德國VSEVHM01-2流量計定制同時我們還經(jīng)營：流量計工況與標況(立方與標方)如何換算 m3/h流量計準確度影響的實驗分析 1實驗要求   實驗用鐘罩式氣體流量計標定裝置標定DN50G65氣體渦輪流量計,其準確度等級為1.5級;最小流量為Qmls:10m'/h,最大流量為Qmax:100m³/h;流量計量程比為1;10;上游直管段要求:5D=50X5=250mm=25cm,'下游直管段要求:3D=50X3=150mm=15cm. 2實驗思路   實驗以在流量計前端安裝一對大小頭作為擾流件,在擾流件和流量計之間安裝不同長度的直管段。經(jīng)過一定時間段的運行,確認標準裝置與流量計的流量偏差以及疣量計的重復(fù)性,以此分析擾流件對流量計準確度的影響。 3實臉分析 3.1在流量計.上游安裝40cm直管段,下游安裝19cm直管段實驗   流量計上游直管段長度大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實驗安裝圖如圖1所示，示意圖如圖2所示。 實驗數(shù)據(jù)如表3所示。   從表3可以看出,擾流件安裝在距流量計上游端較遠時,其運行數(shù)據(jù)的流量偏差與重復(fù)性符合流量計的國家標準。 3.2在流量計上游安裝29.1cm直管段,下游安裝19cm直管段實驗   流量計上游直管段長度較大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實驗安裝示意圖如圖3所示.   實驗數(shù)據(jù)如表4所示。從表4可以看出,擾流件安裝在距流t計上游端接近5D處時,其運行數(shù)據(jù)的流量偏差(qmin≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標準的要求,但其重復(fù)性符合流量計的國家標準。 3.3在流量計上游安裝19cm直管段,下游安裝40cm直管段實驗   流量計上游直管段長度小于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實驗安裝示意圖如圖4所示   從表5可以看出,找流件安裝在流量計上游端小于5D處時,其運行數(shù)據(jù)的流量偏差(qai≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標準的要求,但其重復(fù)性符合流量計的國家標準。  高流速時,電磁流量計中的流體為湍流,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因為湍流而減小,這樣的情況下可知電磁流量計流體中的非導(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)半徑變小后對電磁流量計的整體流速分布不變、對流量計的磁場分布影響較小。根據(jù)式(1)可知，電磁流量計中非導(dǎo)電物質(zhì)的半徑大小對流量計的權(quán)重函數(shù)是有影響的。  當(dāng)電磁流量計中心橫截面內(nèi)含有M(M=0,1,2.,-.)個油泡時傳感器的權(quán)重函數(shù)分布情況,本文算例設(shè)定M=3權(quán)重函數(shù)分布情況計算方式。圖1為電磁流量計傳感器截面內(nèi)存在3個球形油泡時的結(jié)構(gòu)模型圖。其中,x軸與y軸與圖1描述--致,圖1中只顯示了測量區(qū)域部分,測量區(qū)域流體中存在3個油泡。y正半軸、負半軸與管壁的交點是流量計的電極位置。  圖1中3個油泡相互不重疊,此時傳感器內(nèi)部感應(yīng)電勢仍滿足Laplace方程。為了對該問題進行求解,需建立2種坐標系,一種是以傳感器中心為原點建立的二維直角坐標系(x,y),另一種是以各個油泡中心為原點建立的M個二維極坐標系(ri,θi)。首先在二維直角坐標系下對該問題進行求解(本例M=3),求解感應(yīng)電勢方程時需借用一個輔助的格林函數(shù)G,G滿足Laplace方程且邊界條件  式中,R為電磁流量計半徑的長度值;მG/an為電勢在半徑方向上的導(dǎo)數(shù);δ(θ)為電勢G在流量計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,G表達式為   式中,R為測量管的半徑;x與y分別表示測量區(qū)域中的位置。  當(dāng)電磁流量計流體中存在3個油泡時,G=G+G1+G2+G3圖2顯示了流量計流體截面中存在3個不重疊的油泡時,流量計截面內(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，存在多個油泡分布在不同位置流體中時權(quán)重函數(shù)分布情況也可以用上述方法計算。  仿真實驗中,設(shè)定不同大小的非導(dǎo)電物質(zhì)對電磁流量計權(quán)重函數(shù)進行仿真,如圖3所示為不同大小非導(dǎo)電物質(zhì)對電磁流量計權(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)等勢圖,其中R單位為cm。從圖3中可見,當(dāng)電磁流量計中的非導(dǎo)電物質(zhì)半徑越來越小，對電磁流量計的權(quán)重函數(shù)的影響就越小。  為了更清楚地揭示電磁流量計的權(quán)重函數(shù)與流量計中非導(dǎo)電物質(zhì)半徑之間的關(guān)系,定義c為非導(dǎo)電物質(zhì)對流量計權(quán)重函數(shù)的影響的評價指標式中,Wxy為含有油泡等非導(dǎo)電物質(zhì)時電磁流量計在測量區(qū)域坐標(x,y)的權(quán)重函數(shù);Wxy0為電磁流量計不含非導(dǎo)電物質(zhì)時測量區(qū)域坐標(x,y)的權(quán)重函數(shù);A為權(quán)重函數(shù)區(qū)域(測量區(qū)域)。  圖4為不同大小非導(dǎo)電物質(zhì)對流量計權(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,對電磁流量計的權(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,對電磁流量計的權(quán)重函數(shù)分布幾乎沒有影響。電磁流量計測量的液體中會含有一些氣泡，如果氣泡分布均勻，則不影響測量。然而，一旦氣泡變大，整個電極通過電極時會被遮擋，使流量信號輸入電路瞬間開路，導(dǎo)致輸出信號抖動　　如何判斷電磁流量計的測量誤差是由被測液體中的氣泡組成的？如何處理這種情況？簡單介紹一下　　當(dāng)測量效果抖動時，磁場的勵磁回路電流立即被切斷。假設(shè)此時表面仍有閃爍和不穩(wěn)定現(xiàn)象，說明大部分是由氣泡效應(yīng)引起的　　在確定許多氣泡影響電磁流量計的測量效果后，有必要尋找相應(yīng)的處理方法。假設(shè)由于裝置的定向，許多氣泡混合到液體中。例如，如果電磁流量計安裝在管道系統(tǒng)的高點，儲存氣體或從外部吸入空氣，形成流量計的晃動　　這是非常有用的方法來代替裝置的定位，但在很多情況下，裝置的直徑很大，或者設(shè)備的方向不容易改變。建議在電磁流量計上游安裝集氣袋和排氣閥，以清除殘余氣體，減少影響測量效果的因素，保證測量的準確性。在電磁流量計設(shè)定狀態(tài)下(如何進入設(shè)定狀態(tài)請參照前述操作),用▲或▼鍵上下翻屏查找,直到屏幕出現(xiàn)儀表量程設(shè)置字樣,按右鍵確認鍵確認進入儀表量程設(shè)置,輸入20mA對應(yīng)的最大流量值(輸入量程值時可按▲鍵對光標處數(shù)字加1或用▼鍵對光標處數(shù)字減1,移位時要先按左鍵復(fù)合鍵再同時按▼鍵光標右移1位選數(shù)位或先按左鍵復(fù)合鍵再同時按▲鍵使光標左移1位選數(shù)位),最大流量值輸入完后,按右鍵確認鍵確認返回。(若按右鍵確認鍵不放,持續(xù)3秒鐘則直接返回到顯示狀態(tài),若要繼續(xù)設(shè)定其它參數(shù),按▲鍵.)(分體式儀表中若口徑與量程選擇不當(dāng)屏幕下行將出現(xiàn)“錯誤”字樣提示用戶)　　在電磁流量計設(shè)定狀態(tài)下(如何進入設(shè)定狀態(tài)請參照前述操作)用▲或▼鍵上下翻屏查找,直到屏幕出現(xiàn)流量方向選擇字樣,按右鍵確認鍵確認進入流量方向選擇設(shè)置,再用上鍵▲選擇正向或反向按右鍵確認鍵確認返回。(若按右鍵確認鍵不放,持續(xù)3秒鐘則直接返回到顯示狀態(tài),若要繼續(xù)設(shè)定其它參數(shù)按▲鍵。(注:改變正負號也可改變接線,將信號線正負調(diào)換,還可以將傳感器調(diào)換安裝方向.)1.動態(tài)勵磁技術(shù)  所謂電磁流量計動態(tài)勵磁技術(shù)，就是在三值矩形波勵磁的基本前提下，根據(jù)現(xiàn)場流體狀態(tài)對調(diào)整勵磁頻率進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而提高測量的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段，因為T業(yè)施工現(xiàn)場管路比較復(fù)雜，閥門、彎頭、分支管以及變徑管等對流體流態(tài)的影響比較大，并且支管路比較短，這樣就不足以消除以上組件對流體的擾動。在這一工作環(huán)境下，通常電磁流量計穩(wěn)定性比較差，這樣就需要手動設(shè)置阻尼系數(shù)來提高測量的穩(wěn)定性。但是阻尼會使流量測量跟蹤速度比較慢，并且沒有辦法及時反應(yīng)流量的變化，而動態(tài)勵磁技術(shù)可以很好的解決這一-問題，倘若體波動比較大，就需要自動增大勵磁周期，提高測量穩(wěn)定性。對于比較復(fù)雜的環(huán)境，應(yīng)該采用動態(tài)勵磁技術(shù)與阻尼設(shè)置兩者相結(jié)合的方式來提升液體測量的穩(wěn)定性。2.信號處理系統(tǒng)  所謂信號處理系統(tǒng)，就是前置放大電路對接收的流量信號進行有效處理，并且在抑制噪聲和干擾的時候，對收到的微弱流量信號進行放大。同時采用整形電路將差動的雙端流量信號轉(zhuǎn)變成單端流量信號，采用A/D轉(zhuǎn)換電路將流量信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，隨后將數(shù)字量進入單片機對數(shù)字進行計算，從而得到流速值和流量值。而智能信號處理系統(tǒng)能夠很好的解決這些問題，首先對液體的電導(dǎo)率進行檢測，隨后根據(jù)電導(dǎo)率自動的選擇波電容、電阻等，對不同電導(dǎo)率液體流量進行測量，從而達到提高測量精度的目的。3.誤差修正技術(shù)  針對電磁流量計的誤差，應(yīng)該采用零點校正與基本誤差修正相結(jié)合的方法，公式如下:V=kE-V0;其中V代表液體實際流速;k代表基本誤差修正系數(shù)，E代表實測流速轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，V0代表零點偏移量。在進行誤差修正的時候，應(yīng).該根據(jù)流量計傳感器特性進行流量分段修正方法的引進，并且根據(jù)《電磁流量計》的規(guī)章制度，對流量檢定點進行劃分，.例如:Qmax(流量測量上限)、Qmin(流量測量下限)等，并且對其進行分階段性的修正，從而就能有效滿足測量精度的具體要求。1.只要滿足流量計的使用條件(包括.流體的流動特性.介質(zhì)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(zhì)(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(nèi)使用儀表常數(shù)，那么在對介質(zhì)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(nèi)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(nèi)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(yīng)關(guān)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。德國VSEVHM01-2流量計定制電磁流量計應(yīng)用中主要存在以下幾點不足:(1)電磁流量計井下精確定位問題。由于儀器本身沒有深度定位裝置,僅器下入深度的計量是靠絞車上的深.度計數(shù)器來完成。深度計數(shù)器計量結(jié)果的精度不但與計數(shù)器本身有關(guān),而且還與工作環(huán)境有關(guān)。如果深度誤差太大，測量結(jié)果就失去意義。因此,深度校正是現(xiàn)場測試的一個關(guān)鍵問題。(2)管徑變化對測量結(jié)果的影響。通常應(yīng)用的電磁流量計是中心流速式的，僅器的標定是在特制的管道中完成的，如果測量環(huán)境與標定環(huán)境不同,就會出現(xiàn)測量誤差。以內(nèi)流式儀器為例，若它在內(nèi)徑為φ62mm光油管中標定，在內(nèi)徑為φ59mm的涂料油管中測量時就會引入最大15.28%的誤差。這是系統(tǒng)誤差，因此在儀器測量過程中要搞清楚被測管道的內(nèi)徑，解釋資料時要扣除因管徑變化引起的測量誤差。大量實際測量數(shù)據(jù)表明，由管徑變化引起的誤差都在10%以內(nèi)。(3)電磁流量計的標定問題。儀器是用清水標定的,若注，入介質(zhì)改為污水或其它非清水介質(zhì)時會對測量結(jié)果產(chǎn)生什么樣的影響，也是應(yīng)用中要考慮的一個問題。在實際應(yīng)用中,常常需要在現(xiàn)場對儀器進行標定,且要保證標定結(jié)果的準確性。(4)不能連續(xù)測量。電磁流量計如果能連續(xù)測量管柱內(nèi)的流動剖面,就能直觀地反映出整個井筒內(nèi)的吸水情況,這樣有利于測井資料的解釋。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計上的缺陷，電磁流量計目前還不能完全實現(xiàn)連續(xù)測量。為了提高孔板流量計的準確度,可采取以下措施。1.標準孔板節(jié)流裝置的制造與安裝　　利用標準孔板流量計測量天然氣流量必須嚴格按照SY/T6143-2004標準規(guī)定的各項技術(shù)指標，對標準孔板節(jié)流裝置進行設(shè)計、加工制造、檢驗、安裝和使用。特別是孔板直角入口邊緣尖子度和測量管內(nèi)壁粗糙度的加工和檢驗;孔板前后直管段長度的保證，直管段圓度、臺階以及孔板與測量管同軸度的保證。另外，開發(fā)統(tǒng)一的標準孔板流量計的設(shè)計軟件,可提高節(jié)流裝置設(shè)計和儀表選型的技術(shù)水平。2.采用可換孔板裝置與定值節(jié)流裝置　　可換孔板節(jié)流裝置是一種新型節(jié)流裝置,節(jié)流元件精確地安裝在固定的座體內(nèi)(座體通過法蘭與管道連接)，在不拆動管道或不停止流體輸送的情況下，可方便地提升孔板，進行檢查、清洗或更換,從而保證了計量準確度。采用液壓升降的裝置,孔板提升輕便,特別適用于大口徑孔板。這種節(jié)流裝置還配有清洗室和清洗機構(gòu),為解決污垢介質(zhì)，特別是單井天然氣的準確計量提供了有效手段。　　定值節(jié)流裝置改變了現(xiàn)有節(jié)流裝置根據(jù)計算結(jié)果加工其孔徑的方法,對每種通徑測量管道配以有限數(shù)量的節(jié)流件,孔徑系列按優(yōu)先數(shù)系選用,每種通徑配35種不同孔徑比β值的孔板。目前節(jié)流裝置設(shè)計猶如量體裁衣，定值節(jié)流裝置則變成成衣選用,采用定值節(jié)流裝置有利于產(chǎn)品批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本,方便選用和使用，便于監(jiān)督生產(chǎn)。可換孔板節(jié)流裝置和定值孔板相配套,將改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,實現(xiàn)了節(jié)流裝置產(chǎn)品系列化、通用化和標準化,有利于提高標準孔板裝置計量的準確度。　　標準孔板存在的缺點是入口直角銳利度易在流體沖刷下發(fā)生鈍化。據(jù)估計,鈍化嚴重的可能使流出系數(shù)偏移1%~2%,鈍化后其流出系數(shù)較為穩(wěn)定,這在流量計算中給孔板入口直角銳利度的精確修正帶來很大的困難。標準噴嘴的流出系數(shù)是穩(wěn)定的，另外，在同樣流量和相同β值時噴嘴的壓力損失只有孔板的30%。影響標準噴嘴推廣使用的主要原因是噴嘴制造成本高,在標準中噴嘴的流出系數(shù)不確定度較大(約2%)。采用定值節(jié)流件,專用加工設(shè)備實現(xiàn)批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,而個別校準則可得到高精確度的流出系數(shù),在天然氣流量測量中用噴嘴代替孔板，其優(yōu)點是明顯的。3.應(yīng)用合理的流量積算方案　　根據(jù)天然氣計量工況條件和用戶對計量精度的要求，應(yīng)采用對壓力、溫度和天然氣組分變化對流量自動部分補償或全補償?shù)姆e算方案，計量系統(tǒng)測量儀表配備和精度的選用應(yīng)符合GB/T18603-2001妖然氣計量系統(tǒng)技術(shù)要求》。用智能差壓變送器,壓力變送器、溫度變送器和流量計算機組成在線檢測系統(tǒng)，使溫度和壓力變化得到補償，可以提高測量準確度,降低流態(tài)脈動(或波動)引起的流量測量附加誤差。孔板流量計量程比一般為1~3,而實際測量天然氣流量變化有時會超過這個范圍。在這種情況下，其測量準確度顯著下降,如果采用定值節(jié)流裝置,寬量程智能差壓變送器與流量計算機配套使用,可方便地擴展流量量程或遷移量程,進而實現(xiàn)傳統(tǒng)孔板流量計的智能化。德國VSEVHM01-2流量計定制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(zhì)流速較低,則旋渦的強度、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(fù)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(yīng)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(jié)構(gòu)設(shè)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(zhì)溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應(yīng)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(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(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真定期維護,不斷積累經(jīng)驗,提高對系統(tǒng)故障的預(yù)見性以及判斷、處理問題的能力,從而達到令人滿意的效果。測量沼氣的流量計如何選型:注意連接方式；注意結(jié)構(gòu)類型；注意顯示方法；注意信號輸出方式；注意防爆形式。流量計連接方式：法蘭卡裝式（表體不帶法蘭）或法蘭連接式（表體本身帶法蘭）。一般建議選用法蘭卡裝式，因為其結(jié)構(gòu)緊湊，價格低，而且供貨周期短。流量計結(jié)構(gòu)類型：一體型結(jié)構(gòu)和分體型結(jié)構(gòu)。一般采用一體型結(jié)構(gòu)，只有在特殊場合下采用分體型結(jié)構(gòu)（如：介質(zhì)溫度高時、環(huán)境溫度或濕度高時、帶現(xiàn)場顯示為讀數(shù)方便時）。流量計顯示方法：無現(xiàn)場顯示、帶現(xiàn)場顯示和只帶現(xiàn)場顯示。現(xiàn)場顯示是指在表頭上裝有液晶顯示電路，可顯示累積流量、瞬時流量等參數(shù)。流量計信號輸出方式： 脈沖信號輸出和4～20mA標準電流信號輸出。一般情況下建議采用脈沖信號輸出，因為脈沖信號直接與旋渦脫落頻率相對應(yīng)，不需轉(zhuǎn)換，具有最高的累計精度；同時，脈沖信號傳輸效果較好。標準電流信號輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測量系統(tǒng)。流量計防爆形式：非防爆型和本安防爆型。如果被測介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì)，應(yīng)選用防爆型。

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