德國VSEVHM02-2/流量計選型樣本同時我們還經(jīng)營:容積式流量計主要用來測量不含固體雜質(zhì)的高粘度液體,例如油類、冷凝液、樹脂和液態(tài)食品等粘稠流體的流璧,而且測量準確,精度可達士0.2%,而其他流量計很難測量高粘度介質(zhì)的流量。橢圓齒輪流量計是最常用的一種容積式流量計.如圖3-13所示。1.工作原理 橢圓齒輪流量計的測量部分是由兩個互相嚙合的橢圓形齒輪A和B以及軸、殼體等組成。橢圓齒輪與殼體之間形成測量室。如圖3-14所示。 當(dāng)被測流體流經(jīng)橢圓齒輪流量計時,由于要克服儀表阻力必然引起壓力損失,從而在其人口和出口之間產(chǎn)生壓力差 . 在此壓力差的作用下,產(chǎn)生作用力矩使橢圓齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動 . 由于 P1>P2,P1、P2共同作用產(chǎn)生的合力矩使A輪順時針轉(zhuǎn)動. 而B輪上的合力矩為零,此時A輪帶動 B 輪順時針轉(zhuǎn)動.A為主動輪.B為從動輪. 在圖3-14(b) 所示中間位置時,A輪和B輪都為主動輪.在圖3-14(c)所示位置時,A輪上的合力矩為零,而B輪上的合力矩最大.B 輪逆時針轉(zhuǎn)動,此時B為主動輪 .A 為從動輪。如此循環(huán)往復(fù),將被測介質(zhì)以橢圓齒輪與殼體之間的月牙形容積為單位,依次由進口排至出口。橢圓齒輪流量計旋轉(zhuǎn)一周排出的被測介質(zhì)體積量是月牙形容積的 4 倍。橢圓齒輪流量計的體積流量Q為:Q=4nv2(3-7)式中:n為橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)速度;V2為橢圓齒輪與殼體間形成的月牙形測量室的容積。2.使用特點 橢圓齒輪流量計適用于潔凈的高粘液體的流量測量,其測量精度高,壓力損失小,安裝使用方便,可以不需要直管段。但被測介質(zhì)中不能含有固體顆粒,更不能夾雜機械物,否則會引起齒輪磨損甚至損壞。所以為了保護流量計,必須加裝過濾器。 橢圓齒輪流盤計在啟用或停運時,應(yīng)緩慢開、關(guān)閥門,否則易損壞齒輪,另外,流量計的溫度變化不能太劇烈,否則會使齒輪卡死。電磁流量計傳感器得到的測量信號很弱,一般為微伏、毫伏級別,要進行精確測量就需要對其進行放大處理。前置放大電路的作用就是把傳感器得到的微弱的流量信號放大,同時還可以抑制變送器兩電極對地之間存在的同相干擾。前面提到放大電路輸入阻抗Ri和信號源內(nèi)阻R5組成分壓電路如圖2.10。 為了降低電磁流量計信號源內(nèi)阻的影響,放大電路要采用高輸入阻抗。同時為了解決供電電源干擾耦合到輸入回路所帶來的工頻干擾以及勵磁磁場的交變變化所產(chǎn)生的其它干擾(共模干擾),我們采用差分電路來減少共模干擾的影響。線路如圖2.11該電路特點是一個差分電路,只對兩信號差值進行放大,它的差分能力用抑制比來表示。兩個輸入對地電位相異時的增益和電位相同時的增益之比即稱為“抑制比",理想上抑制比可以無窮大。這樣我們就能用這個電路測量傳感器兩個電極之間的電位,這樣兩電極對地的干擾電壓(同相干擾)可以在放大時受到抑制。綜合起來,此電路具有放大放大差模信號、抑制共模信號、輸入阻抗高、輸出阻抗低、失調(diào)小、溫漂小、線性好和增益穩(wěn)定可調(diào)等優(yōu)點。 電磁流量計電路由三個放大器組成A1、A2、R1、R2和RG組成的第一級放大電路為同相放大電路,該電路實際是兩電壓跟隨器,它們兩個反相端由恐相連,具有非常高的輸入阻抗,適合放大微信號;R3、R4、R5、R6和A3組成第二級基本差動放大器,它可以消除第一級的共模信號,整個電路通過對RG的改變來調(diào)整放大倍數(shù)。 按照差模和共模輸入的定義,可將VI1和VI2表示為: 令運算放大器A1、A2、A3的輸入失調(diào)電壓分別為VI01、VI02、VI03,A1和A2相互失調(diào)電壓為VI0,失調(diào)電流為VI0;其中VI0=VI01-VI02,這樣簡化得到圖2.12。電磁流量計未輸出流量信號故障問題,通常是因電纜或電源故障、管道內(nèi)部沒有充滿流體介質(zhì)、液體相反流動方向等因素所致。對于以上可能會引發(fā)故障問題因素,需對儀表的電源供電與電纜連接情況做好細致檢查,并對管道內(nèi)部測量流體的介質(zhì)流動方向正確與否、管道是否充滿等實施細致檢查。電磁流量計具體運行期間,需確保儀表內(nèi)部所測定流體流動為正確方向,要和殼體上方箭頭方向相一致。流體介質(zhì)并沒有充滿管道大部分是因傳感裝置安裝位置或者測量管網(wǎng)位置并未與設(shè)計安裝實施標(biāo)準相吻合。如圖1所示,c、d位置處為傳感裝置最佳安置位置;細致檢查傳感裝置器件完整性、測量管道內(nèi)壁期間,需注重對傳感裝置重點零部件、各個接線端完好性的檢查。儀表若未輸出流量信號,也會因轉(zhuǎn)換裝置故障問題所致,可及時將線路板替換好,做好轉(zhuǎn)換裝置故障排查工作。較低流量與儀器參數(shù)設(shè)定期間,小信號較高切除設(shè)定,流量一邊會有不顯示現(xiàn)象產(chǎn)生。對此,務(wù)必注重對此方面故障問題的檢查分析及有效排除,及時做好相關(guān)零部件更換處理,保證整個儀器可維持良好運行狀態(tài)。1.被測介質(zhì)電導(dǎo)率 電磁流量計測量的流體必須是導(dǎo)電的,一般只要電導(dǎo)率超過閾值,即使變化也不影響測量值,但低于閾值將會增大測量誤差;通常要求液體電導(dǎo)率不小于5μS/cm,去離子水電導(dǎo)率不小于20μS/cm。2.被測介質(zhì)溫度 電磁流量計一般只能用于工藝介質(zhì)溫度不高于180℃的場合。選型時,要根據(jù)被測工藝介質(zhì)的溫度范圍,選擇測量管內(nèi)襯材料及傳感器線圈的漆包線的耐溫等級。常用測量管襯里材料有聚四氟乙烯(PTFE),適用溫度范圍-40~+180℃;氯丁橡膠(Neoprene),適用溫度<65℃;聚氨酯橡膠(Polyurethane),適用溫度<65℃;3.當(dāng)被測液體為酸、堿、鹽等高腐蝕性介質(zhì)時 因為電磁流量計僅測量管襯里和電極與被測介質(zhì)接觸,所以只要選好這兩者的材質(zhì)即可。耐酸、堿等強腐蝕性介質(zhì)的襯里常選用聚四氟乙烯(PTFE),耐磨損類如礦漿、結(jié)晶類介質(zhì)的襯里可選用聚氨酯橡膠(Polyurethane)。對于電極材質(zhì)的選,擇,一般可查有關(guān)防腐蝕手冊[2],對于混酸等成份復(fù)雜的介質(zhì),應(yīng)做掛片試驗。4.當(dāng)被測液體為臟污流(兩相,漿液等)介質(zhì)時(1)當(dāng)介質(zhì)含有固體顆粒時,水平安裝易使下半部內(nèi)襯及電極磨損嚴重,這時選用垂直安裝較好;襯里要選用高耐磨性材料,如陶瓷或聚氨酯橡膠;電極則采取--些結(jié)構(gòu)措施以防磨損漏液。(2)測量會在管壁附著和沉淀的物質(zhì)的流體時,應(yīng)注意電極的污染。可選用刮刀式、可更換式。管壁的附著則可用提高流速以起到自清洗作用,或采取比較方便易清洗管道的連接方法。(3)含有非磁性顆粒或纖維的固液兩相流時,如漿液擦過電極表面會產(chǎn)生尖峰噪聲,使信號不穩(wěn),可選用市電交流激磁或雙頻激磁儀表。5.工藝介質(zhì)的流速 儀表口徑是根據(jù)管道內(nèi)平均流速而定的,通常選用與管道相同的口徑或略小些。一般工業(yè)輸水管道經(jīng)濟流速為1.5~3m/s,易粘附沉積結(jié)垢物質(zhì)則提高到3~4m/'s或更高,礦漿等磨蝕性強的為2~3m/s。電磁流量計的液體流速范圍可在1~10m/s之間選用。原理上,上限流速并沒有限制,滿度流量的流速下限一般為1m/s,有些產(chǎn)品為0.5m/s,低于此流速,從測量準確度出發(fā)應(yīng)改用小管徑,以異徑管連接到管道。但加裝異徑管要注意壓力損失的問題。圖1為流量計口徑、流速與流量關(guān)系的曲線圖,計算儀表口徑時可參照。6.大口徑時電磁流量計的選擇 電磁流量計按安裝形式可分為管道式和探頭式。一般優(yōu)先選用管道式電磁流量計;當(dāng)工藝管徑較大且考慮設(shè)備費用時,或安裝時不允許管道停流的情況下,可選用探頭式電磁流量計(精度可達0.5級)。(1)探頭式可裝配球閥,可在管道不停流情況下拆、裝,利于儀表的在線安裝和維護。(2)探頭插入深度只需很短,對管道阻力小。--般在直管段足夠長時,采用平均流速點測量法,這種方法的測量精度基.本不受雷諾系數(shù)變化的影響,探頭的插人深度僅為R=0.121D;當(dāng)直管段較短時,一般采用中心流速點測量法,插入深度R=0.5D(其中D為管道直徑)。7.工藝管道材質(zhì) 若連接儀表的管道是(相對于被測介質(zhì))金屬導(dǎo)電性的,不需要接電環(huán),若是絕緣性的,則要用接地環(huán),可用普通型,它的材質(zhì)應(yīng)與被測介質(zhì)的腐蝕性相適應(yīng)。若被測介質(zhì)是磨損性的,則宜選用帶頸接地環(huán),以保護進、出口端的襯里,延長使用壽命。8.安裝儀表的工藝管道段的敷設(shè)位置 電磁流量計的安裝形式可分為三種:一體型、分離型和潛水分離型(IP68)。一般情況選用一體型,它將流量計的傳感部分和轉(zhuǎn)換部分(表頭)裝于一體,便于安裝使用;當(dāng)管道敷設(shè)的位置較高不便觀察或安裝在環(huán)境差的場合,可采用分離型,分離長度一般不超過30m;當(dāng)傳感器需要安裝在井下、水下的被測現(xiàn)場管道上時,需要選用潛水分離型。電磁流量計是一種測量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)儀表,在進行現(xiàn)場監(jiān)測顯示的同時,可輸出標(biāo)準的電流信號,供記錄、調(diào)節(jié)、控制使用,實現(xiàn)檢測自動控制,并可實現(xiàn)信號的遠距離傳送。電磁流量計具有精度高、靈敏度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點,在供水企業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景,特別是在大口徑、安裝環(huán)境好的工廠、居民區(qū)等場所,雖然智能電磁流量計的使用已經(jīng)非常成熟。但是,仍有一些問題需要注意。一、信號傳輸問題: 一體式智能電磁流量計在區(qū)域管網(wǎng)中運行時,可以為城市供水調(diào)度提供一定的決策信息。因此,用戶對電磁流量信號的實時性和連續(xù)性提出了更高的要求。如果智能電磁流量計能完成儀器本身信號的自動轉(zhuǎn)換和無線傳輸,減少數(shù)據(jù)采集的兼容或相互轉(zhuǎn)換等困擾,那將為企業(yè)的使用提供便利,也將為儀表的推廣應(yīng)用增加更大的優(yōu)勢。二、電源問題: 目前電磁流量計不自帶電源,造成了室外安裝不方便,一旦斷電,將造成用作結(jié)算水表的流量計數(shù)據(jù)缺失,這樣對其斷電時段缺失水量的計量與推算也就提出了新的問題。若電磁流量計能自帶電源,就能從根本上解決這一問題,也將促進其在結(jié)算水表中的推廣應(yīng)用。三、防雷問題: 一體式智能電磁流量計在雷雨天氣覆蓋較廣的地區(qū)防雷是個重要的工作。在嚴格做好接地、電源保護后,在空曠地區(qū)安裝的電磁流量計被雷擊的概率還是很高。所以簡單有效的辦法是提高流量計自身的防雷性能,如不能根本性解決,則應(yīng)對其內(nèi)部電路進行分離保護,這樣即使雷擊損壞,也能降低更換成本。 電磁流量計供電電壓問題是最主要的問題,也是此次儀表更換的最大困難。電磁流量計A是DC24V供電回路,兩線制;電磁流量計B是AC220V供電,四線制。將B表安裝在現(xiàn)場就意味現(xiàn)場要接一條AC220V的供電線,電纜設(shè)計之初肯定留有一定的余量(參照SH30822019石油化工儀表供電設(shè)計規(guī)范余量要求)。但是AC220V供電設(shè)備在現(xiàn)場并不是很多,想找到一根備用的AC220V電源線或許不是那么容易。 經(jīng)現(xiàn)場核實電磁流量計A的安裝位置附近并沒有AC220V供電設(shè)備,距離太遠的設(shè)備如果現(xiàn)場重新配管施工AC220V電纜線路,因涉及動火作業(yè)或者挖掘作業(yè),在投用裝置里面有很大的風(fēng)險,而且工期太久。所以AC220V電源通過備用電纜的想法走不通。進一步現(xiàn)場核查發(fā)現(xiàn),電磁流量計A非直拉電纜,中間有接線箱,接線箱內(nèi)有多部儀表通過一根16P本安電纜接至中控室,該16P本安電纜有6P備用線,其余10P電纜所接儀表為電磁流量計A和3臺液位開關(guān)、6臺閥位回訊。現(xiàn)考慮通過這根16P的電纜中的1P走AC220V電源。接線箱到儀表端重新敷設(shè)一根臨時電源線約15m,16P電纜到現(xiàn)場機柜間,將AC220V的1P備用線從端子柜通過一對端子排重新引出,加接電源線接至電源柜。該方案可行性分析如下: 1)16P本安電纜中液位開關(guān)信號、閥位回訊信號都是通斷的開關(guān)信號,抗干擾能力強。電磁流量計B最大功率為75W,電流不大,且AC220V的電壓波形好,比較穩(wěn)定,對DC24V負載造成串?dāng)_的影響考慮可以接受。 2)AC220V電源信號走原本安電纜路徑.是不符合規(guī)范的。綜合客觀實際要求,只能最大限度地滿足規(guī)范又要考慮現(xiàn)實情況。根據(jù)HG-T20512-2014儀表配管配線設(shè)計規(guī)范中7.1.3(見表3)和7.1.5(見表4)要求,可以知道儀表信號電纜與電力電纜平行敷設(shè)最小間距都是50mm。此處是該次故障處理沒辦法克服只能容缺的地方。 3)機柜間電纜布線,因是在投用盤柜施工,同一柜子儀表在線的同時進行布線接線,施工安全尤為重要。考慮采取充足準備,提前加工,盡量減少盤柜內(nèi)動作,由有經(jīng)驗的接線員接線,禁止攜帶對講機進入機柜間等措施。確保機柜間電纜布線接線安全。 綜合分析,該方案的可行性可以接受。根據(jù)流量計設(shè)計要實現(xiàn)的功能,智能金屬管浮子流量計的硬件系統(tǒng)實現(xiàn)方案如圖2.1所示:本系統(tǒng)主要分為三部分:信號采集模塊、信號處理模塊以及輸出和顯示模塊,下面將對這三個模塊進行簡要介紹。(1)信號采集模塊:此模塊用來實現(xiàn)信號采集功能,系統(tǒng)中核心要采集的是流量信號,除此之外,還需要采集溫度和壓力信號。這是因為當(dāng)被測流體為蒸汽時,其密度隨溫度和壓力的變化而變化。為了準確計算出流體的流量,必須要考慮溫度和壓力變化對流體密度的影響。因此,設(shè)計中要實現(xiàn)流量、溫度以及壓力三種信號的采集。(2)信號處理模塊:信號處理模塊的基本功能是實現(xiàn)信號的放大、濾波以及A/D轉(zhuǎn)換。此外,系統(tǒng)中采用微控制器MSP430F149對采集信號進行計算、補償,線性化等智能化處理。(3)輸出及顯示模塊:設(shè)計中使用E2PR0M保存累積流量值以及儀表參數(shù)值,并將流量信號轉(zhuǎn)換為4?20mA工業(yè)標(biāo)準電流信號輸出。同時,使用LCD實時顯示瞬時流量和累積流量,最后將金屬管浮子流量計測量結(jié)果通過CAN總線傳送給上位機顯示。 渦街流量計是基于流體力學(xué)中著名的“卡門渦街”研制的。在流動的流體中放置- -非流線型柱形體,稱旋渦發(fā)生體,當(dāng)流體沿旋渦發(fā)生體繞流時,會在渦街發(fā)生體下游產(chǎn)生兩列不對稱但有規(guī)律的交替旋渦列,這就是所謂的卡門渦街,如圖1所示。 大量的實驗和理論證明:穩(wěn)定的渦街發(fā)生頻率ƒ與來流速度v1及旋渦發(fā)生體的特征寬度d有如下確定關(guān)系叫: 式中St為斯特羅哈數(shù),與雷諾數(shù)和d相關(guān)。 當(dāng)雷諾數(shù)Re在一定范圍內(nèi)(3 X102~2 X105)時(4],St為一常數(shù),對于三角柱形旋渦發(fā)生體約為0.16 雷諾數(shù)的定義為 式中S為管道的橫截面積。 由高精度氣體渦街流量計的測量原理可知,通過測量旋渦發(fā)生頻率僅能得到旋渦發(fā)生體附近的流速vI,由式(3)可知在橫截面積一定的情況下,流體的流量Q與流體的平均流速v成正比,因此要精確計量流體的流量必須找到`v與v1的對應(yīng)關(guān)系。 根據(jù)流體力學(xué)理論,在充分發(fā)展的湍流狀態(tài)下,流體的速度分布有如下關(guān)系式川: 式中:vp為到管壁距離為y的P點的速度;y為點到管壁處的距離;Vmax:為管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R為管道的半徑;n為雷諾數(shù)的函數(shù)。 表1中給出了部分雷諾數(shù)與n的對應(yīng)關(guān)系。 由于旋渦發(fā)生體的位置固定,因此當(dāng)雷諾數(shù)一定時v1與`v有固定的比例關(guān)系換言之,當(dāng)雷諾數(shù)Re變化時,二者的比值也發(fā)生變化, 圖3給出了不同雷諾數(shù)下充分發(fā)展的湍流的流速分布,如圖所示Re越大,流速分布越平滑,即旋渦發(fā)生體附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)應(yīng)為單調(diào)遞減函數(shù)。圖4給出了3臺50mm口徑,寬度14 mm三角形旋渦發(fā)生體的氣體渦銜流量計,在20℃,一個標(biāo)準大氣壓下,不同雷諾數(shù)下的K值曲線。如圖所示實驗數(shù)據(jù)與理論分析基本一致,因此渦銜流量計的測量原理即決定了儀表系數(shù)的非線性特性。若要提高渦街流量計的計量精度,必須針對不同的流速分布對K值進行修正。德國VSEVHM02-2/流量計選型樣本智能電磁流量計測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,傳感器感應(yīng)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系,因此測量精度高。測量管道內(nèi)無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測量管道內(nèi)無可動部件,因此傳感器壽命極長。只有當(dāng)滿管時才能獲得準確的測量,避免以下安裝位置:1.管道高點安裝(易聚集氣泡)2.直接安裝在一根向下的管線的敞開出口前。3.智能電磁流量計注意不要在泵的入口側(cè)安裝流量管,以避免抽壓而造成的對流量管襯里的破壞.當(dāng)使用往復(fù)、橫膈膜或柱塞泵時需要在安裝脈沖節(jié)氣閥.4.當(dāng)向下管道長度超過5m時,在傳感器后安裝一個虹吸管或一個放氣閥。以避免低壓而可能造成的對測量管襯里的破壞。保證滿管,減少含氣量。 安裝方位通常分為垂直安裝和水平安裝: 安裝方位:適宜的方位可幫助避免氣體的累積和測量管內(nèi)的殘渣存積。 垂直安裝;這種方位對易自排空管道系統(tǒng)很理想,并可不加空管檢測電極。 水平安裝:測量電極平面必須水平,這樣可以防止由于夾帶的氣泡而產(chǎn)生的電極短時間絕緣。注意:空管檢測功能僅當(dāng)測量裝置為水平安裝及變送器外殼向上時能正確工作。如果振動非常劇烈,應(yīng)將傳感器和變送器分開安裝。 基座,支撐:如果公稱直徑為DN≥350,在能忍受足夠負載的基座上安裝變送器。注意不允許利用外框承住傳感器的重量。這會使外框變形并破壞內(nèi)部勵磁線圈。如果可能,安裝傳感器避免例如閥門,三通,彎頭等組件。 保證以下所需的進口和出口直管段以確保測量精度:入口長度>10×DN出口長度>5×DN傳感器及變送器接地傳感器處于管道中心位置 智能電磁流量計接地:傳感器及介質(zhì)必須有相同的電勢用來保證測量精度及避免電極地腐蝕破壞。等電勢通過在傳感器內(nèi)裝地參考電極保證。如果介質(zhì)在無襯里并接地地金屬管中流動,它可通過連接到變送器外殼而滿足接地要求。對于分離型地接地同上一樣。電磁流量計的特點 電磁流量計的原理決定了其具備如下特點:1.傳感器內(nèi)既沒有葉輪,也沒有旋渦發(fā)生體和探頭,因而也就從根本.上避免了回收水中的雜物、泥沙等對葉輪的纏、卡及對旋渦發(fā)生體和探頭的包圍等因素造成的計量不準或計量停止的現(xiàn)象。2.測量不受被測液體的密度、粘度、溫度、壓力和導(dǎo)電率變化的影響,.所以特別適用于尾礦回收水這種泥沙濃度隨回收水t多少而變化的液體的測量。3.傳感器電極結(jié)構(gòu)多樣化,可根據(jù)不同的應(yīng)用條件選擇叮拆卸式、固定式和刮刀式電極,特別是刮刀式電極,可在不停被測介質(zhì)的情況下對電極進行清理,應(yīng)用起來非常方便.4.安裝方便,可水平、垂直或傾斜任意角度安裝,對下游直管段要求較低,且襯里和電極有多種材料可供選擇,所以有耐腐蝕和耐磨等特點。5.儀表采用了:態(tài)方波勵磁技術(shù),先進的小信號處理技術(shù)和軟件技術(shù),抗干擾性能強,精度穩(wěn)定可靠。6.儀表不能測址氣體、油品、有機溶劑等不導(dǎo)電介質(zhì)。電磁流量計應(yīng)用與效果我們在安裝使用過程中,除了滿足常規(guī)的要求外,著重強調(diào)了如下幾點:1.選擇的安裝地點保證了電磁流量計在計量時傳感器內(nèi)時刻注滿介質(zhì),且上游有5D,下游有2D以上的直管段,有足夠的安裝檢修空間;2.安裝流量計時做了面積約2m²的接地網(wǎng),.接地網(wǎng)離地面要有足夠的深度,并在掩埋接地網(wǎng)時撒了部分工業(yè)用NaCI以確保傳感器接地電阻小于102;3.由于安裝地點離電機和配電盤較近,為防止電磁干擾,我們把整個一體式流量計用鐵箱全部罩住進行了屏蔽,并將屏蔽鐵箱單獨可靠接地(抄讀數(shù)字時打開鐵箱讀數(shù));4.在使用過程中,每半年清理一次傳感器電極,以防止上面的污垢影響信號的輸出。在電磁流量計安裝過程中,確保: 流動方向與傳感器上的流動箭頭方向一致(如果存在)。 所有法蘭螺栓都已緊固到最大扭矩值。 儀表安裝不存在機械應(yīng)力(扭轉(zhuǎn),彎曲),法蘭型/夾持型的配對法蘭保持軸對稱與平行條件,且使用適當(dāng)?shù)膲|圈。 墊圈未伸入流動區(qū),否則可能導(dǎo)致漩渦, 從而影響儀表的精度。 管路不會在儀表上產(chǎn)生任何力或力矩。 顯示面向用戶。 電纜接頭中的保護塞只能在接線時拆除。 遠程安裝的轉(zhuǎn)換器一定要安裝在基本無振動的位置。 轉(zhuǎn)換器不可直接暴露在陽光中(配有一個遮陽裝置) 。推薦的安裝條件 電磁流量計管道必須始終充滿介質(zhì)。 電極軸最好水平安裝,反之,則與水平方向夾角不超過45°(圖1) 管路稍微傾斜,以便排氣,參見圖2。 存在磨損時應(yīng)垂直安裝,流向向上,最大3m/s(圖3) 閥門和關(guān)閉裝置應(yīng)安裝在下游。 對于自由流進流出管道,應(yīng)提供合適的反轉(zhuǎn)管,確保管路始終充滿介質(zhì)(圖4) 對于自由流出管道,不要在最高點或者向下的管路上安裝儀表(傳感器管道可能會排空或者處出現(xiàn)氣泡),(圖5)渦輪流量計采用雙排液晶現(xiàn)場顯示,具有機構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優(yōu)點。廣泛用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無纖維、顆粒等雜質(zhì)。 渦輪流量計結(jié)構(gòu)為防爆設(shè)計,可以顯示流量總量,瞬時流量和流量滿度百分比。電池采用長效鋰電池,單功能積算表電池使用壽命可達5年以上,多功能顯示表電池使用壽命也可達到12個月以上。渦輪流量計的特點: 1、準確度高,一般可達±1%R、±0.5%R,高精度型可達±0.2%R。 2、重復(fù)性好,短期重復(fù)性可達0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性,如經(jīng)常校準或在線校準可得到較高的準確度,在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計。 3、輸出脈沖頻率信號,適于總量計量及與計算機連接,無零點漂移,抗干擾能力強。 4、可獲得很高的頻率信號(3-4kHz),信號分辨力強。 5、范圍度寬,中大口徑可達1:20,小口徑為1:10。 6、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大 7、適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表。 8、可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便。 渦輪流量計可以顯示的流量單位眾多,有立方米,加侖,升,標(biāo)準立方米,標(biāo)準升等,可以設(shè)定固定壓力、溫度參數(shù)對氣體進行補償,對壓力和溫度參數(shù)變化不大的場合,可使用該儀表進行固定補償積算。渦街流量計系統(tǒng)具有八項功能,即瞬時流量及總流量顯示(質(zhì)量流量)、瞬時溫度顯示、瞬時壓力顯示、電池容量顯示、密碼設(shè)定、設(shè)定系統(tǒng)時鐘、流量數(shù)據(jù)讀取(通過專用的串口從儀表讀取).(1)瞬時流量和總流量顯示 各個傳感器發(fā)出的信號,經(jīng)過放大和整形后,送入單片機處理,然后單片機將計算得到的瞬時流量送液晶顯示器顯示,在瞬時流量的基礎(chǔ)上,每隔一個沒定的時間進行累加,得到總流量,同時把這個數(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.制造商在儀表使用前將儀表常數(shù)通過功能設(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,因為它們關(guān)系到系統(tǒng)的正常運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)瞬時壓力、溫度顯示 瞬時壓力和瞬時溫度是經(jīng)過單片機處理后得到的被測對象的溫度.壓力數(shù)掘,通過該數(shù)據(jù)可以知道被測介質(zhì)的工作情況,從而可以對某些參數(shù)進行人工調(diào)整.(4)設(shè)定系統(tǒng)時鐘 儀表內(nèi)部設(shè)置了日歷時鐘,對流量數(shù)據(jù)按日期進行不斷的儲存,便于對使用情況進行監(jiān)控,方便用戶對自己的用量的了解.(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),可以很方便的實現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的讀取,從而可以實現(xiàn)抄寫系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動化,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,渦街流量計將不能正常工作,為了在儀表能在正常的電壓下工作,通過軟件措施將電池的電量顯示在液晶顯示器上,以便用戶能及時更換電池. 渦街流量計是基于流體力學(xué)中著名的“卡門渦街”研制的。在流動的流體中放置- -非流線型柱形體,稱旋渦發(fā)生體,當(dāng)流體沿旋渦發(fā)生體繞流時,會在渦街發(fā)生體下游產(chǎn)生兩列不對稱但有規(guī)律的交替旋渦列,這就是所謂的卡門渦街,如圖1所示。 大量的實驗和理論證明:穩(wěn)定的渦街發(fā)生頻率ƒ與來流速度v1及旋渦發(fā)生體的特征寬度d有如下確定關(guān)系叫: 式中St為斯特羅哈數(shù),與雷諾數(shù)和d相關(guān)。 當(dāng)雷諾數(shù)Re在一定范圍內(nèi)(3 X102~2 X105)時(4],St為一常數(shù),對于三角柱形旋渦發(fā)生體約為0.16 雷諾數(shù)的定義為 式中S為管道的橫截面積。 由高精度氣體渦街流量計的測量原理可知,通過測量旋渦發(fā)生頻率僅能得到旋渦發(fā)生體附近的流速vI,由式(3)可知在橫截面積一定的情況下,流體的流量Q與流體的平均流速v成正比,因此要精確計量流體的流量必須找到`v與v1的對應(yīng)關(guān)系。 根據(jù)流體力學(xué)理論,在充分發(fā)展的湍流狀態(tài)下,流體的速度分布有如下關(guān)系式川: 式中:vp為到管壁距離為y的P點的速度;y為點到管壁處的距離;Vmax:為管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R為管道的半徑;n為雷諾數(shù)的函數(shù)。 表1中給出了部分雷諾數(shù)與n的對應(yīng)關(guān)系。 由于旋渦發(fā)生體的位置固定,因此當(dāng)雷諾數(shù)一定時v1與`v有固定的比例關(guān)系換言之,當(dāng)雷諾數(shù)Re變化時,二者的比值也發(fā)生變化, 圖3給出了不同雷諾數(shù)下充分發(fā)展的湍流的流速分布,如圖所示Re越大,流速分布越平滑,即旋渦發(fā)生體附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)應(yīng)為單調(diào)遞減函數(shù)。圖4給出了3臺50mm口徑,寬度14 mm三角形旋渦發(fā)生體的氣體渦銜流量計,在20℃,一個標(biāo)準大氣壓下,不同雷諾數(shù)下的K值曲線。如圖所示實驗數(shù)據(jù)與理論分析基本一致,因此渦銜流量計的測量原理即決定了儀表系數(shù)的非線性特性。若要提高渦街流量計的計量精度,必須針對不同的流速分布對K值進行修正。德國VSEVHM02-2/流量計選型樣本
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