德國VSEVHM01-1流量計(jì)樣冊(cè)同時(shí)我們還經(jīng)營:1.總體設(shè)計(jì) 氣體渦輪流量計(jì)系統(tǒng)軟件包括初始化程序、主程序、中斷控制程序、流量、溫度、壓力檢測(cè)程序以及鍵盤顯示程序等。初始化程序主要完成單片機(jī)初始化和設(shè)置計(jì)數(shù)方式等。主程序主要通過查詢標(biāo)志位SET_RUN和OPERATE來判斷程序是運(yùn)行狀態(tài)還是設(shè)置狀態(tài),然后調(diào)用相應(yīng)的處理子程序。首先開全局中斷,允許單片機(jī)響應(yīng)所有中斷源產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求;當(dāng)單片機(jī)查詢到標(biāo)志位SET_RUN被置位時(shí),就進(jìn)入設(shè)置狀態(tài),對(duì)儀表系數(shù)進(jìn)行設(shè)定;進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后還要查詢標(biāo)志位OPERATE是否被置位,被置位后就進(jìn)行溫度與壓力的.A/D轉(zhuǎn)換、流量的計(jì)算和數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存。中斷程序用于查詢定時(shí)時(shí)間,進(jìn)入中斷服務(wù)子程序完成流量采集、工作狀況“下溫度和壓力采集,瞬時(shí)流量和累積流量的計(jì)算。系統(tǒng)主流程圖如圖3所示。2.流量溫度壓力信號(hào)采集 流量信號(hào)的采集主要通過計(jì)數(shù)器MR0中斷服務(wù)程序完成,采用定時(shí)器模式,定時(shí)時(shí)間設(shè)為1so定時(shí)時(shí)間到,比較寄存器里面的內(nèi)容,大于1s則對(duì)計(jì)數(shù)器IMR1讀數(shù),以獲得流量信號(hào)的頻率,并清零;小于1s,則加1后結(jié)束。 溫度和壓力信號(hào)的采集是通過PICI6F877單片機(jī)內(nèi)部的ADC模塊將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,采樣完成后計(jì)算出溫度和壓力值,并將這兩個(gè)數(shù)值在液晶屏上顯示出來。3.鍵盤顯示 設(shè)置3個(gè)鍵盤,利用電平變化中斷功能來實(shí)現(xiàn),采用延時(shí)去抖法,按鍵有效就進(jìn)入按鍵處理程序。F表示功能鍵,用KI來表示,每按一-次表示在流量顯示和溫度、壓力顯示間切換,-表示移位鍵,用K2表示,↑為增加鍵,用K3表示。如果F+→(即Kl+K2)被按下,則設(shè)置標(biāo)志位置1,主程序查詢到其置1后,就進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。在該狀態(tài)下,→(K2)鍵定義為移位鍵,以閃爍表示光標(biāo)所在位,每.按一次,閃爍移到下一位,到最后一位回閃第一一位。↑(K3)定義為增加鍵,對(duì)光標(biāo)所在位的數(shù)值進(jìn)行修改,每按--次,循環(huán)增加一個(gè)定義單位,定義單位視參數(shù)類型而定。當(dāng)程序查詢到↑+→(K2+K3)被按下時(shí),就把累積流量清零,并把標(biāo)志位置1,當(dāng)查詢到F(K1)鍵被按下時(shí),每按-一次,在流量顯示和溫度、壓力顯示之間切換。氣體渦輪流量計(jì)采用段式液晶顯示器LCM103來顯示瞬時(shí)和累計(jì)流量,同時(shí)實(shí)時(shí)顯示溫度和壓力"。f1.為了保證電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)充滿被測(cè)介質(zhì),變送器最好垂直安裝,流向自下而上.尤其是對(duì)于液固兩相流,必須垂直安裝。若現(xiàn)場(chǎng)只允許水平安裝,則必須保證兩電極在同一水平面。變送器兩端應(yīng)裝閥門和旁路。2.電磁流量計(jì)信號(hào)比較弱,滿量程時(shí)只有2.5~8mV,且流量很小時(shí),只有幾微伏,外界稍有干擾就會(huì)影響到測(cè)量精度。因此,流量計(jì)的外殼、屏蔽線、測(cè)量導(dǎo)管都要接地。并要單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn),決不能連接在電機(jī)、電器等公用地線或上、下管道上。3.為了避免干擾信號(hào),安裝地點(diǎn)要遠(yuǎn)離一切磁源(如電機(jī)、變壓器等),不能有震動(dòng)。變送器和轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)必須用屏蔽導(dǎo)線傳輸。不允許把信號(hào)電纜和電源線平行放在同一電纜鋼管內(nèi)。信號(hào)線越短越好,長度一般不得超過30m。轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡量接近變送器c4.為了避免流速分布對(duì)流速的影響,產(chǎn)生測(cè)量誤差。流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)設(shè)置在變送器下游. 因此,在電磁流量計(jì)前必須有5~10D左右的直管段,以消除各種局部阻力對(duì)流線分布對(duì)稱性的影響。1.測(cè)量液體 孔板流量計(jì)測(cè)量液體流量時(shí)工藝管道水平安裝,差壓變送器的位置處于節(jié)流裝置下方時(shí),取壓口應(yīng)在節(jié)流裝置的水平中心軸線下偏 45°角引出,這可以消樣除由流體傳放出的氣體進(jìn)入導(dǎo)壓管和差壓變送器(如圖8).若差壓變送器處于節(jié)流裝置的上方時(shí),除取壓口下偏≤45°角 然后向上引導(dǎo)壓管外,應(yīng)在導(dǎo)壓管的最高點(diǎn)裝置集器或排氣閥.(如圖9)2.測(cè)量水蒸汽 測(cè)量蒸汽流量時(shí),安裝方式一般為差壓變送器低于,高于節(jié)流裝置兩種.(如圖 12)取壓口位置應(yīng)附合上述安裝要求,并在導(dǎo)壓管制高點(diǎn)處裝上放氣閥和氣體收集器。3.測(cè)量氣體 測(cè)量介質(zhì)為清潔的氣體流量時(shí),安裝方式一般為差壓變送器高于,低于節(jié)流裝置兩種c如圖11.12)取壓口位置應(yīng)符合上述安裝要求,當(dāng)差壓變送器低于節(jié)流裝置時(shí),導(dǎo)壓管必須向下彎至差壓變送器,并在最低處裝置放水閥和沉積器。4.測(cè)量腐蝕性液體和氣體 測(cè)量腐蝕性的液體和氣體流量時(shí),取壓口應(yīng)附合上述安裝要求,不論管道是水平安裝或垂直安裝,差壓變送器高于或低節(jié)流裝置③.測(cè)量氣體測(cè)量介質(zhì)為清潔的氣體流量時(shí),安裝方式一般為差壓變送器高于、低于節(jié)流裝置兩種(如圖11.12)取壓口位置應(yīng)符合上述安裝要求,當(dāng)差壓變送器低于節(jié)流裝置時(shí),導(dǎo)壓管必須向下彎至差壓變送器,并在最低處裝置放水閥和沉積器。1.動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù) 所謂電磁流量計(jì)動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù),就是在三值矩形波勵(lì)磁的基本前提下,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)流體狀態(tài)對(duì)調(diào)整勵(lì)磁頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,從而提高測(cè)量的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段,因?yàn)門業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)管路比較復(fù)雜,閥門、彎頭、分支管以及變徑管等對(duì)流體流態(tài)的影響比較大,并且支管路比較短,這樣就不足以消除以上組件對(duì)流體的擾動(dòng)。在這一工作環(huán)境下,通常電磁流量計(jì)穩(wěn)定性比較差,這樣就需要手動(dòng)設(shè)置阻尼系數(shù)來提高測(cè)量的穩(wěn)定性。但是阻尼會(huì)使流量測(cè)量跟蹤速度比較慢,并且沒有辦法及時(shí)反應(yīng)流量的變化,而動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù)可以很好的解決這一-問題,倘若體波動(dòng)比較大,就需要自動(dòng)增大勵(lì)磁周期,提高測(cè)量穩(wěn)定性。對(duì)于比較復(fù)雜的環(huán)境,應(yīng)該采用動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù)與阻尼設(shè)置兩者相結(jié)合的方式來提升液體測(cè)量的穩(wěn)定性。2.信號(hào)處理系統(tǒng) 所謂信號(hào)處理系統(tǒng),就是前置放大電路對(duì)接收的流量信號(hào)進(jìn)行有效處理,并且在抑制噪聲和干擾的時(shí)候,對(duì)收到的微弱流量信號(hào)進(jìn)行放大。同時(shí)采用整形電路將差動(dòng)的雙端流量信號(hào)轉(zhuǎn)變成單端流量信號(hào),采用A/D轉(zhuǎn)換電路將流量信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字量,隨后將數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)對(duì)數(shù)字進(jìn)行計(jì)算,從而得到流速值和流量值。而智能信號(hào)處理系統(tǒng)能夠很好的解決這些問題,首先對(duì)液體的電導(dǎo)率進(jìn)行檢測(cè),隨后根據(jù)電導(dǎo)率自動(dòng)的選擇波電容、電阻等,對(duì)不同電導(dǎo)率液體流量進(jìn)行測(cè)量,從而達(dá)到提高測(cè)量精度的目的。3.誤差修正技術(shù) 針對(duì)電磁流量計(jì)的誤差,應(yīng)該采用零點(diǎn)校正與基本誤差修正相結(jié)合的方法,公式如下:V=kE-V0;其中V代表液體實(shí)際流速;k代表基本誤差修正系數(shù),E代表實(shí)測(cè)流速轉(zhuǎn)換的數(shù)字量,V0代表零點(diǎn)偏移量。在進(jìn)行誤差修正的時(shí)候,應(yīng).該根據(jù)流量計(jì)傳感器特性進(jìn)行流量分段修正方法的引進(jìn),并且根據(jù)《電磁流量計(jì)》的規(guī)章制度,對(duì)流量檢定點(diǎn)進(jìn)行劃分,.例如:Qmax(流量測(cè)量上限)、Qmin(流量測(cè)量下限)等,并且對(duì)其進(jìn)行分階段性的修正,從而就能有效滿足測(cè)量精度的具體要求。 渦街流量計(jì)也稱之為旋渦流量計(jì)或卡門渦街流量計(jì)??梢赃m用于管道內(nèi)多種流體(氣體液體、蒸氣)的流量測(cè)量。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)可以對(duì)流體的壓力和溫度參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行修訂。該流量計(jì)可以將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)或數(shù)字脈沖信號(hào)的輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進(jìn)、理想的測(cè)量?jī)x器。 在流體中設(shè)置非流線型漩渦發(fā)聲體時(shí),在渦街流量變送器中的三角柱形的旋渦發(fā)生體后會(huì)上下交替產(chǎn)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(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān),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(fā)生體的流體平均速度,單位為m/s; d一旋渦發(fā)生體特征寬度,單位為m; St一斯特勞哈爾數(shù)(Strouhal number) ,無量綱,它的數(shù)值范圍為0.14 ~ 0.27 St是雷諾數(shù)的函數(shù), 通過測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過旋渦發(fā)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(jì)的流量q。(式中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。)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?! ∫?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。 渦街流量計(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??量痰?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,上游直管段長短視上游有無直角彎、擴(kuò)大管、縮徑管而定。 特別注意,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。電磁流量計(jì)有著廣泛應(yīng)用,但是電磁流量計(jì)在使用過程中有很多因素會(huì)影響電磁流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),本文將導(dǎo)致電磁流量計(jì)產(chǎn)生故障的原因概括為:管內(nèi)液體未充滿、液體中含有固相、因材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)不匹配而引發(fā)的故障、因人為因素造成的故障等。1.管內(nèi)液體未充滿 管內(nèi)液體未充滿是導(dǎo)致電磁流量計(jì)產(chǎn)生誤差的重要原因。導(dǎo)致管內(nèi)液體未充滿的原因有多種,比較常見的是背壓不足或流量傳感器安裝位置不良,同時(shí),管內(nèi)液體未充滿程度不同,其故障表現(xiàn)也有所不同,具體言之,若只有少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流,則故障現(xiàn)象表現(xiàn)為誤差增加,即流量測(cè)量值與實(shí)際值不符;若流動(dòng)狀態(tài)呈現(xiàn)為氣泡流或塞狀流,除測(cè)量值與實(shí)際值不符外,還會(huì)因氣相瞬間遮蓋電表面而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)等。因此,多種誤差表現(xiàn)均指向管內(nèi)液體未充滿,在實(shí)踐過程中,要正確辨別不同現(xiàn)象,理清其產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)原因。2.液體中含有固相 液體中含有固相,即:液體中含有粉狀、顆?;蚶w維等固體,液體中一旦含有固相便會(huì)導(dǎo)致多種故障產(chǎn)生:漿液噪聲;電極表面玷污;導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里;襯里被磨損或被沉積物覆蓋,流通截面積縮小等。3.因材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)不匹配而引發(fā)的故障 因材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)不匹配而引發(fā)故障的電磁流量計(jì)與介質(zhì)接觸的零部件有電與接地環(huán),匹配失當(dāng)除耐腐蝕問題外,主要是電表面效應(yīng)。渦街流量計(jì)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(hào)可用各種檢測(cè)方式檢出,經(jīng)放大器放大后,輸出脈沖信號(hào). 渦街流量計(jì)是一種無運(yùn)動(dòng)部件的流量計(jì),按其原理分類屬于振蕩型流量計(jì).同屬于這類流量計(jì)還有漩渦進(jìn)動(dòng)型流量計(jì);振蕩射流型流量計(jì).由于渦街流量計(jì)不含有運(yùn)動(dòng)部件及對(duì)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(jì)的優(yōu)點(diǎn),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(yàn)法”,即不必逐臺(tái)儀表進(jìn)行實(shí)液標(biāo)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(jì)是‘種數(shù)字式流量計(jì),它輸出的脈沖信號(hào)的頻率與流量成線性關(guān)系,同時(shí)具有量程寬、重復(fù)性好.便于遠(yuǎn)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(jì)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. 氣體渦輪流量計(jì)準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0級(jí),在音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)絕大多數(shù)不合格的問題,而之前并未:出現(xiàn)類似情況,該品牌流量計(jì)的合格率很高,通過對(duì)基表的檢測(cè)與高頻脈沖輸出的檢測(cè),二者誤差一致,且均為負(fù)誤差,儀表顯示與輸出均正常。表1為誤差最大的一臺(tái)氣體渦輪流量計(jì)高頻脈沖輸出誤差和基表機(jī)械顯示部分的誤差值。 通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)裝置的自檢,并未發(fā)現(xiàn)異常,裝置工作正常。為了保證檢測(cè)的可靠性,將該批儀表在.2000L鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行了復(fù)檢。音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置與2000L鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的系統(tǒng)誤差在0.3%以內(nèi)。通過復(fù)檢發(fā)現(xiàn)氣體渦輪流量計(jì)的示值誤差在不斷變化,重復(fù)性較差,隨著檢測(cè)時(shí)間的延長,示值誤差不斷減小,向正方向發(fā)展,考慮到音速噴嘴實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境溫度為10.5℃,鐘罩實(shí)驗(yàn)室溫度為20.1℃,因此進(jìn)行恒溫.后再進(jìn)行試驗(yàn)。恒溫后再次對(duì)氣體渦輪流量計(jì)進(jìn)行檢測(cè),表2為該臺(tái)氣體渦輪流量計(jì)的高頻輸出誤差。 通過表2可以發(fā)現(xiàn)在恒溫后的檢測(cè)結(jié)果誤差發(fā)生了較大的變化,重復(fù)性也較好,考慮到兩套裝置的系統(tǒng)誤差不超過0.3%,但實(shí)際檢測(cè)結(jié)果最大誤差偏移達(dá)到了2.30%,如此之大的偏移量并不是標(biāo)準(zhǔn)裝置所引起的。將該臺(tái)氣體渦輪流量計(jì)馬上拿到音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行復(fù)測(cè),所用噴嘴未改變,檢測(cè)結(jié)果見表3。 從表3可以發(fā)現(xiàn)在沒有對(duì)儀表經(jīng)過任何改動(dòng)的情況下,在同樣的裝置下,儀表的示值誤差合格,且和之前在裝置上檢測(cè)的誤差發(fā)生了較大的偏移。通過分析實(shí)驗(yàn)中各個(gè)影響因素,發(fā)現(xiàn)變化較大的只有溫度,為了確認(rèn)影響因素為溫度,將該流量計(jì)在音速噴嘴實(shí)驗(yàn)室10.5℃的環(huán)境溫度下恒溫,恒溫后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果見表4。 通過恒溫后的氣體渦輪流量計(jì)的示值誤差與最開始檢測(cè)的誤差相接近,說明溫度變化對(duì)儀表的誤差產(chǎn)生了較大的影響。通過對(duì)送檢用戶的詢問,由于用戶是外地送檢,出發(fā)較早,且送檢車輛空間有限,所以在送檢前一天晚上就將部分儀表的外包裝拆掉,并將表裝車,放置在室外,第二天早起送檢,雖然在檢測(cè)之前進(jìn)行了短時(shí)間恒溫,但表體溫度仍然較低。德國VSEVHM01-1流量計(jì)樣冊(cè) 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)按結(jié)構(gòu)可以分為熱分布型和浸入型。熱分布型熱式流量計(jì)將傳感元件放置于管道壁,傳感元件經(jīng)過加熱溫度高于流休溫度,流體流經(jīng)傳感元件表面導(dǎo)致上下游溫度發(fā)生變化,利用上下游溫度差測(cè)量流體流量,一般用于微小流速氣體流量的測(cè)量。 熱分布型熱式流最計(jì)的T.作原理如圖1所示,傳感元件由上游熱電阻、加熱器利下游熱電阻組成,加熱器位于管道中心,使得傳感元件溫度高于壞境溫度,上游熱電阻和下游熱電阻對(duì)稱分布于加熱器的兩側(cè)。圖1中曲線1所示為管道中沒有流休流過時(shí)傳感元件的溫度分布線.相對(duì)于加熱器的上下游熱電阻溫度是對(duì)稱的。當(dāng)有流體經(jīng)過熱式傳感元件時(shí),溫度分布為曲線2,顯然流體將上游部分的熱量帶給下游,導(dǎo)致上游溫度比下游溫度低,上下游熱電阻的溫度差△T反映了流體的流量,即△T=f(m)。當(dāng)流體流速過大時(shí),上下游熱屯陰的溫度差△7趨向于0,因此熱分布型熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)用于測(cè)量低流速氣休微小流量。氣體質(zhì)量流量qm可表示為 式中:Cp-一流體介質(zhì)的定壓比熱容;A一熱傳導(dǎo)系數(shù);K一一儀表系數(shù)。 浸入型熱式流最計(jì)的工作原理如圖2所示,一般將兩個(gè)熱電阻置于中大管道中心,可測(cè)量中高流速流體。熱電阻通較小電流或不通電流,溫度為T;另一熱電阻經(jīng)較大電流加熱,其溫度T高于氣體溫度。管道中有氣流通過時(shí),兩者之間的溫度差為△T=Tv-T0氣體質(zhì)量流量qm與加熱電路功率P、溫度差△T的關(guān)系式為 式中:E一系數(shù)與流體介質(zhì)物性參數(shù)有關(guān);D一與流體流動(dòng)有關(guān)的常數(shù)。 如果保持加熱電路功率P恒定,這種測(cè)量方法為恒功率法;如果保持溫度差△T恒定,這種測(cè)量方法為恒溫差法,兩種方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn),使用時(shí)據(jù)具體環(huán)境和需要而定。目前較普遍的是采用恒溫差法,由于需要不同的應(yīng)用領(lǐng)域,恒溫差法已不適用于某些場(chǎng).合的測(cè)量,因此恒功率法應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。恒溫差法的基本原理是流體流過加熱的熱電阻表面使得熱電阻表面的溫度降低,熱電阻的阻值變小。反饋電路自動(dòng)進(jìn)行處理,通過熱電阻的加熱電流變大從而使得熱電阻溫度升高,即可使得熱電阻與流體溫度差恒定。通過測(cè)量傳感電路的輸出電流或輸出電壓便可獲得流量值。恒功率法的基本原理是加熱功率為恒定值,管道內(nèi)沒有流體流過時(shí)溫度差△7最大,當(dāng)流體流過熱電阻表面時(shí)熱電阻與流體溫度差變小,通過測(cè)量△T便可得到流體流量。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_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?! ∞D(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。2、行程短,總高250毫米,安裝方便,維修小?!?、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. 玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)是通過量測(cè)設(shè)在直流管道內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)量,使用范圍廣泛。相比其他類型的流量計(jì),轉(zhuǎn)子流量計(jì)可適用于高溫高壓場(chǎng)所,并且具有一定的耐腐蝕能力。 轉(zhuǎn)子流量計(jì)按照用途可分為測(cè)量型及吹掃型。轉(zhuǎn)子流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀、壓力損失小、維修方便等特點(diǎn)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于測(cè)量通過管道公稱通徑D≤150mm的小流量,也可以測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的流量。 測(cè)量型轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要用于尿素裝置中管道公稱通徑D≤150mm,介質(zhì)為工藝?yán)淠?、蒸汽冷凝液、脫鹽水、沖洗水等介質(zhì)的小流量測(cè)量,大部分的測(cè)量型轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要用于尿液等易結(jié)晶腐蝕.管線沖洗時(shí)的測(cè)量。 測(cè)量型轉(zhuǎn)子使用時(shí)流量計(jì)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(jì)。 吹掃型轉(zhuǎn)子流量計(jì)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(cè)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(cè)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(cè)量結(jié)果,這時(shí)就需要采用吹掃轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行壓力的測(cè)量。 吹掃型玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)在安裝時(shí)應(yīng)選擇合適的位置安裝,以確保流量計(jì)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(shí),針型閥應(yīng)全部關(guān)閉,在實(shí)際測(cè)量時(shí)為防止浮子的突然加速,上沖撞擊限位器,損壞測(cè)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VSEVHM01-1流量計(jì)樣冊(cè)1、孔板流量計(jì)計(jì)量天然氣的優(yōu)勢(shì)分析1)孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)組成比較簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定可靠,節(jié)流裝置運(yùn)行穩(wěn)定安全,整體使用壽命較長,且成本較為低廉,綜合效益優(yōu)勢(shì)突出,校驗(yàn)檢測(cè)質(zhì)量合格。2)孔板流量計(jì)能夠使區(qū)域性液體流動(dòng)速度增加,降低靜壓力標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)生壓差,通過對(duì)壓差進(jìn)行測(cè)量的方式來評(píng)估待測(cè)定區(qū)域內(nèi)流體流量的大小,故而測(cè)量精度較高,誤差小。3)孔板流量計(jì)生產(chǎn)制造過程當(dāng)中的相關(guān)檢測(cè)件以及差壓顯示儀表能夠由不同的生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn)制造與供貨,具有專業(yè)化、規(guī)?;a(chǎn)的價(jià)值與潛力。4)由于孔板流量計(jì)在作用于天然氣計(jì)量的過程當(dāng)中,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件為全世界通用,且有大量的國家、國際、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為支持,實(shí)際應(yīng)用中不需要進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn),操作步驟簡(jiǎn)單,質(zhì)量控制可靠,且數(shù)據(jù)精度有所保障。2、孔板流量計(jì)計(jì)量天然氣的誤差消除1)要求從設(shè)計(jì)安裝的角度入手,重視對(duì)孔板流量計(jì)作業(yè)質(zhì)量的嚴(yán)格控制。當(dāng)前我國存在大量標(biāo)準(zhǔn)的孔板流量計(jì)安裝操作規(guī)范,當(dāng)中對(duì)孔板流量計(jì)在安裝過程當(dāng)中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)、精確的規(guī)定。同時(shí),安裝期間還要求根據(jù)孔板前阻力件的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)應(yīng)配置長度符合要求的直管段,工程實(shí)踐中同時(shí)要求,直管段長度應(yīng)當(dāng)挖制在≥30d單位以上。若受客觀環(huán)境條件影響,無法滿足這一一要求,則需要在直管段上通過增設(shè)整流器裝置的方式縮短安裝長度。安裝期間,還要求對(duì)孔板流量計(jì)入口端相對(duì)于管道線的方位進(jìn)行控制,垂直角度90.0°進(jìn)行控制,偏差應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制在±1.0°范圍之內(nèi)。2)要求從應(yīng)用維護(hù)的角度入手,重視對(duì)脈動(dòng)流的消除與控制。為了最大限度的消除孔板流量計(jì)作業(yè)期間的脈動(dòng)流,需要將天然氣當(dāng)中的水分最大限度的從管線中脫出出來,具體的技 術(shù)措施為:管道低處安裝分液器,消除管線內(nèi)部所累積的積液。與此同時(shí),還需要在確??装辶髁坑?jì)自身計(jì)量性能的基礎(chǔ)之上,合理控制測(cè)量管道內(nèi)部?jī)?nèi)徑參數(shù),同時(shí)合理提高管道差壓取值標(biāo)準(zhǔn)。除此以外,還可以在測(cè)量點(diǎn)以前的入口端增設(shè)調(diào)壓閥部件,使孔板流量計(jì)計(jì)量期間的輸出壓力能夠取值比較穩(wěn)定。相同類型的方法還有:將緩沖罐加裝在測(cè)量管道以前位置,使氣體能量能夠得到及時(shí)的儲(chǔ)存與釋放,達(dá)到對(duì)抗差壓波動(dòng)的目的,避免天然氣計(jì)量作業(yè)期間,脈動(dòng)現(xiàn)象對(duì)計(jì)量精度所產(chǎn)生的不良影響。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定貨,最好按你實(shí)際流量來定儀表口徑。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。渦街流量計(jì)系統(tǒng)具有八項(xiàng)功能,即瞬時(shí)流量及總流量顯示(質(zhì)量流量)、瞬時(shí)溫度顯示、瞬時(shí)壓力顯示、電池容量顯示、密碼設(shè)定、設(shè)定系統(tǒng)時(shí)鐘、流量數(shù)據(jù)讀取(通過專用的串口從儀表讀取).(1)瞬時(shí)流量和總流量顯示 各個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào),經(jīng)過放大和整形后,送入單片機(jī)處理,然后單片機(jī)將計(jì)算得到的瞬時(shí)流量送液晶顯示器顯示,在瞬時(shí)流量的基礎(chǔ)上,每隔一個(gè)沒定的時(shí)間進(jìn)行累加,得到總流量,同時(shí)把這個(gè)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(jí).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?yàn)樗鼈冴P(guān)系到系統(tǒng)的正常運(yùn)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(shí)壓力、溫度顯示 瞬時(shí)壓力和瞬時(shí)溫度是經(jīng)過單片機(jī)處理后得到的被測(cè)對(duì)象的溫度.壓力數(shù)掘,通過該數(shù)據(jù)可以知道被測(cè)介質(zhì)的工作情況,從而可以對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)整.(4)設(shè)定系統(tǒng)時(shí)鐘 儀表內(nèi)部設(shè)置了日歷時(shí)鐘,對(duì)流量數(shù)據(jù)按日期進(jìn)行不斷的儲(chǔ)存,便于對(duì)使用情況進(jìn)行監(jiān)控,方便用戶對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的讀取,從而可以實(shí)現(xiàn)抄寫系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)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(shí),渦街流量計(jì)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(shí)更換電池.
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