德國(guó)VSEAPE流量計(jì)公司同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng):環(huán)形孔板流量計(jì)適用于各種流體(氣體,蒸汽,液體)介質(zhì),它除了具有標(biāo)準(zhǔn)孔板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,牢固,安裝使用方便等特點(diǎn)以外,還具有以下優(yōu)點(diǎn):1.更適合測(cè)量飽和蒸汽,過(guò)熱蒸汽以及煤氣,冷卻水等臟污流體.2.更容易適應(yīng)高溫,高壓流體的流量測(cè)量.3.比圓缺孔板,偏心孔板工作更可靠,測(cè)量更精確.4.以較低的成本制成耐腐蝕型,測(cè)量腐蝕性流體的流量.5.由于本產(chǎn)品外部形狀簡(jiǎn)單,容易制成夾套保濕型在夾套內(nèi)通蒸汽,可以防止被測(cè)流體(如重油,渣油等)在測(cè)量管段內(nèi)凝結(jié)或粘附;通以冷卻液,可防止易汽化的液體在流經(jīng)測(cè)流板時(shí)形成汽液兩相流.6.采用均壓環(huán)結(jié)構(gòu),減少了測(cè)量誤差來(lái)源引至差壓變送器的是在測(cè)流板上,下游處取壓管橫截面的靜壓平均值,減弱了上游局部阻力形成的速度分布畸變對(duì)精度的影響,實(shí)際精度更接近基本精度.7.要求較低的前后直管段8.采用一體型結(jié)構(gòu)形式,減少管線敷設(shè).9.采用帶遠(yuǎn)傳膜盒的差壓變送器,可以測(cè)量諸如煤粉,渣油等臟污液體的流量.工作原理:環(huán)形孔板流量計(jì)和普通的標(biāo)準(zhǔn)孔板一樣,依據(jù)的基本原理是流體連續(xù)性方程和伯努利方程. 把環(huán)形孔板安裝在圓管中,當(dāng)液體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí),其上,下游側(cè)之間就會(huì)產(chǎn)生壓力差.連接方式:法蘭連接和焊接連接.1.正確選擇外夾式超聲流量計(jì)測(cè)量點(diǎn)和進(jìn)行準(zhǔn)確的管道參數(shù)測(cè)量發(fā)射器安裝位置的選擇遵循以下原則:選擇充滿流體的管段,如流體上流的垂直管段或完全水平的管段;測(cè)量點(diǎn)位置應(yīng)遠(yuǎn)離彎管段、通、節(jié)流閥、阻尼孔、縮徑管段或其它會(huì)引起紊流的管段,至少有10D管徑的上游直管段和5D的下游直管段。對(duì)在泵、控制閥或套管彎曲段后的測(cè)量點(diǎn),為保證更佳精度,其上游直管段長(zhǎng)度會(huì)要求長(zhǎng)達(dá)30D任何地方的測(cè)量點(diǎn),一般只需5D的下游直管段。在水平管段上,發(fā)射器一般安裝在管側(cè)面的正側(cè)線上(以避免管道底部沉淀物或管道部的氣泡、氣穴引起信號(hào)丟失)。注意保證管表溫度不超出發(fā)射器的額定工作溫度。zui好選擇內(nèi)部沒(méi)有腐蝕或銹斑的管段,減少測(cè)量的困難和不準(zhǔn)確性。如不能完全按以上選點(diǎn)要求進(jìn)行,仍有可能獲得流量測(cè)量信號(hào),但信號(hào)較弱,精度會(huì)降低。(注:D為被檢流量計(jì)標(biāo)稱口徑。)2.超聲波探頭的安裝 選擇合適的發(fā)射器安裝測(cè)量點(diǎn)后,對(duì)超聲流量計(jì)進(jìn)行設(shè)置,根據(jù)管徑的大小,選擇合適的安裝方法。當(dāng)被檢流量計(jì)標(biāo)稱口徑≤200m時(shí)采用V法測(cè)量,標(biāo)稱口徑>200m時(shí)采用Z法安裝。將發(fā)射器安裝選定的位置清潔干浄并去掉上面的銹斑剝皮和油漆,注意在水平測(cè)量管道發(fā)射器須安裝在3點(diǎn)和9點(diǎn)位置。因?yàn)楣艿纼?nèi)上部位置往往聚有氣泡或氣穴,低部又集有沉淀物,從而引起信號(hào)丟失。將耦合劑沿縱長(zhǎng)方向涂在每個(gè)發(fā)射器發(fā)射面的中央位置上。注意安裝發(fā)射器時(shí)要將耦合劑進(jìn)行擠壓保證發(fā)射器和管表之間無(wú)氣泡存在。用不銹鋼帶或尼龍帶將發(fā)射器緊固在管表測(cè)量位置注意讓發(fā)射器中線與管側(cè)接觸中線保持水平。超聲流量計(jì)測(cè)量探頭安裝時(shí),應(yīng)根據(jù)管道水流方向以及兩個(gè)探頭上的流向標(biāo)志正確安放上游發(fā)射器和下游發(fā)射器。3.其他干擾的排除 在周期性比對(duì)測(cè)試中,每次測(cè)量點(diǎn)應(yīng)固定的永久性測(cè)量點(diǎn)。在比對(duì)測(cè)試完成后,在超聲波探頭的四周管壁涂刷防腐漆,取下超聲波探頭后在安裝位置抹上黃油,并貼上一塊塑料布,用以保護(hù)測(cè)量點(diǎn)。下次測(cè)量時(shí),取下塑料布,擦掉黃油,用手錘擊打測(cè)量點(diǎn),將管道內(nèi)壁新近結(jié)垢震掉,按防腐漆所留下的標(biāo)記裝上換能器即可測(cè)量,方便準(zhǔn)確。若聲波信號(hào)接受很弱或時(shí)有時(shí)無(wú),則可能是管道內(nèi)壁結(jié)垢太厚,或者是管內(nèi)含有大量氣體,使聲波經(jīng)常被阻斷所致。可先用手錘擊打測(cè)量點(diǎn),如果接受的信號(hào)強(qiáng)度不斷上升,說(shuō)明是管壁結(jié)垢引起。如擊打無(wú)效,則多為管內(nèi)含有大量氣體所致,排除氣體即可。此外。還可以改變便攜式超聲波流量計(jì)探頭安裝位置或方式,探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)管段流動(dòng)狀況。例如,沿著管圓周移動(dòng)兩換能器,核對(duì)所測(cè)不同位置的線平均流速,zui大流速處可能就是zui接近實(shí)際的平均流速位置,因?yàn)樵谧畈粚?duì)稱位置的流速畸變所形成的平均流速讀數(shù)最小。比較探頭按Z法和V法安裝所測(cè)得的流速,如兩者相差很大,表明存在嚴(yán)重橫向流動(dòng),也就是有旋轉(zhuǎn)流的跡象,應(yīng)引起注意,采取措施。總之,用便攜式超聲波流量計(jì)對(duì)在線電磁流量計(jì)進(jìn)行比對(duì)測(cè)試,只要準(zhǔn)確操作,盡量減少隨機(jī)誤差和附加誤差,基本上可以對(duì)外夾式超聲流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的穩(wěn)定性和重復(fù)性作一個(gè)大致的定性評(píng)估。對(duì)于確實(shí)測(cè)量不穩(wěn)定、精確度和穩(wěn)定性偏差較大的長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的電磁流量計(jì)可以及時(shí)檢測(cè)出來(lái),從而采取更精確和更有針對(duì)性的方法和措施,滿足現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量和測(cè)試的需要。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。 高流速時(shí),電磁流量計(jì)中的流體為湍流,且雷諾數(shù)越大,流體小尺寸結(jié)構(gòu)越小。但流體整體向前的流速不會(huì)因?yàn)橥牧鞫鴾p小,這樣的情況下可知電磁流量計(jì)流體中的非導(dǎo)電物體的尺寸更小。當(dāng)含水率不變,非導(dǎo)電物體物質(zhì)半徑變小后對(duì)電磁流量計(jì)的整體流速分布不變、對(duì)流量計(jì)的磁場(chǎng)分布影響較小。根據(jù)式(1)可知,電磁流量計(jì)中非導(dǎo)電物質(zhì)的半徑大小對(duì)流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)是有影響的。 當(dāng)電磁流量計(jì)中心橫截面內(nèi)含有M(M=0,1,2.,-.)個(gè)油泡時(shí)傳感器的權(quán)重函數(shù)分布情況,本文算例設(shè)定M=3權(quán)重函數(shù)分布情況計(jì)算方式。圖1為電磁流量計(jì)傳感器截面內(nèi)存在3個(gè)球形油泡時(shí)的結(jié)構(gòu)模型圖。其中,x軸與y軸與圖1描述--致,圖1中只顯示了測(cè)量區(qū)域部分,測(cè)量區(qū)域流體中存在3個(gè)油泡。y正半軸、負(fù)半軸與管壁的交點(diǎn)是流量計(jì)的電極位置。 圖1中3個(gè)油泡相互不重疊,此時(shí)傳感器內(nèi)部感應(yīng)電勢(shì)仍滿足Laplace方程。為了對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行求解,需建立2種坐標(biāo)系,一種是以傳感器中心為原點(diǎn)建立的二維直角坐標(biāo)系(x,y),另一種是以各個(gè)油泡中心為原點(diǎn)建立的M個(gè)二維極坐標(biāo)系(ri,θi)。首先在二維直角坐標(biāo)系下對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行求解(本例M=3),求解感應(yīng)電勢(shì)方程時(shí)需借用一個(gè)輔助的格林函數(shù)G,G滿足Laplace方程且邊界條件 式中,R為電磁流量計(jì)半徑的長(zhǎng)度值;მG/an為電勢(shì)在半徑方向上的導(dǎo)數(shù);δ(θ)為電勢(shì)G在流量計(jì)管壁處所滿足的條件,其值僅在電極表面處不為0。當(dāng)流體中存在油泡時(shí),G表達(dá)式為 式中,R為測(cè)量管的半徑;x與y分別表示測(cè)量區(qū)域中的位置。 當(dāng)電磁流量計(jì)流體中存在3個(gè)油泡時(shí),G=G+G1+G2+G3圖2顯示了流量計(jì)流體截面中存在3個(gè)不重疊的油泡時(shí),流量計(jì)截面內(nèi)部權(quán)重函數(shù)wy分布圖;從式(2)以及仿真圖中可以發(fā)現(xiàn)油泡所在位置權(quán)重函數(shù)值是0。當(dāng)然,存在多個(gè)油泡分布在不同位置流體中時(shí)權(quán)重函數(shù)分布情況也可以用上述方法計(jì)算。 仿真實(shí)驗(yàn)中,設(shè)定不同大小的非導(dǎo)電物質(zhì)對(duì)電磁流量計(jì)權(quán)重函數(shù)進(jìn)行仿真,如圖3所示為不同大小非導(dǎo)電物質(zhì)對(duì)電磁流量計(jì)權(quán)重函數(shù)的影響。圖3中左邊的分別為權(quán)重函數(shù)分布圖,右邊分別為權(quán)重函數(shù)等勢(shì)圖,其中R單位為cm。從圖3中可見,當(dāng)電磁流量計(jì)中的非導(dǎo)電物質(zhì)半徑越來(lái)越小,對(duì)電磁流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)的影響就越小。 為了更清楚地揭示電磁流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)與流量計(jì)中非導(dǎo)電物質(zhì)半徑之間的關(guān)系,定義c為非導(dǎo)電物質(zhì)對(duì)流量計(jì)權(quán)重函數(shù)的影響的評(píng)價(jià)指標(biāo)式中,Wxy為含有油泡等非導(dǎo)電物質(zhì)時(shí)電磁流量計(jì)在測(cè)量區(qū)域坐標(biāo)(x,y)的權(quán)重函數(shù);Wxy0為電磁流量計(jì)不含非導(dǎo)電物質(zhì)時(shí)測(cè)量區(qū)域坐標(biāo)(x,y)的權(quán)重函數(shù);A為權(quán)重函數(shù)區(qū)域(測(cè)量區(qū)域)。 圖4為不同大小非導(dǎo)電物質(zhì)對(duì)流量計(jì)權(quán)重函數(shù)的影響分析圖。圖4中橫軸為非導(dǎo)電物質(zhì)半徑,縱軸為權(quán)重函數(shù)的影響因子c。從仿真結(jié)果可以看出流體中的非導(dǎo)電物質(zhì)半徑較小時(shí),對(duì)電磁流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)影響越小。在本例中,當(dāng)流體中非導(dǎo)電物質(zhì)小于0.02R時(shí),對(duì)電磁流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)分布幾乎沒(méi)有影響。三聚磷酸鈉(俗稱五鈉)的生產(chǎn)過(guò)程中有一個(gè)中和過(guò)程,在該過(guò)程中磷酸和純堿按一定比例混合、反應(yīng)后被制成可用來(lái)進(jìn)一步生產(chǎn)五鈉的中和液。在這樣一一個(gè)過(guò)程中為使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制就需要對(duì)加入中和罐的磷酸量根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行精確的批量控制。存在的問(wèn)題和解決方案 圖1中流量計(jì)自1983年裝置投產(chǎn)后就一直使用,到1997年已是殘破不堪,常因其故障使裝置的生產(chǎn)遭受影響。在這種情況下如何來(lái)解決好這個(gè)問(wèn)題就很自然地納入了我們的工作日程。我們首先想到的是想按原型號(hào)進(jìn)行更新,但經(jīng)市場(chǎng)詢價(jià)后我們發(fā)現(xiàn)這種老式的儀表現(xiàn)在的售價(jià)實(shí)在太昂貴,竟達(dá)十一萬(wàn)多人民幣一臺(tái),很不合算。經(jīng)研究后,我們認(rèn)為智能式電磁流量計(jì)能擔(dān)此任(當(dāng)時(shí)集批處理功能于一身的流量計(jì)還不多),其完善的功能和一體式結(jié)構(gòu)既能夠通過(guò)表頭上的三個(gè)紅外觸摸鍵使將來(lái)的操作完全和老儀表一樣在現(xiàn)場(chǎng)完成,也可利用這種儀表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通訊器或其它智能終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。該方案投資僅為三萬(wàn)元人民幣左右(不計(jì)遠(yuǎn)程終端,暫未用)。圖1為控制系統(tǒng)圖 2儀表選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1)根據(jù)工藝的酸流量情況我們選用了口徑為DN50的電磁流量計(jì),針對(duì)磷酸的特殊腐蝕特性確定了聚四氟乙烯(PIFE襯里和鉭電極,電源為24VDC(因電磁閥也用該電源)。 (2)調(diào)節(jié)閥延用原舊閥。 (3)增加一個(gè)直流24V2.SW的二位三通電磁閥,用來(lái)控制調(diào)節(jié)閥的氣源(該氣源在舊系統(tǒng)中直接受控于流量計(jì))。. (4)因所選流量計(jì)本身的觸點(diǎn)輸出容量最大僅為0.1A24W故增加一-個(gè)觸點(diǎn)容量為0.5A24V激勵(lì)電壓為24VDC的中間繼電器(該繼電器直接固定在流量計(jì)自身的接線盒內(nèi))用以可靠驅(qū)動(dòng)電磁閥。系統(tǒng)構(gòu)成示意圖見圖2。電磁流量計(jì)傳感器得到的測(cè)量信號(hào)很弱,一般為微伏、毫伏級(jí)別,要進(jìn)行精確測(cè)量就需要對(duì)其進(jìn)行放大處理。前置放大電路的作用就是把傳感器得到的微弱的流量信號(hào)放大,同時(shí)還可以抑制變送器兩電極對(duì)地之間存在的同相干擾。前面提到放大電路輸入阻抗Ri和信號(hào)源內(nèi)阻R5組成分壓電路如圖2.10。 為了降低電磁流量計(jì)信號(hào)源內(nèi)阻的影響,放大電路要采用高輸入阻抗。同時(shí)為了解決供電電源干擾耦合到輸入回路所帶來(lái)的工頻干擾以及勵(lì)磁磁場(chǎng)的交變變化所產(chǎn)生的其它干擾(共模干擾),我們采用差分電路來(lái)減少共模干擾的影響。線路如圖2.11該電路特點(diǎn)是一個(gè)差分電路,只對(duì)兩信號(hào)差值進(jìn)行放大,它的差分能力用抑制比來(lái)表示。兩個(gè)輸入對(duì)地電位相異時(shí)的增益和電位相同時(shí)的增益之比即稱為“抑制比",理想上抑制比可以無(wú)窮大。這樣我們就能用這個(gè)電路測(cè)量傳感器兩個(gè)電極之間的電位,這樣兩電極對(duì)地的干擾電壓(同相干擾)可以在放大時(shí)受到抑制。綜合起來(lái),此電路具有放大放大差模信號(hào)、抑制共模信號(hào)、輸入阻抗高、輸出阻抗低、失調(diào)小、溫漂小、線性好和增益穩(wěn)定可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。 電磁流量計(jì)電路由三個(gè)放大器組成A1、A2、R1、R2和RG組成的第一級(jí)放大電路為同相放大電路,該電路實(shí)際是兩電壓跟隨器,它們兩個(gè)反相端由恐相連,具有非常高的輸入阻抗,適合放大微信號(hào);R3、R4、R5、R6和A3組成第二級(jí)基本差動(dòng)放大器,它可以消除第一級(jí)的共模信號(hào),整個(gè)電路通過(guò)對(duì)RG的改變來(lái)調(diào)整放大倍數(shù)。 按照差模和共模輸入的定義,可將VI1和VI2表示為: 令運(yùn)算放大器A1、A2、A3的輸入失調(diào)電壓分別為VI01、VI02、VI03,A1和A2相互失調(diào)電壓為VI0,失調(diào)電流為VI0;其中VI0=VI01-VI02,這樣簡(jiǎn)化得到圖2.12。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、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。德國(guó)VSEAPE流量計(jì)公司金屬管浮子流量計(jì)是由浮子、錐管、檢測(cè)器等部件組成。浮子組件裝有磁鋼,其作用把是浮子的位移信號(hào)以磁信號(hào)的形式傳輸給檢測(cè)器。檢測(cè)器把這一檢測(cè)到的信號(hào)再以電信號(hào)的形式遠(yuǎn)距離傳輸,并現(xiàn)場(chǎng)指示瞬時(shí)流量值。浮子流量計(jì)具有小流量值、范圍度大、不用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)部件磨損小、使用壽命長(zhǎng)、壓力損失小、安裝方便、維修量小、使用周期長(zhǎng)、可遠(yuǎn)距離傳輸流量信號(hào),與計(jì)算機(jī)連用可實(shí)現(xiàn)集中管理。 但也存在不足,如對(duì)于高黏度、大流量、以及兩相以上流體不能測(cè)量。 金屬管浮子流量計(jì)實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的理論基礎(chǔ)是“定壓將,變面積“原理。在流動(dòng)的流體中放置一個(gè)軸線與流向平行的浮子,見圖1. 金屬管浮子流量計(jì)本體可以用兩端法蘭、螺紋或軟管與測(cè)量管道連接。當(dāng)流體自下而上流入錐管時(shí),被浮子截流,這樣在浮子上、下游之間產(chǎn)生壓力差,浮子在壓力差的作用下.上升,這時(shí)作用在浮子上的力有三個(gè):流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力、浮子在流體中的浮力和浮子自身的重力。只有當(dāng)流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力與浮子在流體中所受的浮力之和等于浮子的重力時(shí),浮子就平穩(wěn)地浮在某一位置上。 大量實(shí)驗(yàn)證明,在一定雷諾數(shù)的范圍內(nèi),對(duì)于同一口徑金屬管浮子流量計(jì),流體流速的大小與浮子的形狀有關(guān)。對(duì)于給定的浮子流量計(jì),浮子大小和形狀已經(jīng)確定,因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力是隨來(lái)流流速的大小而變化的。因此當(dāng)來(lái)流流速變大或變小時(shí),浮子將作向上或向下的移動(dòng),相應(yīng)位置的流動(dòng)截面積也發(fā)生變化,流動(dòng)截面積與浮子的.上升高度成比例,即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子上下移動(dòng)時(shí),以磁耦合的形式將位置傳遞到外部指示器,直到流速變成平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的速度,浮子就在新的位置上穩(wěn)定。對(duì)于-臺(tái)給定的浮子流量計(jì),浮子在測(cè)量管中的位置與流體流經(jīng)測(cè)量管的流量的大小成一--對(duì)應(yīng)關(guān)系。為促使電磁流量計(jì)實(shí)際使用壽命增加,把故障實(shí)際發(fā)生率把控至最低范圍,務(wù)必強(qiáng)化對(duì)電池流量計(jì)日常維護(hù)管理。一是,變送裝置管內(nèi)壁部位,需定期清理好結(jié)垢層,對(duì)絕緣襯里優(yōu)良絕緣性起到良好保障作用;二是,生產(chǎn)運(yùn)行期間,定期檢查儀表,屬于保證后續(xù)濕氣與水下運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵,特別是檢查接線口好儀表端蓋處密封性,以去吧儀表內(nèi)部不會(huì)進(jìn)入水與濕氣;為確保儀表有極高的密封性,應(yīng)時(shí)刻在殼體蓋螺紋位置涂好潤(rùn)滑黃油,且需防止因碰撞而受損;三是,流量計(jì)實(shí)際運(yùn)行期間,儀表零點(diǎn)務(wù)必要定期標(biāo)定好,確保電磁流量計(jì)可實(shí)現(xiàn)有效接地;四是,電磁流量計(jì)實(shí)際使用部門應(yīng)當(dāng)為每個(gè)技術(shù)人員建立起短期與長(zhǎng)期的培訓(xùn)計(jì)劃,設(shè)定出具體的培訓(xùn)內(nèi)容與要求,要根據(jù)相關(guān)技術(shù)人員的實(shí)際技能情況,制定有針對(duì)性的培訓(xùn)計(jì)劃。從而促進(jìn)儀表技術(shù)人員對(duì)電磁流量計(jì)實(shí)際期間故障問(wèn)題的實(shí)時(shí)檢查分析及排除能力,強(qiáng)化對(duì)電磁流量計(jì)日常的維修處理,以確保更好地使用電磁流量計(jì)。為了使檢定合格的氣體渦輪流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)正常運(yùn)行,需要注意以下幾方面的問(wèn)題.1.天然氣介質(zhì)對(duì)渦輪流量計(jì)的影響1)在實(shí)際使用過(guò)程中,渦輪流量計(jì)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)臟污情況,從而影響流量計(jì)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng),如不進(jìn)行處理,就會(huì)影響流量計(jì)脈沖輸出.2)新生壁和上升直管段的表面變化發(fā)生變化的動(dòng)態(tài)變化,從而影響了變化的軌跡和穩(wěn)定性.2.天氣條件對(duì)屏幕的影響, 由于浮游的存在,在彩虹彩虹的場(chǎng)合觀看使用,否則會(huì)降低同時(shí),要準(zhǔn)確地測(cè)量氣量的峰值和介質(zhì)的壓力情況,正確確定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格. %Qmax80%Qmax(Qmax為美國(guó)最大的流量)之間.測(cè)量線性變差,手機(jī)達(dá)到用戶要求的精度.當(dāng)媒體工況流量大幅上漲時(shí)的80%Qmax時(shí),很快就會(huì)看到的那段時(shí)間,看房和租賃的余量會(huì)影響到娛樂(lè)的使用壽命.3.渦輪流量計(jì)在安裝中的要求1)介質(zhì)流體流速分布不對(duì)稱和旋渦流是影響渦輪流量計(jì)測(cè)量精度的重要原因,要清除流速不對(duì)稱和旋渦流則需要在渦輪流量計(jì)前端有足夠長(zhǎng)的直管段.2)渦輪流量計(jì)的安裝位置不能有激烈的機(jī)械震動(dòng)和強(qiáng)的電磁干擾.3)渦輪流量計(jì)安裝時(shí),密封墊不得突入管道中,流量計(jì)與管路軸線目測(cè)不得有明顯偏差.不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力.4帶機(jī)械讀數(shù)渦輪流量計(jì)的要求 有機(jī)械讀數(shù)帶修改儀的呼吸儀,除抄取標(biāo)情況以外,同時(shí)應(yīng)該及時(shí)比對(duì)基表讀數(shù)與上的工況是否一致,正常正常下情況是個(gè)別不應(yīng)該大的.5.拆卸流量計(jì)要求 工藝管道檢修時(shí)應(yīng)拆下流量計(jì),然后用干凈的布把流量計(jì)兩端包好,防止污物,鐵屑等落入流量計(jì)將渦輪葉片損壞.6.氣體渦輪流量計(jì)的日常檢查要 注意保養(yǎng),以便長(zhǎng)時(shí)間工作,應(yīng)加強(qiáng)儀表的運(yùn)行,葉輪監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn),如異常聲音應(yīng)及時(shí)檢查維修保養(yǎng)品,應(yīng)注意保養(yǎng)嚴(yán)重或損壞損壞,維修、更換.智能電磁流量計(jì)的測(cè)量不受流體的密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系,因此測(cè)量精度高。電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)了帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便。 智能電磁流量計(jì)在試運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題,一般是由于安裝的問(wèn)題或選型的問(wèn)題引起的,而在正常運(yùn)行期間發(fā)生的問(wèn)題一般是由于工作條件變化或出現(xiàn)新干擾源等問(wèn)題引起的。所以在正常運(yùn)行期間的問(wèn)題一般都可以歸結(jié)為儀表抗干擾能力的問(wèn)題。下面小編就簡(jiǎn)單分析一下智能電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)的原因及解決辦法:一、智能電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)大體上可歸納為這幾點(diǎn):1、流動(dòng)本身是波動(dòng)或脈動(dòng)的,實(shí)質(zhì)上不是電磁流量計(jì)的故障,僅如實(shí)反映流動(dòng)狀況;2、管道末充滿液體或液體中含有氣泡;3、外界雜散電流等電、磁干擾;4、液體物性方面(如液體電導(dǎo)率不均勻或含有較多變顆粒/纖維的漿液等)的原因;5、電極材料與液體匹配不妥。二、電磁流量計(jì)檢查程序: 智能電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)的流程:先按流程圖考急作初步調(diào)查和判斷,然后再逐項(xiàng)細(xì)致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則是:1、可經(jīng)觀察或詢問(wèn)了解無(wú)須作較大操作的在前,即先易后難;2、按過(guò)去現(xiàn)場(chǎng)檢修經(jīng)驗(yàn),出現(xiàn)頻度較高而今后可以出現(xiàn)概率較高者在前;3、檢查本身的先后要求。若經(jīng)初步調(diào)查確認(rèn)足后幾項(xiàng)故障原因,亦可提前作細(xì)致檢查。 檢查智能電磁流量計(jì)管內(nèi)液體是否沖滿,如沒(méi)有充滿,那么傳感器處于水平安裝位置或垂直安裝流動(dòng)的位置應(yīng)特別注意,改換到能完全沖滿的位置,如垂直安裝流動(dòng)的位置。德國(guó)VSEAPE流量計(jì)公司電磁流量計(jì)外殼用不銹鋼,測(cè)量管內(nèi)壁用聚四氟乙烯,轉(zhuǎn)換器封閉在一個(gè)長(zhǎng)方體金屬殼內(nèi),內(nèi)部電路板上有一四位數(shù)的數(shù)據(jù)盤,可作測(cè)量值的指示器。變送器與轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)兩根電纜連接,變送器安裝在管道上,轉(zhuǎn)換器固定在旁邊的框架上。這種流量計(jì)無(wú)論零點(diǎn)還是量程都不能白行調(diào)整,只能在指定廠家標(biāo)定,使用很不方便。該流地計(jì)投用運(yùn)行還未到-年,指示便出現(xiàn)了故障經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)變送器電路板發(fā)生腐蝕,有幾只晶體三極管管腳已經(jīng)銹斷,當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起我們足夠的重視,只是更換幾只三極管便又重新裝上,這樣修復(fù)后該表又運(yùn)行幾個(gè)月,然后又失去指示。當(dāng)我們?cè)俅螜z查該表時(shí),發(fā)現(xiàn)變送器的電路板及電纜已全部腐蝕掉,于是該表報(bào)廢。這才引起我們的警覺(jué),原來(lái)因該表安裝的地方離高壓甲銨泵及高壓氨泵太近,停車時(shí)排放的及平時(shí)泄漏的氨和甲銨以及夾帶的氨氣常環(huán)繞在該表周圍,致使該表一直工作在腐蝕性環(huán)境中,加上我們只注意該表的耐腐蝕特點(diǎn),而忽略該表的脆弱性,最終導(dǎo)致該表的損壞。 在安裝時(shí),為防止腐蝕性氣體侵入電子室,在接線盒蓋邊緣及電纜接頭處全部用硅橡膠密封,并用水電兩用膠帶加以封固,以達(dá)到防腐的目的。該表投用后運(yùn)行一年多時(shí)間,便再次發(fā)生了同樣故障,變送器電路板及電纜又被腐蝕,表又損壞。 事故的不斷發(fā)生,使我們對(duì)腐5蝕問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)的思考,為什么變送器密封那么好還會(huì)腐蝕?而與變送器僅半米之遙的轉(zhuǎn)換器卻安然無(wú)恙?經(jīng)過(guò)仔細(xì)的觀察和分析,發(fā)現(xiàn)安裝變送器的管道因流速高,一直在不停地輕微震動(dòng),密封膠很容易松動(dòng)而脫落,不停的震動(dòng)又為氨氣的侵入增加了助動(dòng)力,而固定在框架上的轉(zhuǎn)換器,由于沒(méi)有震動(dòng),各密封口完好,因此沒(méi)有腐蝕。 找到了出故障的原因,也就找到了排除故障的措施。這種電磁流量計(jì)較前兩種要先進(jìn)得多,它采用微處理器技術(shù),在轉(zhuǎn)換器上有一雙排液晶顯示器,在顯示器下邊有三個(gè)按鈕,通過(guò)它們可以對(duì)流量計(jì)的參數(shù)進(jìn)行組態(tài)設(shè)定,并可翻看流量計(jì)的有關(guān)參數(shù)設(shè)置。該表具有比較強(qiáng)的外部通信接口能力,能以模擬和數(shù)字方式與其它外設(shè)通信,并帶有很強(qiáng)的自診斷功能,參數(shù)的輸入及選擇以數(shù)據(jù)直接輸入及主副菜單選擇方式進(jìn)行,可方便地進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整和量程設(shè)定,操作十分方便。為了保證這塊表能安全運(yùn)行,我們?cè)谖∏皟纱谓逃?xùn)的基礎(chǔ)上,采取另-種防腐措施即吹氣防腐法。這種方法的原理是設(shè)法使變送器接線盒內(nèi)純凈氣體壓力增大,致使有害氣體不能侵入接線盒內(nèi),從而達(dá)到防腐目的。具體方法是在電磁流量計(jì)的電子室上打兩個(gè)小孔,一個(gè)進(jìn)氣,一個(gè)排氣,然后接上儀表空氣,讓空氣保持微小流量,電子室內(nèi)純凈氣的壓力高于大氣壓,氣流只能從孔隙由內(nèi)向外流動(dòng),從而阻止有害氣體的侵入,起到防腐作用。該表投入運(yùn)行后,效果一直很好,在時(shí)隔兩年的1994年大修中,打開電子室檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腐蝕,可見吹氣防腐確實(shí)起到了作用。通常對(duì)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(cè)液體接觸時(shí)有一定的電阻,這就是信號(hào)源的內(nèi)阻。信號(hào)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(hào)電壓損失,需要放大電路的輸入阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)源內(nèi)阻,這樣才能最大限度減少測(cè)量誤差。 信號(hào)源內(nèi)阻模型如圖2.2。管道側(cè)壁裝有一對(duì)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(cè)液體電導(dǎo)率為σ。假設(shè)管道足夠長(zhǎng),電極與被測(cè)液體的阻抗用圓板電極與半無(wú)線寬流體接觸的模型計(jì)算。電極與被測(cè)液體1/2dσ, 由于管道直徑遠(yuǎn)大于電極直徑,信號(hào)源內(nèi)阻為兩電極與被測(cè)液體的接觸電阻之和即1/dσ。可見電極大小與被測(cè)液體電導(dǎo)率決定了信號(hào)源內(nèi)阻。通常被測(cè)液體電導(dǎo)率從10S/m到10-6S/m,電極大小為cm級(jí),這樣信號(hào)源內(nèi)阻從十幾歐到幾百兆歐。彎管流量計(jì)能測(cè)量φ25~1000mm管道中各種流體的流量。其特點(diǎn)有以下幾種。1.彎管傳感器沒(méi)有任何插入件和感測(cè)件,是沒(méi)有附加阻力損失的節(jié)能型流量傳感器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,節(jié)能降耗,節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用,適合壓力低,大管徑,大流量的流量測(cè)量系統(tǒng)使用。2.耐磨性能好,使用壽命長(zhǎng),傳感器使用壽命等同于所替代的標(biāo)準(zhǔn)彎頭。長(zhǎng)期運(yùn)行管徑的微小磨損對(duì)彎管傳感器的測(cè)量精度影響甚微。3.安裝方便,免維護(hù),傳感器采用直接焊接的方法安裝在工藝管道上,簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì),不會(huì)產(chǎn)生泄漏問(wèn)題。4.適應(yīng)性強(qiáng),測(cè)量范圍寬,傳感器不受工作現(xiàn)場(chǎng)的高溫粉塵潮濕震動(dòng)、電磁場(chǎng)等不利因素的影響,,可在任何復(fù)雜的環(huán)境中工作。適用于中25~2000mm管道中,液體流速0.3~5m/s,蒸汽或氣體流速7~70m/s的廣闊范圍。5.彎管流量計(jì)對(duì)直管段的要求較低,只要滿足前5D后2D就可以獲得足夠的測(cè)量精度。
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