德國VSEVTR1050流量計(jì)選型樣冊同時(shí)我們還經(jīng)營: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(gè)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(gè)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(gè)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。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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)驅(qū)動器和接收器掛接在總線上,其中每個(gè)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(gè)單位負(fù)載,即允許總線上并聯(lián)32個(gè)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(gè)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(gè)單位負(fù)載并聯(lián)2個(gè)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(gè)驅(qū)動器和一個(gè)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(gè)半雙工連接的難點(diǎn)就是控制每個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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.1.施工工藝的影響與處理按照循環(huán)灌漿的原理,返回漿液要流回?cái)嚢柰?采用2臺電磁流量計(jì)分別計(jì)量進(jìn)返漿管道中漿液的流量。然而.有些用戶去掉返漿管上的電磁流量計(jì),返漿管通過一個(gè)三通直接接在電磁流量計(jì)下游的進(jìn)漿管上,返回漿液不返回?cái)嚢柰?采用一臺電磁流量計(jì)測量灌漿量,其結(jié)果在巖層吸漿量很小和灌漿結(jié)束階段,漿液流過電磁流量計(jì)F的流速很小,遠(yuǎn)低于電磁流量計(jì)的流速下限,信噪比S/N很小,測量誤差高達(dá)50%,無法精確計(jì)量。2.測量管道內(nèi)附漿量的影響與處理 每次灌漿結(jié)束后,要及時(shí)清除電磁流量計(jì)測量管內(nèi)的殘余漿液,否則水泥漿液易在測量管道內(nèi)產(chǎn)生不同程度的膠結(jié),甚至堵塞電磁流量計(jì)測量管和相接的灌漿管道。電磁流量計(jì)測量管內(nèi)的附著層會引起附加相對誤差△Ɛ,實(shí)踐證明其引起的誤差是很大的,假定其厚度相同△ε由式(5)計(jì)算: 水泥顆粒的σɷ和水泥漿液σf相差很大,因?yàn)楦街鄬与妼?dǎo)率極低,當(dāng)附著物有一-定厚度時(shí)△Ɛ會比較大。3.介質(zhì)中氣泡的影響與處理 因工藝或介質(zhì)本身的原因,所測液體常含--些氣泡。電磁流量計(jì)屬于流速型的流量方式,氣泡在管道圓截面中所占據(jù)的面積百分率,幾乎就等同于氣泡對流量測量的影響量。此外由于氣泡經(jīng)過電極表面存在一個(gè)摩擦過程,由此會產(chǎn)生尖峰脈沖干擾電勢,其值遠(yuǎn)大于正常的流量信號。通常電磁流量轉(zhuǎn)換器無法有效地處理如此的干擾,輕者導(dǎo)致測量值不穩(wěn)定,嚴(yán)重時(shí)儀表根本無法工作,一些缺乏經(jīng)驗(yàn)的用戶僅從工藝的要求出發(fā),對電磁流量計(jì)的安裝位置沒有考慮防止氣泡的產(chǎn)生,例如有些用戶把電磁流量計(jì)安裝在灌漿泵的吸入端,吸入端的漿液中常會混入成泡狀流的小氣泡,故電磁流量計(jì)一般要安裝在泵的排出端。電磁流量計(jì)最好垂直安裝,漿液自下而上流動。水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線,不要垂直于地平線,因?yàn)樘幱诘撞康碾姌O易被沉積物覆蓋,頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面。4.惡劣施工現(xiàn)場環(huán)境的影響與處理 灌漿施工現(xiàn)場的環(huán)境大部分時(shí)間比較惡劣,例如高溫、潮濕高灰塵等,如果電磁流量計(jì)外殼的密封不良,諸如接線盒,以及一些非焊接氣密封結(jié)構(gòu)的外殼,時(shí)間長了冷凝水和灰塵容易積聚在電磁流量計(jì)的接線盒中,或透過密封不良的結(jié)合面滲入電磁流量計(jì)殼體中,由于電磁流量計(jì)的流量信號極其微弱(通常是幾mA),冷凝水和灰塵的存在,直接的后果是導(dǎo)致電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器輸入回路阻抗下降,衰減了欲輸往放大器的流量信號;或者是破壞勵(lì)磁回路和信號回路的絕緣,將高達(dá)幾十V的勵(lì)磁電壓引入到低電勢的信號回路中,造成電磁流量計(jì)的嚴(yán)重故障。為了避免此類故障的發(fā)生,可在接線盒中灌注絕緣材料,在維修和調(diào)試電磁流量計(jì)的時(shí)候一-定要避免進(jìn)水,保持接線盒內(nèi)的干燥與干凈,使用中一定要避免浸泡在水或漿液中。任何一類計(jì)量儀表都具有其特殊性,旋進(jìn)旋渦流量計(jì)也不例外.為了讓該種儀表能夠更好地服務(wù)于流量計(jì)量工作,來自于生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,以下幾個(gè)方面的注意事項(xiàng)就應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)管理及使用部門的足夠重視。1.重視儀表選型 在已經(jīng)選定了儀表種類(比如旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的情況下,緊接著就是對儀表規(guī)格及其配套元件的選擇,這一工作看似簡單,實(shí)則至關(guān)重要.一句話,選好才能用好.為此,在選型過程中應(yīng)把握住兩條基本原則,即:一要保證使用精度,二要保證生產(chǎn)安全.要做到這一點(diǎn),就必須抓實(shí)三個(gè)選型參數(shù),即近期和遠(yuǎn)期的最大,最小及常用瞬時(shí)流量(主要用于選定儀表的大小規(guī)格),被測介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等級),工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級)。2.進(jìn)行用前標(biāo)校 一方面,考慮到目前對這類儀表的現(xiàn)場檢定還存在這樣那樣的困難.另外,如果購置的意圖又是準(zhǔn)備將該種儀表運(yùn)用于比較重要的計(jì)量場合,比如大流量的貿(mào)易計(jì)量或計(jì)量糾紛比較突出的測量點(diǎn),并且運(yùn)用現(xiàn)場也不具備流量在線標(biāo)校條件,那么在這種情況下,僅憑購買時(shí)由生產(chǎn)廠家提供的一紙出廠合格證明就輕易判定該表全部性能合格,那就有些為時(shí)過早.因此,為了確保儀表在今后的工作過程中其測量結(jié)果的可靠與準(zhǔn)確,就有必要在正式安裝前將其送往具有這方面檢定能力及資質(zhì)的部門進(jìn)行一次全流量范圍內(nèi)的系統(tǒng)檢定。3.搞好工藝安裝 雖然該種儀表對工藝安裝及使用環(huán)境沒有太多的特殊要求,但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性,即盡可能避免振動及高溫高熱環(huán)境,遠(yuǎn)離流態(tài)干擾元件(如壓縮機(jī),分離器,調(diào)壓閥、大小頭及匯管,彎頭等),保持儀表前后直管段同心及內(nèi)壁光滑平直,保證被測介質(zhì)為潔凈的單相流體等等。4.加強(qiáng)后期管理 該種儀表雖然具有多種自動處置功能和微功耗的特點(diǎn),但投運(yùn)之后仍需加強(qiáng)管理。比如,為了保證儀表長期工作的準(zhǔn)確性,可靠性(避免意外停運(yùn)和數(shù)據(jù)丟失),就應(yīng)定期:進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)校(每1~2年),抄錄表頭數(shù)據(jù)(每天或每周),更換介質(zhì)參數(shù)(每月或每季)以及不定期查看電池狀況,檢查儀表系數(shù)及鉛封等。3.注意內(nèi)部維護(hù) 如果由于氣質(zhì)臟污或其它原因需要對儀表的測量腔體及其構(gòu)件進(jìn)行定期檢查或清洗,那么有一點(diǎn)則必須特別注意:對于同規(guī)格的旋進(jìn)旋渦流量計(jì),其旋渦發(fā)生體,導(dǎo)流體等核心組件不能互換,否則,須重新標(biāo)定儀表計(jì)量系數(shù)并對其配帶的溫度及壓力傳感器進(jìn)行系統(tǒng)校正。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)問題。一、設(shè)置中易出現(xiàn)的問題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)為過熱蒸汽時(shí),設(shè)置為飽和蒸汽。2.流量信號輸入的設(shè)置 一般為頻率信號輸入,也有模擬信號輸入。容易出現(xiàn)的問題是輸入錯(cuò)誤的信號,如本應(yīng)輸入頻率信號卻輸入了模擬信號,或本應(yīng)輸入模擬信號卻輸入了頻率信號。3.溫度、壓力信號輸入的設(shè)置 溫度信號輸入一般是模擬信號,可以設(shè)置為(4~20)mA電流信號、(0~l0)mA電流信號、(1~5)V電壓信號、Pt100鉑電阻信號。容易出現(xiàn)的問題是設(shè)置了錯(cuò)誤的信號,如本應(yīng)設(shè)置模擬信號卻設(shè)置了頻率信號,或本應(yīng)設(shè)置鉑電阻信號卻設(shè)置了(4--20)mA電流信號。 壓力信號輸入一般是模擬信號,可以設(shè)置為(4--20)mA電流信號、(0~10)mA電流信號、(1~5)V電壓信號。容易出現(xiàn)的問題是設(shè)置了錯(cuò)誤的信號,如本應(yīng)設(shè)置(1~5)V信號卻設(shè)置了(4~20)mA電流信號。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。例如一臺流量積算儀,當(dāng)用于過熱蒸汽時(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),由于一一對應(yīng)關(guān)系,只能對其中一個(gè)輸入信號進(jìn)行補(bǔ)償,根據(jù)現(xiàn)場情況,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.輸入信號范圍的設(shè)置 溫度輸入信號、壓力輸入信號、流量輸入信號分別設(shè)置自己的測量范圍,流量積算儀設(shè)置的流量測量范圍、溫度測量范圍、壓力測量范圍應(yīng)分別大于現(xiàn)場的流量范圍、溫度范圍、壓力范圍。例如,設(shè)置最大流量1O00m3/h,但實(shí)際測量流量為2000m3/h,超過了積算儀中設(shè)置的流量測量范圍,則流量計(jì)算出錯(cuò)。二、接線時(shí)易出現(xiàn)的問題 對于不同的輸入信號.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)將壓力輸入信號作為補(bǔ)償信號接到流量積算儀,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,需要專業(yè)人員嚴(yán)格按照現(xiàn)場操作條件進(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)場使用條件進(jìn)行流量積算儀的檢測。1.一般要求:●供電電纜與電磁流量計(jì)信號電纜分開鋪設(shè),電纜槽分開,穿線管分開.●電纜進(jìn)入一次表采用撓性防爆軟管或者波紋管進(jìn)行保護(hù).護(hù)線帽和密封接頭要擰緊,必要時(shí)加防水膠帶做二次保護(hù).穿線管檢查是否有毛刺,如果穿線管較粗,則采用防火膠泥進(jìn)行封堵.●電纜在入口處留出U型彎,同時(shí)穿線管出線口要低于表頭,防止雨水進(jìn)入表頭.●動力電纜如果為單股銅芯則可以不用壓線鼻子,但是必須標(biāo)識零線,火線及接地線及來線位置.●信號電纜一般為多芯軟線,必須壓線鼻子或者涮錫,同時(shí)標(biāo)識位號及來線位置.在系統(tǒng)側(cè)電纜留有一定余量,屏蔽層在系統(tǒng)側(cè)單側(cè)接地.●無論供電電纜還是信號電纜,在接線前必須進(jìn)行校線.●現(xiàn)場一次表入水口及出水口雙側(cè)接地.接地線采用綠,黃雙色線,確保接地牢靠,同時(shí)接地極為等電位.2.詳細(xì)接線說明: 電磁流量計(jì)接線一般有以下幾種信號:供電接線,4~20mA信號輸出,上限報(bào)警輸出,下限報(bào)警輸出,通訊信號等●電磁流量計(jì)一般采用220V交流供電或者24V直流供電.本項(xiàng)目污水流量計(jì)采用220V交流供電.●該電磁流量計(jì)為四線制,自控系統(tǒng)卡件接收4~20mA信號按照四線制方式連接.●上,下限報(bào)警輸出均為二次表內(nèi)集電極開路輸出,為無源輸出,自控系統(tǒng)DI卡輸出24V.實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)報(bào)警信號不接入自控系統(tǒng),在自控系統(tǒng)內(nèi)對瞬時(shí)流量設(shè)置高,低限報(bào)警值.●通訊信號一般采用485通訊.采用兩線制帶屏蔽通訊專用電纜.●如果采用脈沖信號,則需要自控系統(tǒng)提供脈沖卡件.本項(xiàng)目從成本角度考慮采用4~20mA信號. 氣體渦輪流量計(jì)準(zhǔn)確度等級為1.0級,在音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上檢測時(shí)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(jì)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(fù)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(jì)高頻脈沖輸出誤差和基表機(jī)械顯示部分的誤差值。 通過對標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行了復(fù)檢。音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置與2000L鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的系統(tǒng)誤差在0.3%以內(nèi)。通過復(fù)檢發(fā)現(xiàn)氣體渦輪流量計(jì)的示值誤差在不斷變化,重復(fù)性較差,隨著檢測時(shí)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(shí)驗(yàn)室的環(huán)境溫度為10.5℃,鐘罩實(shí)驗(yàn)室溫度為20.1℃,因此進(jìn)行恒溫.后再進(jìn)行試驗(yàn)。恒溫后再次對氣體渦輪流量計(jì)進(jìn)行檢測,表2為該臺氣體渦輪流量計(jì)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(jié)果誤差發(fā)生了較大的變化,重復(fù)性也較好,考慮到兩套裝置的系統(tǒng)誤差不超過0.3%,但實(shí)際檢測結(jié)果最大誤差偏移達(dá)到了2.30%,如此之大的偏移量并不是標(biāo)準(zhǔn)裝置所引起的。將該臺氣體渦輪流量計(jì)馬上拿到音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行復(fù)測,所用噴嘴未改變,檢測結(jié)果見表3。 從表3可以發(fā)現(xiàn)在沒有對儀表經(jīng)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(shí)驗(yàn)中各個(gè)影響因素,發(fā)現(xiàn)變化較大的只有溫度,為了確認(rèn)影響因素為溫度,將該流量計(jì)在音速噴嘴實(shí)驗(yàn)室10.5℃的環(huán)境溫度下恒溫,恒溫后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),檢測結(jié)果見表4。 通過恒溫后的氣體渦輪流量計(jì)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(chǎn)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(jìn)行了短時(shí)間恒溫,但表體溫度仍然較低。計(jì)量管路流量量程變化是實(shí)際使用中經(jīng)常遇到的情況, 特別是直接對沒有儲氣設(shè)備用戶供氣的計(jì)量更是如此。我國天然氣、煤氣的大部分消耗是供給城市作民用燃?xì)獾?一般日負(fù)荷的變化都比較大,流量的量程變化也就較大。常用孔板流量計(jì)的量程比一般為3:1,對于大量程比的場合,一般采用以下三種方法解決。(1)將大流量分段多路并聯(lián)組合進(jìn)行測量.在流量量程變化較大的場合,往往采用不同管徑的計(jì)算管道并聯(lián)組合,通過計(jì)量管路的組合切換來適應(yīng)流量的變化;這是目前較為常用的方法。(2)更換孔板片改變值進(jìn)行測量.在不改變標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置和差壓計(jì)的情況下,通過更換不同開孔直徑的孔板,改變孔徑比的方法來實(shí)現(xiàn)流量測量。適用于較長時(shí)間的季節(jié)性流量較大幅度改變或供氣量的突然變化致使差壓計(jì)超出規(guī)定使用范圍的情況。(3)用一臺孔板流量計(jì)并聯(lián)不同量程差壓計(jì)進(jìn)行測量.采用同一臺孔板流量計(jì)的一次裝置,并聯(lián)兩臺或兩臺以上不同量程的差壓計(jì)進(jìn)行切換測量。德國VSEVTR1050流量計(jì)選型樣冊插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的信號發(fā)生模塊包括兩個(gè)傳感器探頭、溫度補(bǔ)償電橋和電壓調(diào)整電路三部分/如圖所示,本課題所設(shè)計(jì)的是插入式恒溫差質(zhì)量流量計(jì),采用熱消散效應(yīng),所以我們選擇鉑熱敏電阻Pt20和Pt1000分別作為流量計(jì)的流量探頭和溫度探頭,鉑熱敏電阻的阻值對溫度反應(yīng)靈敏.與所處環(huán)境溫度基本呈線性關(guān)系,確保了我們對流量計(jì)精度的要求;同時(shí),鉑熱敏電阻的溫度系數(shù)大,在測量范圍內(nèi),物理化學(xué)性能穩(wěn)定,可以反復(fù)加熱冷卻,使用壽命長,完全可以用來做傳感器材料,保證流量計(jì)的穩(wěn)定性要求;而且熱敏電阻的體積可以做到很小,減小插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)對流體流動狀態(tài)的影響,保證流量測量值的真實(shí)有效。智能電磁流量計(jì)離不開良好的顯示界面。我們采用128*64的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊來顯示累積流量、瞬時(shí)流量等數(shù)據(jù)信息。液晶顯示模塊(LCM),是將液晶顯示器件、驅(qū)動及控制電路、以及溫度補(bǔ)償、驅(qū)動電源、背光等輔助電路組合在一起的一種相對獨(dú)立的顯示器件和設(shè)備。通常液晶顯示器件本身引線眾多,而且要將這些引線與驅(qū)動、控制等電路連接才能用于顯示信息,因此生產(chǎn)廠家在制造液晶顯示器件的同時(shí),也將與之對應(yīng)的驅(qū)動、控制等電路做成PCB板,然后用壓框和導(dǎo)帶或?qū)щ娤鹉z將液晶顯示器件固定在PCB板上,從而組合形成液晶顯示模塊。圖3.10是我們采用的MSC.G12864DYSY-1W型液晶模塊的外部尺寸圖。 圖3.11MSC.G12864DYSY-1W型液晶模塊的結(jié)構(gòu)圖,由圖中可以看出電磁流量計(jì)液晶模塊集成了兩個(gè)KS0108B顯示驅(qū)動控制器和一個(gè)KS0107B顯示驅(qū)動器,兩個(gè)KS0108B分別控制左右兩個(gè)半屏(64x64)像素點(diǎn)的顯示,KS0107B作為64行的行驅(qū)動控制。1.機(jī)械干擾 在旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的運(yùn)行過程中,機(jī)械干擾的存在會影響計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,在實(shí)際的計(jì)量過程中,如果旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的使用過程中受到了劇烈的機(jī)械振動或者沖擊,其內(nèi)部的電氣元件會出現(xiàn)受到影響,出現(xiàn)嚴(yán)重的振動與變形情況。在一些油田工程中,應(yīng)用旋進(jìn)漩渦流量計(jì)時(shí),這種儀表多是安裝在室內(nèi)的,這種使用環(huán)境使得其在具體的應(yīng)用過程中,機(jī)械干擾的情況難以避免,甚至有時(shí)還存在著聲波干擾、地面振動干擾等現(xiàn)象,這一系列的干擾都將會影響計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.紫外線的傷害 由于旋進(jìn)漩渦流量計(jì)多處于室外露天環(huán)境下,這種運(yùn)行與使用環(huán)境就導(dǎo)致在實(shí)際的應(yīng)用過程中,極易受到外部環(huán)境因素的影響,儀表的屏幕顯示難以正常進(jìn)行,常常存在讀數(shù)不清晰、顯示不全的問題。3.感應(yīng)探頭易損壞 旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的使用過程中,感應(yīng)探頭是其中的主要元件,在實(shí)際的使用過程中,在一定的條件下,受到各種內(nèi)外部因素的干擾,常常會出現(xiàn)感應(yīng)探頭損壞的情況,比如,在大井節(jié)流器失效、開鏡過程中氣流量中雜質(zhì)含量較高的情況下,探頭極易被損壞,引發(fā)計(jì)量異常。1、插入式渦街流量計(jì)可測量蒸汽,氣體,液體的體積流量和質(zhì)量流量;2、無機(jī)械運(yùn)動部件,測量精度高,結(jié)構(gòu)緊湊維護(hù)方便;3、壓力損失小,量程范圍寬;范圍度達(dá)1:25;4、采用消擾電路和抗振傳感頭;5、采用消擾電路和抗振傳感頭,使儀表具有一定抗環(huán)境振動性能;6、可測介質(zhì)溫度達(dá)+250℃。7、可實(shí)現(xiàn)不斷流拆裝傳感器,可實(shí)現(xiàn)放大器與傳感器分離(分離距離15m);8、SSP自適應(yīng)頻譜波技術(shù) 小漩渦采集 模塊化設(shè)計(jì) 保證產(chǎn)品的高可靠性和一致性9、插入式渦街流量計(jì)內(nèi)置完善的抗干擾 多級保護(hù)電路 有效消除振動干擾 溫度壓力檢測及補(bǔ)償單元10、兼有二線電流和三線脈沖輸出功能 具備HART功能 可遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和調(diào)試流量計(jì)中有一款叫做氣體渦輪流量計(jì),對于不常用到的用戶來說肯定很陌生。如果您使用過此款流量計(jì)時(shí)一定會給它本身的優(yōu)點(diǎn)所吸引。那么針對那些對于氣體渦輪流量計(jì)認(rèn)識不是很深的用戶今天我們就來介紹一下關(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),是近些年來迅速發(fā)展起來的新型儀表,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,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轉(zhuǎn)換成電信號,由指示積算儀顯示被測介質(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,它處于信號檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中,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,此信號經(jīng)過放大器的放大整形,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):流體通過渦輪時(shí)對葉片產(chǎn)生的切向推動力矩M1;流體沿渦輪表面流動時(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)動微分方程:(1)式中:J為渦輪的轉(zhuǎn)動慣量;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,所以M1=M2+M3+M4。推動力矩可表示為: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VSEVTR1050流量計(jì)選型樣冊超聲波液位計(jì)出現(xiàn)故障指示燈常亮的情況主要有以下兩種,解決方案如下供參考:1.在超聲波持續(xù)零液位時(shí),頂部燈亮,輸出電流為22mA。而且隔一段時(shí)間后恢復(fù)液位時(shí),故障不能自動解除,需關(guān)電重啟后正常,給客戶帶來不必要的麻煩甚至損失。 出現(xiàn)這種故障是安裝附件的選擇問題。由于超聲波液位計(jì)是全球0度發(fā)射,優(yōu)點(diǎn)上面也介紹了。它的另外一個(gè)與眾不同的特點(diǎn)是,超聲波的發(fā)射除了平面頭外,在螺紋這里也是有發(fā)射的。如果持續(xù)的零位,再加上安裝件選用金屬支架。超聲波液位計(jì)就會識別到支架部分的信號強(qiáng)度大于平面頭接收的信號強(qiáng)度。而金屬支架部分與發(fā)射波之間處于盲區(qū)距離。所以超聲波處于保護(hù)狀態(tài),故障燈常亮,輸出22mA。解決的辦法就是選用非金屬支架。因?yàn)檫x用非金屬支架后,螺紋處的發(fā)射波能穿透出去,而零點(diǎn)液位的回波信號絕對會大于螺紋處的回波信號。2.經(jīng)調(diào)試與重新編程后,頂部故障燈常亮,輸出電流為22mA。出現(xiàn)這種故障情況,經(jīng)實(shí)際查證,還是在編程與調(diào)試過程中,未能按照說明書要求。造成的程序紊亂而自保狀態(tài)。客戶在調(diào)試編程超聲波液位計(jì)時(shí),未能等到指示燈正常閃動,或則編程方法步驟根本不對,處于不穩(wěn)定的編程調(diào)試。如果多次反復(fù)未依要求編程調(diào)試,超聲波液位計(jì)將拒絕工作而自保。出現(xiàn)這種故障的解決方法是先將超聲波液位計(jì)按要求復(fù)位,再進(jìn)行重新編程。如果在未復(fù)位的情況下多次再編程,會出現(xiàn)以上故障。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(gè)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(gè)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(gè)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。
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