德國VSEVHM01-1流量計制造同時我們還經營：1、確認渦輪流量計可用的測量對象，如前所述。2、選擇型式。按流體物性選擇，氣體和液體分別用氣體型和液體型，不能通用。在工作狀態(tài)下液體粘度超過5mPa.s應選用高粘度型（國內尚無定型產品）。酸性腐蝕性液體選用耐酸型（國內尚無定型產品）?！　“喘h(huán)境條件選擇，按環(huán)境溫度和濕度等選擇合適儀表，如周圍有爆炸易燃性氣氛應選防爆型傳感器?！　“垂艿肋B接方式選擇，傳感器有水平和垂直兩種安裝方式。水平安裝時與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接，小口徑和高壓管道選用螺紋連接，夾裝連接只適用于低壓中小管徑。垂直安裝只有螺紋連接。3、選擇規(guī)格。按現(xiàn)場使用條件，如流量范圍、管徑、流體壓力和溫度、安裝位置等和性能要求，如精確度、重復性、顯示方式等參照制造廠選型樣本或使用說明書選定具體規(guī)格型號，也有可能找不到合適的，只好另選其它流量計?！　∮捎跍u輪流量計類型規(guī)格繁多，特別是不同制造廠產品質量有差別，必須盡量搜集制造廠及有關標準等資料進行反復調查比較后再決定取舍。  熱式氣體質量流量計按結構可以分為熱分布型和浸入型。熱分布型熱式流量計將傳感元件放置于管道壁,傳感元件經過加熱溫度高于流休溫度，流體流經傳感元件表面導致上下游溫度發(fā)生變化,利用上下游溫度差測量流體流量，一般用于微小流速氣體流量的測量。   熱分布型熱式流最計的T.作原理如圖1所示,傳感元件由上游熱電阻、加熱器利下游熱電阻組成,加熱器位于管道中心，使得傳感元件溫度高于壞境溫度，上游熱電阻和下游熱電阻對稱分布于加熱器的兩側。圖1中曲線1所示為管道中沒有流休流過時傳感元件的溫度分布線.相對于加熱器的上下游熱電阻溫度是對稱的。當有流體經過熱式傳感元件時,溫度分布為曲線2,顯然流體將上游部分的熱量帶給下游，導致上游溫度比下游溫度低，上下游熱電阻的溫度差△T反映了流體的流量,即△T=f(m)。當流體流速過大時，上下游熱屯陰的溫度差△7趨向于0,因此熱分布型熱式氣體質量流量計用于測量低流速氣休微小流量。氣體質量流量qm可表示為 式中:Cp-一流體介質的定壓比熱容;A一熱傳導系數(shù);K一一儀表系數(shù)。   浸入型熱式流最計的工作原理如圖2所示，一般將兩個熱電阻置于中大管道中心,可測量中高流速流體。熱電阻通較小電流或不通電流，溫度為T;另一熱電阻經較大電流加熱,其溫度T高于氣體溫度。管道中有氣流通過時，兩者之間的溫度差為△T=Tv-T0氣體質量流量qm與加熱電路功率P、溫度差△T的關系式為   式中:E一系數(shù)與流體介質物性參數(shù)有關;D一與流體流動有關的常數(shù)。   如果保持加熱電路功率P恒定，這種測量方法為恒功率法;如果保持溫度差△T恒定，這種測量方法為恒溫差法，兩種方法有各自的優(yōu)缺點，使用時據(jù)具體環(huán)境和需要而定。目前較普遍的是采用恒溫差法,由于需要不同的應用領域,恒溫差法已不適用于某些場.合的測量，因此恒功率法應用領域越來越廣泛。恒溫差法的基本原理是流體流過加熱的熱電阻表面使得熱電阻表面的溫度降低，熱電阻的阻值變小。反饋電路自動進行處理,通過熱電阻的加熱電流變大從而使得熱電阻溫度升高,即可使得熱電阻與流體溫度差恒定。通過測量傳感電路的輸出電流或輸出電壓便可獲得流量值。恒功率法的基本原理是加熱功率為恒定值,管道內沒有流體流過時溫度差△7最大,當流體流過熱電阻表面時熱電阻與流體溫度差變小,通過測量△T便可得到流體流量。1、渦街流量計的測量范圍較大,一般10:1,但測量下限受許多因素限制:Re>10000是渦街流量計工作的最基本條件,除此以外,它還受旋渦能量的限制,介質流速較低,則旋渦的強度、旋轉速度也低,難以引起傳感元件產生響應信號,旋渦頻率f也小,還會使信號處理發(fā)生困難。測量上限則受傳感器的頻率響應(如磁敏式一般不超過400Hz)和電路的頻率限制,因此設計時一定要對流速范圍進行計算、核算,根據(jù)流體的流速進行選擇。使用現(xiàn)場環(huán)境條件復雜,選型時除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外,還要考慮電磁干擾。在強干擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合,磁敏式、壓電應力等儀表不能正常工作或不能準確測量。2、振動也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時注意避免機械振動,尤其是管道的橫向振動(垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動),這種影響在流量計結構設計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條件時,是不宜選用的。即使是抗振性較強的電容式、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、介質溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應力式渦街流量計不能長期使用在300℃狀態(tài)下,因其絕緣阻抗會由常溫下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,輸出信號也變小,導致測量特性惡化,對此宜選用磁敏式或電容式結構。在測量系統(tǒng)中,傳感器與轉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。渦街流量計是一種比較新型的流量計,處于發(fā)展階段,還不很成熟,如果選擇不當,性能也不能很好發(fā)揮。只有經過合理選型、正確安裝后,還需要在使用過程中認真定期維護,不斷積累經驗,提高對系統(tǒng)故障的預見性以及判斷、處理問題的能力,從而達到令人滿意的效果。1.對孔板流量計進行正確選型  選擇孔板流量計,首先要考慮量程問題。有些是冬季用汽量相對大，而夏季用汽量相對較小，用汽量相差過于懸殊，那么孔板流量計在保證測量準確度的前提下,孔板流量計的流量范圍就難以適應。因此，要明確最小流量(不是零)及最大流量,在此基礎上選擇符合相關運行參數(shù)的計量儀表。2.對孔板進行正確安裝對于任何計量儀表都必須安裝正確，否則就無法正常工作。正確安裝孔板流量計，必須做到五點。①在所要安裝計量儀表的前后必須留有足夠長的直管段。②孔板流量計不能安裝在整套管路最低處。③必須高度重視冷凝器的安裝:兩個冷凝器必須處于同一水平上,冷凝器的作用是使導壓管中被測蒸汽冷凝;并使正、負導壓管中的冷凝液面有相等高度;還必須保持長期穩(wěn)定;還要充分考慮維護、拆換、吹掃便利。④導壓管長度最好在16m以內，內徑最好選用中10mm~016mm有防堵塞為好。導壓管全程保溫并確保正、負管處于同等溫度以免密度變化引起誤差。⑤裝測溫元件地方最好在節(jié)流件下游側10D以外處,在管道或正壓管上取壓時，如壓力變送器裝在節(jié)流裝置下方，必須對壓力變送器的管路液柱值進行修正，以提高計量準確度。熱式氣體質量流量計是利用傳熱原理,即流動中的流體與熱源(流體中加熱的物質或測量管外加熱體)之間熱量交換關系來測量流量的儀表，目前主要用于測量氣體。熱式流量儀表用得最多有兩類，一是利用流動流體傳遞熱量改變測量管壁溫度分布的熱傳導分布效應的熱分布式流量計，曾稱量熱式TMF;另外--類是利用熱消散(冷卻)效應的金氏定律TMF又由于結構上檢測元件伸入測量管內,也稱插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量計算如下:   如圖所示，插入式熱式氣體質量流量計由兩個電阻溫度計組成傳感器，一個測溫探頭，感受流體溫度T2另一個電阻溫度計由電路加熱到溫度T1用來測量流體帶走的熱量變化，亦稱測速探頭。T1高于T2。并保持△T恒定,即△T=T1-T2。當流體流經傳感器時，由于測速探頭的自身溫度T1高于測溫探頭感受的溫度即流體溫度T2,流體便帶走了測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，便增加對測速探頭的加熱功率，使△T=T1-T2恒定。流體帶走測速探頭.上多少熱量，電路便增加相應數(shù)量的電功率，兩者之間存在著一個函數(shù)關系"。設對測速探頭的加熱功率為P1，流體的質量流量為Q,則根據(jù)流體流過測速探頭時所帶走的熱量與對測速探頭的加熱功率相對應的原理，得到下列關系式: 式(1)中，PocQ   因此，可以通過測量加熱功率P,來測量帶走這部分熱量的流體的質量流量。由于帶走著部分熱量的是流體的分子，所以，測速探頭直接測量的是流體的質量流速pv,此時，只要乘上管道的橫截面積，就可以得到流體的質量流量了。由于氣體流過探頭時帶走熱量和氣體的質量流量成比例關系,也和探頭間溫差有關，流量越大，兩探頭之間溫差越小，氣體質量流量與溫差之間的聯(lián)系通過質量流速ρv建立"。 式中:Qm-質量流量，kg/s; Kv-測量頭儀表系數(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(測量管道)的內橫截面積，m² ρv一質量流速，kg/(m²·S)。   基于_上述原理，對于大管徑的流量測量來說,雖無相應的大管徑標定裝置來對流量計進行標定，但只要在標準口徑的標定裝置.上測定相應的質量流速，也就可方便地測量出大管徑中流體的質量流量了。   由熱式氣體質量流量計中于兩個傳感器都是用性能穩(wěn)定的金屬鉑材料通過特殊工藝密封在316L不銹鋼管或抗酸、堿腐蝕的K2760哈氏合金或鉑套管中制成，因此極為堅固,并不會污染被測流體或受被測流體污染，且其抗腐蝕性能相當好。  氣體渦輪流量計準確度等級為1.0級,在音速噴嘴法氣體流量標準裝置上檢測時出現(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,且均為負誤差,儀表顯示與輸出均正常。表1為誤差最大的一臺氣體渦輪流量計高頻脈沖輸出誤差和基表機械顯示部分的誤差值。   通過對標準裝置的自檢,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鐘罩式氣體流量標準裝置上進行了復檢。音速噴嘴法氣體流量標準裝置與2000L鐘罩式氣體流量標準裝置的系統(tǒng)誤差在0.3%以內。通過復檢發(fā)現(xiàn)氣體渦輪流量計的示值誤差在不斷變化,重復性較差,隨著檢測時間的延長,示值誤差不斷減小，向正方向發(fā)展,考慮到音速噴嘴實驗室的環(huán)境溫度為10.5℃,鐘罩實驗室溫度為20.1℃,因此進行恒溫.后再進行試驗。恒溫后再次對氣體渦輪流量計進行檢測,表2為該臺氣體渦輪流量計的高頻輸出誤差。   通過表2可以發(fā)現(xiàn)在恒溫后的檢測結果誤差發(fā)生了較大的變化,重復性也較好,考慮到兩套裝置的系統(tǒng)誤差不超過0.3%,但實際檢測結果最大誤差偏移達到了2.30%，如此之大的偏移量并不是標準裝置所引起的。將該臺氣體渦輪流量計馬上拿到音速噴嘴氣體流量標準裝置上進行復測,所用噴嘴未改變,檢測結果見表3。   從表3可以發(fā)現(xiàn)在沒有對儀表經過任何改動的情況下,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。通過分析實驗中各個影響因素,發(fā)現(xiàn)變化較大的只有溫度,為了確認影響因素為溫度,將該流量計在音速噴嘴實驗室10.5℃的環(huán)境溫度下恒溫，恒溫后再進行實驗,檢測結果見表4。   通過恒溫后的氣體渦輪流量計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,雖然在檢測之前進行了短時間恒溫，但表體溫度仍然較低。電磁流量計中通常采用兩類基本的勵磁波形，一種是方波，另一種是正弦波。在正弦波勵磁模式下，可以有效的降低流體介質對電極的極化作用，能直接波。在正弦波勵磁模式下，可以有效的降低流體介質對電極的極化作用，能直接測量管道產生巨大的渦流損耗和磁滯損耗，同時也給測量帶來由電磁感應引起的同相和正交干擾。在方波勵磁模式下，由于電極會出現(xiàn)極化現(xiàn)象，導致采集的感應電壓信號不夠準確。方波勵磁模式中，在測量非導電液體時，相對較高的勵磁頻率，比如10Hz到200Hz，可以用來獲得好的動態(tài)特性或者獲得合理的信噪比，但是這種勵磁方式有一個嚴重的問題，其變壓器效應會引起流量計的零點漂移并影響測量精度。　　為了避免以上極化現(xiàn)象和變壓器效應，減少干擾，本文研究中采用了一種三值方波勵磁方式，如圖4-5所示，線圈的勵磁信號有正、零和負三種值。　　本文采用固態(tài)繼電器和直流電源的方式產生三值方波勵磁電壓，其結構如圖4-6所示?！　≡谠撾姶帕髁坑媱畲欧桨钢校褂肔abJackU12控制輸出三值方波的模擬量電壓信號，通過4個固態(tài)繼電器組成的開關系統(tǒng)，直接作用到勵磁線圈上。  氣體渦輪流量計是速度式流量計量儀表的一種,其傳統(tǒng)結構(圖1)主要由殼體、葉輪支架、軸承支架、葉輪軸、軸承葉輪、導流整流器、計數(shù)裝置組成。當被檢測氣體經過氣體渦輪流量計時,氣體在導流整流器中被整流和加速,然后推動葉輪進行旋轉,葉輪轉動的速度和進過流量計的流體流速成正比,通過一系列的減速,最后由計數(shù)裝置對葉輪轉動的圈數(shù)進行累加,達到流量計計量的目的。  但是通過多年的實踐發(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系，儀表要想保持長時間的穩(wěn)定運行,軸承必須有足夠的使用壽命,但是,對于進行維修和維護的儀表進行故障統(tǒng)計分析,大多是由于軸承的失效造成了儀表的損壞,對其進行受力分析(圖2)表明,傳統(tǒng)型的流量計結構在軸承的設計方面是一個薄弱環(huán)節(jié)。  葉輪受到氣流的沖擊，氣流對葉輪除了產生驅動葉輪旋轉的推力外,還會產生一個垂直于葉輪的推力F推力，為了維持平衡，固定軸承會受到一個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受到-個壓力N反推力,浮動軸承由于阻止葉輪以固定軸承為支點進行旋轉會得到一個壓力T",因此，固定軸承處在一個最惡劣的工作環(huán)境之下,經過長時間的運轉，在缺少潤滑的情況下，固定軸承的使用壽命大打折扣。特別是在高速運轉情況下,垂直于葉輪的推力F推力也會隨著轉速的提高而提高，固定軸承的使用狀況隨之更加惡化。事實也正是如此，在維修的氣體渦輪流量計中，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圈外圈,葉輪也因此波及,儀表不得不進行關鍵部件的更換，及時發(fā)現(xiàn)故障并進行排除還好，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)，造成經濟上的損失我們將無法彌補。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計。金屬管浮子流量計與恒流閥組成的吹掃設備原理，如圖1所示，以恒定人口壓力為例:   彈性膜片受到向上的作用力為: P2A+P1a(1) 彈性膜片受到向下的作用力為: P3A+P2a+F(2) 在壓力平衡狀態(tài)時，即式(1)=式(2)時: P2A+P1a=P3A+P2a+F(3) 作為壓力調節(jié)器膜片的壓差P2-P3,我們可以得到: P2-P3=F/A-(a/A)(P1-P2)(4) 由于a<A,所以(a/A)(P1-P2)可以忽略不計,由于F和A都時恒定值，所以: C(恒定值)=P2-P3   當金屬管浮子流量計測量介質是不可壓縮的液體時，RE壓力調節(jié)器可以適用于出口壓力變化。對于式(4)，由于P是恒 定的，P3是變化的，因此，P3變?yōu)?P3+△P,P2變?yōu)? P2+△P,所以: C(恒定值)=P2-P3熱式氣體質量流量計傳感器探頭是流量計的測量單元，可以把需要采集的信息準確無誤的轉換成信號量傳輸給系統(tǒng)，是信號量采集的通道，是實現(xiàn)流量計實時計量的必要前提。如下圖所示，這是我們實驗所使用的流量傳感器探頭。由于是插入式熱式氣體質量流量計，所以在使用時，必須要調節(jié)探頭的長度，使流量探頭（即 Pt20）處于管道的正中心位置，減小偏心安裝產生的一切誤差，以便獲得精準的管道流量信號。同時，由于流量探頭和氣體直接接觸，所以靈敏度得到很大的保證，靈敏度基本上處于最靈敏狀態(tài)；但是從氣體組分，氣體粘度，粉塵顆粒，氣壓與結構強度等角度考慮，后期必須將流量探頭進行封裝，保證熱式氣體質量流量計傳感器的受沖擊能力，增加傳感器探頭的抗污染能力，延長傳感器的使用周期。優(yōu)點：(1)熱式氣體質量流量計可被測量的流體管道口徑范圍廣.能夠應用在各種口徑的管道流量測量,從小、中口徑到特大口徑管道都可以,口徑可達 9000mm.(2)流速測量范圍廣.可測量 0.02m/s~480m/s 范圍內的流體流速.(3)測溫范圍和耐壓范圍很寬.待測氣體的溫度高達 900℃,可用于各種高溫過程氣體的測量,最高可以在 70MPa 的壓力下進行測試.測量過程中不需要溫度和壓力補償.所以在較大直徑管道、較小流速、微小流量、測量流量浮動范圍較大時,具有一定的優(yōu)勢.(4)可保證較高的測量精度.一般的熱式氣體質量流量計都屬中等精度測量范圍,其中部分儀表,如插入式、電磁式,可以達到高精度測量.國外進口的高精度儀表滿量程誤差可以達到±1%.(5)寬量程比.量程比可以達到 1000:1,且能保持精度要求.(6)可測量混合氣體.(7)機械設計簡單,容易安裝和調試,維修簡單,防振動.插入式只需要在管道上焊接法蘭盤即可,管段式只需要進行管道轉接,安裝和操作方便.(8)不需要溫度和壓力補償.缺點：(1)響應速率慢.由于熱式氣體質量流量計是依靠傳熱原理設計,而熱量交換過程與加熱溫度探頭和流體的熱傳導效率密切相關,需要一定的時間來完成換熱過程,一般的相應時間為 2~5s；性能優(yōu)越的流量計響應時間為 0.5s；甚至有些響應時間更慢.(2)精度易受流體組分影響.當被測流體為混合氣體時,由于混合氣體組分的變化,氣體密度,粘度,熱導率都會受到直接影響,使測量值發(fā)生較大誤差而導致最后的流量計算結果產生誤差.(3)在小流量測量中,熱源探頭的溫度高于流體溫度,導致熱源探頭向流體傳導熱量,影響流體和熱源探頭的溫度差,影響測量精度.德國VSEVHM01-1流量計制造1.Modbus通訊協(xié)議概述   Modbus協(xié)議是應用于金屬管浮子流量計電子控制器上的一種通用協(xié)議。通過此協(xié)議，控制器相互之間控制器經由網絡(例如以太網)和其他設備之間可以通信。它已經成為一通用工業(yè)標準。有了它,不同廠商生產的控制設備可以連成工業(yè)網絡,進行集中監(jiān)控,減少了人力成本，提高了生產效率。  Modbus協(xié)議采用主從工作方式，允許一臺主機和多臺從機通信,每臺從機地址由用戶設定，地址范圍為1~255。通信采用命令,應答方式，每一-種命:令幀都對應一-個應答幀。命令幀由主機發(fā)出，所有從機都將收到報文,但只有被尋址的從機才會響應命令,返回相應的應答幀。如果命令幀中尋址地址為0,則視為全局廣播,所有從機把它當一條命令執(zhí)行,不返回應答幀。 2.Modbus網絡通訊傳輸模式   Modbus網絡通訊可以設置為兩種傳輸模式:ASCII模式或RTU(RenoteTeminalUnit)模式。筆者介紹的流量計采用的是RTU模式。RTU模式主要優(yōu)點是:在同樣的波特率下可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。 RTU模式中字節(jié)的格式如下: 編碼系統(tǒng):8位二進制，十六進制0-9,A-F。 數(shù)據(jù)位:1個起始位;8個數(shù)據(jù)位;奇/偶校驗時1個停止位,無奇偶校驗時2個停止位。 錯誤校驗區(qū):循環(huán)冗余校驗(CRC)。 開始和終止都需要至少35個字符時間的停頓間隔。 3.Modbus功能碼   Modbus定義的功能代碼范圍為1~127,不同功能的設備往往只使用其中的一部分。在主機要求傳輸中,功能代碼告訴從機要執(zhí)行一一個什么動作。在從機響應傳輸中，如果從機發(fā)送的功能代碼與主機發(fā)送的功能代碼相同,則表明從機已執(zhí)行所要求的功能;如果不同則表明從機沒有執(zhí)行所要求的功能，返回了一個錯誤信息。   金屬管浮子流量計設計在通訊過程中用03H(讀取內部寄存內容和10H（刷新多個寄存器內容）兩個功能。金屬管浮子流量計是由浮子、錐管、檢測器等部件組成。浮子組件裝有磁鋼,其作用把是浮子的位移信號以磁信號的形式傳輸給檢測器。檢測器把這一檢測到的信號再以電信號的形式遠距離傳輸,并現(xiàn)場指示瞬時流量值。浮子流量計具有小流量值、范圍度大、不用現(xiàn)場調試的特點。其結構簡單、運動部件磨損小、使用壽命長、壓力損失小、安裝方便、維修量小、使用周期長、可遠距離傳輸流量信號,與計算機連用可實現(xiàn)集中管理。 但也存在不足，如對于高黏度、大流量、以及兩相以上流體不能測量。　　金屬管浮子流量計實現(xiàn)流量測量的理論基礎是“定壓將,變面積“原理。在流動的流體中放置一個軸線與流向平行的浮子,見圖1.　　金屬管浮子流量計本體可以用兩端法蘭、螺紋或軟管與測量管道連接。當流體自下而上流入錐管時,被浮子截流,這樣在浮子上、下游之間產生壓力差,浮子在壓力差的作用下.上升,這時作用在浮子上的力有三個:流體對浮子的動壓力、浮子在流體中的浮力和浮子自身的重力。只有當流體對浮子的動壓力與浮子在流體中所受的浮力之和等于浮子的重力時，浮子就平穩(wěn)地浮在某一位置上。  大量實驗證明,在一定雷諾數(shù)的范圍內，對于同一口徑金屬管浮子流量計,流體流速的大小與浮子的形狀有關。對于給定的浮子流量計,浮子大小和形狀已經確定,因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流體對浮子的動壓力是隨來流流速的大小而變化的。因此當來流流速變大或變小時,浮子將作向上或向下的移動,相應位置的流動截面積也發(fā)生變化,流動截面積與浮子的.上升高度成比例，即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子上下移動時,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對應的速度,浮子就在新的位置上穩(wěn)定。對于-臺給定的浮子流量計,浮子在測量管中的位置與流體流經測量管的流量的大小成一--對應關系。1.傳感器設計  設計先進的傳感器。渦街流量計傳感器電容極板的基體在高度下成型?？垢邏禾匦?，使核心元件的內部結構提升。現(xiàn)代流場分析技術。對傳感器的具體結構以及安裝位置進一步改進，增強抗振性能，可以消除各個方向的干擾，攪動，使渦街在流動情況下的抗干擾能力，時域毛刺快樂，頻城戶外活動穩(wěn)定。頻帶能自動跟蹤，無須電位器或撥動開關調整頻帶和靈敏度，無零漂移，量程自由設定，真正實現(xiàn)現(xiàn)場免調試。2.先進性現(xiàn)場總線設計  采用全數(shù)字化現(xiàn)場總線的智能渦街流量計。目前，研究現(xiàn)場總線技術是智能儀表的焦點?？梢钥紤]實際需求，增加HART總線接口，該模塊采用抗干擾能力強，通信速率高，數(shù)據(jù)精確高的電路來完成傳輸數(shù)據(jù)，它真正RS .485總線通信的抗干擾能力強的特點，又具有輸出信號為二線制4~20mA的工業(yè)標準，根據(jù)各自的通訊，完成HART協(xié)議數(shù)據(jù)協(xié)議層和應用層的設計，實現(xiàn)HART總線通信功能.3.先進的數(shù)字信號處理方法的設計  應用更先進的數(shù)字信號處理方法，能更好地解決干擾問題，提高測量精度，進一步提高的敏感信號與渦街信號在頻譜的現(xiàn)場研究，當兩種信號頻率在研究同一頻段且頻率非常接近時，無法檢測到這兩種信號和消除噪聲信號的作用，對渦街信號分析的干擾等。塑料則，吸收它分頻特性好，會造成光纖精度高。同時，靠近渦街頻率的微細濾網，將影響測量精度，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整頻率和采樣點數(shù)確定，以及在軟件編程中如何優(yōu)化算法，使量少、內存占用量少和性能小，以保證體積小。實時性好和計算精度高等問題。研究強干擾噪聲不為基礎創(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和噪聲的判別、分離及提取問題，在傳感器條件一定的情況下，考慮利用信號處理技術擴大流量程比，提高小測量精度，全面深入研究流場噪聲以及他們對渦街流量計信號影響等。為保證超聲波流量計流量測量精度，選擇測量點時要求選擇流體流場均勻的部分，一般應遵循下列原則：1、被測管道內流體必須是滿管。2、選擇被測管道的材質應均勻質密，易于超聲波傳播，如垂直管段（流體由下向上）或水平管段（整個管路中最低處為好）。3、安裝距離應選擇上游大于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有所不同，具體距離以使用的儀器說明書為準）以內無任何閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段，測量點應充分遠離閥門、泵、高壓電、變頻器等干擾源。4、充分考慮管內結垢狀況，盡量選擇無結垢的管段進行測量。外夾式流量計傳感器安裝要點　　時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。　　測量時采用何種安裝方式，儀器說明書均有規(guī)定，但在邊界范圍一般比較模糊。如TFX1020P時差式超聲波流量計：V型安裝法適用測量管徑25～400 ㎜，Z型安裝法適用測量管徑100～2540㎜，W型安裝法適用測量管徑65㎜以下小管。V型與Z型、V型與W型在適用測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準安裝方式，使用方便，測量準確。當被測管道很粗或由于被測流體濁度高、管道內壁有襯里或結垢太 厚，造成V型安裝信號弱，儀表不能正常工作時，選用Z型安裝。原因是使用Z型安裝時，超聲波在管道中直接傳輸，沒有折射，信號衰耗小。W型安裝適于小管， 通過延長超聲波傳輸距離的辦法來提高小管測量精度，如圖3（c），使用W型安裝時，超聲波束在管內折射三次，穿過流體四次。 流量傳感器安裝方式有兩種，分別是對稱安裝和同側安裝。對稱安裝適用于中小管徑（通常小于600㎜）管道和含懸浮顆?；驓馀葺^少的液體；同側安裝適用于各種管徑的管道和含懸浮顆?；驓馀葺^多的液體。外夾式超聲波流量計傳感器安裝要求1、剝凈測量點處附近保溫層和保護層，使用角磨砂輪機、銼、砂紙等工具將管道打磨至光亮平滑無蝕坑。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。需要特別注意，打磨點要求與原管道有同樣的弧度，切忌將安裝點打磨成平面，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°的范圍內安裝，以防止管內上部流體不滿、有氣泡或下部有沉淀等現(xiàn)象影響正常測量，如圖5所示。3、傳感器安裝處和管壁反射處必須避開接口和焊縫，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。1.只要滿足流量計的使用條件(包括.流體的流動特性.介質特性.操作過程及流量范圍)與檢定時相一致，便會得到與流量計檢定精度等量的使用精度。這就要求流量計的使用與檢定的流體的流動特性(流量計進口的速度分布)相同;流體的物理性質(密度等)也相同;檢定過程相同，并且在流量計的檢定流量范圍內使用儀表常數(shù)，那么在對介質密度壓力修正后。其使用精度便等同于其檢定精度。2.若流量計的使用與檢定條件滿足上述相同性原則，并且流量計在檢定流量范圍內定點使用時(使用其檢定流量下的儀表系數(shù)的平均值).則流量計的使用精度將會大大優(yōu)于其檢定精度。3.若流量計在檢定該范圍內實際使用時，可用特性方程。即依據(jù)檢定中得到的各個流量下的平均儀表系數(shù)與流量Q的對應關系,借助最小二乘法原理，直線擬合得到K1=aq+b,用擬合后的K1代替儀表常數(shù)k,也可提高流量計的使用精度。1、渦街流量計的測量范圍較大,一般10:1,但測量下限受許多因素限制:Re>10000是渦街流量計工作的最基本條件,除此以外,它還受旋渦能量的限制,介質流速較低,則旋渦的強度、旋轉速度也低,難以引起傳感元件產生響應信號,旋渦頻率f也小,還會使信號處理發(fā)生困難。測量上限則受傳感器的頻率響應(如磁敏式一般不超過400Hz)和電路的頻率限制,因此設計時一定要對流速范圍進行計算、核算,根據(jù)流體的流速進行選擇。使用現(xiàn)場環(huán)境條件復雜,選型時除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外,還要考慮電磁干擾。在強干擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合,磁敏式、壓電應力等儀表不能正常工作或不能準確測量。2、振動也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時注意避免機械振動,尤其是管道的橫向振動(垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動),這種影響在流量計結構設計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條件時,是不宜選用的。即使是抗振性較強的電容式、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、介質溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應力式渦街流量計不能長期使用在300℃狀態(tài)下,因其絕緣阻抗會由常溫下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,輸出信號也變小,導致測量特性惡化,對此宜選用磁敏式或電容式結構。在測量系統(tǒng)中,傳感器與轉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。渦街流量計是一種比較新型的流量計,處于發(fā)展階段,還不很成熟,如果選擇不當,性能也不能很好發(fā)揮。只有經過合理選型、正確安裝后,還需要在使用過程中認真定期維護,不斷積累經驗,提高對系統(tǒng)故障的預見性以及判斷、處理問題的能力,從而達到令人滿意的效果。德國VSEVHM01-1流量計制造1.合理安裝　　換能器是組成超聲波流量計的主要結構，如果換能器安裝不合理，必然會影響超聲波流量計的應用效果。因此，在具體安裝中，必須充分結合實際情況，綜合考慮換能器的安裝位置及打開方式，尤其是在選擇位置上，既要保證換能器可以和上、下直管緊密連接，也要盡量避開變頻調速器、電焊機等干擾較大的位置。安裝方式有三種，一種是對貼安裝，一種是V形安裝，另一種是Z形安裝。如果選擇了多普勒式超聲波流量計，則在安裝中盡量選擇對貼式安裝方法。如果選擇了時差式超聲波流量計，既可以選擇V形安裝方式，也可以選擇Z形安裝方式。多數(shù)情況下，如果管徑小于200mm，宜采用V形安裝方式。如果管道直徑大于200mm，則要選擇Z形安裝方式。針對既能采用Z形安裝方式，也可以采用其他安裝方式的，要盡量選擇Z形方式，因為，Z形方式安裝的換能器超聲波信號最強，運行過程也比較穩(wěn)定。2.及時校核　　雖然超聲波流量計具有很強的抗干擾性和抗污染性，但如果長時間使用，也會影響運行的精度，為解決這一問題，可在超聲波流量計中配置一臺同類型的便攜式超聲波流量計，對現(xiàn)場儀表進行定期校核。堅持一裝一校核的原則，保證超聲波流量計選型合理、安裝調試達標，以便對每臺安裝之后的超聲波流量計進行合理校核。此外，還要在線對超聲波流量計發(fā)生的突變情況進行校核，通過便攜式超聲波流量計開展及時校核，以找到發(fā)生突變的根源，以便開展有針對性的檢修和處理。3.定期開展維護　　和傳統(tǒng)流量計相比，超聲波流量計的維護量比較小，尤其是對外貼式安裝換能器而言，要保證安裝之后沒有水壓損失，也不存在潛在漏水，定期檢查超聲波流量計中的換能器是否存在松動情況，和管道之間的連接情況是否良好，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，保證超聲波流量計能夠持續(xù)穩(wěn)定運行。

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