德國(guó)VSEVS0.1流量計(jì)制造同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng)：金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于小流量、低雷諾數(shù)的介質(zhì)流量測(cè)量，具備現(xiàn)場(chǎng)指示或電遠(yuǎn)傳功能，遠(yuǎn)傳輸出為標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA信號(hào)?？梢耘渲孟尬婚_(kāi)關(guān)，控制報(bào)警。該儀表具有結(jié)構(gòu)合理，使用維護(hù)方便，壓力損失小。 轉(zhuǎn)子流量計(jì)是一種采用改變流量面積原理的流量計(jì)。當(dāng)管道內(nèi)流體在流動(dòng)中遇到流體時(shí)，流體在堵塞前后會(huì)形成壓差，壓差的大小與堵塞流體時(shí)的流動(dòng)面積和流速有關(guān)，利用這種壓差促使活動(dòng)塊體材料隨流量變化，改變流動(dòng)面積，使堵塞前后的壓差保持不變，當(dāng)堵塞材料的位置與流量有關(guān)時(shí)，由此可以獲取到流速，然后得到流量值。金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：1、全金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，堅(jiān)固可靠，耐高溫、高壓、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)。2、行程短，總高250毫米，安裝方便，維修小。 3、機(jī)械指針表示瞬時(shí)流動(dòng)，液晶顯示瞬時(shí)、累積流動(dòng)，還可輸出脈沖、輸出報(bào)警。4、金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)可用于測(cè)量小直徑、低流量?！?、具有數(shù)據(jù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)備份、功耗保護(hù)和誤差自診斷等功能。6、可使用易燃和易爆的危險(xiǎn)情況。7、垂直、水平、上下、自下而上、側(cè)出及其他安裝形式、法蘭或螺紋連接。8、有多種形式，有現(xiàn)場(chǎng)型、長(zhǎng)距離型、夾套型、防爆型、防腐型等，適用于不同場(chǎng)合?！ 〗饘俎D(zhuǎn)子流量計(jì)有就地顯示型和智能遠(yuǎn)傳型，帶有指針顯示瞬間/累積流量液晶顯示，上、下限報(bào)警輸出，累積脈沖輸出，批次控制，標(biāo)準(zhǔn)的二線制4-20mA電流輸出等多種形式，為用戶使用提供了非常廣闊的選擇空間.電磁流量計(jì)測(cè)量的液體中會(huì)含有一些氣泡，如果氣泡分布均勻，則不影響測(cè)量。然而，一旦氣泡變大，整個(gè)電極通過(guò)電極時(shí)會(huì)被遮擋，使流量信號(hào)輸入電路瞬間開(kāi)路，導(dǎo)致輸出信號(hào)抖動(dòng) 如何判斷電磁流量計(jì)的測(cè)量誤差是由被測(cè)液體中的氣泡組成的？如何處理這種情況？簡(jiǎn)單介紹一下 當(dāng)測(cè)量效果抖動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)的勵(lì)磁回路電流立即被切斷。假設(shè)此時(shí)表面仍有閃爍和不穩(wěn)定現(xiàn)象，說(shuō)明大部分是由氣泡效應(yīng)引起的 在確定許多氣泡影響電磁流量計(jì)的測(cè)量效果后，有必要尋找相應(yīng)的處理方法。假設(shè)由于裝置的定向，許多氣泡混合到液體中。例如，如果電磁流量計(jì)安裝在管道系統(tǒng)的高點(diǎn)，儲(chǔ)存氣體或從外部吸入空氣，形成流量計(jì)的晃動(dòng) 這是非常有用的方法來(lái)代替裝置的定位，但在很多情況下，裝置的直徑很大，或者設(shè)備的方向不容易改變。建議在電磁流量計(jì)上游安裝集氣袋和排氣閥，以清除殘余氣體，減少影響測(cè)量效果的因素，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。電磁流量計(jì)在結(jié)構(gòu)上由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成，其中傳感器部分是檢測(cè)出感應(yīng)電壓信號(hào)，也即是流量信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)傳輸線送給轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器部分主要起到處理流量信號(hào)，轉(zhuǎn)換成可供顯示儀、記錄儀、計(jì)算機(jī)等處理的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示?！ ‰姶帕髁坑?jì)傳感器通過(guò)兩端法蘭，將它與被測(cè)流體所在的管道連接，安裝在測(cè)量管道上。它是電磁流量計(jì)流量測(cè)量部分，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，它應(yīng)滿足如下作用：（1）能夠?qū)⒘髁啃盘?hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；（2）通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)換器合理的設(shè)計(jì)，使無(wú)可避免的干擾所帶來(lái)的不利影響減少到最小程度，最大程度的提高流量信號(hào)的信噪比；（3）在選擇材料方面，盡量能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求，包括工業(yè)環(huán)境和電氣屬性等等?！ ‰姶帕髁坑?jì)轉(zhuǎn)換器不僅僅給電磁流量計(jì)提供勵(lì)磁電流，而且能夠接收傳感器測(cè)量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，將該信號(hào)濾波、放大并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號(hào)，以能夠在顯示儀表、控制儀表和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的遠(yuǎn)距離調(diào)控、監(jiān)測(cè)、計(jì)算?！ ‰姶帕髁坑?jì)原型樣機(jī)由10種元件組成，表4-1羅列出原型樣機(jī)的元件清單，給出元件的參數(shù)，在裝配圖中標(biāo)注出每一個(gè)元件的編號(hào)與位置，如圖4-2所示，并作出了測(cè)量管道的三視圖。權(quán)函數(shù)求解系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要對(duì)管道、電極、勵(lì)磁線圈進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@三個(gè)方面的選材與設(shè)計(jì)直接決定了電磁流量計(jì)測(cè)量系統(tǒng)的精確度，影響到權(quán)函數(shù)的實(shí)驗(yàn)求解結(jié)果，同時(shí)在對(duì)管道、電極和勵(lì)磁線圈設(shè)計(jì)時(shí)，要和COMSOL Multiphysics仿真模型中三者的尺寸和位置相一致，以達(dá)到權(quán)函數(shù)實(shí)驗(yàn)求解驗(yàn)證仿真求解的目的。1.一般要求：●供電電纜與電磁流量計(jì)信號(hào)電纜分開(kāi)鋪設(shè),電纜槽分開(kāi),穿線管分開(kāi).●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(dòng)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(shí)零線,火線及接地線及來(lái)線位置.●信號(hào)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(shí)位號(hào)及來(lái)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(wú)論供電電纜還是信號(hào)電纜,在接線前必須進(jìn)行校線.●現(xiàn)場(chǎng)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(shuō)明： 電磁流量計(jì)接線一般有以下幾種信號(hào)：供電接線,4～20mA信號(hào)輸出,上限報(bào)警輸出,下限報(bào)警輸出,通訊信號(hào)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(hào)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(kāi)路輸出,為無(wú)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(hào)不接入自控系統(tǒng),在自控系統(tǒng)內(nèi)對(duì)瞬時(shí)流量設(shè)置高,低限報(bào)警值.●通訊信號(hào)一般采用485通訊.采用兩線制帶屏蔽通訊專(zhuān)用電纜.●如果采用脈沖信號(hào),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(hào).1.Modbus通訊協(xié)議概述 Modbus協(xié)議是應(yīng)用于金屬管浮子流量計(jì)電子控制器上的一種通用協(xié)議。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其他設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它,不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行集中監(jiān)控,減少了人力成本，提高了生產(chǎn)效率。 Modbus協(xié)議采用主從工作方式，允許一臺(tái)主機(jī)和多臺(tái)從機(jī)通信,每臺(tái)從機(jī)地址由用戶設(shè)定，地址范圍為1~255。通信采用命令,應(yīng)答方式，每一-種命:令幀都對(duì)應(yīng)一-個(gè)應(yīng)答幀。命令幀由主機(jī)發(fā)出，所有從機(jī)都將收到報(bào)文,但只有被尋址的從機(jī)才會(huì)響應(yīng)命令,返回相應(yīng)的應(yīng)答幀。如果命令幀中尋址地址為0,則視為全局廣播,所有從機(jī)把它當(dāng)一條命令執(zhí)行,不返回應(yīng)答幀。 2.Modbus網(wǎng)絡(luò)通訊傳輸模式 Modbus網(wǎng)絡(luò)通訊可以設(shè)置為兩種傳輸模式:ASCII模式或RTU(RenoteTeminalUnit)模式。筆者介紹的流量計(jì)采用的是RTU模式。RTU模式主要優(yōu)點(diǎn)是:在同樣的波特率下可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。 RTU模式中字節(jié)的格式如下: 編碼系統(tǒng):8位二進(jìn)制，十六進(jìn)制0-9,A-F。 數(shù)據(jù)位:1個(gè)起始位;8個(gè)數(shù)據(jù)位;奇/偶校驗(yàn)時(shí)1個(gè)停止位,無(wú)奇偶校驗(yàn)時(shí)2個(gè)停止位。 錯(cuò)誤校驗(yàn)區(qū):循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。 開(kāi)始和終止都需要至少35個(gè)字符時(shí)間的停頓間隔。 3.Modbus功能碼 Modbus定義的功能代碼范圍為1~127,不同功能的設(shè)備往往只使用其中的一部分。在主機(jī)要求傳輸中,功能代碼告訴從機(jī)要執(zhí)行一一個(gè)什么動(dòng)作。在從機(jī)響應(yīng)傳輸中，如果從機(jī)發(fā)送的功能代碼與主機(jī)發(fā)送的功能代碼相同,則表明從機(jī)已執(zhí)行所要求的功能;如果不同則表明從機(jī)沒(méi)有執(zhí)行所要求的功能，返回了一個(gè)錯(cuò)誤信息。 金屬管浮子流量計(jì)設(shè)計(jì)在通訊過(guò)程中用03H(讀取內(nèi)部寄存內(nèi)容和10H（刷新多個(gè)寄存器內(nèi)容）兩個(gè)功能。1.煤漿的磨損大,所以電磁流量計(jì)采用耐磨的ETFE襯里”的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確,ETFE主要解決了與金屬的附著問(wèn)題。雖然ETFE的原料便宜，但其目前的處理工藝復(fù)雜,用它來(lái)制作襯里,成本比PFA還高,且沒(méi)有表征ETFE的.耐磨性優(yōu)于PTFE的佐證。2.采用低噪聲電極,所以波動(dòng)小”的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。電極的形狀的確與噪聲大小相關(guān)。由于原進(jìn)口流量計(jì)的電極在某煤化I企業(yè)有結(jié)垢現(xiàn)象,經(jīng)常需要把流量計(jì)拆下來(lái)用晶相砂紙打磨電極,而上海威爾泰采用自清潔電極(即尖狀電極),有效地解決了結(jié)垢問(wèn)題。實(shí)際應(yīng)用表明,雖然采用自清潔電極流量計(jì)的平穩(wěn)性比采用球面電極的平穩(wěn)性稍差,但也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)異常波動(dòng)。所以,我們認(rèn)為,在解決煤槳流量輸出異常波動(dòng)方面,低噪聲電極并非關(guān)鍵技術(shù)。3.原進(jìn)口流量計(jì)安裝要求低，‘前5D后2D'就行”的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定時(shí),要求直管段比較長(zhǎng)(達(dá)到10D);在應(yīng)用中,-般“前5D后3D”就足夠了,這并非僅僅適用于進(jìn)口流量計(jì)。如果縮徑,直管段要求還可以進(jìn)一步減小。另外,現(xiàn)階段的煤漿流量計(jì),基本沒(méi)有投閉環(huán)控制的,對(duì)于精度的要求不是很高,關(guān)鍵是保證安全連鎖處于有效狀態(tài),以避免異常波動(dòng)引起誤跳車(chē)。4.原進(jìn)口流量計(jì)流速大小對(duì)流量的影響很小，適用0.3m/s的流速"的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。這種說(shuō)法有很大的誤導(dǎo)作用。實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)流速較低時(shí),尤其是當(dāng)流速低于0.5m/s時(shí),煤漿流量計(jì)容易波動(dòng)。因此,這種觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。5.單純縮徑"的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。我們?cè)?jīng)把管道縮徑,安裝較小口徑的流量計(jì),實(shí)際使用效果卻不如采用本文所提的方案。一方面，由于涉及管道改造、高壓法蘭以及壓力容器級(jí)別的焊接,綜合成本也不低;另一方面在管道上縮徑,小口徑長(zhǎng)度會(huì)遠(yuǎn)大于在電磁流量計(jì)上縮徑，導(dǎo)致壓損增大,再加.上轉(zhuǎn)換器未替換,很多結(jié)果不可預(yù)知。6.原進(jìn)口流量計(jì)因?yàn)闃I(yè)績(jī)多，所以風(fēng)險(xiǎn)小”的觀點(diǎn)不準(zhǔn)確。業(yè)績(jī)多和業(yè)績(jī)好是兩個(gè)概念,二者沒(méi)有因果聯(lián)系。由于歷史的原因，原進(jìn)口流量計(jì)市場(chǎng)占有率比較高,好的業(yè)績(jī)雖然多,但差的業(yè)績(jī)也有。一旦波動(dòng)引起誤跳車(chē)，損失是很大的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),因?yàn)槊簼{流量計(jì)波動(dòng)引起誤跳車(chē),200000t甲醇生產(chǎn)線一次損失約為300000元;600000t甲醇生產(chǎn)線，誤跳車(chē)一次的損失約為800000元。這也是質(zhì)量好的煤漿流量計(jì)價(jià)格居高不下的原因之一。我們?cè)?jīng)使用兩種品牌的進(jìn)口流量計(jì),八個(gè)月就壞的情況也出現(xiàn)過(guò),-年壞三套的情況也發(fā)生過(guò)。一體化孔板流量計(jì)是測(cè)量流量的差壓發(fā)生裝置,配合各種差壓計(jì)或差壓變送器可測(cè)量管道中各種流體的流量,孔板流量計(jì)節(jié)流裝置包括環(huán)室孔板、噴嘴等.該流量計(jì)是一個(gè)新的概念，是由專(zhuān)業(yè)制造廠整體組裝的(包括檢測(cè)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(biāo)定合格的孔板流量計(jì)系統(tǒng).由于該流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)量較小,經(jīng)常被忽略,而孔板流量計(jì)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(huì)由于一些客觀的因素而導(dǎo)致測(cè)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(jì)測(cè)量精度的主要措施：1、溫度對(duì)流量計(jì)的影響及其修正，流體溫度變化引起密度的變化，從而導(dǎo)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(kāi)孔的變化,對(duì)溫度變化的修正,就是采取溫度儀表測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)而輸入到二次儀表中來(lái)修正溫度變化而導(dǎo)致的誤差。2、蒸汽質(zhì)量流量的計(jì)算,一體化孔板流量計(jì)測(cè)量蒸汽時(shí)，先由差壓信號(hào)求得流量值，再由蒸汽溫度,壓力值查表得出密度,來(lái)計(jì)算蒸汽流量質(zhì)量。3、孔板流量計(jì)進(jìn)行逐臺(tái)標(biāo)定。大家都知道，標(biāo)準(zhǔn)孔板只要設(shè)計(jì)制造參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),不需要實(shí)流標(biāo)定就可以直接使用。因?yàn)榱鞒鱿禂?shù)可以直接由軟件算出,但是計(jì)算機(jī)計(jì)算畢竟的比較理想的，和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境還是有一定差別的，所以,為了保證測(cè)量精度,建議對(duì)每臺(tái)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定,把標(biāo)定出的流出系數(shù)和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì),算出差值,進(jìn)行修正。4、可膨脹性校正。孔板流量計(jì)測(cè)量蒸汽,氣體流量時(shí),必須進(jìn)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(jì)手冊(cè)。 5、雷諾數(shù)修正,一體化孔板流量計(jì)的流量系數(shù)和雷諾數(shù)之間有確定的關(guān)系,當(dāng)質(zhì)量流量變化時(shí),雷諾數(shù)成正比變化,因而引起流量系數(shù)的變化。根據(jù)流量計(jì)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能，智能金屬管浮子流量計(jì)的硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案如圖2.1所示：本系統(tǒng)主要分為三部分：信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊以及輸出和顯示模塊，下面將對(duì)這三個(gè)模塊進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。(1)信號(hào)采集模塊：此模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集功能，系統(tǒng)中核心要采集的是流量信號(hào)，除此之外，還需要采集溫度和壓力信號(hào)。這是因?yàn)楫?dāng)被測(cè)流體為蒸汽時(shí)，其密度隨溫度和壓力的變化而變化。為了準(zhǔn)確計(jì)算出流體的流量，必須要考慮溫度和壓力變化對(duì)流體密度的影響。因此，設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)流量、溫度以及壓力三種信號(hào)的采集。(2)信號(hào)處理模塊：信號(hào)處理模塊的基本功能是實(shí)現(xiàn)信號(hào)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(duì)采集信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、補(bǔ)償，線性化等智能化處理。(3)輸出及顯示模塊：設(shè)計(jì)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(hào)轉(zhuǎn)換為4?20mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。同時(shí)，使用LCD實(shí)時(shí)顯示瞬時(shí)流量和累積流量，最后將金屬管浮子流量計(jì)測(cè)量結(jié)果通過(guò)CAN總線傳送給上位機(jī)顯示。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(mén)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(wèn)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(kāi)閥門(mén)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(kāi)度閥門(mén)(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(kāi)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1)電磁流量計(jì)傳感器內(nèi)流體的流動(dòng)方向必須與傳感器上流動(dòng)方向一致;2)必須保證電磁流量計(jì)傳感器測(cè)量管內(nèi)在所有時(shí)間始終充滿被測(cè)流體，電磁流量計(jì)傳感器不能在不滿管和有可能出現(xiàn)空管情況下工作;3)電磁流量計(jì)傳感器應(yīng)選取管內(nèi)流體脈動(dòng)較小的位置作為測(cè)量點(diǎn)。一般情況下，離泵、閥門(mén)等較遠(yuǎn)的地方，儀表指示比較平穩(wěn)，波動(dòng)較少;4)測(cè)量雙相流體時(shí)，應(yīng)選擇不易引起相分離的地方;5)對(duì)于聚四氟乙烯襯里的傳感器，應(yīng)避免安裝在負(fù)壓管道和有可能產(chǎn)生瞬間負(fù)壓的地方;6)要避免容易產(chǎn)生液體電導(dǎo)率不均勻的場(chǎng)所，如添加液的電導(dǎo)率與基液不同，加液點(diǎn)最好設(shè)在傳感器下游。 根據(jù)經(jīng)典理論，電磁流量計(jì)傳感器測(cè)量管內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱時(shí)，電磁流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度不受流速分布的影響。電磁流量計(jì)是灌漿過(guò)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(guò)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(kāi)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(jiàn)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(méi)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(kāi)討論。德國(guó)VSEVS0.1流量計(jì)制造電磁流量計(jì)傳感器兩電極、被測(cè)液體、放大器內(nèi)阻構(gòu)成一個(gè)閉合回路如下圖2．9，這相當(dāng)與一個(gè)一匝的變壓器次級(jí)繞組，勵(lì)磁線圈相當(dāng)與初級(jí)線圈，閉合回路相當(dāng)與次級(jí)線圈。由于閉合回路不可能完全平行與磁場(chǎng)，總有部分磁力線穿過(guò)，這樣即使流速為零，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這就是“變壓器效應(yīng)"。根據(jù)楞次定律得到干擾電動(dòng)勢(shì)：可見(jiàn)ew與勵(lì)磁頻率相關(guān)，與被測(cè)液體流量無(wú)關(guān)。干擾信號(hào)比電磁流量計(jì)流量信號(hào)相位要滯后90°，所以把干擾電動(dòng)勢(shì)稱為正交干擾，由于正交干擾是磁感應(yīng)強(qiáng)度B對(duì)時(shí)間t的微分，它又叫做微分干擾。對(duì)于超聲波流量計(jì)，流量修正系數(shù)K定義為沿超聲流量計(jì)信號(hào)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(shí)際工程應(yīng)用中，當(dāng)管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re＜105時(shí)，湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為 當(dāng)管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re＞105時(shí)，湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為 上述對(duì)于流量修正系數(shù)的分析是基于超聲波流量計(jì)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(shí)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(jì)上下游管段長(zhǎng)度等因素有關(guān)。通常情況下管道內(nèi)實(shí)際流態(tài)分布與理想流態(tài)分布有偏差，對(duì)流量計(jì)的測(cè)量精度產(chǎn)生影響，因此在管道布置和流量計(jì)安裝時(shí)，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。德國(guó)VSEVS0.1流量計(jì)制造1.機(jī)械干擾 在旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)械干擾的存在會(huì)影響計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，在實(shí)際的計(jì)量過(guò)程中，如果旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的使用過(guò)程中受到了劇烈的機(jī)械振動(dòng)或者沖擊，其內(nèi)部的電氣元件會(huì)出現(xiàn)受到影響，出現(xiàn)嚴(yán)重的振動(dòng)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(guò)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(dòng)干擾等現(xiàn)象，這一系列的干擾都將會(huì)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(guò)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(wèn)題。3.感應(yīng)探頭易損壞 旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的使用過(guò)程中，感應(yīng)探頭是其中的主要元件，在實(shí)際的使用過(guò)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(huì)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(kāi)鏡過(guò)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。超聲波流量計(jì)根據(jù)聲道布置形式可以分為單聲道超聲波流量計(jì)和多聲道超聲波流量計(jì)。單聲道超聲波流量計(jì)在測(cè)量管道上只安裝一對(duì)超聲波換能器,多聲道超聲波流量計(jì)則在測(cè)量管道上安裝多對(duì)超聲波換能器,包含多個(gè)獨(dú)立的超聲波傳播路徑。多聲道超聲波流量計(jì)對(duì)于流場(chǎng)的適應(yīng)能力更強(qiáng),可以提高流量計(jì)的測(cè)量精度；然而單聲道超聲波流量計(jì)在小管徑場(chǎng)合應(yīng)用更為廣泛,而且通過(guò)反射鏡的應(yīng)用單聲道超聲波流量計(jì)的聲道布置形式越來(lái)越復(fù)雜,測(cè)量精度也隨之提高。根據(jù)聲道的傳播方式,常用的單聲道超聲波流量計(jì)主要有Z型流量計(jì),U型流量計(jì),V型流量計(jì),N型流量計(jì)和三角型流量計(jì),不同傳播類(lèi)型的單聲道超聲波流量計(jì)聲道示意圖如圖4-1所示,其中紅色虛線表示聲波傳播路徑?！ 《嗦暤莱暡髁坑?jì)采用數(shù)值積分的方法提高流量修正系數(shù)的精度,可以解決單聲道超聲波流量計(jì)測(cè)量不確定度誤差大的問(wèn)題。多聲道超聲波流量計(jì)通常采用Gauss積分方法計(jì)算式(2-7)中各聲道位置ri/R和相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)wi。在相同采樣點(diǎn)數(shù)、節(jié)數(shù)自由的情況下,Gauss 型數(shù)值積分方法相對(duì)于辛普森公式和梯形公式等插值型積分方法計(jì)算精度更高。對(duì)于圓形測(cè)量管道的超聲波流量計(jì)中聲道位置和相應(yīng)權(quán)重系數(shù)的計(jì)算一般采用Gauss-Jacobi積分方法。按照 Gauss-Jacobi 積分方法的零點(diǎn)確定各聲道高度,按積分方法中的權(quán)重系數(shù)計(jì)算聲道權(quán)重系數(shù)?！ ?shí)際中各聲道上速度分布與理想的代數(shù)多項(xiàng)式表示的流速分布差異很大,特別是無(wú)法體現(xiàn)管壁處流速為零的特性,導(dǎo)致流量的積分結(jié)果偏高,影響流量計(jì)的測(cè)量精度。為了使計(jì)算結(jié)果更加接近于圓形管道內(nèi)液體充分發(fā)展的真實(shí)值,提出了采用最佳圓截面算法（OWICS）計(jì)算聲道位置ri/R和權(quán)重系數(shù)wi的方法,最佳圓截面算法其實(shí)是基于正交多項(xiàng)式的 Gauss 積分方法。Gauss-Jacobi和OWICS積分方法計(jì)算各聲道位置和權(quán)重系數(shù)如表4-1所示.電磁流量計(jì)電極對(duì)測(cè)量介質(zhì)的耐腐是選擇材料首先考慮的因素，其次考慮是否會(huì)產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)和所形成的噪聲。1.選擇耐腐蝕材料電磁流量計(jì)電極的耐腐蝕性要求很高.常用金屬材料有含鉬耐酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti.哈氏合金.耐蝕鎳基合金、B、C、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學(xué)液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電極,它們是導(dǎo)電橡膠電極、導(dǎo)電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應(yīng)從使用者借鑒該介質(zhì)在其他設(shè)備的應(yīng)用實(shí)際和以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。有時(shí)后要做必要的實(shí)驗(yàn),如現(xiàn)場(chǎng)取液體樣品在實(shí)驗(yàn)室做待用材料的腐蝕性試驗(yàn)。最好的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)掛片,這是最接近實(shí)際應(yīng)用條件的腐蝕性試驗(yàn),可以得出比較可靠能否適用的結(jié)論。2.避免電極表面效應(yīng)電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時(shí)候電極材料對(duì)被測(cè)介質(zhì)有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產(chǎn)生電極表面效應(yīng)?！ ‰姌O表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象以及電極的觸媒作用三個(gè)方面?！ 』瘜W(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電極表面與被測(cè)介質(zhì)接觸后,形成鈍化膜或氧化層.他們對(duì)耐腐蝕性能可能起到積極保護(hù)作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會(huì)被氧化生成絕緣層?！ ?duì)于避免或減輕電極表面效應(yīng)的介質(zhì)—電極材料匹配,還沒(méi)有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經(jīng)驗(yàn)尚待在實(shí)踐中積累。 電磁流量計(jì)接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,他們的耐腐蝕要求比電極低,充分有一定腐蝕定期更換。通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因體積大從經(jīng)濟(jì)上考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環(huán)。
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