德國(guó)VSEAP1流量計(jì)中文樣本同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng):1.渦街流量計(jì)的測(cè)量范圍較大,一般10:1,但測(cè)量下限受許多因素限制:Re>10000是渦街流量計(jì)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(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)速度也低,難以引起傳感元件產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào),旋渦頻率f也小,還會(huì)使信號(hào)處理發(fā)生困難。測(cè)量上限則受傳感器的頻率響應(yīng)(如磁敏式一般不超過(guò)400Hz)和電路的頻率限制,因此設(shè)計(jì)時(shí)一定要對(duì)流速范圍進(jìn)行計(jì)算、核算,根據(jù)流體的流速進(jìn)行選擇。使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件復(fù)雜,選型時(shí)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(qiáng)干擾如高壓輸電電站、大型整流所等場(chǎng)合,磁敏式、壓電應(yīng)力等儀表不能正常工作或不能準(zhǔn)確測(cè)量。2.振動(dòng)也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時(shí)注意避免機(jī)械振動(dòng),尤其是管道的橫向振動(dòng)(垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動(dòng)),這種影響在流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是無(wú)法抑制和消除的。由于渦街信號(hào)對(duì)流場(chǎng)影響同樣敏感,故直管段長(zhǎng)度不能保證穩(wěn)定渦街所必要的流動(dòng)條件時(shí),是不宜選用的。即使是抗振性較強(qiáng)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(duì)渦街流量計(jì)的使用性能也有很大的影響。如壓力應(yīng)力式渦街流量計(jì)不能長(zhǎng)期使用在300℃狀態(tài)下,因其絕緣阻抗會(huì)由常溫下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,輸出信號(hào)也變小,導(dǎo)致測(cè)量特性惡化,對(duì)此宜選用磁敏式或電容式結(jié)構(gòu)。在測(cè)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(zhǎng)期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。渦街流量計(jì)是一種比較新型的流量計(jì),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(guò)合理選型、正確安裝后,還需要在使用過(guò)程中認(rèn)真定期維護(hù),不斷積累經(jīng)驗(yàn),提高對(duì)系統(tǒng)故障的預(yù)見(jiàn)性以及判斷、處理問(wèn)題的能力,從而達(dá)到令人滿意的效果。1.制定氣體流量計(jì)定期清理表內(nèi)液體的制度 為保障旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量的準(zhǔn)確性,降低故障概率,在實(shí)際的運(yùn)行與使用過(guò)程中,要進(jìn)行計(jì)定期進(jìn)行流量計(jì)各個(gè)部件的清理,尤其是要清理氣體流量計(jì)內(nèi)的無(wú)關(guān)液體,相關(guān)部門需結(jié)合其具體的使用情況,確定最佳的清理周期,應(yīng)用恰當(dāng)?shù)那謇矸椒?保障清理的效果.2.及時(shí)更換氣體流量計(jì)漩渦發(fā)生體 漩渦發(fā)生體如果在使用的過(guò)程中出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象,同樣會(huì)影響計(jì)量精度.因此,這就要求在日常的維護(hù)過(guò)程中,需要定期進(jìn)行氣體流量計(jì)漩渦發(fā)生體的定期更換.通常情況下,漩渦發(fā)生體的損壞主要是由于氣中含有細(xì)小泥沙等雜物,這些雜物會(huì)在流量計(jì)的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)螺旋體產(chǎn)生一定的沖擊,進(jìn)而導(dǎo)致傳感器出現(xiàn)故障,這種情況下,就需要保障氣中不存在任何無(wú)關(guān)的雜物,及時(shí)清理流量計(jì)螺旋體,避免其他雜質(zhì)、硬物造成的沖擊與損壞.3.現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓力系數(shù)調(diào)節(jié) 對(duì)每臺(tái)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)而言,在出廠的過(guò)程中,都存在固定壓力與溫度系數(shù),如果在實(shí)際的計(jì)量過(guò)程中,額定壓力高于介質(zhì)壓力時(shí),流量計(jì)的計(jì)量結(jié)果會(huì)與實(shí)際存在較大的偏差,甚至無(wú)法正常顯示.因此,在實(shí)際的計(jì)量工作中,需結(jié)合介質(zhì)壓力等參數(shù),可以進(jìn)行壓力系數(shù)的調(diào)節(jié)與控制.4.加強(qiáng)計(jì)量器的管理 機(jī)械干擾是旋進(jìn)旋渦流量計(jì)最常見(jiàn)的故障,在實(shí)際的使用過(guò)程中,為了避免這些故障的出現(xiàn),相關(guān)人員需要加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)的管理,在安裝的過(guò)程中,要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的安裝規(guī)范,保障流量計(jì)前后良好的固定性,在操作的過(guò)程中,避免出現(xiàn)各種不當(dāng)?shù)牟僮餍袨?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(jiàn)圖2。1.只要滿足流量計(jì)的使用條件(包括.流體的流動(dòng)特性.介質(zhì)特性.操作過(guò)程及流量范圍)與檢定時(shí)相一致,便會(huì)得到與流量計(jì)檢定精度等量的使用精度。這就要求流量計(jì)的使用與檢定的流體的流動(dòng)特性(流量計(jì)進(jìn)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(guò)程相同,并且在流量計(jì)的檢定流量范圍內(nèi)使用儀表常數(shù),那么在對(duì)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(jì)的使用與檢定條件滿足上述相同性原則,并且流量計(jì)在檢定流量范圍內(nèi)定點(diǎn)使用時(shí)(使用其檢定流量下的儀表系數(shù)的平均值).則流量計(jì)的使用精度將會(huì)大大優(yōu)于其檢定精度。3.若流量計(jì)在檢定該范圍內(nèi)實(shí)際使用時(shí),可用特性方程。即依據(jù)檢定中得到的各個(gè)流量下的平均儀表系數(shù)與流量Q的對(duì)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(jì)的使用精度。1.孔板流量計(jì)前后的直管段必須是直的,不得有肉眼可見(jiàn)的彎曲。2.安裝節(jié)流件用得直管段應(yīng)該是光滑的,如不光滑,流量系數(shù)應(yīng)乘以粗糙度修正稀疏。3.為保證流體的流動(dòng)在節(jié)流件前1D出形成充分發(fā)展的紊流速度分布,而且使這種分布成均勻的軸對(duì)稱形,所以①直管段必須是圓的,而且對(duì)節(jié)流件前2D范圍,其圓度要求其甚為嚴(yán)格,并且有一定的圓度指標(biāo)。具體衡量方法:A.孔板流量計(jì)前OD,D/2,D,2D4 個(gè)垂直管截面上,以大至相等的角距離至少分別測(cè)量4個(gè)管道內(nèi)徑單測(cè)值,取平均值D.任意內(nèi)徑單測(cè)量值與平均值之差不得超過(guò)±0.3%B.在節(jié)流件后,在OD和2D位置用上述方法測(cè)得8個(gè)內(nèi)徑單測(cè)值,任意單測(cè)值與D比較,其最大偏差不得超過(guò)±2%②節(jié)流件前后要求一段足夠長(zhǎng)的直管段,這段足夠長(zhǎng)的直管段和節(jié)流件前的局部阻力件形式有關(guān)和直徑比β有關(guān),見(jiàn)表1(β=d/D,d為孔板開(kāi)孔直徑,D 為管道內(nèi)徑)。4.孔板流量計(jì)上游側(cè)第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長(zhǎng)度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不論實(shí)際β值是多少)取表一所列數(shù)值的1/25.孔板流量計(jì)上游側(cè)為敞開(kāi)空間或直徑≥2D大容器時(shí),則敞開(kāi)空間或大容器與節(jié)流件之間的直管長(zhǎng)不得小于30D(15D).若節(jié)流件和敞開(kāi)空間或大容器之間尚有其它局部阻力件時(shí),則除在節(jié)流件與局部阻力件之間設(shè)有附合表1上規(guī)定的最小直管段長(zhǎng)1外,從敞開(kāi)空間到節(jié)流件之間的直管段總長(zhǎng)也不得小于30D(15D)。渦街流量計(jì)系統(tǒng)具有八項(xiàng)功能,即瞬時(shí)流量及總流量顯示(質(zhì)量流量)、瞬時(shí)溫度顯示、瞬時(shí)壓力顯示、電池容量顯示、密碼設(shè)定、設(shè)定系統(tǒng)時(shí)鐘、流量數(shù)據(jù)讀取(通過(guò)專用的串口從儀表讀取).(1)瞬時(shí)流量和總流量顯示 各個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào),經(jīng)過(guò)放大和整形后,送入單片機(jī)處理,然后單片機(jī)將計(jì)算得到的瞬時(shí)流量送液晶顯示器顯示,在瞬時(shí)流量的基礎(chǔ)上,每隔一個(gè)沒(méi)定的時(shí)間進(jìn)行累加,得到總流量,同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)送到液晶顯示器顯示.(2)密碼設(shè)定 儀表的密碼分為制造商密碼和用戶密碼兩級(jí).制造商在儀表使用前將儀表常數(shù)通過(guò)功能設(shè)定按鈕輸入儀表,通常這些常數(shù)是不能由用戶隨意改變的,因?yàn)樗鼈冴P(guān)系到系統(tǒng)的正常運(yùn)行和顯示正確的流量.用戶密碼用于用戶自己掌握儀表的同常使用,便于用戶列儀表數(shù)據(jù)的管理.(3)瞬時(shí)壓力、溫度顯示 瞬時(shí)壓力和瞬時(shí)溫度是經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后得到的被測(cè)對(duì)象的溫度.壓力數(shù)掘,通過(guò)該數(shù)據(jù)可以知道被測(cè)介質(zhì)的工作情況,從而可以對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)整.(4)設(shè)定系統(tǒng)時(shí)鐘 儀表內(nèi)部設(shè)置了日歷時(shí)鐘,對(duì)流量數(shù)據(jù)按日期進(jìn)行不斷的儲(chǔ)存,便于對(duì)使用情況進(jìn)行監(jiān)控,方便用戶對(duì)自己的用量的了解.(5)流量數(shù)據(jù)讀取 流量數(shù)據(jù)可以直接從液晶顯示器上面讀取.由于系統(tǒng)設(shè)置了外接數(shù)據(jù)接口(即串口),可以很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的讀取,從而可以實(shí)現(xiàn)抄寫系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化,節(jié)省大量的人力.(6)電池容量顯示 當(dāng)電池電壓降到一定程度時(shí),渦街流量計(jì)將不能正常工作,為了在儀表能在正常的電壓下工作,通過(guò)軟件措施將電池的電量顯示在液晶顯示器上,以便用戶能及時(shí)更換電池.德國(guó)VSEAP1流量計(jì)中文樣本1.導(dǎo)電性和非導(dǎo)磁性 通過(guò)電磁流量計(jì)的工作原理可知電極上要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),首先電極必須是導(dǎo)體,因此電極必須具有非常好的導(dǎo)電性能。另外,電極處于工作磁場(chǎng)中,為防止磁力線在電極上集中,電極材料必須是非導(dǎo)磁的。2.耐腐蝕性 在電磁流量計(jì)工作的過(guò)程中,電磁傳感器部分只有電極與被測(cè)介質(zhì)相接觸,因此電極材料的耐腐蝕性能是選擇電極材料的重要因素。 電極的耐腐蝕性能對(duì)測(cè)試性能的影響主要分為兩個(gè)方面。(1)電極受被測(cè)介質(zhì)的腐蝕或磨損,會(huì)改變兩電極間的距離L。對(duì)式的L求偏導(dǎo),可以得到測(cè)量誤差(2)電極在被腐蝕的過(guò)程中,電極上會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的直流漂移電壓,使測(cè)量輸出產(chǎn)生大幅度的波動(dòng),影響到測(cè)試的讀數(shù)。3.電極的表面效應(yīng) 電極的表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象,以及電極的觸媒作用三個(gè)方面。(1)表面化學(xué)反應(yīng)。電極表面與被測(cè)介質(zhì)接觸后,為了抗拒被測(cè)介質(zhì)的腐蝕,往往會(huì)形成一層薄的鈍化膜或氧化層。它們可能會(huì)提高電極表面的耐腐蝕性能,但也有可能增加表面接觸電阻,導(dǎo)致儀器不能正常工作。(2)電化學(xué)和極化現(xiàn)象。由于目前普遍采用低頻矩形波勵(lì)磁,雖然能減弱極化電勢(shì)的影響,但并不能完全消除極化電勢(shì)干擾的影響。極化電勢(shì)與液體介質(zhì)性質(zhì)以及電極材料性質(zhì)有關(guān)。電化學(xué)現(xiàn)象容易在測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生漿液噪聲和流動(dòng)噪聲,引起儀表輸出出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。為了避免或減小這個(gè)現(xiàn)象,可選配與被測(cè)液體電化學(xué)和極化電勢(shì)作用小的材料以及低噪聲電極。(3)觸媒作用。被測(cè)介質(zhì)在電極的觸媒作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而影響測(cè)量。4.電極的表面光沽度 電磁流量計(jì)電極接觸被測(cè)介質(zhì)的表面對(duì)于粗糙度要求非常高,一般都應(yīng)該拋光處理。主要原因有三個(gè)方面:表面光滑的金屬在電解質(zhì)中抗腐蝕性能較強(qiáng);表面粗糙的金屬,其產(chǎn)生的抗拒極化的氧化保護(hù)膜厚度不均勻,容易被顆粒狀、纖維狀等流體中的雜質(zhì)劃破,造成變動(dòng)的直流電位,影響測(cè)量的穩(wěn)定性;表面粗糙的電極容易在測(cè)試過(guò)程中被被測(cè)介質(zhì)中的雜質(zhì)污染,表面容易被雜質(zhì)附著結(jié)垢,影響測(cè)試效果。德國(guó)VSEAP1流量計(jì)中文樣本渦輪流量計(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。
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