德國(guó)VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計(jì)工廠同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng): 氣體渦輪流量計(jì)中渦輪結(jié)構(gòu)有焊接式和整體式,焊接式渦輪將葉片和輪轂焊接,整體式渦輪利用先進(jìn)的CAD/CAM技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)直接加工成型。葉片型式主要有平板式和螺旋式,平板式葉片主.要應(yīng)用于大外徑焊接式渦輪,而螺旋式葉片應(yīng)用較為廣泛;材料主要有鋁合金和不銹鋼,鋁合金與不銹鋼相比具有自重較輕,工藝性好等特點(diǎn);渦輪平均直徑受流量計(jì)流通管徑即型號(hào)的限制,可作為定參數(shù)處理;葉片數(shù)量選取主要考慮重疊度對(duì)儀表性能的影響,---般取13~20;葉片角度直接影響氣體介質(zhì).對(duì)其產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小,氣體介質(zhì)對(duì)渦輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩公式為 式中:Td為驅(qū)動(dòng)力矩,N.m;fd為周向驅(qū)動(dòng)力,N;u1為介質(zhì)入口速度,m/s;ɷ為渦輪角速度,rad/s。 綜上述所述,采用整體式葉輪結(jié)構(gòu),螺旋型葉片,葉片數(shù)量為20。對(duì)于螺旋型葉片,需要確定葉片的螺旋角,根據(jù)式(2),要得到最大推動(dòng)力矩,葉片螺旋角應(yīng)為45°,但力矩公式是根據(jù)葉柵繞流計(jì)算得到,難免會(huì)和實(shí)際工況有所偏差。參考常用葉片角度,選取35°.45°和55°螺旋升角渦輪作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,氣體渦輪流量計(jì)渦輪結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖2所示。渦輪流量計(jì)作為速度式儀表,以動(dòng)量矩守恒為基礎(chǔ),渦輪流量計(jì)基本力矩平衡方程為[1]: 式中 Tb一軸與軸承的粘性摩擦阻力矩(流動(dòng)產(chǎn)生的力矩); Td一渦輪流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力矩; Th一輪轂表面的粘性阻力矩; Tm一磁電阻力矩和軸與軸承的機(jī)械摩擦阻力矩之和; T1一葉片頂端與傳感器外殼的粘性摩擦阻力矩; Tw一輪轂端面粘性摩擦阻力矩; J一渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量; ɷ-渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。 當(dāng)流速較低時(shí),渦輪流量計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)角速度ɷ非常低,接近于0,Tb和Tw也可以忽略不計(jì)。在這種情況下,式(1)可以簡(jiǎn)化為: 由式(2)可以看出提高驅(qū)動(dòng)力矩是降低渦輪流量計(jì)啟動(dòng)排量的一-條捷徑。如圖1所示,傳統(tǒng)渦輪流量計(jì)入口端是直管段和軸向?qū)Я髌?流體流經(jīng)渦輪葉片之前只有軸向速度,對(duì)渦輪的驅(qū)動(dòng)力矩只是對(duì)渦輪葉片作用力的徑向分力產(chǎn)生的力矩。因?yàn)闇u輪葉片螺旋角為45°,如果將導(dǎo)流片改為螺旋角為-45°的螺旋導(dǎo)流片(圖2),當(dāng)流體進(jìn)入導(dǎo)流片時(shí)會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),方向與渦輪葉片正交,使得流體在軸向流動(dòng)速度不變的基礎(chǔ)上增加了徑向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),流體的旋轉(zhuǎn)方向與渦輪葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致,在相同流量條件下,增加了流體對(duì)渦輪葉片的驅(qū)動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)降低啟動(dòng)排量和提高分辨率的目的,整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。一、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)表頭顯示瞬時(shí)流量、壓力正常,溫度顯示與工作現(xiàn)場(chǎng)溫度不符1.溫度示值為“-75C”或超過(guò)“100℃”. 溫度傳感器損壞.可更換傳感器.2.溫度示值超過(guò)或低于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度,更換傳感器后,仍為該現(xiàn)象. 溫壓電路損壞.可更換溫壓電路.二、旋進(jìn)漩渦流量計(jì)表頭無(wú)顯示1.流量計(jì)無(wú)24V電源或電池供電.對(duì)流量計(jì)進(jìn)行24V供電或更換流量計(jì)電池.2.流量計(jì)液晶板損壞.更換流量計(jì)液晶板.3.流量計(jì)主板損壞.更換流量計(jì)主板.4.電源接線有誤或斷線.查找并重新接線.三、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)表頭溫度、瞬時(shí)流量有顯示,壓力與實(shí)際工作壓力指示不符1.若壓力示值為“80”或流量計(jì)“壓力上限”(上限在流量計(jì)選型參考表內(nèi)可查到). 一是外接一新壓力傳感器,看表頭是否顯示當(dāng)?shù)卮髿鈮?若顯示當(dāng)?shù)卮髿鈮?則原傳感器損壞.可更換壓力傳感器.二是外接一半新壓力傳感器,若表頭顯示仍為“80”,則證明流量計(jì)主板壞.可更換流量計(jì)主板.2.壓力示值基本為一定值(現(xiàn)場(chǎng)工作壓力變化較大,流量計(jì)表頭顯示壓力無(wú)變化或變化較小). 一是壓力傳感器取壓孔堵塞.可清理取壓孔.二是壓力傳感器線性校準(zhǔn)曲線變壞.可更換或重新標(biāo)定壓力傳感器.四、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)表頭顯示溫度、壓力正常,無(wú)瞬時(shí)流量顯示1.流量計(jì)選型過(guò)大,選型過(guò)大會(huì)造成流量計(jì)無(wú)流量顯示.一是調(diào)低流量計(jì)下限截止頻率(這樣流量計(jì)可以使用,但會(huì)造成流量計(jì)精度降低).二是更換小規(guī)格流量計(jì).2.前置放大器無(wú)電流輸入.流量計(jì)無(wú)電源供電,進(jìn)行流量計(jì)24V外部電源或電池供電.3.前置放大器無(wú)頻率輸出.可更換前置放大器.4.主旋進(jìn)漩渦流量計(jì)板損壞.可更換流量計(jì)主板.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)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(mén)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(chēng)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。電磁流量計(jì)傳感器兩電極、被測(cè)液體、放大器內(nèi)阻構(gòu)成一個(gè)閉合回路如下圖2.9,這相當(dāng)與一個(gè)一匝的變壓器次級(jí)繞組,勵(lì)磁線圈相當(dāng)與初級(jí)線圈,閉合回路相當(dāng)與次級(jí)線圈。由于閉合回路不可能完全平行與磁場(chǎng),總有部分磁力線穿過(guò),這樣即使流速為零,也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這就是“變壓器效應(yīng)"。根據(jù)楞次定律得到干擾電動(dòng)勢(shì):可見(jiàn)ew與勵(lì)磁頻率相關(guān),與被測(cè)液體流量無(wú)關(guān)。干擾信號(hào)比電磁流量計(jì)流量信號(hào)相位要滯后90°,所以把干擾電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為正交干擾,由于正交干擾是磁感應(yīng)強(qiáng)度B對(duì)時(shí)間t的微分,它又叫做微分干擾。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(lèi)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(zhuān)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)。德國(guó)VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計(jì)工廠由金屬管浮子流量計(jì)的工作原理我們知道:流體的流量與浮子在錐管中的高度有關(guān),因此要實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的測(cè)量,實(shí)際上取決于對(duì)浮子位置的測(cè)量。 本設(shè)計(jì)中采用美國(guó)公司生產(chǎn)的非接觸式角位移磁阻傳感器HMC1501代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式角度傳感器,HMC1501可以測(cè)量從磁鐵發(fā)出的磁場(chǎng)的方向角。 設(shè)計(jì)中將一條形磁鐵置于磁阻傳感器上方,令磁阻傳感器與錐管間距離為L(zhǎng),傳感器距錐管底部高度為H,如圖2.3所示。 當(dāng)浮子位于高度H處時(shí),小磁鐵的轉(zhuǎn)角為0。當(dāng)流量變化時(shí),浮子上下移動(dòng),其內(nèi)嵌磁鋼也隨之上下移動(dòng),此時(shí),置于磁阻傳感器正上方的條形磁鐵受到磁場(chǎng)作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),如圖2.4,轉(zhuǎn)動(dòng)的角度即與浮子位置有關(guān)。 由上圖可見(jiàn)當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)過(guò)角度為θ時(shí),金屬管浮子流量計(jì)浮子在錐管中的位置h=H+Ltgθ,則根據(jù)式1.9可得:孔板流量計(jì)的主要部件高級(jí)孔板閥(采用高級(jí)型閥式孔板節(jié)流裝置),主要用于差壓式流量計(jì)的信號(hào)的產(chǎn)生和傳輸,可實(shí)現(xiàn)在線更換孔板,不影響輸送介質(zhì),無(wú)附加管路;裝置內(nèi)有孔板安裝定位機(jī)構(gòu),標(biāo)定準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí);該裝置設(shè)有上、下兩個(gè)密封腔,以及滑閥部件,無(wú)旁設(shè)附加管線,裝置上、下腔間的密封件采用全硬密封結(jié)構(gòu),閥板和閥座采用22Cr堆焊硬質(zhì)合金,設(shè)有注入密封脂輔助結(jié)構(gòu),可以防止閥座、閥板密封面上污物的沉淀;采用法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板作為流量檢測(cè)元件。 孔板流量測(cè)量系統(tǒng)一般由節(jié)流裝置(標(biāo)準(zhǔn)孔板)、差壓變送器及數(shù)據(jù)處理器(開(kāi)方積算器或計(jì)算機(jī))組成。孔板流量計(jì)是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參數(shù)差壓變送器(或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器)配套組成的高量程比差壓流量裝置,它可測(cè)量氣體、蒸汽、液體及引的流量,廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱供水等領(lǐng)域的過(guò)程控制和測(cè)量。節(jié)流裝置又稱(chēng)為差壓式流量計(jì),是由一次檢測(cè)件(節(jié)流件)和二次裝置(差壓變送器和流量顯示儀)組成廣泛應(yīng)用于氣體.蒸汽和液體的流量測(cè)量.具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便,性能穩(wěn)定。流量計(jì)中有一款叫做氣體渦輪流量計(jì),對(duì)于不常用到的用戶來(lái)說(shuō)肯定很陌生。如果您使用過(guò)此款流量計(jì)時(shí)一定會(huì)給它本身的優(yōu)點(diǎn)所吸引。那么針對(duì)那些對(duì)于氣體渦輪流量計(jì)認(rèn)識(shí)不是很深的用戶今天我們就來(lái)介紹一下關(guān)于氣體渦輪流量計(jì)的組成還有它的工作原理更重要的還有它的儀表系數(shù)的計(jì)算方法介紹: 氣體渦輪流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),是近些年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的新型儀表,這種流量計(jì)具有精度高、壓力損失小、量程比大等優(yōu)點(diǎn),可測(cè)量多種氣體或液體的瞬時(shí)流量和流體總量,并可輸出0-10mA?DC或4-20mA?DC信號(hào),與調(diào)節(jié)儀表配套控制流量。氣體渦輪流量計(jì)的組成 氣體渦輪流量計(jì)主要由渦輪流量變送器和指示積算儀組成[1]。渦輪流量變送器把流量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),由指示積算儀顯示被測(cè)介質(zhì)的體積流量和流體總量。氣體渦輪流量計(jì)的工作原理 流體流經(jīng)傳感器殼體,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,克服摩擦力矩和流體阻力矩之后葉片旋轉(zhuǎn),在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,在一定條件下,轉(zhuǎn)速與流速成正比,由于葉片具有導(dǎo)磁性,它處于信號(hào)檢測(cè)器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場(chǎng)中,旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線,周期性地改變線圈地磁通量,從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號(hào),此信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續(xù)的矩形波,可遠(yuǎn)傳至顯示儀表,顯示出流體的體積流量或總量。氣體渦輪流量計(jì)儀表系數(shù)的理論表達(dá)式 作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個(gè):流體通過(guò)渦輪時(shí)對(duì)葉片產(chǎn)生的切向推動(dòng)力矩M1;流體沿渦輪表面流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的粘滯摩擦力矩M2;軸承的摩擦力矩M3;磁電轉(zhuǎn)換器對(duì)渦輪產(chǎn)生的電磁反作用阻力矩M4。 由此可建立渦輪的運(yùn)動(dòng)微分方程:(1)式中:J為渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度;τ為時(shí)間。當(dāng)流量恒定時(shí),渦輪達(dá)到勻速轉(zhuǎn)動(dòng),所以M1=M2+M3+M4。推動(dòng)力矩可表示為:M1=a1qv2-a2ωqv (2)式中:a1、a2為與渦輪傳感器結(jié)構(gòu)和流體密度有關(guān)的系數(shù);qv為流量,L/s。由于氣體渦輪流量計(jì)在量程范圍內(nèi)屬于紊流工作區(qū),固以下計(jì)算只考慮紊流時(shí)的情況。反作用力矩中的M2,在紊流時(shí)可近似表示為:M2= a3qv2 (3)通常M3和M4相對(duì)于M2比較小,但為了提高計(jì)算精度,這里根據(jù)文獻(xiàn)[3]推導(dǎo)出了它們的表達(dá)式:M3=a4ω2/3 (4)M4=a5ω3 (5)分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經(jīng)整理可得:qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)式中:a6、a7、a8為經(jīng)整理后的綜合系數(shù)。德國(guó)VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計(jì)工廠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?hào)? 答:在量程Q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(cè)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(guò)分磨擦;對(duì)于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測(cè)量精度。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(cè)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(cè)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(gè)部分組成,對(duì)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(kāi),從測(cè)量的介質(zhì),測(cè)量的溫度壓力,測(cè)量的流量范圍三個(gè)方面說(shuō)起。1、什么是介質(zhì) 介質(zhì)就是智能電磁流量計(jì)所要測(cè)量的流體,在管道中流動(dòng)的物體,稱(chēng)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(chǎng)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(jí)的大小與溫度的大小,會(huì)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(cè)量范圍可以滿足現(xiàn)場(chǎng)的要求,這個(gè)數(shù)據(jù)是比較重要的,量程太大或太小,都對(duì)一體式智能電磁流量計(jì)有直接的影響,甚至無(wú)法使用。超聲波流量計(jì)根據(jù)聲道布置形式可以分為單聲道超聲波流量計(jì)和多聲道超聲波流量計(jì)。單聲道超聲波流量計(jì)在測(cè)量管道上只安裝一對(duì)超聲波換能器,多聲道超聲波流量計(jì)則在測(cè)量管道上安裝多對(duì)超聲波換能器,包含多個(gè)獨(dú)立的超聲波傳播路徑。多聲道超聲波流量計(jì)對(duì)于流場(chǎng)的適應(yīng)能力更強(qiáng),可以提高流量計(jì)的測(cè)量精度;然而單聲道超聲波流量計(jì)在小管徑場(chǎng)合應(yīng)用更為廣泛,而且通過(guò)反射鏡的應(yīng)用單聲道超聲波流量計(jì)的聲道布置形式越來(lái)越復(fù)雜,測(cè)量精度也隨之提高。根據(jù)聲道的傳播方式,常用的單聲道超聲波流量計(jì)主要有Z型流量計(jì),U型流量計(jì),V型流量計(jì),N型流量計(jì)和三角型流量計(jì),不同傳播類(lèi)型的單聲道超聲波流量計(jì)聲道示意圖如圖4-1所示,其中紅色虛線表示聲波傳播路徑。 多聲道超聲波流量計(jì)采用數(shù)值積分的方法提高流量修正系數(shù)的精度,可以解決單聲道超聲波流量計(jì)測(cè)量不確定度誤差大的問(wèn)題。多聲道超聲波流量計(jì)通常采用Gauss積分方法計(jì)算式(2-7)中各聲道位置ri/R和相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)wi。在相同采樣點(diǎn)數(shù)、節(jié)數(shù)自由的情況下,Gauss 型數(shù)值積分方法相對(duì)于辛普森公式和梯形公式等插值型積分方法計(jì)算精度更高。對(duì)于圓形測(cè)量管道的超聲波流量計(jì)中聲道位置和相應(yīng)權(quán)重系數(shù)的計(jì)算一般采用Gauss-Jacobi積分方法。按照 Gauss-Jacobi 積分方法的零點(diǎn)確定各聲道高度,按積分方法中的權(quán)重系數(shù)計(jì)算聲道權(quán)重系數(shù)。 實(shí)際中各聲道上速度分布與理想的代數(shù)多項(xiàng)式表示的流速分布差異很大,特別是無(wú)法體現(xiàn)管壁處流速為零的特性,導(dǎo)致流量的積分結(jié)果偏高,影響流量計(jì)的測(cè)量精度。為了使計(jì)算結(jié)果更加接近于圓形管道內(nèi)液體充分發(fā)展的真實(shí)值,提出了采用最佳圓截面算法(OWICS)計(jì)算聲道位置ri/R和權(quán)重系數(shù)wi的方法,最佳圓截面算法其實(shí)是基于正交多項(xiàng)式的 Gauss 積分方法。Gauss-Jacobi和OWICS積分方法計(jì)算各聲道位置和權(quán)重系數(shù)如表4-1所示.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(lèi)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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