shí)際測(cè)量流量為2000m3/h,超過(guò)了積算儀中設(shè)置的流量測(cè)量范圍,則流量計(jì)算出錯(cuò)。二、接線時(shí)易出現(xiàn)的問(wèn)題 對(duì)于不同的輸入信號(hào).需要選擇不同的接線端子。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于操作比較復(fù)雜,接線時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如流量積算儀使用在飽和蒸汽下,流量積算儀內(nèi)部設(shè)置為溫度補(bǔ)償,而在實(shí)際接線時(shí)將壓力輸入信號(hào)作為補(bǔ)償信號(hào)接到流量積算儀,造成接線錯(cuò)誤,從而造成流量計(jì)算錯(cuò)誤。 綜上所述.要正確使用流量積算儀,需要專業(yè)人員嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)操作條件進(jìn)行設(shè)置和接線,以保證流量積算儀的正確使用;同時(shí),流量計(jì)量人員應(yīng)按照用戶要求.模擬流量積算儀現(xiàn)場(chǎng)使用條件進(jìn)行流量積算儀的檢測(cè)。簡(jiǎn)單幾招解決渦輪流量計(jì)不準(zhǔn)1、水源脈動(dòng)流影響流量波動(dòng)性比較大。 解決辦法:增加泵和渦輪流量計(jì)之間的直管道距離,使流量穩(wěn)定。2、渦輪流量計(jì)安裝位置離閥門或彎管位置太近,當(dāng)原料經(jīng)過(guò)閥門或彎管部分,造成流量波動(dòng)。 解決辦法:此時(shí)應(yīng)該遠(yuǎn)離閥門和彎管位置,保證一定的前后直管段是解決問(wèn)題的好方法。3、渦輪流量計(jì)附近有電機(jī),變頻器,強(qiáng)電流之類的干擾源。 解決辦法:流量計(jì)儀表接地,或加濾波電容。如果問(wèn)題還是解決不了,最好的辦法就是遠(yuǎn)離干擾源。4、渦輪流量計(jì)無(wú)流量顯示:首先檢查線路是否存在問(wèn)題,如信號(hào)線脫落,有斷線等。將傳感器和信號(hào)放大器分離,信號(hào)放大器與儀表連接,用鐵質(zhì)金屬在取信號(hào)的放大器底部距離2~3mm距離來(lái)回劃動(dòng),如儀表有顯示,則說(shuō)明顯示部分無(wú)問(wèn)題。 解決辦法:請(qǐng)將流量傳感器從管道卸下,檢查流量計(jì)葉輪是否被纏住或葉輪出現(xiàn)破損現(xiàn)象。5、流量計(jì)顯示流量比實(shí)際流量小:一般造成這個(gè)問(wèn)題的原因是葉輪旋轉(zhuǎn)不滑快或葉片斷裂。 解決辦法:將流量計(jì)從管道拆除,檢查流量計(jì)是否被纏住或有破損現(xiàn)象。6、渦輪流量計(jì)顯示誤差比較大:首先檢查流量傳感器系數(shù)即K值和儀表其他參數(shù)是否設(shè)置正確;有條件的情況下,用電子秤進(jìn)行實(shí)際標(biāo)定校準(zhǔn)。 解決辦法:如流量重復(fù)性差或根本無(wú)法校準(zhǔn),可與供貨商聯(lián)系。德國(guó)VSEVHM02-2/流量計(jì)中國(guó)1.計(jì)量原理 流體通過(guò)渦輪流量計(jì)時(shí),流速被轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速再被轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號(hào),最后在計(jì)數(shù)器上進(jìn)行顯示和累計(jì)。目前,絕大多數(shù)渦輪流量計(jì)都為一體化智能流量計(jì),除上述機(jī)械計(jì)量部分外,還包括1臺(tái)體積計(jì)算儀,依據(jù)實(shí)測(cè)工況流量、取壓口實(shí)測(cè)壓力、測(cè)溫口實(shí)測(cè)溫度及內(nèi)部設(shè)定的一些固定參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,將工況體積轉(zhuǎn)換為可貿(mào)易交接的天然氣體積,其原理如圖1所示。2換算原理2.1工作條件下的體積流量計(jì)算實(shí)用公式工作條件下的體積流量計(jì)算實(shí)用公式如式(1)所示:式(1)中,qf為工作條件下的體積流量,m3/s;f為輸出工作頻率,Hz,由頻率計(jì)采集;k為系數(shù),m-³,可按流量計(jì)銘牌給定值。2.2標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量換算實(shí)用公式標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量換算實(shí)用公式如式(2)所示:式(2)中,qn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量,m3/s;pf為工作條件下的絕對(duì)靜壓力,MPa;pn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的絕對(duì)靜壓力,MPa;Tn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的熱力學(xué)溫度,K;Tf為工作條件下的氣體絕對(duì)溫度,K;Zn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的氣體壓縮因子;Zf為工作條件下的氣體壓縮因子。 工作條件下的壓力和溫度的準(zhǔn)確度取決于測(cè)量?jī)x表。標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的絕對(duì)靜壓力為101.325kPa,熱力學(xué)溫度為293.15K。輸出工作頻率由頻率計(jì)采集得到。在不考慮渦輪流量計(jì)測(cè)量誤差的基礎(chǔ)上,研究范圍可進(jìn)一步縮小,可主要從天然氣組分對(duì)計(jì)量的影響和脈動(dòng)流對(duì)計(jì)量的影響兩方面進(jìn)行研究。1.始動(dòng)比較低,量程比較寬 為滿足社會(huì)發(fā)展,超聲波流量計(jì)的計(jì)量范圍也越來(lái)越大,流速在0.05m/s~30m/s的范圍內(nèi)的流體都可以被精準(zhǔn)測(cè)量,量程比達(dá)到1:700左右,可測(cè)范圍也比較廣,可滿足氣體、液體傳輸過(guò)程中對(duì)安全的需求,并且靈敏度也比較高,可測(cè)量很小的流量,保證計(jì)量不間斷,可良好地滿足峰谷用量差異大的場(chǎng)合。2.自帶旋轉(zhuǎn)整流器 超聲波流量計(jì)中自帶旋轉(zhuǎn)整流器,因此,對(duì)超聲流量計(jì)安裝位置前后管道的要求比較低,解決了傳統(tǒng)流量計(jì)不確定流場(chǎng)打亂的問(wèn)題,可形成自己所需的流場(chǎng),旋轉(zhuǎn)整流器的使用,可促使前直管段從原先的20D縮短到5D之內(nèi),從而降低安裝管段的長(zhǎng)度,降低對(duì)空間的要求,影響精度可控制在1%以內(nèi)。3.抗污染性能強(qiáng) 超聲波流量計(jì)通常都應(yīng)用在測(cè)量環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)所,如果抗污染能力不足,必然會(huì)增加維修成本。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,超聲流量計(jì)愈發(fā)先進(jìn)可靠,無(wú)可動(dòng)部件。而且具有很強(qiáng)的穿透性和自動(dòng)清洗功能,即便長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,粉塵、雜物、水汽等因素也不會(huì)影響測(cè)量的精度,維護(hù)量和維護(hù)成本都比較低。4.可實(shí)現(xiàn)智慧化管理 在超聲波流量計(jì)內(nèi)部可設(shè)置基于NB-IoT技術(shù)遠(yuǎn)傳模塊,利用局域網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,為中心控制端提供現(xiàn)場(chǎng)診斷資訊,進(jìn)行故障預(yù)處理和異常報(bào)警,提醒現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員及時(shí)處理,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)“少人值班或者無(wú)人值班”的智慧化管理。1)電磁流量計(jì)傳感器內(nèi)流體的流動(dòng)方向必須與傳感器上流動(dòng)方向一致;2)必須保證電磁流量計(jì)傳感器測(cè)量管內(nèi)在所有時(shí)間始終充滿被測(cè)流體,電磁流量計(jì)傳感器不能在不滿管和有可能出現(xiàn)空管情況下工作;3)電磁流量計(jì)傳感器應(yīng)選取管內(nèi)流體脈動(dòng)較小的位置作為測(cè)量點(diǎn)。一般情況下,離泵、閥門等較遠(yuǎn)的地方,儀表指示比較平穩(wěn),波動(dòng)較少;4)測(cè)量雙相流體時(shí),應(yīng)選擇不易引起相分離的地方;5)對(duì)于聚四氟乙烯襯里的傳感器,應(yīng)避免安裝在負(fù)壓管道和有可能產(chǎn)生瞬間負(fù)壓的地方;6)要避免容易產(chǎn)生液體電導(dǎo)率不均勻的場(chǎng)所,如添加液的電導(dǎo)率與基液不同,加液點(diǎn)最好設(shè)在傳感器下游。 根據(jù)經(jīng)典理論,電磁流量計(jì)傳感器測(cè)量管內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱時(shí),電磁流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度不受流速分布的影響。德國(guó)VSEVHM02-2/流量計(jì)中國(guó)使用電磁流量計(jì)的前提是被測(cè)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(cè)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(wèn)題, 低度蒸餾水為10-5S/cm 也不存在問(wèn)題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過(guò)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(duì)增加電導(dǎo)率有利。對(duì)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(cè)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(cè)量。
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