德國(guó)VSEEF0.1流量計(jì)技術(shù)資料同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng):根據(jù)高含水原油這一特殊介質(zhì)及其使用環(huán)境的特點(diǎn),對(duì)早期廣泛應(yīng)用于注水、注聚等計(jì)量中的電磁流量計(jì)進(jìn)行了相關(guān)的技術(shù)改進(jìn)。(1)對(duì)傳感器進(jìn)行防爆處理。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行綜合分析,認(rèn)為高含水原油的計(jì)量場(chǎng)所是油氣密集的地方,需要對(duì)傳感器進(jìn)行防爆處理才能滿足工作需要。根據(jù)傳感器的特點(diǎn)及其使用環(huán)境的要求,選用了傳感器的復(fù)合防爆型式,即澆封隔爆型,防爆標(biāo)志為mdIIBT4.關(guān)鍵技術(shù)是傳感器主體結(jié)構(gòu)采用了澆封工藝技術(shù)、接線盒采用了隔爆外殼。接線盒的隔爆接合面為螺紋隔爆接合面,引人裝置采用密封圈壓緊螺母式,產(chǎn)品通過(guò)了國(guó)家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心的5項(xiàng)試驗(yàn)。(2)提高轉(zhuǎn)換器的輸人阻抗,保證流量計(jì)的測(cè)量精度。對(duì)電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō),傳感器產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)只有幾毫伏,如要進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,要求轉(zhuǎn)換器的輸人阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳感器的內(nèi)阻,才能保證儀表的精度。電磁流量傳感器的內(nèi)阻僅與被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率和電極直徑有關(guān)。高含水油的電導(dǎo)率隨含水情況有所變化,因此,采用了專用前置放大器,相應(yīng)地提高了轉(zhuǎn)換器的輸人阻抗,保證了測(cè)量精度。(3)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)智能化。智能電磁流量計(jì)采用了自動(dòng)跟蹤式勵(lì)磁控制和智能反饋式信號(hào)放大處理技術(shù),使用了多CPU協(xié)同信息處理的方法,使儀表在功能上具有了支持各種傳感器匹配與校驗(yàn)、數(shù)字與模擬的系統(tǒng)連接、自診斷和安裝調(diào)試測(cè)試、斷電信息保護(hù)、在線信息查詢、軟件沖擊自動(dòng)恢復(fù)、多單位多形式的計(jì)量顯示選擇等全方位的智能化功能,操作使用十分方便。(4)改進(jìn)型電磁流量計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)。①適應(yīng)的場(chǎng)所:轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站的高含水油計(jì)量,因?yàn)檫@些場(chǎng)所的高含水油經(jīng)過(guò)油氣分離,流態(tài)比較穩(wěn).定,含水波動(dòng)較小,計(jì)量精度能夠保證;②被測(cè)介質(zhì)的含水率:>80%;③工作壓力:≤2.5MPa;.④被測(cè)介質(zhì)溫度:≤100℃;⑤傳感器襯里:可根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的溫度選擇不同的襯里。高含水油的溫度一般在50~70℃,選擇耐油橡膠襯里可滿足計(jì)量要求;⑥口徑依據(jù)被測(cè)液量的滿量程流量來(lái)選擇。電磁流量計(jì)的流速下限為0.5m/s。一般流量測(cè)量以2m/s為經(jīng)濟(jì)流速,而在高含水油測(cè)量時(shí),流體的流速要求偏高一些,一般3~4m/s,這樣可以避免低流速時(shí)原油附著于測(cè)量管壁及電極上,保證正常計(jì)量。.三聚磷酸鈉(俗稱五鈉)的生產(chǎn)過(guò)程中有一個(gè)中和過(guò)程,在該過(guò)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(guò)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(wèn)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(wèn)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(guò)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(jiàn)圖2。智能電磁流量計(jì)離不開(kāi)良好的顯示界面。我們采用128*64的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊來(lái)顯示累積流量、瞬時(shí)流量等數(shù)據(jù)信息。液晶顯示模塊(LCM),是將液晶顯示器件、驅(qū)動(dòng)及控制電路、以及溫度補(bǔ)償、驅(qū)動(dòng)電源、背光等輔助電路組合在一起的一種相對(duì)獨(dú)立的顯示器件和設(shè)備。通常液晶顯示器件本身引線眾多,而且要將這些引線與驅(qū)動(dòng)、控制等電路連接才能用于顯示信息,因此生產(chǎn)廠家在制造液晶顯示器件的同時(shí),也將與之對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)、控制等電路做成PCB板,然后用壓框和導(dǎo)帶或?qū)щ娤鹉z將液晶顯示器件固定在PCB板上,從而組合形成液晶顯示模塊。圖3.10是我們采用的MSC.G12864DYSY-1W型液晶模塊的外部尺寸圖?! D3.11MSC.G12864DYSY-1W型液晶模塊的結(jié)構(gòu)圖,由圖中可以看出電磁流量計(jì)液晶模塊集成了兩個(gè)KS0108B顯示驅(qū)動(dòng)控制器和一個(gè)KS0107B顯示驅(qū)動(dòng)器,兩個(gè)KS0108B分別控制左右兩個(gè)半屏(64x64)像素點(diǎn)的顯示,KS0107B作為64行的行驅(qū)動(dòng)控制。1、渦街流量變送器的選擇 在飽和蒸汽測(cè)量中采用壓電式渦街流量計(jì)變送器,由于渦街流量計(jì)量 程范圍寬,因此,在實(shí)際應(yīng)用中,一般主要考慮測(cè)量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計(jì)的下限,也就是說(shuō)必須滿足流體流速不得低于5m/s.根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器,而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來(lái)選擇變送器口徑。1.2、壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇 由于飽和蒸汽管路長(zhǎng),壓力波動(dòng)較大,必須采用壓力補(bǔ)償,考慮到壓力溫度及密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,測(cè)量中只采用壓力補(bǔ)償即可,由于我公司管道飽和蒸汽壓力在0.3~0.7MPa范圍,壓力變送器的量程選擇1MPa,.即可。1.3、顯示儀表選擇 顯示儀表智能流量顯示儀,具有溫壓補(bǔ)償瞬時(shí)流量顯示和累積流量積算功能。2、渦街流量計(jì)的參數(shù)設(shè)定2.1、儀表系統(tǒng)的設(shè)定,合肥儀表總廠需設(shè)定的儀表系數(shù)K可用下式表示:K=1000/Ko式中:Ko為渦街發(fā)生體在出廠時(shí)標(biāo)定的儀表常數(shù),L/脈沖;K的單位為脈沖數(shù)/m3。2.2、壓力補(bǔ)償壓力變送器的量程設(shè)定。2.3、壓力流量報(bào)警上限設(shè)定。3、渦街流量計(jì)的安裝3.1、渦街流量計(jì)盡量安裝在遠(yuǎn)離振動(dòng)源和電磁干擾較強(qiáng)的地方,振動(dòng)存在的地方必須采用減振裝置,減.少管道受振動(dòng)的影響。3.2、直管段的配置,前后直管段要滿足渦街流量計(jì)的要求,所配管道內(nèi)徑也必須和渦街流量變送器內(nèi)徑一致。4、渦街流量計(jì)使用注意事項(xiàng) 盡量減少管道內(nèi)汽錘對(duì)渦街發(fā)生體的沖擊。振動(dòng)較大而又無(wú)法消除時(shí),不宜采用渦街流量計(jì)。1.制定氣體流量計(jì)定期清理表內(nèi)液體的制度 為保障旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量的準(zhǔn)確性,降低故障概率,在實(shí)際的運(yùn)行與使用過(guò)程中,要進(jìn)行計(jì)定期進(jìn)行流量計(jì)各個(gè)部件的清理,尤其是要清理氣體流量計(jì)內(nèi)的無(wú)關(guān)液體,相關(guān)部門需結(jié)合其具體的使用情況,確定最佳的清理周期,應(yīng)用恰當(dāng)?shù)那謇矸椒?保障清理的效果.2.及時(shí)更換氣體流量計(jì)漩渦發(fā)生體 漩渦發(fā)生體如果在使用的過(guò)程中出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象,同樣會(huì)影響計(jì)量精度.因此,這就要求在日常的維護(hù)過(guò)程中,需要定期進(jìn)行氣體流量計(jì)漩渦發(fā)生體的定期更換.通常情況下,漩渦發(fā)生體的損壞主要是由于氣中含有細(xì)小泥沙等雜物,這些雜物會(huì)在流量計(jì)的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)螺旋體產(chǎn)生一定的沖擊,進(jìn)而導(dǎo)致傳感器出現(xiàn)故障,這種情況下,就需要保障氣中不存在任何無(wú)關(guān)的雜物,及時(shí)清理流量計(jì)螺旋體,避免其他雜質(zhì)、硬物造成的沖擊與損壞.3.現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓力系數(shù)調(diào)節(jié) 對(duì)每臺(tái)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)而言,在出廠的過(guò)程中,都存在固定壓力與溫度系數(shù),如果在實(shí)際的計(jì)量過(guò)程中,額定壓力高于介質(zhì)壓力時(shí),流量計(jì)的計(jì)量結(jié)果會(huì)與實(shí)際存在較大的偏差,甚至無(wú)法正常顯示.因此,在實(shí)際的計(jì)量工作中,需結(jié)合介質(zhì)壓力等參數(shù),可以進(jìn)行壓力系數(shù)的調(diào)節(jié)與控制.4.加強(qiáng)計(jì)量器的管理 機(jī)械干擾是旋進(jìn)旋渦流量計(jì)最常見(jiàn)的故障,在實(shí)際的使用過(guò)程中,為了避免這些故障的出現(xiàn),相關(guān)人員需要加強(qiáng)對(duì)流量計(jì)的管理,在安裝的過(guò)程中,要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的安裝規(guī)范,保障流量計(jì)前后良好的固定性,在操作的過(guò)程中,避免出現(xiàn)各種不當(dāng)?shù)牟僮餍袨?熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)傳感器探頭是流量計(jì)的測(cè)量單元,可以把需要采集的信息準(zhǔn)確無(wú)誤的轉(zhuǎn)換成信號(hào)量傳輸給系統(tǒng),是信號(hào)量采集的通道,是實(shí)現(xiàn)流量計(jì)實(shí)時(shí)計(jì)量的必要前提。如下圖所示,這是我們實(shí)驗(yàn)所使用的流量傳感器探頭。由于是插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì),所以在使用時(shí),必須要調(diào)節(jié)探頭的長(zhǎng)度,使流量探頭(即 Pt20)處于管道的正中心位置,減小偏心安裝產(chǎn)生的一切誤差,以便獲得精準(zhǔn)的管道流量信號(hào)。同時(shí),由于流量探頭和氣體直接接觸,所以靈敏度得到很大的保證,靈敏度基本上處于最靈敏狀態(tài);但是從氣體組分,氣體粘度,粉塵顆粒,氣壓與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等角度考慮,后期必須將流量探頭進(jìn)行封裝,保證熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)傳感器的受沖擊能力,增加傳感器探頭的抗污染能力,延長(zhǎng)傳感器的使用周期。在電磁流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備和PC機(jī)通信的過(guò)程中,由地址幀、命令幀、數(shù)據(jù)幀、校驗(yàn)和可組成各種功能不同的報(bào)文.由于采用主從工作方式來(lái)實(shí)現(xiàn)通信,電磁流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備僅能接收并執(zhí)行PC機(jī)發(fā)送來(lái)的控制命令,而不能發(fā)送命令給PC機(jī).因此,由PC機(jī)發(fā)往流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備的報(bào)文一般包括一個(gè)地址幀,一個(gè)命令幀,若干個(gè)數(shù)據(jù)幀和一個(gè)校驗(yàn)和,其報(bào)文格式如圖4.5a所示:而由流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)往PC機(jī)的報(bào)文一般包括一個(gè)地址幀,若干個(gè)數(shù)據(jù)幀和一個(gè)校驗(yàn)和,其報(bào)文格式如圖4.5b所示. 由于RS-485電氣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每段只能聯(lián)結(jié)32個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備,因此可用地址幀中的5位表示這32個(gè)地址,其余3位用來(lái)表示命令,從而構(gòu)成地址命令幀.對(duì)于控制命令需求不超過(guò)八個(gè)的通信系統(tǒng),采用地址命令幀可壓縮報(bào)文長(zhǎng)度提高通信效率.電磁流量計(jì)和PC機(jī)通信的主要目的是將流量計(jì)采集到的數(shù)據(jù)讀到PC機(jī)中.這些數(shù)據(jù)包括:總累積流量、正向累積流量、反向累積流量、瞬時(shí)流量.通信時(shí),PC機(jī)只需向電磁流量計(jì)發(fā)送讀總累積流量、讀正向累積流量、讀反向累積流量、讀瞬時(shí)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(gè)地址命令幀代替.PC機(jī)和電磁流量計(jì)間的地址命令幀定義如圖4.6所示.二者通信所使用的報(bào)文可簡(jiǎn)化為圖4.7的格式.1.電磁流量計(jì)在漿液中的特別安裝要求 首先,要對(duì)電磁流量計(jì)的特別安裝要求進(jìn)行分析,首先要了解此電磁流量計(jì)相對(duì)于其它一些流量計(jì)在特征方面有什么不同之處,電磁流量計(jì)的特點(diǎn)在于采用了法拉第的電磁感應(yīng)定律,測(cè)量方法主要以直接測(cè)量的方式進(jìn)行。并且,在測(cè)量結(jié)果上不受到流體密度、粘度、溫度以及壓力的影響,沒(méi)有阻流件與相應(yīng)的壓力損失,同樣也不會(huì)在高流速的情況下發(fā)生一些氣體腐蝕的現(xiàn)象。不過(guò),由于在實(shí)際的安裴過(guò)程中沒(méi)有采用科學(xué)的安裝方法以及嚴(yán)格安裝電磁流量計(jì)的特別安裝要求,部分電磁流量計(jì)極易在實(shí)際的運(yùn)作中造成儀表測(cè)量誤差的出現(xiàn),嚴(yán)重的還會(huì)造成儀表的損壞。在進(jìn)行電磁流量計(jì)的安裝過(guò)程中,需要嚴(yán)格按照安裝流程進(jìn)行操作,由于現(xiàn)場(chǎng)操作的復(fù)雜性,為了確保電磁流量計(jì)可以在運(yùn)行效果上達(dá)到一個(gè)較好的操作水平,可以進(jìn)行三臺(tái)以及電磁流量計(jì)的統(tǒng)一安裝操作,在氣化爐的頂部進(jìn)行安裝,從而進(jìn)一步增強(qiáng)測(cè)量效果,同時(shí)延長(zhǎng)流量計(jì)的前直管段的使用方式,以便解決加壓泵在工作過(guò)程中造成的脈動(dòng)影響。2.電磁流量計(jì)使用方法建議 在單機(jī)進(jìn)行試車階段,需要嚴(yán)格安裝使用方式提示,禁止對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行送電。氣化爐在停車后,需要對(duì)電磁流量計(jì)先進(jìn)行停電操作,然后再對(duì)其進(jìn)行清洗,主要足清洗其中的管線,避免因電磁流量計(jì)內(nèi)部的傳感器勵(lì)磁形成的磁場(chǎng)吸附了電極周圍的鐵銹而造成最終清洗效果的降弱。在正常的運(yùn)行階段,如果發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)發(fā)生-些波動(dòng)或干擾現(xiàn)象的出現(xiàn),需要對(duì)其原因進(jìn)行分析,主要的原因可以概括為如下幾個(gè)方面:第一為泵引發(fā)的波動(dòng)因素,主要因?yàn)槊簼{泵在某個(gè)工作時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了異常工作效果,整體的流量值發(fā)生變化的可能性不大,但由于流量脈動(dòng)的變化波動(dòng)量也隨之發(fā)生了較大的變化。第二為煤漿引起的波動(dòng),前文提到,煤漿屬于混合物,其中不僅含有煤水化合物,還包括一些金屬顆粒,隨著這些金屬顆粒含量的增多,尤其是電極周圍堆積的金屬顆粒隨著電極壓力的形成逐步增加,從而造成停車現(xiàn)象的出現(xiàn)。第三為電磁流量計(jì)輸出信號(hào)的尖脈沖千擾,因?yàn)槊簼{含有的大顆粒金屬摩擦導(dǎo)致電極之間瞬間產(chǎn)生尖脈沖信號(hào)干擾,井且電磁流量計(jì)內(nèi)部的傳感器受到溫度的影響,使得煤漿管線的沖洗難度不斷增加。3.電磁流量計(jì)的特殊加工 在進(jìn)行電磁流量計(jì)的特殊加工過(guò)程中,要使用錳合金等特殊材質(zhì)的加工方法進(jìn)行防護(hù)沖刷磨損套的制作。對(duì)一些電磁流量計(jì)的碳化效果,電磁干擾效果的主要作用是指在防護(hù)沖刷效果的基礎(chǔ).上,以電磁流量感應(yīng)為防護(hù)基礎(chǔ),以電極防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)作為碳化防護(hù)效果的主要依據(jù),根據(jù)電磁流量計(jì)加工的特性,在實(shí)際的應(yīng)用效果上進(jìn)行特殊加工。針對(duì)鐵磁性質(zhì)的干擾,需要進(jìn)行水煤漿磁過(guò)濾操作,在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下可以采用不銹鋼的輸送管道,并定期對(duì)電磁流量計(jì)內(nèi)部進(jìn)行檢查與清理。針對(duì)電磁流量計(jì)的參數(shù)設(shè)定問(wèn)題,不能按照最佳的安裝條件時(shí)測(cè)定的參數(shù)進(jìn)行,也不能犧牲靈敏度彌補(bǔ)脈動(dòng)流造成的波動(dòng),建議整體的阻止時(shí)間不應(yīng)操作三十秒這一區(qū)間范圍。值得一"提的是,只有在進(jìn)行防護(hù)檢修的過(guò)程中,才能最終確定相應(yīng)的電磁流量參數(shù),應(yīng)當(dāng)建c起統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)積極發(fā)揮其計(jì)量參數(shù)的特長(zhǎng)與優(yōu)勢(shì)。由于超聲波流量計(jì)傳感器的安裝位置,被測(cè)管路的狀態(tài)對(duì)測(cè)量精度有很大影響,因此請(qǐng)選擇滿足下列條件的場(chǎng)所。1.管道圓度好,內(nèi)表面光滑,管壁均勻。2.上游側(cè)5D,下游側(cè)3D以上的直管段,注“D為管道內(nèi)徑”。3.被測(cè)管路必須充滿液體。4.必須有足夠的空間易于傳感器的安裝與操作。5.在水平的被測(cè)管路,傳感器不應(yīng)裝在管道的頂部和底部,并避開(kāi)管道凹凸不平及有焊縫處。超聲波流量計(jì)傳感器的安裝1.在已定的安裝位置周圍比傳感器約大一倍的面積上,將管壁上的油漆、鐵銹、污垢等清除干凈,擦凈露出金屬應(yīng)無(wú)凹凸不平。2.將緊固件安裝在管道上,用不銹鋼帶將其固定在管道上,不應(yīng)松動(dòng)。3.鋪設(shè)好電纜由電纜接入孔接到接線盒中的接線端子上。4.每個(gè)傳感器換能器正面,涂上一厚層耦合劑(黃油)后,將傳感器換能器面與管壁接觸,放置在緊固組件中,并用壓緊蓋板將傳感器壓緊,耦合劑應(yīng)從傳感器四周的縫隙中擠出,形成一道密封條。緊固螺銓鈕緊,注意四個(gè)螺銓用力要均勻,不要使傳感器偏移。金屬管浮子流量計(jì)的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照說(shuō)明書中的有關(guān)技術(shù)要求去做,并注意以下幾個(gè)問(wèn)題: 1.金屬管浮子流量計(jì)在安裝時(shí)應(yīng)留有足夠的空間,進(jìn)口應(yīng)有5倍管道直徑以上的直管段,出口段為250mm,安裝位置應(yīng)選擇在沒(méi)有震動(dòng)、便于觀察和維修的場(chǎng)所。 2.為保證在任何時(shí)候測(cè)量管內(nèi)都充滿料液,金屬管浮子流量計(jì)應(yīng)安裝在上料管的垂直段,液體流向?yàn)橛上露?不得倒流。為了便于檢查、修理和更換,安裝時(shí)采用聯(lián)接旁通,并且在金屬管浮子流量計(jì)下側(cè)留有清洗口。 3.由于在管道吹掃時(shí)有些鐵銹、焊漬清洗不凈,有時(shí)介質(zhì)中含有鐵磁顆粒,應(yīng)在入口處安裝磁過(guò)濾器以避免這些雜質(zhì)會(huì)被吸附在浮子上使浮子卡住。 4.若金屬管浮子流量計(jì)管徑小于工藝管道管徑,應(yīng)在LZ兩端安裝漸縮管,然后和工藝管道相連。 5.為了提高整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)性能,信號(hào)和電源電纜要分開(kāi)敷設(shè),分別套在鋼管內(nèi),尤其要遠(yuǎn)離動(dòng)力電纜,信號(hào)電纜兩接頭的外露部分要保持非常短。 6.為保證測(cè)量精度,消除外界干擾,金屬管浮子流量計(jì)的接地線采用不小于4mm2的銅線與大地相連,埋設(shè)深度在1m左右。德國(guó)VSEEF0.1流量計(jì)技術(shù)資料根據(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)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。1、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件,耐腐蝕,穩(wěn)定可靠,壽命長(zhǎng),長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)須特殊維護(hù);2、采用16位電腦芯片,集成度高,體積小,性能好,整機(jī)功能強(qiáng);3、智能型流量計(jì)集流量探頭、微處理器、壓力、溫度傳感器于一體,采取內(nèi)置式組合,使結(jié)構(gòu)更加緊湊,可直接測(cè)量流體的流量、壓力和溫度,并自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償和壓縮因子修正;4、采用雙檢測(cè)技術(shù)可效地提高檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度,并抑制由管線振動(dòng)引起的干擾;5、采用漢字點(diǎn)陣顯示屏,顯示位數(shù)多,讀數(shù)直觀方便,可直接顯示工作狀態(tài)下的體積流量、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量、總量,以及介質(zhì)壓力、溫度等參數(shù);6、采用EEPROM技術(shù),參數(shù)設(shè)置方便,可*保存,并可保存長(zhǎng)達(dá)一年的歷史數(shù)據(jù);7、轉(zhuǎn)換器可輸出頻率脈沖、4-20mA模擬信號(hào),并具有RS485接口和HART協(xié)議,可直接與微機(jī)聯(lián)網(wǎng),傳輸距離可達(dá)1.2Km;8、配合本公司的FM型數(shù)據(jù)采集器,可通過(guò)因特網(wǎng)或者網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸;9、壓力、溫度信號(hào)為變送器輸入方式,互換性強(qiáng);10、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)整機(jī)功耗低,可用內(nèi)電池供電,也可外接電源。電磁流量計(jì)是一種用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的儀表。為了確保電磁流量計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性以及工作的穩(wěn)定性,需要定期對(duì)其做一次全面檢查,接下來(lái)開(kāi)流儀表來(lái)給大家說(shuō)說(shuō)檢查的具體內(nèi)容。1.零點(diǎn)檢查 整機(jī)零點(diǎn)檢查的技術(shù)要求是:流量傳感器測(cè)量管充滿液體且無(wú)流動(dòng),通常轉(zhuǎn)換器單獨(dú)零點(diǎn)為負(fù)值,數(shù)值也很?。蝗绻浣^對(duì)值大于滿量程的5%就需要先做檢查,待確認(rèn)原因后再作調(diào)整。2.連接電纜檢查 該項(xiàng)檢查內(nèi)容是檢查信號(hào)線與勵(lì)磁線各芯導(dǎo)通和絕緣電阻,檢查各屏蔽層接地是否完好。3.轉(zhuǎn)換器檢查 該項(xiàng)檢查內(nèi)容是用通用儀表以及流量計(jì)型號(hào)相匹配的模擬信號(hào)器代替?zhèn)鞲衅魈峁┝髁啃盘?hào)進(jìn)行調(diào)零和校準(zhǔn)。校準(zhǔn)包括零點(diǎn)檢查和調(diào)整,設(shè)定值檢查,勵(lì)磁電流測(cè)量,電流/頻率輸出檢查等。4.電磁流量計(jì)傳感器檢查 測(cè)量勵(lì)磁線圈的電阻,測(cè)量電極接液電阻以評(píng)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(dòng)面積變化引入的流量值變化。德國(guó)VSEEF0.1流量計(jì)技術(shù)資料現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中使用智能電磁流量計(jì)的領(lǐng)域是越來(lái)越廣了,智能電磁流量計(jì)的測(cè)量效果和精度也隨著制造技術(shù)和工藝的不斷進(jìn)步而不斷提高,電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律:導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),測(cè)量流量時(shí),導(dǎo)電性液體以速度V流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng),導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電壓,其感應(yīng)電壓信號(hào)通過(guò)二個(gè)或二個(gè)以上與液體直接接觸的電極撿出,并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器通過(guò)智能化處理,然后LCD顯示或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4~20ma和0-1khz輸出。這樣,智能電磁流量計(jì)就能測(cè)出導(dǎo)電流體的流量了?! ∥覀?cè)陔姶帕髁坑?jì)選型時(shí),有一個(gè)重要的選型參數(shù),那就是儀表內(nèi)的襯里材料的選擇,為什么電磁流量計(jì)要進(jìn)行襯里,這是由智能電磁流量計(jì)測(cè)量的原理決定的。電磁流量計(jì)一般有一組線圈和兩個(gè)電極,線圈的作用是給流體加上一個(gè)電場(chǎng),流動(dòng)的導(dǎo)電液體相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線時(shí)會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)與速度成正比的電動(dòng)勢(shì),電極的作用就是測(cè)量這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),所以測(cè)量管內(nèi)只有電極是與導(dǎo)電液體相連的,其他部分是內(nèi)襯,要保證絕緣,電磁流量計(jì)才能正常工作。如果有磁場(chǎng)的那段金屬管道也與液體相接觸,電磁流量計(jì)所測(cè)的導(dǎo)電液體和金屬管之間短路了,就會(huì)有導(dǎo)電,就會(huì)將電勢(shì)導(dǎo)走使電磁流量計(jì)無(wú)法測(cè)量電勢(shì)。所以智能電磁流量計(jì)的內(nèi)部都是有襯里的?! 〔⑶乙彩腔谶@個(gè)原因,我們用電磁流量計(jì)只能來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體的流量,也就是說(shuō)智能電磁流量計(jì)對(duì)于所測(cè)介質(zhì)的電介常數(shù)有一個(gè)最低的要求,電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差直致不能使用,超過(guò)閾值即使有變化也可以測(cè)量,示值誤差變化不大,通用型電磁流量計(jì)電介常數(shù)下限值的閾值在10-4~(5×10-1)S/CM之間,視型號(hào)而異。工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4s/cm,酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4~10-1s/cm 使用不存在問(wèn)題,低度蒸餾水為 10-5s/cm 也不存在問(wèn)題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過(guò)低就不能使用智能電磁流量計(jì)?! 馁Y料上查到有些純液電導(dǎo)率較低,認(rèn)為不能使用,然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例,雜質(zhì)對(duì)增加電導(dǎo)率有利。對(duì)于水溶液,資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的,實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,電導(dǎo)率將比查得的更高,也有利于流量測(cè)量?! 「鶕?jù)所測(cè)量的介質(zhì)的不同,智能電磁流量計(jì)的襯里材料品種選擇也不盡相同,普通的水性介質(zhì),比如污水、離子水等與帶有腐蝕性的液體介質(zhì)(酸堿鹽溶液)所用的襯里材料就不能一樣,包括用來(lái)測(cè)量的電極的選擇也有所不同,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般情況下選擇襯里材料的指導(dǎo)方法如下。1.普通橡膠,天然橡膠,軟橡膠,硬橡膠?! ∵\(yùn)行溫度60℃,其特點(diǎn)就是富有彈性并且擁有不錯(cuò)的耐磨性能。一般用于城市供排水等領(lǐng)域,耐腐蝕性就相對(duì)較差。2.聚四氟乙烯,也叫PTFE,也叫F4?! ”容^常用的內(nèi)襯材質(zhì)之一,因?yàn)槠浠瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,所以一般用于衛(wèi)生級(jí)液體或強(qiáng)腐蝕液體,如濃酸濃堿等。3.聚全氟乙丙烯,也叫F46?! 〈朔N材質(zhì)與PTFE類似,但耐磨性能強(qiáng)于PTFE材質(zhì),同樣介質(zhì)溫度最高可達(dá)100℃。4.聚氟合乙烯,也叫Fs?! ∨cF4材質(zhì)類似的特性但承受溫度稍差了一些,一般介質(zhì)溫度不超過(guò)80℃,性價(jià)比高,成本較F4材質(zhì)低。5.氯丁橡膠,也叫CR,也叫Neoprene。 其特點(diǎn)為耐磨性能好,且彈性非常出色,一般用于供排水、污水處理等領(lǐng)域。耐腐蝕性能稍差,不耐氧化是它的缺點(diǎn)。6.聚氨酯橡膠,又叫Polyurethane?! 碛袠O好的耐磨性能,但對(duì)于腐蝕性就顯得能力不足了,且電磁流量計(jì)溫度不得超過(guò)80℃,一般用于對(duì)耐磨要求比較高的工礦環(huán)境,如礦漿煤漿等介質(zhì)的測(cè)量。7.陶瓷材質(zhì) 陶瓷無(wú)疑是所有材質(zhì)中最好的,絕對(duì)的高端產(chǎn)品,唯一缺點(diǎn)就是價(jià)格不接地氣,制作過(guò)程復(fù)雜,對(duì)工藝要求極高,售價(jià)超高。電纜接頭中的保護(hù)塞只能在準(zhǔn)備安裝電纜時(shí)拆除. DN3至DN8[1/10"至5/16"]的法蘭型電磁流量計(jì)傳感器,應(yīng)采用DN10[3/8"]的配對(duì)法蘭.這樣DN3,4,6或者8[1/10",5/32",1/4"或者5/16"]的管道就會(huì)與儀表成為一體. 此外,DN3至DN8[1/10"至5/16"]法蘭型傳感器, 還可使用DN15[1/2"]的配對(duì)法蘭. 石墨不可用于法蘭或者工藝連接件墊圈,因?yàn)樵谝欢l件下,儀表管道內(nèi)部可能形成導(dǎo)電涂層.管路中應(yīng)避免出現(xiàn)真空沖擊,以防止可能對(duì)襯里(PTFE)以及儀表造成的損壞.配對(duì)法蘭的墊圈表面 安裝中,平行配對(duì)法蘭的墊圈材料必須適于介質(zhì)和操作條件.只有這樣才可以避免泄漏.為了確保最佳的測(cè)量結(jié)果,須保證傳感器墊圈應(yīng)法蘭同心.保護(hù)板 保護(hù)板用于防止襯里的損壞.只有在傳感器將安裝在管路中時(shí)才可以拆除保護(hù)板.必須謹(jǐn)慎小心,確保襯里未在安裝過(guò)程中脫落或者損壞, 造成泄漏.法蘭螺栓緊固扭矩 安裝螺栓應(yīng)按照通常的方式平均緊固,不可在電磁流量計(jì)某一側(cè)過(guò)度緊固.我們建議螺栓在緊固之前添加潤(rùn)滑油,并交叉緊固,如上圖一所示. 在第一輪緊固過(guò)程中,螺栓擰緊50%,在第二輪中提高至80%,最后使用最大扭矩緊固.不應(yīng)超過(guò)最大扭矩見(jiàn)表一,表二
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