德國VSEAP0.4流量計樣冊同時我們還經營：  渦街流量計也稱之為旋渦流量計或卡門渦街流量計。可以適用于管道內多種流體(氣體液體、蒸氣)的流量測量。其特點是壓力損失小，量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時可以對流體的壓力和溫度參數自動進行修訂。該流量計可以將測量結果進行模擬標準信號或數字脈沖信號的輸出,容易與計算機等數字系統配套使用，是一種比較先進、理想的測量儀器。   在流體中設置非流線型漩渦發聲體時,在渦街流量變送器中的三角柱形的旋渦發生體后會上下交替產生正比于流速的兩列旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦(見圖1)。旋渦的釋放頻率與流過旋渦發生體的流體平均速度及旋渦發生體特征寬度有關,用下式表示: 式中ƒ--旋渦的釋放頻率 ,單位為Hz; Ʋ--流過旋渦發生體的流體平均速度,單位為m/s; d一旋渦發生體特征寬度,單位為m; St一斯特勞哈爾數(Strouhal number) ,無量綱，它的數值范圍為0.14 ~ 0.27 St是雷諾數的函數,   通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度Ʋ,再由公式   求出流體流過渦街流量計的流量q。(式中A為流體流過旋渦發生體的截面積。)電磁流量計傳感器兩電極、被測液體、放大器內阻構成一個閉合回路如下圖2．9，這相當與一個一匝的變壓器次級繞組，勵磁線圈相當與初級線圈，閉合回路相當與次級線圈。由于閉合回路不可能完全平行與磁場，總有部分磁力線穿過，這樣即使流速為零，也會產生感應電壓，這就是“變壓器效應"。根據楞次定律得到干擾電動勢：可見ew與勵磁頻率相關，與被測液體流量無關。干擾信號比電磁流量計流量信號相位要滯后90°，所以把干擾電動勢稱為正交干擾，由于正交干擾是磁感應強度B對時間t的微分，它又叫做微分干擾。電磁流量計是一種用來測量導電介質體積流量的儀表。為了確保電磁流量計測量的準確性以及工作的穩定性，需要定期對其做一次全面檢查，接下來開流儀表來給大家說說檢查的具體內容。1.零點檢查　　整機零點檢查的技術要求是：流量傳感器測量管充滿液體且無流動，通常轉換器單獨零點為負值，數值也很小；如果其絕對值大于滿量程的5%就需要先做檢查，待確認原因后再作調整。2.連接電纜檢查　該項檢查內容是檢查信號線與勵磁線各芯導通和絕緣電阻，檢查各屏蔽層接地是否完好。3.轉換器檢查　　該項檢查內容是用通用儀表以及流量計型號相匹配的模擬信號器代替傳感器提供流量信號進行調零和校準。校準包括零點檢查和調整，設定值檢查，勵磁電流測量，電流/頻率輸出檢查等。4.電磁流量計傳感器檢查　　測量勵磁線圈的電阻，測量電極接液電阻以評估電極表面受污穢和襯里附著層狀況；檢查各部位絕緣電阻以判斷零件劣化程度，以估算清洗附著層前后因流動面積變化引入的流量值變化。在電磁流量計等節點設備和PC機通信的過程中,由地址幀、命令幀、數據幀、校驗和可組成各種功能不同的報文.由于采用主從工作方式來實現通信,電磁流量計等節點設備僅能接收并執行PC機發送來的控制命令,而不能發送命令給PC機.因此,由PC機發往流量計等節點設備的報文一般包括一個地址幀,一個命令幀,若干個數據幀和一個校驗和,其報文格式如圖4.5a所示：而由流量計等節點設備發往PC機的報文一般包括一個地址幀,若干個數據幀和一個校驗和,其報文格式如圖4.5b所示.　　由于RS-485電氣標準規定每段只能聯結32個節點設備,因此可用地址幀中的5位表示這32個地址,其余3位用來表示命令,從而構成地址命令幀.對于控制命令需求不超過八個的通信系統,采用地址命令幀可壓縮報文長度提高通信效率.電磁流量計和PC機通信的主要目的是將流量計采集到的數據讀到PC機中.這些數據包括：總累積流量、正向累積流量、反向累積流量、瞬時流量.通信時,PC機只需向電磁流量計發送讀總累積流量、讀正向累積流量、讀反向累積流量、讀瞬時流量命令即可,因此二者間通信所用的地址幀和命令幀可合二為一,用一個地址命令幀代替.PC機和電磁流量計間的地址命令幀定義如圖4.6所示.二者通信所使用的報文可簡化為圖4.7的格式.1.從經濟方面考慮購置流量計的費用　　購置流量計時應比較不同類型流量計對整個測量系統經濟的影響.例如,范圍度小的流量計比范圍度寬的流量計在相同測量范圍下,需要多臺流量計并聯和多條管線才能覆蓋,因此除流量計外還需增加許多輔助設備(如閥門、管線附件等).雖然表面上看流量計費用少了,但是其他費用則增加了,兩者加起來也許并不合算.例如,安裝孔板流量計加上差壓計的費用相對便宜,但組成測量回路包括孔板的固定附件等其他費用,可能超過基本件費用很多.2.安裝費用　　在購置流量計時,不僅要考慮流量計的購置費,還需考慮其他費用,如附件購置費、安裝調試費、維護和定期檢測費、 運行費和備用件費.例如,許多流量計使用時應配備比較長的上游直管段以保證其測量性能.因此,正確的安裝需要額外布置管道或備有旁路管道作定期維護.所以安裝費應多方面考慮,例如,還應包括運行所需的截止閥、過濾器等輔助費用等.3.運行費用　　流量計運行費用主要是工作時能量消耗,包括電動儀表內部電力消耗或氣動儀表的氣源耗能以及在測量過程中推動流體通過儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測量產生壓力損失的泵送能耗費等.比如差壓式流量計產生的差壓,很大一部分不可恢復； 容積式流量計和渦輪流量計也具有相當阻力.只有全通道、無阻礙的電磁流量計和超聲流量計此費用基本為零.插入式流量計由于用于大管徑阻塞比小,其壓力損失亦可忽略.據測算,管徑為lOOmm的差壓式孔板流量計1年泵送能耗費與流量計購置費相當, 如果換用電磁流量計,其購置費僅相當于4年多差壓式孔板流量計的能耗費.可想而知,管徑越大,泵送能耗費占總費用的比例越高.一般認為超過5000mm的流量計應盡可能選用低壓損和無壓損的流量計.例如,供水工程通常采用低壓損的文丘里管等差壓式傳統流量計,而極少用孔板,現在則更新為電磁流量計和超聲流量計.4.檢測費用　　檢測費用應根據流量計的檢定周期決定.一般用于貿易結算的原油或成品油的檢測,常在現場設置標準體積管對流量計進行在線檢定.5.維護費用和備用件費用等　　維護費用為流量計投入使用后保持測量系統正常工作所需費用,主要包括維護費和備用件費.有運動部件的流量計需進行較多維護工作,如定期調換易磨損軸承、軸、轉輪、傳動齒輪等；沒有運動部件的流量計也需進行檢視,如最普通的用幾何測量法檢查差壓式流量計.備用件費用會隨著流量計性能提高的程度而增加.選用流量計時應考慮同時增加備用件的購置費用,尤其是從國外進口的流量計,有時常會因易損備件的購置問題而替換整臺流量計.德國VSEAP0.4流量計樣冊電磁流量計等節點設備和站內PC機間的通信采用異步串行通訊控制規程,并采用地址位喚醒握手協議.因此在協議中規定了傳地址和傳數據兩種不同的幀格式,如圖4.4所示.地址幀和數據幀都有11位,其中第l位和最后l位相同,分別為起始位和停止位,緊接起始位的是8位數據位,第9位為標志位,用來區分所發送／接受的幀信息是地址幀還是數據幀.第9位為1時,表示PC機發送/接受的是“地址幀"：第9位為0時,表示主機發送/接受的是"數據幀".命令幀與校驗和的發送格式與數據幀相同,因此可由數據幀演化得到.  很多天然氣用氣小戶,其用氣特點為:瞬時流量較小或流量波動幅度較大.旋進漩渦流量計可作為用氣小戶交接計量的首選。下面是直接影響旋進漩渦流量計準確度的常見因素:(1)旋進漩渦流量計是通過測量漩渦頻率來計量流量的，流量計前有節流件。節流件會對氣流產生擾動，比如流量計前安裝調壓閥致使計量值波動較大，將調節閥裝到流量計后面后,流量就平穩很多。(2)用旋進旋渦流量計計量氣井氣或油井伴生氣這些未經處理的天然氣時，由于氣中帶液較多，對傳感器的沖擊腐蝕作用較強,容易造成損壞或磨損.另操作不當還會造成部件損壞,比如開關閥門過猛，,打壞旋渦發生體等。(3)應安裝適合流量范圍的流量計以滿足上限流量和下限流量的使用。對有條件的用戶可裝大.小口徑兩臺流量計,隨供氣大小倒換使用。(4)計量不準.難以發現。由于旋進漩渦流量計不像孔板流量計那樣，各個測量部件都可以通過檢查判斷故障，旋進漩渦流量計在一體化設計、維護量低的優勢下同時存在故障難以判斷的弊端。在不知道用戶具體用氣量.流量計上壓力、溫度顯示正確的情況下，很難判斷流量計上所顯示氣量的準確性,只能到檢定部門用標準裝置進行檢測判斷。有廠曾出現流量計已經不準而未及時發現的情況，這種情況很容易產生計量糾紛。1.渦街流量計的測量范圍較大,一般10:1,但測量下限受許多因素限制:Re>10000是渦街流量計工作的最基本條件,除此以外,它還受旋渦能量的限制,介質流速較低,則旋渦的強度、旋轉速度也低,難以引起傳感元件產生響應信號,旋渦頻率f也小,還會使信號處理發生困難。測量上限則受傳感器的頻率響應(如磁敏式一般不超過400Hz)和電路的頻率限制,因此設計時一定要對流速范圍進行計算、核算,根據流體的流速進行選擇。使用現場環境條件復雜,選型時除注意環境溫度、濕度、氣氛等條件外,還要考慮電磁干擾。在強干擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合,磁敏式、壓電應力等儀表不能正常工作或不能準確測量。2.振動也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時注意避免機械振動,尤其是管道的橫向振動(垂直于管道軸線又垂直旋渦發生體軸線的振動),這種影響在流量計結構設計上是無法抑制和消除的。由于渦街信號對流場影響同樣敏感,故直管段長度不能保證穩定渦街所必要的流動條件時,是不宜選用的。即使是抗振性較強的電容式、超聲波式,保證流體為充分發展的單向流,也是不可忽略的。3.介質溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應力式渦街流量計不能長期使用在300℃狀態下,因其絕緣阻抗會由常溫下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,輸出信號也變小,導致測量特性惡化,對此宜選用磁敏式或電容式結構。在測量系統中,傳感器與轉換器宜采用分離安裝方式,以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。渦街流量計是一種比較新型的流量計,處于發展階段,還不很成熟,如果選擇不當,性能也不能很好發揮。只有經過合理選型、正確安裝后,還需要在使用過程中認真定期維護,不斷積累經驗,提高對系統故障的預見性以及判斷、處理問題的能力,從而達到令人滿意的效果。渦街流量計利用伴隨漩渦分離的物理效應,可以采用熱敏、力敏元件或通過光、聲調制方法等來檢測漩渦分離頻率.至今用于檢測分離頻率的方法和采用的元件是多種多樣的,歸納起來有以下幾種典型方法：(1)熱敏元件檢測方法漩渦分離產生的交變環流所引起的整體表面速度脈動或者交變橫向流的頻率,用加熱的金屬絲、熱敏電阻器等進行檢測.(2)力敏元件檢測方法漩渦分離造成的交變差壓、交變升力或者交變升力引起的機械振動,用差動電容、電阻應變片、壓電晶體、壓電陶瓷等檢測.(3)電磁傳感器檢測方法漩渦的分離所引起的膜片或者梭球等的往復振動的頻率,用電磁傳感器檢測.(4)聲、光信號調制檢測方法利用聲束光束通過渦街時受到漩渦的調制,由接收聲強光強或相位的脈動頻率得到漩渦分離頻率.　　由于渦街流量計是利用流體自身的規則振蕩來計量流量的,因而對流體的速度分向及流動噪聲,比較敏感,因此在應用過程中對管道安裝狀況要求較高.對L游不同形式的阻力件必須配置足夠長的滿足不同要求的直管段,以保證儀：菱的測量精度.表l給出了不同形式阻力件禍街流量計上游最短直管段.　　在實際應用過程中,由于場地限制,有時不能提供足夠長的直管段,為保證渦街流量計的準確測量,縮短直管段長度,可在上游阻力件和儀表之間裝設整流器,使得不利于測量的流動狀態進行整理、疏導消除流場的畸變和附加漩．在應用中要求渦街流量計與管道法蘭連接使用的密封墊圈,不能突出管道內,以免造成測量誤差.壓電晶體的靈敏度高、體積小、線性范圍大、結構簡單、可靠性好、壽命長.因此,我們研究的智能渦街流量計系統采用力敏元件(壓電晶體)來檢測漩渦的頻率.插入式熱式氣體質量流量計的信號發生模塊包括兩個傳感器探頭、溫度補償電橋和電壓調整電路三部分/如圖所示,本課題所設計的是插入式恒溫差質量流量計,采用熱消散效應，所以我們選擇鉑熱敏電阻Pt20和Pt1000分別作為流量計的流量探頭和溫度探頭，鉑熱敏電阻的阻值對溫度反應靈敏.與所處環境溫度基本呈線性關系,確保了我們對流量計精度的要求;同時，鉑熱敏電阻的溫度系數大,在測量范圍內,物理化學性能穩定,可以反復加熱冷卻,使用壽命長,完全可以用來做傳感器材料,保證流量計的穩定性要求;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量流量計對流體流動狀態的影響,保證流量測量值的真實有效。流量計中有一款叫做氣體渦輪流量計，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時一定會給它本身的優點所吸引。那么針對那些對于氣體渦輪流量計認識不是很深的用戶今天我們就來介紹一下關于氣體渦輪流量計的組成還有它的工作原理更重要的還有它的儀表系數的計算方法介紹：　　氣體渦輪流量計是一種速度式流量計，是近些年來迅速發展起來的新型儀表，這種流量計具有精度高、壓力損失小、量程比大等優點，可測量多種氣體或液體的瞬時流量和流體總量，并可輸出0-10mA?DC或4-20mA?DC信號，與調節儀表配套控制流量。氣體渦輪流量計的組成　　氣體渦輪流量計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換成電信號，由指示積算儀顯示被測介質的體積流量和流體總量。氣體渦輪流量計的工作原理　　流體流經傳感器殼體，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動力矩，克服摩擦力矩和流體阻力矩之后葉片旋轉，在力矩平衡后轉速穩定，在一定條件下，轉速與流速成正比，由于葉片具有導磁性，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出電脈沖信號，此信號經過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續的矩形波，可遠傳至顯示儀表，顯示出流體的體積流量或總量。氣體渦輪流量計儀表系數的理論表達式　　作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個：流體通過渦輪時對葉片產生的切向推動力矩M1;流體沿渦輪表面流動時產生的粘滯摩擦力矩M2;軸承的摩擦力矩M3;磁電轉換器對渦輪產生的電磁反作用阻力矩M4。　　由此可建立渦輪的運動微分方程：(1)式中：J為渦輪的轉動慣量;ω為渦輪的旋轉角速度;τ為時間。當流量恒定時，渦輪達到勻速轉動，所以M1=M2+M3+M4。推動力矩可表示為：M1=a1qv2-a2ωqv (2)式中：a1、a2為與渦輪傳感器結構和流體密度有關的系數;qv為流量，L/s。由于氣體渦輪流量計在量程范圍內屬于紊流工作區，固以下計算只考慮紊流時的情況。反作用力矩中的M2，在紊流時可近似表示為：M2= a3qv2 (3)通常M3和M4相對于M2比較小，但為了提高計算精度，這里根據文獻[3]推導出了它們的表達式：M3=a4ω2/3 (4)M4=a5ω3 (5)分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經整理可得：qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)式中：a6、a7、a8為經整理后的綜合系數。德國VSEAP0.4流量計樣冊電磁流量計外殼用不銹鋼,測量管內壁用聚四氟乙烯,轉換器封閉在一個長方體金屬殼內，內部電路板上有一四位數的數據盤,可作測量值的指示器。變送器與轉換器之間通過兩根電纜連接,變送器安裝在管道上,轉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,指示便出現了故障經檢查發現變送器電路板發生腐蝕,有幾只晶體三極管管腳已經銹斷,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,發現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繞在該表周圍,致使該表一直工作在腐蝕性環境中，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換器卻安然無恙?經過仔細的觀察和分析,發現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,在轉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進行組態設定,并可翻看流量計的有關參數設置。該表具有比較強的外部通信接口能力,能以模擬和數字方式與其它外設通信，并帶有很強的自診斷功能,參數的輸入及選擇以數據直接輸入及主副菜單選擇方式進行,可方便地進行零點調整和量程設定,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上,采取另-種防腐措施即吹氣防腐法。這種方法的原理是設法使變送器接線盒內純凈氣體壓力增大,致使有害氣體不能侵入接線盒內，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，電子室內純凈氣的壓力高于大氣壓，氣流只能從孔隙由內向外流動,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,沒有發現腐蝕，可見吹氣防腐確實起到了作用。根據流量計設計要實現的功能，智能金屬管浮子流量計的硬件系統實現方案如圖2.1所示：本系統主要分為三部分：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：此模塊用來實現信號采集功能，系統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，設計中要實現流量、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信號的放大、濾波以及A/D轉換。此外，系統中采用微控制器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：設計中使用E2PR0M保存累積流量值以及儀表參數值，并將流量信號轉換為4?20mA工業標準電流信號輸出。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果通過CAN總線傳送給上位機顯示。

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