德國(guó)VSEEF4流量計(jì)資料同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng)：插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的信號(hào)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(duì)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(duì)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(cè)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(zhǎng),完全可以用來(lái)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(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)的影響,保證流量測(cè)量值的真實(shí)有效。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(lái)連接兩臺(tái)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(zhǎng)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(tái)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(lái)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(dòng)器和接收器掛接在總線上,其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)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(shí)別符號(hào)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(dòng)器輸出電壓為±1.5V(最小值)、+5V(最大值). 驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)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(duì)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(dòng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)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(dòng)器和一個(gè)接收器,具有輸入接收器和輸出驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)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(hào)送到傳輸線.RE和DE為“0”時(shí)傳輸線上的信號(hào)經(jīng)MAX485,當(dāng)處于發(fā)送狀態(tài)時(shí),數(shù)據(jù)信號(hào)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(hào)經(jīng)MAX485轉(zhuǎn)換成高低電平信號(hào)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.一.和其它流量計(jì)一樣, 雖然電磁流量計(jì)它的測(cè)量范圍比是30:1, 比渦街流量計(jì)和差壓式流量計(jì)都要高, 但也是有限制的,許多客戶定表時(shí),常常把它和水表相比較,以為可以測(cè)量很低的流速,一般情況下,它只能測(cè)0.1m/s.低于此流速電磁流量計(jì)就很難正確測(cè)量.所以定貨初期對(duì)流量范圍比要搞清楚.定貨時(shí)不能按原先管道口徑來(lái)定貨,最好按你實(shí)際流量來(lái)定儀表口徑。二.和其它流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)對(duì)安裝前后直管道也有要求,只不過比其它類流量計(jì)要求更低,但最關(guān)健一點(diǎn)要滿足：就是滿管, 再滿管.不滿管的情況下容易引起流量計(jì)亂跳：三.和其它流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)也有防護(hù)等級(jí),一般一體式的防護(hù)等級(jí)為IP65,分體式的為IP68(針對(duì)傳感器而言), 如果客戶對(duì)儀表安裝環(huán)境有要求,安裝地點(diǎn)在地下陰井或其它一些潮濕的地方,建議客戶選用分體式的.以免選錯(cuò)對(duì)儀表造成損害。四.電磁流量計(jì)可以測(cè)腐蝕性液體,但定貨初期客戶要正確提供其它測(cè)量介質(zhì)屬性,以免選型時(shí)對(duì)電極選型上的錯(cuò)誤,導(dǎo)致傳感器在后期使用過程中報(bào)廢,給客戶帶來(lái)不便和經(jīng)濟(jì)上的損失。五.電磁流量計(jì)雖說可靠性比較好,一般情況下不會(huì)損壞,但由于其原理決定,傳感器電極表面一直和液體接觸,時(shí)間久了,電極表面比較容易受污染。所以電磁流量計(jì)一般情況下,客戶有條件拆的情況下,建議一年到一年半之間拆出來(lái)清洗一次電極以保證流量計(jì)整機(jī)的測(cè)量精度。任何儀器儀表都是需要“保養(yǎng)”的,電磁流量計(jì)也不例外。六.在主管線是垂直管線時(shí),一般情況下,要求水流是自下而上,盡量不要自上而下。后者容易引起流量波動(dòng)比較大。安裝除了滿管以外,這點(diǎn)也是很重要的,其次就是前后直管道的距離了。三聚磷酸鈉(俗稱五鈉)的生產(chǎn)過程中有一個(gè)中和過程，在該過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)成示意圖見圖2。渦街流量計(jì)安裝方式的選擇 渦街流量計(jì)既可安裝在水平管道上，也可安裝在垂直管道上。 因?yàn)闇u街流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量,必須注意保證滿管測(cè)量,故在水平管道上安裝渦街流量計(jì),一般應(yīng)選擇安裝在管道的最低處，安裝在垂直管道時(shí)，流體的流向應(yīng)自下而上?！ u街流量計(jì)直管段要求 渦街流量計(jì)的安裝對(duì)其前后直管段的要求是非常苛刻的,流量計(jì)上游要保證有10D~35D 的直管段(D為管道直徑),流量計(jì)下游直管段應(yīng)不小于5D,上游直管段長(zhǎng)短視上游有無(wú)直角彎、擴(kuò)大管、縮徑管而定?！ √貏e注意，在直管段滿足要求的情況下,流量計(jì)應(yīng)盡量選擇安裝在前后直管段盡量大的管道位置處，這樣能夠保證流量計(jì)上下游節(jié)流件所造成的紊流不致影響到流量計(jì)測(cè)量精度。渦街流量計(jì)安裝位置的選擇1)管道的強(qiáng)烈震動(dòng)會(huì)對(duì)渦街流量計(jì)的測(cè)量產(chǎn)生一定的影響,故在選擇渦街流量計(jì)安裝位置時(shí),應(yīng)盡量避免安裝在有強(qiáng)烈震動(dòng)的管道上,以免影響測(cè)量精度.當(dāng)管道有震動(dòng)時(shí)，必須采取減震措施。2)工頻干擾信號(hào)存在也會(huì)對(duì)渦街流量計(jì)的測(cè)量產(chǎn)生非常大的影響，工頻信號(hào)會(huì)疊加到測(cè)量信號(hào)中去。故渦街流量計(jì)盡量避免安裝在大功率電動(dòng)機(jī)等存在的環(huán)境里，在此環(huán)境下,必須采取做好儀表接地，選用屏蔽電纜，信號(hào)的傳輸方式采用直流信號(hào)等措施消除工頻干擾。3)渦街流量計(jì)漩渦發(fā)生體的迎流面必須正對(duì)著流體流動(dòng)方向，安裝時(shí)應(yīng)特別注意，否則會(huì)產(chǎn)生非常大的偏差。4)在渦街流量計(jì)帶有流量調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中,渦街流量計(jì)即使?jié)M足直管段要求,也必須安裝在調(diào)節(jié)閥前。否則調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生的射流會(huì)對(duì)渦街流量計(jì)的測(cè)量產(chǎn)生影響，會(huì)出現(xiàn)閥門開小,流量反而增大的現(xiàn)象。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(cè)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(hào)輸入的設(shè)置 一般為頻率信號(hào)輸入，也有模擬信號(hào)輸入。容易出現(xiàn)的問題是輸入錯(cuò)誤的信號(hào)，如本應(yīng)輸入頻率信號(hào)卻輸入了模擬信號(hào)，或本應(yīng)輸入模擬信號(hào)卻輸入了頻率信號(hào)。3．溫度、壓力信號(hào)輸入的設(shè)置 溫度信號(hào)輸入一般是模擬信號(hào)，可以設(shè)置為（4～20）mA電流信號(hào)、（0～l0）mA電流信號(hào)、（1～5）V電壓信號(hào)、Pt100鉑電阻信號(hào)。容易出現(xiàn)的問題是設(shè)置了錯(cuò)誤的信號(hào)，如本應(yīng)設(shè)置模擬信號(hào)卻設(shè)置了頻率信號(hào)，或本應(yīng)設(shè)置鉑電阻信號(hào)卻設(shè)置了（4--20）mA電流信號(hào)?！ 毫π盘?hào)輸入一般是模擬信號(hào)，可以設(shè)置為（4--20）mA電流信號(hào)、（0～10）mA電流信號(hào)、（1～5）V電壓信號(hào)。容易出現(xiàn)的問題是設(shè)置了錯(cuò)誤的信號(hào)，如本應(yīng)設(shè)置（1～5）V信號(hào)卻設(shè)置了（4～20）mA電流信號(hào)。4．配套流量計(jì)的設(shè)置 通?？梢栽O(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(tái)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(duì)應(yīng)關(guān)系，只能對(duì)其中一個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(hào)范圍的設(shè)置 溫度輸入信號(hào)、壓力輸入信號(hào)、流量輸入信號(hào)分別設(shè)置自己的測(cè)量范圍，流量積算儀設(shè)置的流量測(cè)量范圍、溫度測(cè)量范圍、壓力測(cè)量范圍應(yīng)分別大于現(xiàn)場(chǎng)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(cè)量流量為2000m3／h，超過了積算儀中設(shè)置的流量測(cè)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(duì)于不同的輸入信號(hào)．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(hào)作為補(bǔ)償信號(hào)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?！ 【C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(chǎng)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(chǎng)使用條件進(jìn)行流量積算儀的檢測(cè)。針對(duì)傳統(tǒng)電磁流量計(jì)用信號(hào)電纜的易受電磁干擾和內(nèi)部產(chǎn)生較大噪音的性能缺陷，首先根據(jù)電磁流量計(jì)用信號(hào)電纜的特點(diǎn)及其運(yùn)行環(huán)境要求設(shè)計(jì)了多種結(jié)構(gòu)方案,而后綜合考慮電纜抗電磁干擾水平、內(nèi)部噪音水平、工藝的實(shí)現(xiàn)難度和制造成本等因素對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)篩選，最終確定了新型低噪音電磁流量計(jì)用信號(hào)電纜的結(jié)構(gòu)?！ ≡撔滦碗娎|的結(jié)構(gòu)如圖1所示。導(dǎo)體為單股退火鍍錫軟銅線,以提高導(dǎo)體的導(dǎo)電性和防腐蝕性。在導(dǎo)體外繞包一層薄F4(聚四氟Z烯)半導(dǎo)電帶,有利于降低導(dǎo)體和絕緣之間的摩擦起電噪音。絕緣采用材料較為純凈.介電常數(shù)較小具有一定彈性的聚丙烯絕緣級(jí)材料,并采用擠壓式擠出,減小絕緣層與導(dǎo)體的向隙。采用對(duì)絞組作為信號(hào)傳輸線,由于在兩根傳輸線上感應(yīng)的電壓接近相等,減小了電壓差值，提高了信號(hào)傳輸穩(wěn)定性;對(duì)絞組由兩種不同顏色絕緣線芯組成,相鄰線對(duì)對(duì)絞節(jié)距應(yīng)不大于100mrmn。對(duì)絞分屏蔽紀(jì)(即對(duì)對(duì)絞組進(jìn)行分屏蔽,每對(duì)對(duì)絞組外繞包兩層聚酯帶和--層厚0.04mm鋁塑復(fù)合帶繞包,內(nèi)置-根7X0.26mm鍍錫銅絞線作引流線)有利于對(duì)不同對(duì)絞組之間信號(hào)中音的抑制和隔離。對(duì)絞分屏敞組同心式絞合成纜，在對(duì)絞分廉蔽組間]填充非吸濕性材料,以保證纜芯圓整。在成纜纜芯外繞包兩層聚酯帶,再采用鋁塑復(fù)合帶繞包,內(nèi)置鍍錫銅線作引流線,以提高電纜電磁屏蔽能力?？偲脸▽油鈹D包隔離層(隔離護(hù)套).隔離層采用絕緣級(jí)低密度聚乙烯材料。隔離層外采用鎧裝層，鎧裝材料為高導(dǎo)磁合金鋼帶.其為強(qiáng)磁材料,叮將外來(lái)的磁通大部分限制在鎧裝層的外表面上(僅布少部分能進(jìn).人被屏蔽的空間);鎧裝時(shí)對(duì)高導(dǎo)磁合金鋼帶采用縱包焊接,確保其形成.連續(xù)圓杜管;鎧裝層可提高電纜抗電您T擾水平以及對(duì)電纜進(jìn)行加強(qiáng)，減少電纜振動(dòng)引起的電動(dòng)勢(shì)。外護(hù)奈采用監(jiān)色軟PVC(聚氯乙烯)護(hù)層級(jí)電纜材料擠包,實(shí)現(xiàn)電纜防護(hù)?！ ≡撔滦偷驮胍綦姶帕髁坑?jì)用信號(hào)電纜通過開發(fā)新的結(jié)構(gòu)和選用新的材料具有了高抗電磁干擾能力和優(yōu)異的低噪音性能,可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高分辨率、高精度和穩(wěn)定傳輸:a.通過采用絕緣線芯對(duì)絞、對(duì)絞鋁箔分屏蔽、引流線設(shè)置、鋁箔總屏蔽、全封閉鋼合金鎧裝屏蔽等綜合設(shè)計(jì),對(duì)內(nèi)外部電場(chǎng)和磁場(chǎng)形成有效的屏蔽隔離,抑制了內(nèi)部串音,降低了信號(hào)傳輸?shù)牟▌?dòng)性,大大提高了電纜的抗電磁干擾水平,提高了電纜傳輸信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性。在實(shí)際工程安裝中,電纜也不必穿金屬管敷設(shè)，可降低工程成本。b.采用鍍錫導(dǎo)體以及導(dǎo)體外設(shè)置F4半導(dǎo)電帶,有利于降低導(dǎo)體和絕緣之間的摩擦起電噪音,同時(shí)電纜整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊,尤其是鋼合金鎧裝層的設(shè)計(jì),使得電纜內(nèi)部相對(duì)滑動(dòng)少,一定程度上也減少了電纜內(nèi)部摩擦起電噪音的產(chǎn)生,這樣可以將原始噪音降低2~3個(gè)數(shù)量級(jí),極大地提高了傳輸信號(hào)的分辨率和精度,減小了電磁流量計(jì)的計(jì)量誤差,大大提高了電磁流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性、精確性和可靠性,完全可滿足微量精確計(jì)量場(chǎng)合的使用要求。 很多天然氣用氣小戶,其用氣特點(diǎn)為:瞬時(shí)流量較小或流量波動(dòng)幅度較大.旋進(jìn)漩渦流量計(jì)可作為用氣小戶交接計(jì)量的首選。下面是直接影響旋進(jìn)漩渦流量計(jì)準(zhǔn)確度的常見因素:(1)旋進(jìn)漩渦流量計(jì)是通過測(cè)量漩渦頻率來(lái)計(jì)量流量的，流量計(jì)前有節(jié)流件。節(jié)流件會(huì)對(duì)氣流產(chǎn)生擾動(dòng)，比如流量計(jì)前安裝調(diào)壓閥致使計(jì)量值波動(dòng)較大，將調(diào)節(jié)閥裝到流量計(jì)后面后,流量就平穩(wěn)很多。(2)用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量氣井氣或油井伴生氣這些未經(jīng)處理的天然氣時(shí)，由于氣中帶液較多，對(duì)傳感器的沖擊腐蝕作用較強(qiáng),容易造成損壞或磨損.另操作不當(dāng)還會(huì)造成部件損壞,比如開關(guān)閥門過猛，,打壞旋渦發(fā)生體等。(3)應(yīng)安裝適合流量范圍的流量計(jì)以滿足上限流量和下限流量的使用。對(duì)有條件的用戶可裝大.小口徑兩臺(tái)流量計(jì),隨供氣大小倒換使用。(4)計(jì)量不準(zhǔn).難以發(fā)現(xiàn)。由于旋進(jìn)漩渦流量計(jì)不像孔板流量計(jì)那樣，各個(gè)測(cè)量部件都可以通過檢查判斷故障，旋進(jìn)漩渦流量計(jì)在一體化設(shè)計(jì)、維護(hù)量低的優(yōu)勢(shì)下同時(shí)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(jì)上壓力、溫度顯示正確的情況下，很難判斷流量計(jì)上所顯示氣量的準(zhǔn)確性,只能到檢定部門用標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行檢測(cè)判斷。有廠曾出現(xiàn)流量計(jì)已經(jīng)不準(zhǔn)而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)的情況，這種情況很容易產(chǎn)生計(jì)量糾紛。德國(guó)VSEEF4流量計(jì)資料 管道式大口徑流量計(jì)的在線校準(zhǔn)方法，一般為標(biāo)準(zhǔn)表比對(duì)法、利用蓄水池作為測(cè)量容器的液位落差法和檢測(cè)電氣參數(shù)法，比如CJ/T364-2011《管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求》中，規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)表比對(duì)法和電氣參數(shù)檢測(cè)法。在不得已情況下采用驗(yàn)證方法，如經(jīng)常采用的物料平衡法、熱量平衡法、設(shè)備能力法、流量增量驗(yàn)證法等。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的非實(shí)流法校準(zhǔn)液體超聲流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法，主要是通過測(cè)量聲速來(lái)實(shí)現(xiàn)液體超聲流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，適用特大口徑的流量計(jì),如國(guó)家頒布實(shí)施的JJF1358--2012《非實(shí)流法校準(zhǔn)DN1000~DN15000液體超聲流量計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》。 本文在線校準(zhǔn)試驗(yàn)采用1.0級(jí)夾裝式時(shí)差法.超聲流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表，被測(cè)流量計(jì)是管道大口徑電磁流量計(jì)，校準(zhǔn)測(cè)量時(shí)間為20~30min。在線校準(zhǔn)方法參照J(rèn)JG1033--2007《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》和CJ/T364-2011《管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求》。2012年、2013年的部分試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，其余約60臺(tái)電磁流量計(jì)的試驗(yàn)結(jié)果以計(jì)量誤差分布圖給出，如圖1所示。 從表2和圖1中可以看出，其計(jì)量誤差大部分在±5%左右，但有的誤差甚至超過±10%，最大的計(jì)量誤差接近±20%。究其原因，除流量計(jì)選型有誤(實(shí)際管道流速在電磁流量計(jì)規(guī)定流速的下限附近或以下)，安裝不規(guī)范.(如閥門件擾流等)，直管段不足和存在非滿管流等缺陷需要進(jìn)行改造外，還有現(xiàn)場(chǎng)在線校準(zhǔn).時(shí)諸多因素的影響。1.渦輪流量計(jì)的通氣和停氣要求。通氣順序:保證流量計(jì)后端的閥門處于關(guān)閉狀態(tài);再緩慢開啟流量計(jì)前端的閥門確保升壓速度≤35kPa/S;最后緩慢開啟流量計(jì)后端的閥門，使其從小流量下運(yùn)行直至調(diào)節(jié)至需要值。整個(gè)過程保持有壓?jiǎn)?dòng)。停氣順序:先緩慢關(guān)閉流量計(jì)后端閥門:再緩慢關(guān)閉流量計(jì)前端閥門。2.防止長(zhǎng)時(shí)間超量運(yùn)行。超流量運(yùn)行會(huì)嚴(yán)重影響使用壽命，降低計(jì)量精度導(dǎo)致誤差增大;(注意觀察表頭工祝流量百分比不宜長(zhǎng)時(shí)間超百分百)瞬時(shí)流量:從瞬時(shí)流量的觀察，結(jié)合用戶當(dāng)時(shí)用氣情況判斷是否有小火不走，大火超量程現(xiàn)象。儀表運(yùn)行時(shí)流量范圍應(yīng)在20%~70%之間。如果長(zhǎng)期低限運(yùn)行或高限運(yùn)行都會(huì)對(duì)計(jì)量有影響:是否是用戶用氣負(fù)荷或用氣設(shè)備發(fā)生了改變.應(yīng)及時(shí)解訣。3.注意溫度、壓力的數(shù)值。 根據(jù)氣態(tài)方程式： 方程式中:V。為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積量.(m2);V為工作狀態(tài)下的體積量(m³);Z為工作狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)。P=Pa+Pg為流量計(jì)壓力檢測(cè)點(diǎn)處的絕對(duì)壓力(kPa):Pa為當(dāng).地大氣壓(kPa);P為流量計(jì)壓力檢測(cè)點(diǎn)的表壓力(kPa);P為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325kPa);T為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)溫度(293.15K):T為介質(zhì)工況條件下的絕對(duì)溫度(273.15+t):K,為被測(cè)介質(zhì)攝氏溫度(℃);F為氣體壓縮因子從公式可以看出，誤差主要集中在壓力、溫度的檢測(cè)精度兩方面.在發(fā)現(xiàn)流量、溫度、壓力值與實(shí)際偏差較大或示值不穩(wěn)定時(shí)，或與以前經(jīng)驗(yàn)數(shù)值存在較大偏差時(shí)，要及時(shí)處理o(4)在日常維護(hù)中或抄表檢查時(shí),應(yīng)查看顯示儀表上是否有異常符號(hào)。如有電池符號(hào)的閃爍表示電池快沒電了，應(yīng)及時(shí)更換電池;如有異常報(bào)警、異常警告的符號(hào)出現(xiàn)要及時(shí)發(fā)現(xiàn).有助于處理和發(fā)現(xiàn)用戶的違規(guī)用氣行為.(5)對(duì)于有機(jī)械讀數(shù)帶修正儀的進(jìn)口渦輪表,除抄取標(biāo)況體積值之外,同時(shí)應(yīng)該及時(shí)比對(duì)基表讀數(shù)與修正儀.上的工況流量是否一致,兩者正常情況下應(yīng)該是相差不大的。(6)工藝管道檢修時(shí)應(yīng)拆下流量計(jì).然后用干凈的布把兩端包好,防止污物、鐵霄等落人流量計(jì)將渦輪葉片損壞。.(7)為保證渦輪流量計(jì)長(zhǎng)期正常工作.應(yīng)加強(qiáng)儀表的運(yùn)行檢查.監(jiān)測(cè)葉輪旋轉(zhuǎn)情況，如聲音異常應(yīng)及時(shí)卸下檢查傳感器內(nèi)部零件。渦輪軸承磨損嚴(yán)重或葉片打壞的，必須維修更換.并重新檢定。(8)有潤(rùn)滑油或清洗液注人口的傳感器，應(yīng)按要求定期注入潤(rùn)滑油或清洗液。保證葉輪良好運(yùn)行。在無(wú)潤(rùn)滑油情況下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行勢(shì)必造成致命磨損.阻尼力增加而導(dǎo)致運(yùn)行變慢,計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生負(fù)差并且影響使用壽命;孔板流量計(jì)是利用流體的動(dòng)靜壓能轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行流量測(cè)量的，這一-差壓與流體流量存在如下關(guān)系: 式中:qm為質(zhì)量流量，kg/h;qv為工況條件下的體積流量，m³/h;x為流量系數(shù);e為流束膨脹系數(shù);△e為差壓，Pa;Q為工況條件下被測(cè)流體的密度，kg/m³;d為工況條件下的節(jié)流開孔直徑，mm。由(1)式和(2)式可以看出，被測(cè)流體的流量是流體的密度和孔板前后差壓的函數(shù)。當(dāng)測(cè)得某一差壓時(shí)，由于所測(cè)流體的密度不同，所代表的流量是不同的，只有當(dāng)流體的密度值等于孔板流量計(jì)設(shè)計(jì)條件中的密度值時(shí)，差壓才能真實(shí)反映所測(cè)的流量。蒸汽從發(fā)生到使用，由于熱損耗，溫度和壓力的下降是不可避免的，導(dǎo)致其密度與設(shè)計(jì)值的差異，從而產(chǎn)生了誤差，并且隨著蒸汽參數(shù)的波動(dòng)而波動(dòng)，實(shí)際測(cè)量時(shí)只能通過溫壓補(bǔ)償來(lái)修正，補(bǔ)償公式的嚴(yán)謹(jǐn)性直接影響測(cè)量誤差。電磁流量計(jì)是灌漿過程的主要工藝流程，為在施工中進(jìn)行有效的控制，需對(duì)施工過程中的水和水泥漿液進(jìn)行計(jì)量和控制。 鉆孔、洗孔:灌漿施工首先要在巖層中自上而下分段進(jìn).行鉆孔，待單孔終孔，用大量清水洗孔，至回水變清，無(wú)流量測(cè)量點(diǎn)，故不展開討論。 簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn):洗孔結(jié)束，下孔口管，密封孔口，以設(shè)計(jì)要求的壓力向孔內(nèi)送水，測(cè)定其相應(yīng)的流量值，并據(jù)此計(jì)算巖體的透水率。計(jì)算結(jié)果關(guān)系到巖體滲透特性的評(píng)價(jià)以及灌漿成果資料整理。這一-測(cè)量點(diǎn)是十分重要和敏感的，準(zhǔn)確是首要指標(biāo)，水有一-定的電導(dǎo)率，滿足電磁流量計(jì)的測(cè)量要求，需要重點(diǎn)考慮的是電磁流量計(jì)的口徑，因?yàn)閴核囼?yàn)和灌漿用的是相同的電磁流量計(jì). 灌漿:壓水試驗(yàn)后,灌漿泵將一定水灰比(比如3:1,2:1,1:1,0.81,0.5:1)的水泥漿液壓送到孔中，--部分進(jìn)入裂隙而擴(kuò)散,余下的漿液經(jīng)回漿管返出孔外,流回到漿液攪拌機(jī)中,在規(guī)定的壓力下,當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí),繼續(xù)灌注30min;或不大于1L/min,繼續(xù)灌注60min,灌漿可以結(jié)束。每臺(tái)鉆孔設(shè)備都需要兩臺(tái)電磁流量計(jì)分別記錄進(jìn)、返漿流量,灌漿量就等于進(jìn)漿量減去返漿量,現(xiàn)場(chǎng)管線與電磁流量計(jì)安裝布置見圖3。 由于現(xiàn)場(chǎng)灌漿泵泵量多為6m³/h(100L/min),故電磁流量計(jì)的量程選為100L/min,由電磁流量計(jì)的測(cè)量原理可知[4],其流速的下限由.同噪聲或偏移的信噪比S/N(信號(hào)與噪聲)來(lái)決定，上限則由測(cè)量管內(nèi)襯里的磨損和配管的經(jīng)濟(jì)速度等來(lái)決定印。由于水泥漿液中帶有水泥固體顆粒,考慮到對(duì)電磁流量計(jì)襯里和電極的磨損，選用流速≤5m/s,另一方面水泥漿液又具有易粘附、沉淀、結(jié)垢的特性,故電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)的流速應(yīng)不低于0.5m/s,以起到對(duì)電極和內(nèi)襯的自清掃作用。一般當(dāng)測(cè)量管內(nèi)實(shí)際流速<0.1m/s時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)已變得十分微弱(零點(diǎn)幾μV~幾μV),此時(shí)噪聲.的影響逐步變?yōu)橹鲗?dǎo),甚至淹沒信號(hào)電動(dòng)勢(shì)4],由流速與相對(duì)誤差的關(guān)系圖(圖4)可知，為了保證儀表的檢測(cè)精度,流速應(yīng)大于0.5m/s.故推薦使用流速范圍為0.5~5m/s. 灌漿施工時(shí)吸漿量大小一般在0~100L/min,進(jìn)、返漿,上電磁流量計(jì)相應(yīng)的流量范圍為30~100L/min,從流量、流速與口徑三者關(guān)系表(表1)可知:電磁流量計(jì)口徑選擇DN25比較合適。DN25的測(cè)量范圍是14.72~147.18L/min,同時(shí)DN25和現(xiàn)場(chǎng)灌漿管道口徑一致,配套安裝時(shí),不需要變徑。同時(shí)電磁流量計(jì)的時(shí)間常數(shù)也應(yīng)該設(shè)置小一些,一般在1~3s,以提高測(cè)量的靈敏度。 封孔:待灌漿結(jié)束后,按照施工技術(shù)要求壓漿封孔,無(wú)流量測(cè)量點(diǎn),故不展開討論。電磁流量計(jì)施工安裝注意事項(xiàng)1)滿管要求： 測(cè)量液體時(shí)為保證測(cè)量精確,電磁流量計(jì)的管道必須充滿液體.流體應(yīng)該向上流動(dòng),當(dāng)流體向下流動(dòng)時(shí),下流段的管道高于流量計(jì).2)避免產(chǎn)生氣泡： 若為二相流(含氣體和液體),則會(huì)影響測(cè)量精度.要使流體中不含氣泡,閥門應(yīng)該安裝在流量計(jì)下游.3)電磁流量計(jì)不能測(cè)量混相流體、分層流體、有氣泡的流體,否則測(cè)量無(wú)法精準(zhǔn).該項(xiàng)目為被測(cè)介質(zhì)為上游企業(yè)污水,不存在這個(gè)問題.4)電磁流量計(jì)對(duì)直管段長(zhǎng)度有明確要求(D為流量計(jì)內(nèi)徑).對(duì)于90°彎頭、T行三通、異徑管、全開閥門等流體阻力件,離電磁流量計(jì)的電極中軸線至少5D直管段；對(duì)于不同開度閥門(比如調(diào)節(jié)閥),則上游側(cè)直管段長(zhǎng)度需要10D；一般傳感器下游的直管段只需要3D即可.5)電磁流量計(jì)測(cè)量不同介質(zhì)的混合液體時(shí),混合點(diǎn)與流量計(jì)的距離至少要大于30D.6)電磁流量計(jì)安裝可以水平、垂直和傾斜安裝在管道上,測(cè)量流體方向與流量計(jì)上標(biāo)識(shí)方向一致.水平安裝時(shí),電磁流量計(jì)的電極必須水平,法蘭面與工藝管道軸線相垂直,垂直度允許偏差1°.7)電磁流量計(jì)安裝時(shí)應(yīng)該避免負(fù)壓的產(chǎn)生,因此電磁流量計(jì)傳感器的測(cè)量管道必須充滿液體,必須有一定的背壓.電磁流量計(jì)不應(yīng)該安裝在泵的進(jìn)口,而應(yīng)該安裝在泵的出口后面.8)電磁流量計(jì)如果必須傾斜安裝時(shí),必須安裝在流體上升管道,在開口排放的管道安裝時(shí),必須安裝在管道的較低處.如圖：1-入口 2-溢流口 3-入口 4–清洗口 5-流量計(jì) 6-短管 7-出口 8-排污口 9-排污閥磁翻板液位計(jì)常用介質(zhì)： 熱水，鹽水，氯水，液化石油氣、液氨、乙烯、乙烷，汽油、柴油，食用油，丁二烯，甲醇、環(huán)氧（丙烷），二甲苯、輕油、乙醇（酒精），丙酮、氨水、粗苯、啤酒、重油、牛脂、乙苯，水、醋酸、樟腦油，鹽酸、焦油、氯磺酸、硝基苯、FR－22，液堿、麥芽糖、20％稀硫酸、硫酸二甲酯，液氯、稀硫酸、濃硝酸、FR－12、氯仿，8％硫酸、發(fā)煙硫酸、高氯酸、溴水磷酸、氟油等等。磁翻板液位計(jì)應(yīng)用行業(yè) 電力行業(yè)：高/低加，除氧器，凝汽器，鍋爐汽包，熱井，輸水箱，油箱，熱網(wǎng)加熱器，化學(xué)水處理，脫硫脫銷工程等 化工行業(yè)：罐區(qū)，化學(xué)池等，儲(chǔ)罐，貯槽，反應(yīng)釜 煤化工：甲醇、二甲醚、合成氨/尿素、煤制烯烴、煤制油等 冶金行業(yè)：冷卻水處理 水處理行業(yè)：氧化池，沉淀池，水箱，水池等等 在工業(yè)生產(chǎn)中，液位計(jì)是必不可少的一環(huán)，具有重要的作用。德國(guó)VSEEF4流量計(jì)資料出現(xiàn)孔板流量計(jì)反向安裝這種情況的原因有二：1.操作人員未進(jìn)行崗前培訓(xùn),技術(shù)不熟練,不熟悉工藝流程走向；2.由于操作人員在更換孔板,清洗檢查節(jié)流裝置,進(jìn)行工藝改造安裝時(shí),或在進(jìn)行訓(xùn)練的過程中,粗心大意，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督,檢驗(yàn)不到位等.出現(xiàn)此情況時(shí),孔板下游銳角邊經(jīng)緣朝向上游,其結(jié)果將直接影響計(jì)量偏低,反映在現(xiàn)場(chǎng)是差壓下降一個(gè)臺(tái)階,而由于現(xiàn)場(chǎng)原因未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正.其引起流量偏低的影響率,據(jù)國(guó)外實(shí)驗(yàn)研究資料數(shù)據(jù)為-12%~-17%,一般情況下,雷諾數(shù)不變時(shí),高β值與低β值之間的流量偏差值為±2%,管徑雷諾數(shù)越低,其流量偏差越大?！ 〈送?在更換孔板以后,其配套產(chǎn)量計(jì)算參數(shù)必須同步更換,否則會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的正負(fù)偏差,若由小孔徑換大孔徑,參數(shù)未更換,則流量計(jì)量將偏高;反之,流量計(jì)量將偏低,在日輸氣量大的用戶計(jì)量中,造成的損失將是很大,甚至是難以彌補(bǔ)的?！ 囊陨戏治?我們不難看出,孔板流量計(jì)反向安裝,參數(shù)的錯(cuò)誤是可以通過操作人員認(rèn)真仔細(xì)的操作,培訓(xùn)來(lái)杜絕的,在天然氣商品貿(mào)易結(jié)算中,是絕對(duì)不允許有此現(xiàn)象發(fā)生的,所以制定一套科學(xué)的嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量監(jiān)督制度是很有必要且很重要的。
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