德國VSEAP10流量計(jì)原裝同時(shí)我們還經(jīng)營:渦街流量計(jì)安裝方式的選擇 渦街流量計(jì)既可安裝在水平管道上,也可安裝在垂直管道上。 因?yàn)闇u街流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量,必須注意保證滿管測量,故在水平管道上安裝渦街流量計(jì),一般應(yīng)選擇安裝在管道的最低處,安裝在垂直管道時(shí),流體的流向應(yīng)自下而上。 渦街流量計(jì)直管段要求 渦街流量計(jì)的安裝對其前后直管段的要求是非常苛刻的,流量計(jì)上游要保證有10D~35D 的直管段(D為管道直徑),流量計(jì)下游直管段應(yīng)不小于5D,上游直管段長短視上游有無直角彎、擴(kuò)大管、縮徑管而定。 特別注意,在直管段滿足要求的情況下,流量計(jì)應(yīng)盡量選擇安裝在前后直管段盡量大的管道位置處,這樣能夠保證流量計(jì)上下游節(jié)流件所造成的紊流不致影響到流量計(jì)測量精度。渦街流量計(jì)安裝位置的選擇1)管道的強(qiáng)烈震動會對渦街流量計(jì)的測量產(chǎn)生一定的影響,故在選擇渦街流量計(jì)安裝位置時(shí),應(yīng)盡量避免安裝在有強(qiáng)烈震動的管道上,以免影響測量精度.當(dāng)管道有震動時(shí),必須采取減震措施。2)工頻干擾信號存在也會對渦街流量計(jì)的測量產(chǎn)生非常大的影響,工頻信號會疊加到測量信號中去。故渦街流量計(jì)盡量避免安裝在大功率電動機(jī)等存在的環(huán)境里,在此環(huán)境下,必須采取做好儀表接地,選用屏蔽電纜,信號的傳輸方式采用直流信號等措施消除工頻干擾。3)渦街流量計(jì)漩渦發(fā)生體的迎流面必須正對著流體流動方向,安裝時(shí)應(yīng)特別注意,否則會產(chǎn)生非常大的偏差。4)在渦街流量計(jì)帶有流量調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中,渦街流量計(jì)即使?jié)M足直管段要求,也必須安裝在調(diào)節(jié)閥前。否則調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生的射流會對渦街流量計(jì)的測量產(chǎn)生影響,會出現(xiàn)閥門開小,流量反而增大的現(xiàn)象。1、根據(jù)工藝設(shè)計(jì)資料和實(shí)際情況確認(rèn)使用流量范圍,在計(jì)算基礎(chǔ)上確定流量計(jì)的口徑。若渦街流量計(jì)選型過大,管道內(nèi)介質(zhì)的流速低于流量計(jì)工作的下限值,就會產(chǎn)生小流量時(shí)輸出信號不穩(wěn)定,大流量時(shí)輸出信號穩(wěn)定。2、流量計(jì)附近有大功率的電機(jī)或強(qiáng)電場時(shí),容易引起干擾信號,有可能管道內(nèi)無介質(zhì)流通,但僅表有流量顯示。動力線同流量計(jì)信號輸出線并排走向靠近時(shí),有可能使流量計(jì)輸出信號偏小。管道內(nèi)有正常流量,但傳感器輸出頻率偏小很多。33流量計(jì)應(yīng)單獨(dú)接地,若接地不良,或管道振動.大,而引入干擾信號就會產(chǎn)生管道內(nèi)無流量,但傳感器有輸出信號。3、流量計(jì)應(yīng)單獨(dú)接地,若接地不良,或管道振動.大,而引入干擾信號就會產(chǎn)生管道內(nèi)無流量,但傳感器有輸出信號。4、流量計(jì)調(diào)節(jié)閥門應(yīng)裝在流量計(jì)下游,若閥門裝在流量計(jì)上游,在小流量時(shí)產(chǎn)生射流,會引起流量值的偏差和穩(wěn)定性。5、介質(zhì)溫度小于150℃時(shí)選一體型,高于150℃時(shí)或環(huán)境溫度、溫度都比較高時(shí),應(yīng)選用分體型。6、渦街流量計(jì)投用前,對管道應(yīng)進(jìn)行清洗,以沖掉管道內(nèi)的鐵銹、焊渣等雜物,防止擊壞儀表。電磁流量計(jì)應(yīng)用中主要存在以下幾點(diǎn)不足:(1)電磁流量計(jì)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(jì)量是靠絞車上的深.度計(jì)數(shù)器來完成。深度計(jì)數(shù)器計(jì)量結(jié)果的精度不但與計(jì)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(jì)是中心流速式的,僅器的標(biāo)定是在特制的管道中完成的,如果測量環(huán)境與標(biāo)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(biāo)定,在內(nèi)徑為φ59mm的涂料油管中測量時(shí)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(shí)要扣除因管徑變化引起的測量誤差。大量實(shí)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(jì)的標(biāo)定問題。儀器是用清水標(biāo)定的,若注,入介質(zhì)改為污水或其它非清水介質(zhì)時(shí)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(shí)際應(yīng)用中,常常需要在現(xiàn)場對儀器進(jìn)行標(biāo)定,且要保證標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。(4)不能連續(xù)測量。電磁流量計(jì)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(jì)上的缺陷,電磁流量計(jì)目前還不能完全實(shí)現(xiàn)連續(xù)測量。 當(dāng)前,在國內(nèi)關(guān)于蒸汽測量方面存在不少誤區(qū),很多用戶往往認(rèn)為購買了高品質(zhì)的流量計(jì)就可以得到準(zhǔn)確的計(jì)量結(jié)果。蒸汽的計(jì)量不同于其它流體如水、空氣等介質(zhì),在實(shí)際測量中影響其精確測量的因素較多,經(jīng)常會出現(xiàn)流量計(jì)本身檢定合格,而實(shí)際卻感覺計(jì)量“不準(zhǔn)”的現(xiàn)象。影響孔板流量計(jì)對蒸汽流量準(zhǔn)確計(jì)量的因素主要有以下三個方面。1.上下游直管段不足 對于傳統(tǒng)的渦街或孔板流量計(jì),其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足,則會導(dǎo)致流體未充分發(fā)展,存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙(如閥門)或彎管所造成,而旋渦普遍是由兩個或兩個以上空間(立體)彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動調(diào)整器來調(diào)整,最簡單有效的辦法是采用對上下游直管段要求較低的流量計(jì)。2.蒸汽的密度補(bǔ)償不正確 為了正確計(jì)量蒸汽的質(zhì)量流量,必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化,即蒸汽密度補(bǔ)償。不同類型的流量計(jì)受密度變化影響的方式不同。渦街流量計(jì)的信號輸出只和流速有關(guān),而和介質(zhì)的密度、壓力和溫度無關(guān),差壓式流量計(jì)其質(zhì)量流量與流量計(jì)的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關(guān)。①補(bǔ)償精確度的差異。測溫對補(bǔ)償精確度影響較大。;如采用相同精度等級的溫度和壓力感應(yīng)器,測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。②壓力測量影響因素。在蒸汽壓力的測量中,由于引壓管內(nèi)冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現(xiàn)一定的差值。測壓誤差如果不予以校正,則會影響蒸汽密度的計(jì)算,引起流量計(jì)量的誤差。對于上述現(xiàn)象,可在二次表(流量計(jì)算機(jī)內(nèi))進(jìn)行零點(diǎn)遷移,既簡單又準(zhǔn)確。3.蒸汽干度的影響 目前,用于測量蒸汽流量的孔板流量計(jì)大部分為體積流量計(jì),首先測得體積流量,然后通過蒸汽的密度計(jì)算質(zhì)量流量,也就是假定蒸汽為完全干燥。但是,蒸汽并非完全干燥,如果不考慮蒸汽干度的影響,得出的數(shù)據(jù)會低于實(shí)際的流量。因此流量計(jì)的二次儀表(流量計(jì)算機(jī))應(yīng)該具有設(shè)置飽和蒸汽干度的功能。但在實(shí)際工況確定蒸汽的干度也很困難。如果能夠改進(jìn)蒸汽流量計(jì)入口處的蒸汽品質(zhì),則能改進(jìn)孔板流量計(jì)的測量精度。蒸汽流量測量從測量技術(shù)上分為兩類:一類為過熱蒸汽和高干度(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)測量中溫,即 200℃以下應(yīng)用于蒸汽測量已趨于成熟,是目 前用于蒸汽測量的常規(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)偏離檢測值而增大測量誤差。 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量。 應(yīng)變式新型靶式流量計(jì),其結(jié)構(gòu)由測量管.靶板.力傳感器. 信號處理單元組成.力傳感器為應(yīng)變計(jì)式傳感器,信號處理顯示可以就地直讀顯示或輸出標(biāo)準(zhǔn)信號.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.其工作原理是在恒定截面直管段中設(shè)置—個與流束方向相垂直的靶板,流體沿靶板周圍通過時(shí),靶板受到推力的作用,推力的大小與流體的動能和靶板的面積成正比。在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),流過流量計(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(4~20)mA或氣壓信號(20~100)kPa輸出,輸出信號與流量的關(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量。智能電磁流量計(jì)與其他傳統(tǒng)模擬或非智能電磁流量計(jì)有非常大的區(qū)別,尤其在測量精度可靠性、穩(wěn)定性、可以修改流量計(jì)量程、使用功能和使用壽命等方面。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)適用測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量,如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、糖漿及食品方面的液體等。 智能電磁流量計(jì)是由傳感器與轉(zhuǎn)換器兩個部分組成,對于一體式智能電磁流量計(jì)選型方法,與工況三要素離不開,從測量的介質(zhì),測量的溫度壓力,測量的流量范圍三個方面說起。1、什么是介質(zhì) 介質(zhì)就是智能電磁流量計(jì)所要測量的流體,在管道中流動的物體,稱之為介質(zhì)。介質(zhì)又可分多種,在管道中,所有的介質(zhì)都要清楚地了解,這樣才可以選擇適應(yīng)現(xiàn)場工況的智能電磁流量計(jì)。2、溫度壓力是什么 溫度壓力是指管道中的溫度及管道中的壓力,壓力等級的大小與溫度的大小,會直接影響到智能電磁流量計(jì)的選型,因此選型時(shí),一定要確認(rèn)管道中的壓力與溫度范圍。3、量程是什么 量程是指智能電磁流量計(jì)的測量范圍可以滿足現(xiàn)場的要求,這個數(shù)據(jù)是比較重要的,量程太大或太小,都對一體式智能電磁流量計(jì)有直接的影響,甚至無法使用。1)測量電磁流量計(jì)勵磁線圈的電阻值,以確定勵磁線圈是否有匝間短路(線路編號“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,并且不間接評估電磁流量計(jì)傳感器的磁場強(qiáng)度。2)測量勵磁線圈對地的絕緣電阻(測量編號“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)測量電極和液體之間的接觸電阻(測量數(shù)字“1”和“2”和“1”和“3”),并間接評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“1”和“2”以及“1”和“3”的電阻值應(yīng)大致對稱。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時(shí),檢查整個機(jī)器的零點(diǎn)。根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。5)檢查信號線和激勵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)測試勵磁電流值(轉(zhuǎn)換器端子“7”和“8”之間),正負(fù)勵磁電流應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),約為137(5%)mA。德國VSEAP10流量計(jì)原裝三聚磷酸鈉(俗稱五鈉)的生產(chǎn)過程中有一個中和過程,在該過程中磷酸和純堿按一定比例混合、反應(yīng)后被制成可用來進(jìn)一步生產(chǎn)五鈉的中和液。在這樣一一個過程中為使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制就需要對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解決好這個問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進(jìn)行更新,但經(jīng)市場詢價(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)十一萬多人民幣一臺,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)既能夠通過表頭上的三個紅外觸摸鍵使將來的操作完全和老儀表一樣在現(xiàn)場完成,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)增加一個直流24V2.SW的二位三通電磁閥,用來控制調(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-個觸點(diǎn)容量為0.5A24V激勵電壓為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)動電磁閥。系統(tǒng)構(gòu)成示意圖見圖2。出現(xiàn)孔板流量計(jì)反向安裝這種情況的原因有二:1.操作人員未進(jìn)行崗前培訓(xùn),技術(shù)不熟練,不熟悉工藝流程走向;2.由于操作人員在更換孔板,清洗檢查節(jié)流裝置,進(jìn)行工藝改造安裝時(shí),或在進(jìn)行訓(xùn)練的過程中,粗心大意,現(xiàn)場監(jiān)督,檢驗(yàn)不到位等.出現(xiàn)此情況時(shí),孔板下游銳角邊經(jīng)緣朝向上游,其結(jié)果將直接影響計(jì)量偏低,反映在現(xiàn)場是差壓下降一個臺階,而由于現(xiàn)場原因未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正.其引起流量偏低的影響率,據(jù)國外實(shí)驗(yàn)研究資料數(shù)據(jù)為-12%~-17%,一般情況下,雷諾數(shù)不變時(shí),高β值與低β值之間的流量偏差值為±2%,管徑雷諾數(shù)越低,其流量偏差越大。 此外,在更換孔板以后,其配套產(chǎn)量計(jì)算參數(shù)必須同步更換,否則會出現(xiàn)相當(dāng)大的正負(fù)偏差,若由小孔徑換大孔徑,參數(shù)未更換,則流量計(jì)量將偏高;反之,流量計(jì)量將偏低,在日輸氣量大的用戶計(jì)量中,造成的損失將是很大,甚至是難以彌補(bǔ)的。 從以上分析,我們不難看出,孔板流量計(jì)反向安裝,參數(shù)的錯誤是可以通過操作人員認(rèn)真仔細(xì)的操作,培訓(xùn)來杜絕的,在天然氣商品貿(mào)易結(jié)算中,是絕對不允許有此現(xiàn)象發(fā)生的,所以制定一套科學(xué)的嚴(yán)格的現(xiàn)場計(jì)量監(jiān)督制度是很有必要且很重要的。為了適應(yīng)儀表網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)我們要根據(jù)實(shí)際需要為電磁流量計(jì)配備合適的通信接口.在當(dāng)今單片機(jī)系統(tǒng)的通信中,RS232和RS485標(biāo)準(zhǔn)總線應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)也最為成熟.RS232用來連接兩臺計(jì)算機(jī)(微處理器)之間的串口通信,當(dāng)我們需要一個更長的距離或者比RS232更快的速度下進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候,RS485就是一個很好的解決辦法.另外,RS485連接不限于僅僅連接兩臺設(shè)備.根據(jù)距離,比特率和接口芯片,我們可以用單一導(dǎo)線連接最多256個節(jié)點(diǎn).為了使電磁流量計(jì)的應(yīng)用范圍更加廣泛,我們選用RS485標(biāo)準(zhǔn)總線來實(shí)現(xiàn)儀表和外部系統(tǒng)的通信. RS485是雙向、半雙工通信協(xié)議,允許多個驅(qū)動器和接收器掛接在總線上,其中每個驅(qū)動器都能夠脫離總線.該規(guī)范滿足所有RS422的要求,而且比RS422穩(wěn)定性更強(qiáng).具有更高的接收器輸入阻抗和更寬的共模范圍(-7V至+12V). 接收器輸入靈敏度為士200mV,這就意味著若要識別符號或間隔狀態(tài),接收端電壓必須高于+200mV或低于-200mV.最小接收器輸入阻抗為12k,驅(qū)動器輸出電壓為±1.5V(最小值)、+5V(最大值). 驅(qū)動器能夠驅(qū)動32個單位負(fù)載,即允許總線上并聯(lián)32個12k的接收器.對于輸入阻抗更高的接收器,一條總線上允許連接的單位負(fù)載數(shù)也較高.RS485接收器可隨意組合,連接至同一總線,但要保證這些電路的實(shí)際并聯(lián)阻抗不高于32個單位負(fù)載(375). 采用典型的24AWG雙絞線時(shí),驅(qū)動器負(fù)載阻抗的最大值為54,即32個單位負(fù)載并聯(lián)2個120終端匹配電阻.RS485已經(jīng)成為POS、工業(yè)以及電信應(yīng)用中的最佳選擇.較寬的共模范圍可實(shí)現(xiàn)長電纜、嘈雜環(huán)境(如工廠車間)下的數(shù)據(jù)傳輸.更高的接收器輸入阻抗還允許總線上掛接更多器件. 因RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口.因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸.RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB.9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB.9(針). 通信接口電路如圖3.13所示,我們選用MAX485作為系統(tǒng)的通信接口芯片.MAX485是MAXIM公司推出的支持RS485協(xié)議的低功耗收發(fā)器,它的驅(qū)動器擺率不受限制,可以實(shí)現(xiàn)最高2.5Mbps的傳輸速率.它是用于RS.485通信的半雙工低功率收發(fā)器件,包含一個驅(qū)動器和一個接收器,具有輸入接收器和輸出驅(qū)動器使能管腳.使用一個半雙工連接的難點(diǎn)就是控制每個驅(qū)動器在什么時(shí)候被啟用,或者處于激活狀態(tài).當(dāng)一個驅(qū)動器在傳輸?shù)臅r(shí)候,必須直到它完成傳輸都保持被啟用狀態(tài),然后在一個應(yīng)答節(jié)點(diǎn)開始響應(yīng)之前切換到禁用狀態(tài).MAX485的控制端RE和DE短接,這樣用一個信號可以控制兩種狀態(tài):接收和發(fā)送.RE和DE為“l”時(shí),發(fā)送端接通,數(shù)據(jù)經(jīng)DI腳后,變成傳送的信號送到傳輸線.RE和DE為“0”時(shí)傳輸線上的信號經(jīng)MAX485,當(dāng)處于發(fā)送狀態(tài)時(shí),數(shù)據(jù)信號經(jīng)發(fā)送端DI,在輸出端A和B上交替出現(xiàn)高電平:當(dāng)處于接收狀態(tài)時(shí),A和B上交替的高電平信號經(jīng)MAX485轉(zhuǎn)換成高低電平信號經(jīng)RO輸出.在電磁流量計(jì)傳輸過程中,交替的高電平保證通信傳輸回路中始終有電流,能實(shí)現(xiàn)可靠通信.在實(shí)際應(yīng)用時(shí),對于孔板流量計(jì)如果使用不當(dāng),會造成很大的測量誤差,有時(shí)可達(dá)到20%左右。在流量計(jì)的使用中,如何減少其測量誤差,必須考慮流量的測量原理和結(jié)構(gòu)形式,注意使用條件和測量對象的物理性質(zhì)是否與所選用的流量計(jì)性能相適應(yīng)。下面就其測量誤差進(jìn)行分析:1.流量計(jì)算方程描述流體是充滿圓管的、充分發(fā)展的定常流。若流動狀態(tài)真實(shí)性無法確定,如果仍按照原有的儀表常數(shù)推算流量,將與實(shí)際流量存在誤差。2.天然氣以甲烷為主加上乙烷和其他少量的輕烴,真實(shí)相對密度小于或等于0.75。由于被測介質(zhì)實(shí)際特性的不確定因素,以及實(shí)際物性變化影響儀表正常工作等對流量測量的不確定度產(chǎn)生影響。3.孔板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工、裝配、安裝、檢驗(yàn)和使用必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的全部技術(shù)要求。由于各個裝置自身及環(huán)境條件因素引起的不確定因素。3.1.孔板安裝不正確 管道水平安裝,如果孔板開孔中心與管道中心線不同心;如果在安裝過程中存在引壓管堵塞及墊片等凸出物,則會造成孔板前后壓差測量不準(zhǔn)確,從而造成測量誤差。3.2.孔板入口邊緣被磨損 在使用中,由于流體的磨蝕作用,使孔板的入口邊緣變鈍,被磨成圓形入口邊緣。結(jié)果是在相同的流量下,孔口收縮系數(shù)變大,造成差壓發(fā)生變化,造成測量誤差。3.3.孔板表面的結(jié)垢 長期使用時(shí),孔板流量計(jì)表面結(jié)垢,使孔板的流通面積變小,從而造成差壓增大,使流量計(jì)測量值大于實(shí)際值,影響計(jì)量精度。4.差壓變送器零點(diǎn)漂移和量程設(shè)置不當(dāng) 由于時(shí)間較長,變送器的零點(diǎn)會發(fā)生漂移,這時(shí)差壓變送器的輸人和輸出信號發(fā)生變化。若不及時(shí)調(diào)整,會造成實(shí)測流量值偏低或偏高。電磁流量計(jì)是灌漿過程的主要工藝流程,為在施工中進(jìn)行有效的控制,需對施工過程中的水和水泥漿液進(jìn)行計(jì)量和控制。 鉆孔、洗孔:灌漿施工首先要在巖層中自上而下分段進(jìn).行鉆孔,待單孔終孔,用大量清水洗孔,至回水變清,無流量測量點(diǎn),故不展開討論。 簡易壓水試驗(yàn):洗孔結(jié)束,下孔口管,密封孔口,以設(shè)計(jì)要求的壓力向孔內(nèi)送水,測定其相應(yīng)的流量值,并據(jù)此計(jì)算巖體的透水率。計(jì)算結(jié)果關(guān)系到巖體滲透特性的評價(jià)以及灌漿成果資料整理。這一-測量點(diǎn)是十分重要和敏感的,準(zhǔn)確是首要指標(biāo),水有一-定的電導(dǎo)率,滿足電磁流量計(jì)的測量要求,需要重點(diǎn)考慮的是電磁流量計(jì)的口徑,因?yàn)閴核囼?yàn)和灌漿用的是相同的電磁流量計(jì). 灌漿:壓水試驗(yàn)后,灌漿泵將一定水灰比(比如3:1,2:1,1:1,0.81,0.5:1)的水泥漿液壓送到孔中,--部分進(jìn)入裂隙而擴(kuò)散,余下的漿液經(jīng)回漿管返出孔外,流回到漿液攪拌機(jī)中,在規(guī)定的壓力下,當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí),繼續(xù)灌注30min;或不大于1L/min,繼續(xù)灌注60min,灌漿可以結(jié)束。每臺鉆孔設(shè)備都需要兩臺電磁流量計(jì)分別記錄進(jìn)、返漿流量,灌漿量就等于進(jìn)漿量減去返漿量,現(xiàn)場管線與電磁流量計(jì)安裝布置見圖3。 由于現(xiàn)場灌漿泵泵量多為6m³/h(100L/min),故電磁流量計(jì)的量程選為100L/min,由電磁流量計(jì)的測量原理可知[4],其流速的下限由.同噪聲或偏移的信噪比S/N(信號與噪聲)來決定,上限則由測量管內(nèi)襯里的磨損和配管的經(jīng)濟(jì)速度等來決定印。由于水泥漿液中帶有水泥固體顆粒,考慮到對電磁流量計(jì)襯里和電極的磨損,選用流速≤5m/s,另一方面水泥漿液又具有易粘附、沉淀、結(jié)垢的特性,故電磁流量計(jì)測量管內(nèi)的流速應(yīng)不低于0.5m/s,以起到對電極和內(nèi)襯的自清掃作用。一般當(dāng)測量管內(nèi)實(shí)際流速<0.1m/s時(shí),感應(yīng)電動勢已變得十分微弱(零點(diǎn)幾μV~幾μV),此時(shí)噪聲.的影響逐步變?yōu)橹鲗?dǎo),甚至淹沒信號電動勢4],由流速與相對誤差的關(guān)系圖(圖4)可知,為了保證儀表的檢測精度,流速應(yīng)大于0.5m/s.故推薦使用流速范圍為0.5~5m/s. 灌漿施工時(shí)吸漿量大小一般在0~100L/min,進(jìn)、返漿,上電磁流量計(jì)相應(yīng)的流量范圍為30~100L/min,從流量、流速與口徑三者關(guān)系表(表1)可知:電磁流量計(jì)口徑選擇DN25比較合適。DN25的測量范圍是14.72~147.18L/min,同時(shí)DN25和現(xiàn)場灌漿管道口徑一致,配套安裝時(shí),不需要變徑。同時(shí)電磁流量計(jì)的時(shí)間常數(shù)也應(yīng)該設(shè)置小一些,一般在1~3s,以提高測量的靈敏度。 封孔:待灌漿結(jié)束后,按照施工技術(shù)要求壓漿封孔,無流量測量點(diǎn),故不展開討論。從分體式電磁流量計(jì)傳感器到儀表的陰線都起什么作用,傳輸?shù)氖鞘裁葱盘枺俊 〈穑涸诹砍蘍已確定的條件下,即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小,其值由下式計(jì)算:Q=πD2V/4Q:流量(㎡/h) D:管道內(nèi)徑 V:流速(m/h) 電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50%為宜。一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,最低流速應(yīng)不小于0.2m/s,最高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒,常用流速應(yīng)小于3m/s,防止襯里和電極的過分磨擦;對于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測量精度。德國VSEAP10流量計(jì)原裝根據(jù)SH/T3104-2000《石油化工儀表安裝設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定渦街流量計(jì)的安裝要求如下:(1)測量液體時(shí)渦街流量計(jì)應(yīng)安裝于被測介質(zhì)完全充滿的管道上。(2)渦街流量計(jì)在水平敷設(shè)的管道上安裝時(shí),應(yīng)充分考慮介質(zhì)溫度對變送器的影響。(3)渦街流量計(jì)在垂直管道上安裝時(shí),應(yīng)符合以下規(guī)定:①測量氣體時(shí),流體可取任意流向②測量液體時(shí),液體應(yīng)自下而向上流動。(4)渦街流量計(jì)下游應(yīng)具有不小于5D(流量計(jì)直徑)的直管段長度,渦街流量計(jì)上游直管段長度應(yīng)符合以下規(guī)定:①當(dāng)工藝管道直徑大于儀表直徑(D)需縮徑時(shí),不小于15D;②當(dāng)工藝管道直徑小于儀表直徑(D)需擴(kuò)徑時(shí),不小于18D;③流量計(jì)前具有一個90°彎頭或三通時(shí),不小于20D;④流量計(jì)前具有在同一平面內(nèi)的連續(xù)兩個90°彎頭時(shí),不小于40D;⑤流量計(jì)前具有不同平面內(nèi)的連接兩個90°彎頭時(shí),不小于40D;⑥流量計(jì)裝于調(diào)節(jié)閥下游時(shí),不小于50D;⑦流量計(jì)前裝有不小于2D長度的整流器,整流器前應(yīng)有2D,整流器后應(yīng)有不小于8D的直管段長度。(5)被測液體中可能出現(xiàn)氣體時(shí),應(yīng)安裝除氣器。(6)渦街流量計(jì)應(yīng)安裝于不會引起液體產(chǎn)生氣化的位置。(7)渦街流量計(jì)前后直管段內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑的偏差應(yīng)不大于3%。(8)對有可能損壞檢測元件(旋渦發(fā)生體)的場所,管道安裝的渦街流量計(jì)應(yīng)加前后截止閥和旁路閥,插入式渦街流量計(jì)應(yīng)安裝切斷球閥。(9)渦街流量計(jì)不宜安裝在有震動的場所。針對傳統(tǒng)電磁流量計(jì)用信號電纜的易受電磁干擾和內(nèi)部產(chǎn)生較大噪音的性能缺陷,首先根據(jù)電磁流量計(jì)用信號電纜的特點(diǎn)及其運(yùn)行環(huán)境要求設(shè)計(jì)了多種結(jié)構(gòu)方案,而后綜合考慮電纜抗電磁干擾水平、內(nèi)部噪音水平、工藝的實(shí)現(xiàn)難度和制造成本等因素對相關(guān)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)篩選,最終確定了新型低噪音電磁流量計(jì)用信號電纜的結(jié)構(gòu)。 該新型電纜的結(jié)構(gòu)如圖1所示。導(dǎo)體為單股退火鍍錫軟銅線,以提高導(dǎo)體的導(dǎo)電性和防腐蝕性。在導(dǎo)體外繞包一層薄F4(聚四氟Z烯)半導(dǎo)電帶,有利于降低導(dǎo)體和絕緣之間的摩擦起電噪音。絕緣采用材料較為純凈.介電常數(shù)較小具有一定彈性的聚丙烯絕緣級材料,并采用擠壓式擠出,減小絕緣層與導(dǎo)體的向隙。采用對絞組作為信號傳輸線,由于在兩根傳輸線上感應(yīng)的電壓接近相等,減小了電壓差值,提高了信號傳輸穩(wěn)定性;對絞組由兩種不同顏色絕緣線芯組成,相鄰線對對絞節(jié)距應(yīng)不大于100mrmn。對絞分屏蔽紀(jì)(即對對絞組進(jìn)行分屏蔽,每對對絞組外繞包兩層聚酯帶和--層厚0.04mm鋁塑復(fù)合帶繞包,內(nèi)置-根7X0.26mm鍍錫銅絞線作引流線)有利于對不同對絞組之間信號中音的抑制和隔離。對絞分屏敞組同心式絞合成纜,在對絞分廉蔽組間]填充非吸濕性材料,以保證纜芯圓整。在成纜纜芯外繞包兩層聚酯帶,再采用鋁塑復(fù)合帶繞包,內(nèi)置鍍錫銅線作引流線,以提高電纜電磁屏蔽能力。總屏敞層外擠包隔離層(隔離護(hù)套).隔離層采用絕緣級低密度聚乙烯材料。隔離層外采用鎧裝層,鎧裝材料為高導(dǎo)磁合金鋼帶.其為強(qiáng)磁材料,叮將外來的磁通大部分限制在鎧裝層的外表面上(僅布少部分能進(jìn).人被屏蔽的空間);鎧裝時(shí)對高導(dǎo)磁合金鋼帶采用縱包焊接,確保其形成.連續(xù)圓杜管;鎧裝層可提高電纜抗電您T擾水平以及對電纜進(jìn)行加強(qiáng),減少電纜振動引起的電動勢。外護(hù)奈采用監(jiān)色軟PVC(聚氯乙烯)護(hù)層級電纜材料擠包,實(shí)現(xiàn)電纜防護(hù)。 該新型低噪音電磁流量計(jì)用信號電纜通過開發(fā)新的結(jié)構(gòu)和選用新的材料具有了高抗電磁干擾能力和優(yōu)異的低噪音性能,可實(shí)現(xiàn)信號的高分辨率、高精度和穩(wěn)定傳輸:a.通過采用絕緣線芯對絞、對絞鋁箔分屏蔽、引流線設(shè)置、鋁箔總屏蔽、全封閉鋼合金鎧裝屏蔽等綜合設(shè)計(jì),對內(nèi)外部電場和磁場形成有效的屏蔽隔離,抑制了內(nèi)部串音,降低了信號傳輸?shù)牟▌有?大大提高了電纜的抗電磁干擾水平,提高了電纜傳輸信號的準(zhǔn)確性和可靠性。在實(shí)際工程安裝中,電纜也不必穿金屬管敷設(shè),可降低工程成本。b.采用鍍錫導(dǎo)體以及導(dǎo)體外設(shè)置F4半導(dǎo)電帶,有利于降低導(dǎo)體和絕緣之間的摩擦起電噪音,同時(shí)電纜整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊,尤其是鋼合金鎧裝層的設(shè)計(jì),使得電纜內(nèi)部相對滑動少,一定程度上也減少了電纜內(nèi)部摩擦起電噪音的產(chǎn)生,這樣可以將原始噪音降低2~3個數(shù)量級,極大地提高了傳輸信號的分辨率和精度,減小了電磁流量計(jì)的計(jì)量誤差,大大提高了電磁流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性、精確性和可靠性,完全可滿足微量精確計(jì)量場合的使用要求。
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