德國VSEVS0.2流量計原廠同時我們還經(jīng)營:優(yōu)點:(1)熱式氣體質(zhì)量流量計可被測量的流體管道口徑范圍廣.能夠應(yīng)用在各種口徑的管道流量測量,從小、中口徑到特大口徑管道都可以,口徑可達 9000mm.(2)流速測量范圍廣.可測量 0.02m/s~480m/s 范圍內(nèi)的流體流速.(3)測溫范圍和耐壓范圍很寬.待測氣體的溫度高達 900℃,可用于各種高溫過程氣體的測量,最高可以在 70MPa 的壓力下進行測試.測量過程中不需要溫度和壓力補償.所以在較大直徑管道、較小流速、微小流量、測量流量浮動范圍較大時,具有一定的優(yōu)勢.(4)可保證較高的測量精度.一般的熱式氣體質(zhì)量流量計都屬中等精度測量范圍,其中部分儀表,如插入式、電磁式,可以達到高精度測量.國外進口的高精度儀表滿量程誤差可以達到±1%.(5)寬量程比.量程比可以達到 1000:1,且能保持精度要求.(6)可測量混合氣體.(7)機械設(shè)計簡單,容易安裝和調(diào)試,維修簡單,防振動.插入式只需要在管道上焊接法蘭盤即可,管段式只需要進行管道轉(zhuǎn)接,安裝和操作方便.(8)不需要溫度和壓力補償.缺點:(1)響應(yīng)速率慢.由于熱式氣體質(zhì)量流量計是依靠傳熱原理設(shè)計,而熱量交換過程與加熱溫度探頭和流體的熱傳導效率密切相關(guān),需要一定的時間來完成換熱過程,一般的相應(yīng)時間為 2~5s;性能優(yōu)越的流量計響應(yīng)時間為 0.5s;甚至有些響應(yīng)時間更慢.(2)精度易受流體組分影響.當被測流體為混合氣體時,由于混合氣體組分的變化,氣體密度,粘度,熱導率都會受到直接影響,使測量值發(fā)生較大誤差而導致最后的流量計算結(jié)果產(chǎn)生誤差.(3)在小流量測量中,熱源探頭的溫度高于流體溫度,導致熱源探頭向流體傳導熱量,影響流體和熱源探頭的溫度差,影響測量精度. 智能金屬管浮子流量計的軟件設(shè)計采用模塊化編程結(jié)構(gòu),主要包括三個部分:輸入模塊、控制模塊、輸出模塊。所有程序代碼均采用C語言編寫。 輸入模塊主要包括數(shù)據(jù)采集、濾波、溫度補償、非線性補償和數(shù)值計算等,總體采用定時器中斷方式,程序流程圖如圖2所示。輸入模塊中的非線性補償程序采用分段線性擬合的方式來實現(xiàn)。通過采集9組或11組流量信號,作為擬合直線的端點,當前采樣值按數(shù)據(jù)大小得到擬合曲線段的斜率和初始數(shù)據(jù),代入擬合方程即可得到修正后的流量數(shù)據(jù)。 控制模塊包括鍵盤處理程序和看門狗程序,鍵盤處理功能是通過中斷方式設(shè)置標志位在置入?yún)?shù)子程序中實現(xiàn)的。金屬管浮子流量計在通過總線組網(wǎng),實現(xiàn).上位機組態(tài)調(diào)試的同時,通過鍵盤,可以就地調(diào)試。 輸出模塊包括顯示程序和通信中斷服務(wù)程序。通信中斷服務(wù)程序流程圖如圖3所示。1、精確度 一般說來,選用渦輪流量計主要是看中其高精確度。目前渦輪流量計的精確度大致為液體:國際市場為±0.15%R,±0.2%R,±0.5%R和±1%R,國內(nèi)定型產(chǎn)品為±0.5%R和±1%R;氣體:國際市場為±0.5%R和±1%R,國內(nèi)為±1%R和±1.5%R,以上精確度指范圍度為6:1或10:1。精確度除與本身產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)外,還與使用條件密切相關(guān)。 若縮小范圍度可提高精確度;特別是作為標準表法流量標準裝置的標準流量計,若定點使用,精確度可大為提高。 流量計精確度愈高,對現(xiàn)場使用條件的變化就越敏感,要想保持其高精度,需要對儀表系數(shù)特別的處理。一種處理方法就是所謂儀表系數(shù)浮動處理法。即由現(xiàn)場以下條件實時進行處理:a)粘度受溫度的影響;b)密度受壓力、溫度的影響;c)傳感器信號冗余(一臺傳感器輸出二個信號,監(jiān)視其比值;d)系數(shù)的長期穩(wěn)定性(采取控制圖確定)等。 對于貿(mào)易儲運交接計量,常配備在線校驗裝置,以便定期進行校驗。 生產(chǎn)廠使用說明書列舉的儀表精確度為基本誤差,現(xiàn)場應(yīng)估算附加誤差,現(xiàn)場誤差應(yīng)為兩者的合成。2、流量范圍的選擇 渦輪流量計的流量范圍的選擇對其精確度及使用期限有較大的影響。一般在工作時最大流量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速不宜過高。使用狀況分連續(xù)工作和間歇工作兩種,連續(xù)工作是指每天工作時間超過8小時,間歇工作是每天工作時間少于8小時。對于連續(xù)工作最大流量應(yīng)選在儀表上限流量的較低處,而間歇工作可選在較高處。一般連續(xù)工作是將實際最大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量,而間歇工作則乘以1.3。 如果儀表口徑與工藝管道通徑不一致時,則應(yīng)以異徑管和等徑直管改裝管道。 對于流速偏低的工藝管道,最小流量成為選擇儀表口徑首先要考慮的問題,通常以實際最小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量,使其留有一定的裕量。若配有分段線性化功能的顯示儀,在傳感器流量下限值不能滿足實際最小流量時,應(yīng)要求生產(chǎn)廠在實際最小流量及其附近進行流量校驗,將測得的儀表系數(shù)輸入顯示儀,這樣就能既降低儀表的流量下限值,還能保持測量的精確度。3、精確度等級 對于儀表精確度等級的要求要慎重,應(yīng)該從經(jīng)濟角度來考慮,例如大口徑輸油(輸氣)管線的貿(mào)易結(jié)算儀表,經(jīng)濟上關(guān)系重大,在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過程控制用只需中等精度水平即可,切忌盲目追求高精度。本安型防爆傳感器適配安全柵型號及制造廠,核查防爆等級及批準文號等。若要顯示質(zhì)量流量(或標準狀態(tài)下體積流量)要選配壓力、溫度傳感器或密度儀表。渦輪流量計顯示儀現(xiàn)已由以微處理器為基礎(chǔ)可與上位計算機進行通信的流量計計算機所包括,該儀表在儀表功能及使用范圍等都遠超過老式渦輪流量顯示儀。目前作為貿(mào)易計量的各類型流量計都趨向于配有直讀式顯示裝置。不但有總量計量的顯示,還可附加補償器(一臺功能齊全的流量計算機)輸出遠傳信號。4、對流體的要求 對流體的要求為潔凈(或基本潔凈)、單相或低粘度的,常用流體舉例如下:一般流體,包括水、空氣、氧氣、高壓氫氣、牛奶、咖啡等;石油化工類:汽油、輕油、噴氣燃料、輕柴油、石腦油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化氣、二氧化碳及天然氣;化學溶液類:氨水、甲醇、鹽水等;有機液體:酒精、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等;無機液:甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對于腐蝕性介質(zhì),使用材質(zhì)選擇要注意,含雜質(zhì)多及磨蝕性介質(zhì)不推薦使用。5、對液體粘度的要求 液體渦輪流量計為粘度敏感的流量計,當液體粘度增大時,儀表系數(shù)的線性區(qū)變窄,下限流量增大,當粘度增加到一定數(shù)值時,甚至無線性區(qū)域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多。 對于液體,通常用水校驗傳感器,當精度為0.5級時,可在5×10-6mm2/s以下的液體而不必考慮粘度的影響。當流體粘度高于5×10-6mm2/s時,可用相當粘度的液體校驗而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施來補償粘度的影響。如縮小使用范圍度,提高流量下線值或儀表系數(shù)乘以雷諾數(shù)修正系數(shù)等。 粘度對儀表系數(shù)的影響與傳感器結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)口徑大小等有關(guān)。有幾種粘度對儀表系數(shù)影響的表示方法:儀表系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系,在幾種粘度下,儀表系數(shù)與輸出頻率的關(guān)系和儀表系數(shù)與輸出頻率除以運動年度的比值的關(guān)系等等。這些資料有的生產(chǎn)廠準備有,但并非所有的生產(chǎn)廠都有這些資料。6、對氣體密度的要求 氣體渦輪流量計主要考慮流體密度對儀表系數(shù)的影響,密度的影響主要在低流量區(qū)域,如圖14所示。密度的增大(即壓力增大)使特性曲線直線部分向下限流量區(qū)域拓展,傳感器的范圍度擴大,線性度改善。若氣體渦輪流量計在常壓的空氣中校驗使用時被測介質(zhì)工作壓力不一樣,其下限流量由下式計算qvmin,qvamin-分別為壓力p和壓力pa(101.325kPa)下被測介質(zhì)和空氣的體積流量下限值,m3/h;p,pa-分別為工作壓力(絕壓)和大氣壓(101.325kPa),kPa;d-被測介質(zhì)的相對密度,無量綱。7、體積流量換算到質(zhì)量流量 渦輪流量計測量的是實際體積流量,無論物料平衡或能源計量,介須測量介質(zhì)流量(即標準狀態(tài)下的體積流量),這是應(yīng)由下式進行換算 式中 qv,qvn-分別為工作狀態(tài)和標準狀態(tài)下的體積流量,m3/h;p,T,Z-分別為工作狀態(tài)下絕對壓力(Pa),熱力學溫度(K)和氣體壓縮系數(shù);pn,Tn,Zn-分別為標準狀態(tài)下絕對壓力(Pa),熱力學溫度(K)和氣體壓縮系數(shù);8、不宜選用渦輪流量計的場所含雜質(zhì)多的流體,如循環(huán)冷卻水、河水、排污水、燃油等;流量急劇變化的場所,如鍋爐供水系統(tǒng)、有空氣錘的供氣系統(tǒng)等;測量液體時,管道壓力不高而流量又較大,儀表下游側(cè)壓力可能接近飽和蒸汽壓,有產(chǎn)生氣穴的危險,如液氨從高位槽靠位能自由流出,在排放口處就不宜安裝;電焊機、電動機、有觸點的繼電器等的附近,存在嚴重電磁干擾的場所;上下游直管段長度嚴重不足,如輪船的機艙內(nèi);鍋爐自動供水系統(tǒng)如頻繁地起泵和停泵,對葉輪造成沖擊,使傳感器很快損壞;有腐蝕性或磨蝕性介質(zhì)選型時應(yīng)慎重,宜與制造廠聯(lián)系咨詢。9、經(jīng)濟性 選用渦輪流量計用于高精確度場合,其經(jīng)濟因素應(yīng)多方面考慮。儀表的購置費只是費用的一部分,還應(yīng)考慮以下幾方面的開支:安裝用輔助設(shè)備費(如消氣器、過濾器等)或旁路支管包括閥門等;校驗費,為了保持高精度必須經(jīng)常校驗,甚至在現(xiàn)場安裝一套在線校驗裝置,其費用相當可觀;維護費,渦輪流量計的易損件更換用,他是保持高性能必需的。金屬管浮子流量計安裝要求:1、實際的系統(tǒng)工作壓力不得超過金屬管浮子流量計的工作壓力.2、應(yīng)保證測量部分的材料、內(nèi)部材料和浮子材質(zhì)與測量介質(zhì)相容;3、環(huán)境溫度和過程溫度不得超過金屬管轉(zhuǎn)子流量計規(guī)定的最大使用溫度;4、金屬管轉(zhuǎn)子流量計必須垂直地安裝在管道上,并且介質(zhì)流向必須由下向上;5、金屬管浮子流量計法蘭的額定尺寸必須與管道法蘭相同.6、為避免管道引起的變形,配合的法蘭必須在自由狀態(tài)對中,以消除應(yīng)力;7、為避免管道振動和最大限度減小金屬管浮子流量計的軸向負載,管道應(yīng)有牢固的支架支撐;8、截流閥和控制流量都必須在金屬管浮子流量計的下游.9、支管段要求在上游側(cè)5DN,下游側(cè)3DN(DN是管道的通徑);對于超聲波流量計,流量修正系數(shù)K定義為沿超聲流量計信號傳播聲道上的線平均流速Lv與管道截面平均流速Vs的比值。由式(2-13)和式(2-14)可以得到層流狀態(tài)下的流量修正系數(shù) K 為由式(2-17)和式(2-18)可以得到湍流狀態(tài)下的流量修正系數(shù)K為根據(jù)表1可以得到不同雷諾數(shù)下湍流流態(tài)的流量修正系數(shù)K,而在實際工程應(yīng)用中,當管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re<105時,湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為 當管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re>105時,湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為 上述對于流量修正系數(shù)的分析是基于超聲波流量計處于理想的安裝條件下,即安裝處管道內(nèi)流體充分發(fā)展。實際流量修正系數(shù)不僅與雷諾數(shù)有關(guān),還與管道的安裝狀況、流量計上下游管段長度等因素有關(guān)。通常情況下管道內(nèi)實際流態(tài)分布與理想流態(tài)分布有偏差,對流量計的測量精度產(chǎn)生影響,因此在管道布置和流量計安裝時,一般要求上游直管段大于10倍管道內(nèi)徑,下游直管段要大于5倍管道內(nèi)徑。超聲波流量計目前通常采用三種安裝方式:W型,V型,Z型。根據(jù)不同的管徑和流體特性來選擇安裝方式,通常W型適用于小管徑(25~75mm),V型適用于中管徑(25~250mm),Z型適用于大管徑(250mm以上),總之,為了提高測量的準確性和靈敏度,選擇合適的安裝方式,使得測量信號(即差值)與二次儀表相匹配。 為了保證儀表的測量準確度,應(yīng)選擇滿足一定條件的場所定位:通常選擇上游10D、下游5D以上直管段;上游30D內(nèi)不能裝泵、閥等擾動設(shè)備。1、零流量的檢查 當管道液體靜止,而且周圍無強磁場干擾、無強烈震動的情況下,表頭顯示為零,此時自動設(shè)置零點,消除零點飄移,運行時須做小信號切除,通常可流量小于滿程流量的5%,自動切除。同時零點也可通過菜單進行調(diào)整。2、儀表面板鍵盤操作 啟動儀表運行前,首先要對參數(shù)進行有效設(shè)置,例如,使用單位制、安裝方式、管道直徑、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流體類型、兩探頭間距、流速單位、最小速度、最大速度等。只有所有參數(shù)輸入正確,儀表方可正確顯示實際流量值3、流量計的定期校驗 為了保證超聲波流量計的準確度,我們進行定期的校驗,通常我們采用更高精度的便攜式流量計進行直接對比,利用所測數(shù)據(jù)進行計算:誤差=(測量值-標準值)/標準值,利用計算的相對誤差,修正系數(shù),使得測量誤差滿足±2%的誤差,即可滿足計量要求。該操作簡單方便,可有效提高計量的準確度。超聲波液位計出現(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,頂部燈亮,輸出電流為22mA。而且隔一段時間后恢復液位時,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。由于超聲波液位計是全球0度發(fā)射,優(yōu)點上面也介紹了。它的另外一個與眾不同的特點是,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。超聲波液位計就會識別到支架部分的信號強度大于平面頭接收的信號強度。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。因為選用非金屬支架后,螺紋處的發(fā)射波能穿透出去,而零點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時,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。如果多次反復未依要求編程調(diào)試,超聲波液位計將拒絕工作而自保。出現(xiàn)這種故障的解決方法是先將超聲波液位計按要求復位,再進行重新編程。如果在未復位的情況下多次再編程,會出現(xiàn)以上故障。 玻璃轉(zhuǎn)子流量計是通過量測設(shè)在直流管道內(nèi)的轉(zhuǎn)動部件的位置來推算流量的儀表甲,主要用于中、小管徑的流量測量,使用范圍廣泛。相比其他類型的流量計,轉(zhuǎn)子流量計可適用于高溫高壓場所,并且具有一定的耐腐蝕能力。 轉(zhuǎn)子流量計按照用途可分為測量型及吹掃型。轉(zhuǎn)子流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點。轉(zhuǎn)子流量計適用于測量通過管道公稱通徑D≤150mm的小流量,也可以測量腐蝕性介質(zhì)的流量。 測量型轉(zhuǎn)子流量計主要用于尿素裝置中管道公稱通徑D≤150mm,介質(zhì)為工藝冷凝液、蒸汽冷凝液、脫鹽水、沖洗水等介質(zhì)的小流量測量,大部分的測量型轉(zhuǎn)子流量計主要用于尿液等易結(jié)晶腐蝕.管線沖洗時的測量。 測量型轉(zhuǎn)子使用時流量計必須安裝在垂直走向的管段.上,以使流體介質(zhì)自下而上地通過轉(zhuǎn)子流量計。 吹掃型轉(zhuǎn)子流量計一方面應(yīng)用于尿素裝置中用于設(shè)備氮封,另一方面應(yīng)用于儀表測量管線的吹掃。例如一段蒸發(fā)冷凝器、二段蒸發(fā)冷凝器的壓力測量,如果采用插入式膜片的結(jié)構(gòu),尿素蒸汽很容易在膜片.上產(chǎn)生結(jié)晶,影響測量結(jié)果,這時就需要采用吹掃轉(zhuǎn)子流量計進行壓力的測量。 吹掃型玻璃轉(zhuǎn)子流量計在安裝時應(yīng)選擇合適的位置安裝,以確保流量計吹掃裝置的調(diào)整、清洗、拆卸方便,并確保介質(zhì)的流體方向與流量吹掃裝置要求的方向相同。安裝時,針型閥應(yīng)全部關(guān)閉,在實際測量時為防止浮子的突然加速,上沖撞擊限位器,損壞測量部件,應(yīng)緩慢地打開針型閥,將壓力調(diào)整到工作壓力。德國VSEVS0.2流量計原廠1.正確選擇外夾式超聲流量計測量點和進行準確的管道參數(shù)測量發(fā)射器安裝位置的選擇遵循以下原則:選擇充滿流體的管段,如流體上流的垂直管段或完全水平的管段;測量點位置應(yīng)遠離彎管段、通、節(jié)流閥、阻尼孔、縮徑管段或其它會引起紊流的管段,至少有10D管徑的上游直管段和5D的下游直管段。對在泵、控制閥或套管彎曲段后的測量點,為保證更佳精度,其上游直管段長度會要求長達30D任何地方的測量點,一般只需5D的下游直管段。在水平管段上,發(fā)射器一般安裝在管側(cè)面的正側(cè)線上(以避免管道底部沉淀物或管道部的氣泡、氣穴引起信號丟失)。注意保證管表溫度不超出發(fā)射器的額定工作溫度。zui好選擇內(nèi)部沒有腐蝕或銹斑的管段,減少測量的困難和不準確性。如不能完全按以上選點要求進行,仍有可能獲得流量測量信號,但信號較弱,精度會降低。(注:D為被檢流量計標稱口徑。)2.超聲波探頭的安裝 選擇合適的發(fā)射器安裝測量點后,對超聲流量計進行設(shè)置,根據(jù)管徑的大小,選擇合適的安裝方法。當被檢流量計標稱口徑≤200m時采用V法測量,標稱口徑>200m時采用Z法安裝。將發(fā)射器安裝選定的位置清潔干浄并去掉上面的銹斑剝皮和油漆,注意在水平測量管道發(fā)射器須安裝在3點和9點位置。因為管道內(nèi)上部位置往往聚有氣泡或氣穴,低部又集有沉淀物,從而引起信號丟失。將耦合劑沿縱長方向涂在每個發(fā)射器發(fā)射面的中央位置上。注意安裝發(fā)射器時要將耦合劑進行擠壓保證發(fā)射器和管表之間無氣泡存在。用不銹鋼帶或尼龍帶將發(fā)射器緊固在管表測量位置注意讓發(fā)射器中線與管側(cè)接觸中線保持水平。超聲流量計測量探頭安裝時,應(yīng)根據(jù)管道水流方向以及兩個探頭上的流向標志正確安放上游發(fā)射器和下游發(fā)射器。3.其他干擾的排除 在周期性比對測試中,每次測量點應(yīng)固定的永久性測量點。在比對測試完成后,在超聲波探頭的四周管壁涂刷防腐漆,取下超聲波探頭后在安裝位置抹上黃油,并貼上一塊塑料布,用以保護測量點。下次測量時,取下塑料布,擦掉黃油,用手錘擊打測量點,將管道內(nèi)壁新近結(jié)垢震掉,按防腐漆所留下的標記裝上換能器即可測量,方便準確。若聲波信號接受很弱或時有時無,則可能是管道內(nèi)壁結(jié)垢太厚,或者是管內(nèi)含有大量氣體,使聲波經(jīng)常被阻斷所致。可先用手錘擊打測量點,如果接受的信號強度不斷上升,說明是管壁結(jié)垢引起。如擊打無效,則多為管內(nèi)含有大量氣體所致,排除氣體即可。此外。還可以改變便攜式超聲波流量計探頭安裝位置或方式,探測現(xiàn)場管段流動狀況。例如,沿著管圓周移動兩換能器,核對所測不同位置的線平均流速,zui大流速處可能就是zui接近實際的平均流速位置,因為在最不對稱位置的流速畸變所形成的平均流速讀數(shù)最小。比較探頭按Z法和V法安裝所測得的流速,如兩者相差很大,表明存在嚴重橫向流動,也就是有旋轉(zhuǎn)流的跡象,應(yīng)引起注意,采取措施。總之,用便攜式超聲波流量計對在線電磁流量計進行比對測試,只要準確操作,盡量減少隨機誤差和附加誤差,基本上可以對外夾式超聲流量計現(xiàn)場測量的穩(wěn)定性和重復性作一個大致的定性評估。對于確實測量不穩(wěn)定、精確度和穩(wěn)定性偏差較大的長期現(xiàn)場應(yīng)用的電磁流量計可以及時檢測出來,從而采取更精確和更有針對性的方法和措施,滿足現(xiàn)場計量和測試的需要。1.導電性和非導磁性 通過電磁流量計的工作原理可知電極上要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,首先電極必須是導體,因此電極必須具有非常好的導電性能。另外,電極處于工作磁場中,為防止磁力線在電極上集中,電極材料必須是非導磁的。2.耐腐蝕性 在電磁流量計工作的過程中,電磁傳感器部分只有電極與被測介質(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測試性能的影響主要分為兩個方面。(1)電極受被測介質(zhì)的腐蝕或磨損,會改變兩電極間的距離L。對式的L求偏導,可以得到測量誤差(2)電極在被腐蝕的過程中,電極上會出現(xiàn)相當大的直流漂移電壓,使測量輸出產(chǎn)生大幅度的波動,影響到測試的讀數(shù)。3.電極的表面效應(yīng) 電極的表面效應(yīng)分為表面化學反應(yīng)、電化學和極化現(xiàn)象,以及電極的觸媒作用三個方面。(1)表面化學反應(yīng)。電極表面與被測介質(zhì)接觸后,為了抗拒被測介質(zhì)的腐蝕,往往會形成一層薄的鈍化膜或氧化層。它們可能會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,導致儀器不能正常工作。(2)電化學和極化現(xiàn)象。由于目前普遍采用低頻矩形波勵磁,雖然能減弱極化電勢的影響,但并不能完全消除極化電勢干擾的影響。極化電勢與液體介質(zhì)性質(zhì)以及電極材料性質(zhì)有關(guān)。電化學現(xiàn)象容易在測量過程中產(chǎn)生漿液噪聲和流動噪聲,引起儀表輸出出現(xiàn)波動現(xiàn)象。為了避免或減小這個現(xiàn)象,可選配與被測液體電化學和極化電勢作用小的材料以及低噪聲電極。(3)觸媒作用。被測介質(zhì)在電極的觸媒作用下產(chǎn)生化學反應(yīng)而影響測量。4.電極的表面光沽度 電磁流量計電極接觸被測介質(zhì)的表面對于粗糙度要求非常高,一般都應(yīng)該拋光處理。主要原因有三個方面:表面光滑的金屬在電解質(zhì)中抗腐蝕性能較強;表面粗糙的金屬,其產(chǎn)生的抗拒極化的氧化保護膜厚度不均勻,容易被顆粒狀、纖維狀等流體中的雜質(zhì)劃破,造成變動的直流電位,影響測量的穩(wěn)定性;表面粗糙的電極容易在測試過程中被被測介質(zhì)中的雜質(zhì)污染,表面容易被雜質(zhì)附著結(jié)垢,影響測試效果。電磁流量計外殼用不銹鋼,測量管內(nèi)壁用聚四氟乙烯,轉(zhuǎn)換器封閉在一個長方體金屬殼內(nèi),內(nèi)部電路板上有一四位數(shù)的數(shù)據(jù)盤,可作測量值的指示器。變送器與轉(zhuǎn)換器之間通過兩根電纜連接,變送器安裝在管道上,轉(zhuǎn)換器固定在旁邊的框架上。這種流量計無論零點還是量程都不能白行調(diào)整,只能在指定廠家標定,使用很不方便。該流地計投用運行還未到-年,指示便出現(xiàn)了故障經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)變送器電路板發(fā)生腐蝕,有幾只晶體三極管管腳已經(jīng)銹斷,當時并沒有引起我們足夠的重視,只是更換幾只三極管便又重新裝上,這樣修復后該表又運行幾個月,然后又失去指示。當我們再次檢查該表時,發(fā)現(xiàn)變送器的電路板及電纜已全部腐蝕掉,于是該表報廢。這才引起我們的警覺,原來因該表安裝的地方離高壓甲銨泵及高壓氨泵太近,停車時排放的及平時泄漏的氨和甲銨以及夾帶的氨氣常環(huán)繞在該表周圍,致使該表一直工作在腐蝕性環(huán)境中,加上我們只注意該表的耐腐蝕特點,而忽略該表的脆弱性,最終導致該表的損壞。 在安裝時,為防止腐蝕性氣體侵入電子室,在接線盒蓋邊緣及電纜接頭處全部用硅橡膠密封,并用水電兩用膠帶加以封固,以達到防腐的目的。該表投用后運行一年多時間,便再次發(fā)生了同樣故障,變送器電路板及電纜又被腐蝕,表又損壞。 事故的不斷發(fā)生,使我們對腐5蝕問題進行仔細的思考,為什么變送器密封那么好還會腐蝕?而與變送器僅半米之遙的轉(zhuǎn)換器卻安然無恙?經(jīng)過仔細的觀察和分析,發(fā)現(xiàn)安裝變送器的管道因流速高,一直在不停地輕微震動,密封膠很容易松動而脫落,不停的震動又為氨氣的侵入增加了助動力,而固定在框架上的轉(zhuǎn)換器,由于沒有震動,各密封口完好,因此沒有腐蝕。 找到了出故障的原因,也就找到了排除故障的措施。這種電磁流量計較前兩種要先進得多,它采用微處理器技術(shù),在轉(zhuǎn)換器上有一雙排液晶顯示器,在顯示器下邊有三個按鈕,通過它們可以對流量計的參數(shù)進行組態(tài)設(shè)定,并可翻看流量計的有關(guān)參數(shù)設(shè)置。該表具有比較強的外部通信接口能力,能以模擬和數(shù)字方式與其它外設(shè)通信,并帶有很強的自診斷功能,參數(shù)的輸入及選擇以數(shù)據(jù)直接輸入及主副菜單選擇方式進行,可方便地進行零點調(diào)整和量程設(shè)定,操作十分方便。為了保證這塊表能安全運行,我們在吸取前兩次教訓的基礎(chǔ)上,采取另-種防腐措施即吹氣防腐法。這種方法的原理是設(shè)法使變送器接線盒內(nèi)純凈氣體壓力增大,致使有害氣體不能侵入接線盒內(nèi),從而達到防腐目的。具體方法是在電磁流量計的電子室上打兩個小孔,一個進氣,一個排氣,然后接上儀表空氣,讓空氣保持微小流量,電子室內(nèi)純凈氣的壓力高于大氣壓,氣流只能從孔隙由內(nèi)向外流動,從而阻止有害氣體的侵入,起到防腐作用。該表投入運行后,效果一直很好,在時隔兩年的1994年大修中,打開電子室檢查,沒有發(fā)現(xiàn)腐蝕,可見吹氣防腐確實起到了作用。金屬管浮子流量計與恒流閥組成的吹掃設(shè)備原理,如圖1所示,以恒定人口壓力為例: 彈性膜片受到向上的作用力為: P2A+P1a(1) 彈性膜片受到向下的作用力為: P3A+P2a+F(2) 在壓力平衡狀態(tài)時,即式(1)=式(2)時: P2A+P1a=P3A+P2a+F(3) 作為壓力調(diào)節(jié)器膜片的壓差P2-P3,我們可以得到: P2-P3=F/A-(a/A)(P1-P2)(4) 由于a<A,所以(a/A)(P1-P2)可以忽略不計,由于F和A都時恒定值,所以: C(恒定值)=P2-P3 當金屬管浮子流量計測量介質(zhì)是不可壓縮的液體時,RE壓力調(diào)節(jié)器可以適用于出口壓力變化。對于式(4),由于P是恒 定的,P3是變化的,因此,P3變?yōu)?P3+△P,P2變?yōu)? P2+△P,所以: C(恒定值)=P2-P3一體化孔板流量計是測量流量的差壓發(fā)生裝置,配合各種差壓計或差壓變送器可測量管道中各種流體的流量,孔板流量計節(jié)流裝置包括環(huán)室孔板、噴嘴等.該流量計是一個新的概念,是由專業(yè)制造廠整體組裝的(包括檢測元件、變送器及附件、工藝短管等),并可按用戶要求的系統(tǒng)精度標定合格的孔板流量計系統(tǒng).由于該流量計現(xiàn)場的維護量較小,經(jīng)常被忽略,而孔板流量計所配套的差壓變送器,如果不經(jīng)常調(diào)校,日積月累再加上會由于一些客觀的因素而導致測量結(jié)果誤差較大.下面就給大家主要介紹下調(diào)校一體化孔板流量計測量精度的主要措施:1、溫度對流量計的影響及其修正,流體溫度變化引起密度的變化,從而導致差壓和流量之間的關(guān)系變化,其次,溫度變化引起管道內(nèi)徑,孔板開孔的變化,對溫度變化的修正,就是采取溫度儀表測量現(xiàn)場溫度進而輸入到二次儀表中來修正溫度變化而導致的誤差。2、蒸汽質(zhì)量流量的計算,一體化孔板流量計測量蒸汽時,先由差壓信號求得流量值,再由蒸汽溫度,壓力值查表得出密度,來計算蒸汽流量質(zhì)量。3、孔板流量計進行逐臺標定。大家都知道,標準孔板只要設(shè)計制造參照相關(guān)標準,不需要實流標定就可以直接使用。因為流出系數(shù)可以直接由軟件算出,但是計算機計算畢竟的比較理想的,和現(xiàn)場環(huán)境還是有一定差別的,所以,為了保證測量精度,建議對每臺流量計進行實流標定,把標定出的流出系數(shù)和計算結(jié)果進行比對,算出差值,進行修正。4、可膨脹性校正。孔板流量計測量蒸汽,氣體流量時,必須進行流體的可膨脹性校正,具體校正系數(shù)可以參照節(jié)流裝置設(shè)計手冊。 5、雷諾數(shù)修正,一體化孔板流量計的流量系數(shù)和雷諾數(shù)之間有確定的關(guān)系,當質(zhì)量流量變化時,雷諾數(shù)成正比變化,因而引起流量系數(shù)的變化。德國VSEVS0.2流量計原廠 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電物體的尺寸更小。當含水率不變,非導電物體物質(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,當電磁流量計中的非導電物質(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)與流量計中非導電物質(zhì)半徑之間的關(guān)系,定義c為非導電物質(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,當流體中非導電物質(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。1.一次測量元件引起的誤差 孔板流量計中的節(jié)流元件是尖銳的直角邊緣,流體在節(jié)流元件的入口收縮,根據(jù)伯努力方程,流速增加,壓力減小,孔板的測量原理就是根據(jù)孔板入口和出口的壓差進行測量的。孔板平鈍后流出系數(shù)增大,產(chǎn)生測量誤差。流出系數(shù)對蒸汽流量測量的影響是普遍存在的。 測量管也是節(jié)流裝置的組成部分,其結(jié)構(gòu)尺寸對流體流動狀態(tài)有重要的影響,測量管除滿足前10D后5D的要求外,還對內(nèi)表面的光滑度有要求。粗糙管的流速分布與光滑管是有區(qū)別的,流出系數(shù)也不相同,管道結(jié)垢、腐蝕,流出系數(shù)發(fā)生變化,產(chǎn)生測量誤差。 對于孔板入口邊緣磨損的問題,我們可以選用標準噴嘴,由于噴嘴入口是一個光滑的曲面,它的抗磨損,抗積污,抗變形程度遠好于孔板,流出系數(shù)穩(wěn)定性也比孔板好,壓力損失也比孔板小得多,而且它的檢定周期為4年,大大減少了維護費用。 對于測量管的問題,在管道安裝時就盡量選用光滑度高,質(zhì)量好的管道,必要時請專業(yè)廠家定制測量管道、連接法蘭,冷凝器等,補償用的溫度和壓力測量點也可以統(tǒng)一開工獲取。雖說一次性投資高些,但由于投入使用后沒有特別原因,一般不進行更換,還是使用周期越長越好,這樣綜.合經(jīng)濟效益還是高些。2.測量信號的傳遞失真 測量信號傳遞是孔板前后的差壓信號經(jīng)導壓管傳遞到差壓變送器,由于結(jié)構(gòu)的不同,孔板流量計不同于渦街流量計那樣直接裝在管道上,它需要進行信號傳遞。對于蒸汽流量測量而言,傳遞部分可由閥門,導壓管,冷凝器等部件組成。對于信號傳遞部件來講,應(yīng)保證傳遞信號不失真。實際使用中的大部分故障,往往是信號傳遞失真引起的。差壓信號產(chǎn)生的傳遞失真比作為補償用的溫度和壓力信號失真影響更大,必須引起注意。冷凝器在信號傳遞中處于關(guān)鍵位置,冷凝器中的液面保持一定高度,多余的冷凝液要回流到蒸汽管道,既要保證冷凝器中蒸汽很好地冷凝,又要使冷凝液回流暢通無阻。 氣相導壓管的一次根部閥門應(yīng)保證蒸汽氣相進入冷凝器,冷凝器里面多余的冷凝液回流到蒸汽管道,否則兩只冷凝器液面不能保持相平,會對差壓信號產(chǎn)生附加誤差。一次根部閥門盡量選用閘閥,保證壓力信號傳遞通暢無阻,減少測量誤差。 測量用的導壓管要加保溫伴熱,否則冬季不能正常工作。不管采用電伴熱還是蒸汽伴熱,一定要保證兩只導壓管受熱均等,不然會因?qū)汗苤械囊后w的密度不同而產(chǎn)生附加差壓誤差。 作為壓力補償用的變送器一般和壓力取壓口不在同一高度上,如果變送器比取壓口低,所測出的壓力為管道中蒸汽的壓力加上導壓管中冷凝液產(chǎn)生的壓力,可在變送器中進行正遷移將這部分壓力遷移掉。使變送器測出的壓力為管道中實際蒸汽壓力。3.蒸汽密度問題產(chǎn)生的誤差 測量蒸汽質(zhì)量流量時要根據(jù)蒸汽的密度進行計算,因蒸汽的密度計算不準確產(chǎn)生測量誤差。蒸汽流量測量儀表中渦街流量計是用工藝車間提供的蒸汽密度值為參考值,不是實際的密度值,得出的蒸汽流量會和實際流量有誤差。選用渦街流量計時,最好選用能進行溫度和壓力補償?shù)男吞枺⑶野惭b測溫和測壓元件取得溫度和壓力數(shù)值。孔板式流量計測出的流量由DCS系統(tǒng)顯示,沒有進行溫度壓力補償。為了提高測量的準確度,必須進行溫度壓力補償。對于孔板流量計,取得差壓信號的同時,還需測得溫度和壓力信號,通過DCS中的專用軟件進行溫度和壓力補償。4.相關(guān)系數(shù)的影響 流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε在一定范圍內(nèi)可看作常數(shù),但是,當蒸汽的狀況偏離設(shè)計狀態(tài)時,其流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε就會發(fā)生變化,就不能視為常數(shù)。測量小流量時,隨著雷諾數(shù)變小,流出系數(shù)C將產(chǎn)生較大的變化。測量高壓時,則必須考慮氣體的可膨脹系數(shù)ε的影響,如果我們只補償密度變化的影響,即使實現(xiàn)了對密度的完全補償,其它各參數(shù)變化累加后的最大誤差仍達6%左右,其中,可膨脹系數(shù)ε引入的誤差最大。所以,要想提高儀表的測量精度,除補償密度外還應(yīng)考慮整個補償方程中其它參數(shù)變化的補償問題。DCS中的蒸汽測量模塊中,不僅有密度補償方式,還有流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε的修正辦法,只要我們選用合適的流量測量模塊,就能提高蒸汽流量的測量準確度。 一般認為,蒸汽干度X較高(X≥95%)時流體可視為單相流體。溫度壓力補償可按通常方法進行。但出現(xiàn)-定誤差。干度越低密度越大。在蒸汽干度較低(X<95%)時,管道中的流體處于二相流狀態(tài)。情況嚴重時,流體分層流動,產(chǎn)生誤差更大。目前還沒有在線的干度測量儀表測量蒸汽的干度,最好的辦法就是加強蒸汽傳輸管道的保溫,提高蒸汽的過熱度,使蒸汽的干度較高,孔板流量計測量也比較準確。渦街流量計由殼體、漩渦發(fā)生體和放大器組成.一種典型的結(jié)構(gòu)如圖4所示,殼體內(nèi)插入柱體,由其產(chǎn)生的渦街信號可用各種檢測方式檢出,經(jīng)放大器放大后,輸出脈沖信號. 渦街流量計是一種無運動部件的流量計,按其原理分類屬于振蕩型流量計.同屬于這類流量計還有漩渦進動型流量計;振蕩射流型流量計.由于渦街流量計不含有運動部件及對流體沖刷敏感的部件,因而在使用過程中,可靠性高,使用壽命長,并具有一般節(jié)流式流量計的優(yōu)點,精確度穩(wěn)定,再現(xiàn)性好.在大批量生產(chǎn)和工藝穩(wěn)定的條件下,可以采用“干校驗法”,即不必逐臺儀表進行實液標定,可根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸直接確定儀表常數(shù)及儀表精度.渦街流量計是‘種數(shù)字式流量計,它輸出的脈沖信號的頻率與流量成線性關(guān)系,同時具有量程寬、重復性好.便于遠距離無精度損失的傳輸.此外儀表常數(shù)及精度不受介質(zhì)的壓力、溫度、密度等變量的影響.一旦渦街流量計的結(jié)構(gòu)確定.流體振蕩就服從的客觀規(guī)律,其振蕩頻率不能人為地改變,因而儀表常數(shù)及其變化規(guī)律是客觀的.一體化孔板流量計是測量流量的差壓發(fā)生裝置,配合各種差壓計或差壓變送器可測量管道中各種流體的流量,孔板流量計節(jié)流裝置包括環(huán)室孔板、噴嘴等.該流量計是一個新的概念,是由專業(yè)制造廠整體組裝的(包括檢測元件、變送器及附件、工藝短管等),并可按用戶要求的系統(tǒng)精度標定合格的孔板流量計系統(tǒng).由于該流量計現(xiàn)場的維護量較小,經(jīng)常被忽略,而孔板流量計所配套的差壓變送器,如果不經(jīng)常調(diào)校,日積月累再加上會由于一些客觀的因素而導致測量結(jié)果誤差較大.下面就給大家主要介紹下調(diào)校一體化孔板流量計測量精度的主要措施:1、溫度對流量計的影響及其修正,流體溫度變化引起密度的變化,從而導致差壓和流量之間的關(guān)系變化,其次,溫度變化引起管道內(nèi)徑,孔板開孔的變化,對溫度變化的修正,就是采取溫度儀表測量現(xiàn)場溫度進而輸入到二次儀表中來修正溫度變化而導致的誤差。2、蒸汽質(zhì)量流量的計算,一體化孔板流量計測量蒸汽時,先由差壓信號求得流量值,再由蒸汽溫度,壓力值查表得出密度,來計算蒸汽流量質(zhì)量。3、孔板流量計進行逐臺標定。大家都知道,標準孔板只要設(shè)計制造參照相關(guān)標準,不需要實流標定就可以直接使用。因為流出系數(shù)可以直接由軟件算出,但是計算機計算畢竟的比較理想的,和現(xiàn)場環(huán)境還是有一定差別的,所以,為了保證測量精度,建議對每臺流量計進行實流標定,把標定出的流出系數(shù)和計算結(jié)果進行比對,算出差值,進行修正。4、可膨脹性校正。孔板流量計測量蒸汽,氣體流量時,必須進行流體的可膨脹性校正,具體校正系數(shù)可以參照節(jié)流裝置設(shè)計手冊。 5、雷諾數(shù)修正,一體化孔板流量計的流量系數(shù)和雷諾數(shù)之間有確定的關(guān)系,當質(zhì)量流量變化時,雷諾數(shù)成正比變化,因而引起流量系數(shù)的變化。
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