德國VSEEF4流量計制造同時我們還經(jīng)營： 氣體渦輪流量計中渦輪結(jié)構(gòu)有焊接式和整體式,焊接式渦輪將葉片和輪轂焊接,整體式渦輪利用先進(jìn)的CAD/CAM技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)直接加工成型。葉片型式主要有平板式和螺旋式,平板式葉片主.要應(yīng)用于大外徑焊接式渦輪,而螺旋式葉片應(yīng)用較為廣泛;材料主要有鋁合金和不銹鋼,鋁合金與不銹鋼相比具有自重較輕,工藝性好等特點(diǎn);渦輪平均直徑受流量計流通管徑即型號的限制,可作為定參數(shù)處理;葉片數(shù)量選取主要考慮重疊度對儀表性能的影響,---般取13~20;葉片角度直接影響氣體介質(zhì).對其產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的大小，氣體介質(zhì)對渦輪的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩公式為 式中:Td為驅(qū)動力矩,N.m;fd為周向驅(qū)動力,N;u1為介質(zhì)入口速度,m/s;ɷ為渦輪角速度,rad/s。 綜上述所述,采用整體式葉輪結(jié)構(gòu),螺旋型葉片，葉片數(shù)量為20。對于螺旋型葉片,需要確定葉片的螺旋角,根據(jù)式(2),要得到最大推動力矩,葉片螺旋角應(yīng)為45°,但力矩公式是根據(jù)葉柵繞流計算得到,難免會和實(shí)際工況有所偏差。參考常用葉片角度,選取35°.45°和55°螺旋升角渦輪作為實(shí)驗對象,氣體渦輪流量計渦輪結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖2所示。一.和其它流量計一樣, 雖然電磁流量計它的測量范圍比是30:1, 比渦街流量計和差壓式流量計都要高, 但也是有限制的,許多客戶定表時,常常把它和水表相比較,以為可以測量很低的流速,一般情況下,它只能測0.1m/s.低于此流速電磁流量計就很難正確測量.所以定貨初期對流量范圍比要搞清楚.定貨時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.和其它流量計一樣,電磁流量計對安裝前后直管道也有要求,只不過比其它類流量計要求更低,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亂跳：三.和其它流量計一樣,電磁流量計也有防護(hù)等級,一般一體式的防護(hù)等級為IP65,分體式的為IP68(針對傳感器而言), 如果客戶對儀表安裝環(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.以免選錯對儀表造成損害。四.電磁流量計可以測腐蝕性液體,但定貨初期客戶要正確提供其它測量介質(zhì)屬性,以免選型時對電極選型上的錯誤,導(dǎo)致傳感器在后期使用過程中報廢,給客戶帶來不便和經(jīng)濟(jì)上的損失。五.電磁流量計雖說可靠性比較好,一般情況下不會損壞,但由于其原理決定,傳感器電極表面一直和液體接觸,時間久了,電極表面比較容易受污染。所以電磁流量計一般情況下,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整機(jī)的測量精度。任何儀器儀表都是需要“保養(yǎng)”的,電磁流量計也不例外。六.在主管線是垂直管線時,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。1、開啟時指針不動產(chǎn)生的原因:介質(zhì)中含有雜質(zhì),使轉(zhuǎn)子卡住;系統(tǒng)工作壓力太小,致使金屬管浮子流量計不正常工作,. 解決辦法:清除異物;增加磁過濾器,增加系統(tǒng)工作壓力.2、指針沖頂不回復(fù)產(chǎn)生的原因:介質(zhì)中含有雜質(zhì),使轉(zhuǎn)子卡住;儀表選型不合適,選用儀表太小. 解決辦法:清除異物,增加磁過濾器;3、指針波動太大產(chǎn)生的原因:不能準(zhǔn)確讀數(shù),產(chǎn)生原因:系統(tǒng)工作壓力不穩(wěn)定;介質(zhì)存在脈動流或雙相流的現(xiàn)象;儀表進(jìn)出口處的管徑變化大而導(dǎo)致壓力變化或壓力損失增加. 解決辦法:檢查自身系統(tǒng);消除脈動流與雙相流.減少壓力損失.4、指針不回零產(chǎn)生的原因:由于儀表的波動而使指針位移;由于儀表的上下撞擊,而使測量管內(nèi)的零件彎曲變形. 解決辦法:旋松指針處的小螺絲將指針復(fù)原至未工作狀態(tài);建議送回維修或更換.5、金屬管浮子流量計遠(yuǎn)傳不準(zhǔn)確產(chǎn)生原因:環(huán)境溫度超出工作要求;變送器漂移. 解決辦法:按要求使用;適當(dāng)調(diào)節(jié)變送器中的電位器或調(diào)節(jié)螺絲以恢復(fù)正常.6、流體正常流動時無顯示,總量計數(shù)器字?jǐn)?shù)不增加:檢查電源線、保險絲、功能選擇開關(guān)和信號線有無斷路或接觸不良; 檢查顯示儀內(nèi)部印刷版,接觸件等有無接觸不良;檢查檢測線圈;檢查傳感器內(nèi)部故障,上述1-3項檢查均確認(rèn)正常或已排除故障,但仍存在故障現(xiàn)象,說明故障在傳感器流通通道內(nèi)部,可檢查葉輪是否碰傳感器內(nèi)壁,有無異物卡住,軸和軸承有無雜物卡住或斷裂現(xiàn)象 . 解決辦法:用歐姆表排查故障點(diǎn);印刷板故障檢查可采用替換“備用版”法,換下故障板再作細(xì)致檢查;做好檢測線圈在傳感器表體上位置標(biāo)記,旋下檢測頭,用鐵片在檢測頭下快速移動,若計數(shù)器字?jǐn)?shù)不增加,則應(yīng)檢查線圈有無斷線和焊點(diǎn)脫焊;去除異物,并清洗或更換損壞零件,復(fù)原后氣吹或手撥動葉輪,應(yīng)無摩擦聲,更換軸承等零件后應(yīng)重新校驗,求得新的儀表系數(shù).7、 未作減小流量操作,但流量顯示卻逐漸下降:過濾器是否堵塞,若過濾器壓差增大,說明雜物已堵塞;流量傳感器管段上的閥門出現(xiàn)閥芯松動,閥門開度自動減少;傳感器葉輪受雜物阻礙或軸承間隙進(jìn)入異物,阻力增加而減速減慢. 解決辦法:消除過濾器;從閥門手輪是否調(diào)節(jié)有效判斷,確認(rèn)后再修理或更換 ;卸下傳感器清除,必要時重新校驗.8、 流體不流動,流量顯示不為零,或顯示值不穩(wěn):傳輸線屏蔽接地不良,外界干擾信號混入顯示儀輸入端;管道振動,葉輪隨之抖動,產(chǎn)生誤信號; 截止閥關(guān)閉不嚴(yán)泄露所致,實(shí)際上儀表顯示泄漏量;顯示儀內(nèi)部線路板之間或電子元件變質(zhì)損壞,產(chǎn)生的干擾 . 解決辦法:檢查屏蔽層,顯示儀端子是否良好接地;加固管線,或在傳感器前后加裝支架防止振動; 檢修或更換閥;采取“短路法”或逐項逐個檢查,判斷干擾源,查出故障點(diǎn).9、金屬管浮子流量計示值與經(jīng)驗評估值差異顯著:傳感器流通通道內(nèi)部故障如受流體腐蝕,磨損嚴(yán)重,雜物阻礙使葉輪旋轉(zhuǎn)失常,儀表系數(shù)變化葉片受腐蝕或沖擊,頂端變形,影響正常切割磁力線,檢測線圈輸出信號失常,儀表系數(shù)變化:流體溫度過高或過低,軸與軸承膨脹或收縮,間隙變化過大導(dǎo)致葉輪旋轉(zhuǎn)失常,儀表系數(shù)變化.傳感器背壓不足,出現(xiàn)氣穴,影響葉輪旋轉(zhuǎn)管道流動方面的原因,如未裝止回閥出現(xiàn)逆向流動旁通閥未關(guān)嚴(yán),有泄漏傳感器上游出現(xiàn)較大流速分布畸變:(如因上游閥未全開引起的)或出現(xiàn)脈動液體受溫度引起的粘度變化較大等;顯示儀內(nèi)部故障;檢測器中永磁材料元件時效失磁,磁性減弱到一定程度也會影響測量值;傳感器流過的實(shí)際流量已超出該傳感器規(guī)定的流量范圍. 解決辦法:查出故障原因,針對具體原因?qū)ふ覍Σ?更換失磁元件;更換合適的傳感器.為了使檢定合格的氣體渦輪流量計在現(xiàn)場正常運(yùn)行,需要注意以下幾方面的問題.1.天然氣介質(zhì)對渦輪流量計的影響1)在實(shí)際使用過程中,渦輪流量計經(jīng)常會出現(xiàn)臟污情況,從而影響流量計葉輪的轉(zhuǎn)動,如不進(jìn)行處理,就會影響流量計脈沖輸出.2)新生壁和上升直管段的表面變化發(fā)生變化的動態(tài)變化,從而影響了變化的軌跡和穩(wěn)定性.2.天氣條件對屏幕的影響, 由于浮游的存在,在彩虹彩虹的場合觀看使用,否則會降低同時,要準(zhǔn)確地測量氣量的峰值和介質(zhì)的壓力情況,正確確定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格. %Qmax80%Qmax(Qmax為美國最大的流量)之間.測量線性變差,手機(jī)達(dá)到用戶要求的精度.當(dāng)媒體工況流量大幅上漲時的80%Qmax時,很快就會看到的那段時間,看房和租賃的余量會影響到娛樂的使用壽命.3.渦輪流量計在安裝中的要求1)介質(zhì)流體流速分布不對稱和旋渦流是影響渦輪流量計測量精度的重要原因,要清除流速不對稱和旋渦流則需要在渦輪流量計前端有足夠長的直管段.2)渦輪流量計的安裝位置不能有激烈的機(jī)械震動和強(qiáng)的電磁干擾.3)渦輪流量計安裝時,密封墊不得突入管道中,流量計與管路軸線目測不得有明顯偏差.不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力.4帶機(jī)械讀數(shù)渦輪流量計的要求 有機(jī)械讀數(shù)帶修改儀的呼吸儀,除抄取標(biāo)情況以外,同時應(yīng)該及時比對基表讀數(shù)與上的工況是否一致,正常正常下情況是個別不應(yīng)該大的.5.拆卸流量計要求 工藝管道檢修時應(yīng)拆下流量計,然后用干凈的布把流量計兩端包好,防止污物,鐵屑等落入流量計將渦輪葉片損壞.6.氣體渦輪流量計的日常檢查要 注意保養(yǎng),以便長時間工作,應(yīng)加強(qiáng)儀表的運(yùn)行,葉輪監(jiān)測旋轉(zhuǎn),如異常聲音應(yīng)及時檢查維修保養(yǎng)品,應(yīng)注意保養(yǎng)嚴(yán)重或損壞損壞,維修、更換.1.制定氣體流量計定期清理表內(nèi)液體的制度 為保障旋進(jìn)旋渦流量計計量的準(zhǔn)確性,降低故障概率,在實(shí)際的運(yùn)行與使用過程中,要進(jìn)行計定期進(jìn)行流量計各個部件的清理,尤其是要清理氣體流量計內(nèi)的無關(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.及時更換氣體流量計漩渦發(fā)生體 漩渦發(fā)生體如果在使用的過程中出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象,同樣會影響計量精度.因此,這就要求在日常的維護(hù)過程中,需要定期進(jìn)行氣體流量計漩渦發(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,這些雜物會在流量計的運(yùn)行過程中對螺旋體產(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關(guān)的雜物,及時清理流量計螺旋體,避免其他雜質(zhì)、硬物造成的沖擊與損壞.3.現(xiàn)場進(jìn)行壓力系數(shù)調(diào)節(jié) 對每臺旋進(jìn)旋渦流量計而言,在出廠的過程中,都存在固定壓力與溫度系數(shù),如果在實(shí)際的計量過程中,額定壓力高于介質(zhì)壓力時,流量計的計量結(jié)果會與實(shí)際存在較大的偏差,甚至無法正常顯示.因此,在實(shí)際的計量工作中,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)計量器的管理 機(jī)械干擾是旋進(jìn)旋渦流量計最常見的故障,在實(shí)際的使用過程中,為了避免這些故障的出現(xiàn),相關(guān)人員需要加強(qiáng)對流量計的管理,在安裝的過程中,要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的安裝規(guī)范,保障流量計前后良好的固定性,在操作的過程中,避免出現(xiàn)各種不當(dāng)?shù)牟僮餍袨?1.電磁流量計在漿液中的特別安裝要求 首先，要對電磁流量計的特別安裝要求進(jìn)行分析，首先要了解此電磁流量計相對于其它一些流量計在特征方面有什么不同之處,電磁流量計的特點(diǎn)在于采用了法拉第的電磁感應(yīng)定律，測量方法主要以直接測量的方式進(jìn)行。并且，在測量結(jié)果上不受到流體密度、粘度、溫度以及壓力的影響，沒有阻流件與相應(yīng)的壓力損失,同樣也不會在高流速的情況下發(fā)生一些氣體腐蝕的現(xiàn)象。不過，由于在實(shí)際的安裴過程中沒有采用科學(xué)的安裝方法以及嚴(yán)格安裝電磁流量計的特別安裝要求,部分電磁流量計極易在實(shí)際的運(yùn)作中造成儀表測量誤差的出現(xiàn)，嚴(yán)重的還會造成儀表的損壞。在進(jìn)行電磁流量計的安裝過程中,需要嚴(yán)格按照安裝流程進(jìn)行操作，由于現(xiàn)場操作的復(fù)雜性,為了確保電磁流量計可以在運(yùn)行效果上達(dá)到一個較好的操作水平,可以進(jìn)行三臺以及電磁流量計的統(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)測量效果，同時延長流量計的前直管段的使用方式，以便解決加壓泵在工作過程中造成的脈動影響。2.電磁流量計使用方法建議 在單機(jī)進(jìn)行試車階段，需要嚴(yán)格安裝使用方式提示，禁止對電磁流量計進(jìn)行送電。氣化爐在停車后，需要對電磁流量計先進(jìn)行停電操作,然后再對其進(jìn)行清洗，主要足清洗其中的管線，避免因電磁流量計內(nèi)部的傳感器勵磁形成的磁場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)電磁流量計發(fā)生-些波動或干擾現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要對其原因進(jìn)行分析，主要的原因可以概括為如下幾個方面:第一為泵引發(fā)的波動因素，主要因為煤漿泵在某個工作時間內(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,但由于流量脈動的變化波動量也隨之發(fā)生了較大的變化。第二為煤漿引起的波動，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)。第三為電磁流量計輸出信號的尖脈沖千擾，因為煤漿含有的大顆粒金屬摩擦導(dǎo)致電極之間瞬間產(chǎn)生尖脈沖信號干擾，井且電磁流量計內(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.電磁流量計的特殊加工 在進(jìn)行電磁流量計的特殊加工過程中,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。對一些電磁流量計的碳化效果,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。針對鐵磁性質(zhì)的干擾，需要進(jìn)行水煤漿磁過濾操作，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,并定期對電磁流量計內(nèi)部進(jìn)行檢查與清理。針對電磁流量計的參數(shù)設(shè)定問題，不能按照最佳的安裝條件時測定的參數(shù)進(jìn)行，也不能犧牲靈敏度彌補(bǔ)脈動流造成的波動,建議整體的阻止時間不應(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)揮其計量參數(shù)的特長與優(yōu)勢。優(yōu)點(diǎn)：(1)熱式氣體質(zhì)量流量計可被測量的流體管道口徑范圍廣.能夠應(yīng)用在各種口徑的管道流量測量,從小、中口徑到特大口徑管道都可以,口徑可達(dá) 9000mm.(2)流速測量范圍廣.可測量 0.02m/s~480m/s 范圍內(nèi)的流體流速.(3)測溫范圍和耐壓范圍很寬.待測氣體的溫度高達(dá) 900℃,可用于各種高溫過程氣體的測量,最高可以在 70MPa 的壓力下進(jìn)行測試.測量過程中不需要溫度和壓力補(bǔ)償.所以在較大直徑管道、較小流速、微小流量、測量流量浮動范圍較大時,具有一定的優(yōu)勢.(4)可保證較高的測量精度.一般的熱式氣體質(zhì)量流量計都屬中等精度測量范圍,其中部分儀表,如插入式、電磁式,可以達(dá)到高精度測量.國外進(jìn)口的高精度儀表滿量程誤差可以達(dá)到±1%.(5)寬量程比.量程比可以達(dá)到 1000:1,且能保持精度要求.(6)可測量混合氣體.(7)機(jī)械設(shè)計簡單,容易安裝和調(diào)試,維修簡單,防振動.插入式只需要在管道上焊接法蘭盤即可,管段式只需要進(jìn)行管道轉(zhuǎn)接,安裝和操作方便.(8)不需要溫度和壓力補(bǔ)償.缺點(diǎn)：(1)響應(yīng)速率慢.由于熱式氣體質(zhì)量流量計是依靠傳熱原理設(shè)計,而熱量交換過程與加熱溫度探頭和流體的熱傳導(dǎo)效率密切相關(guān),需要一定的時間來完成換熱過程,一般的相應(yīng)時間為 2~5s；性能優(yōu)越的流量計響應(yīng)時間為 0.5s；甚至有些響應(yīng)時間更慢.(2)精度易受流體組分影響.當(dāng)被測流體為混合氣體時,由于混合氣體組分的變化,氣體密度,粘度,熱導(dǎo)率都會受到直接影響,使測量值發(fā)生較大誤差而導(dǎo)致最后的流量計算結(jié)果產(chǎn)生誤差.(3)在小流量測量中,熱源探頭的溫度高于流體溫度,導(dǎo)致熱源探頭向流體傳導(dǎo)熱量,影響流體和熱源探頭的溫度差,影響測量精度. 智能金屬管浮子流量計的軟件設(shè)計采用模塊化編程結(jié)構(gòu)，主要包括三個部分:輸入模塊、控制模塊、輸出模塊。所有程序代碼均采用C語言編寫。 輸入模塊主要包括數(shù)據(jù)采集、濾波、溫度補(bǔ)償、非線性補(bǔ)償和數(shù)值計算等，總體采用定時器中斷方式，程序流程圖如圖2所示。輸入模塊中的非線性補(bǔ)償程序采用分段線性擬合的方式來實(shí)現(xiàn)。通過采集9組或11組流量信號，作為擬合直線的端點(diǎn)，當(dāng)前采樣值按數(shù)據(jù)大小得到擬合曲線段的斜率和初始數(shù)據(jù)，代入擬合方程即可得到修正后的流量數(shù)據(jù)。 控制模塊包括鍵盤處理程序和看門狗程序，鍵盤處理功能是通過中斷方式設(shè)置標(biāo)志位在置入?yún)?shù)子程序中實(shí)現(xiàn)的。金屬管浮子流量計在通過總線組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn).上位機(jī)組態(tài)調(diào)試的同時，通過鍵盤，可以就地調(diào)試。 輸出模塊包括顯示程序和通信中斷服務(wù)程序。通信中斷服務(wù)程序流程圖如圖3所示。 渦街流量計與流體密度無關(guān),在測流量時,考慮氣體或蒸汽溫度、壓力變化對密度的影響,需不需要進(jìn)行密度、溫度壓力補(bǔ)償,從以下幾個方面進(jìn)行探討。(1)測量介質(zhì)為液體,且流量以質(zhì)量流量表示。由于測液體流量時,流量指示一般為質(zhì)量或重量流量,漩渦流量計由漩渦頻率-流速-體流量X密度=質(zhì)量流量,當(dāng)指示值以質(zhì)量流量表示時,刻度系數(shù)中包含密度的因素,所以密度變化對指示值有影響,必須進(jìn)行密度修正。(2)測量介質(zhì)為氣體,且以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積表.示。 氣體流量一般習(xí)慣均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積表示,刻度為Nm³/h,但工作時由漩渦頻率→流速→工作狀態(tài)體積再折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積。作為一臺漩渦流量計,一旦折算系數(shù)確定了,那么流體只有處在一個工作壓力、溫度下流量指示值才準(zhǔn)確,這個溫度就是設(shè)計溫度，這個壓力就是設(shè)計壓力。一旦工作條件偏離了設(shè)計值也會帶來誤差,所以必須考慮溫度、壓力補(bǔ)償,但不考慮密度補(bǔ)償。(3)測量介質(zhì)為氣體,且以質(zhì)量流量表示。 對漩渦流量計,由漩渦頻率→疏速→工作狀態(tài)體積流量→設(shè)計狀態(tài)體積流量→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量,再乘以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的密度而得到質(zhì)量流量。 顯然,以質(zhì)量流量表示的漩渦流量計,必須進(jìn)行氣體組成變化帶來的密度變化的修正,同時工況變化，又增加一個由工作狀態(tài)折算到設(shè)計狀態(tài)的折算系數(shù)。這個折算系數(shù)是動態(tài)的,也就是溫度、壓力補(bǔ)償問題。經(jīng)過以上分析得出以下結(jié)論:(1)無論測氣體或液體，若渦街流量計流量以工作狀態(tài)體積流量表示時,沒有密度及溫度、壓力補(bǔ)償問題。(2)無論測氣體、蒸汽或液體流量,以質(zhì)量流量表示時,液體一般溫度變化范圍大,流體密度變化均需進(jìn)行密度修正,對氣體過熱蒸汽還需進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。(3)以標(biāo)準(zhǔn)體積流量表示時,流量計必須進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償,無需進(jìn)行氣體密度補(bǔ)償。根據(jù)流量計設(shè)計要實(shí)現(xiàn)的功能，智能金屬管浮子流量計的硬件系統(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(jìn)行簡要介紹。(1)信號采集模塊：此模塊用來實(shí)現(xiàn)信號采集功能，系統(tǒng)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(dāng)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(zhǔn)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(shè)計中要實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)信號的放大、濾波以及A/D轉(zhuǎn)換。此外，系統(tǒng)中采用微控制器MSP430F149對采集信號進(jìn)行計算、補(bǔ)償，線性化等智能化處理。(3)輸出及顯示模塊：設(shè)計中使用E2PR0M保存累積流量值以及儀表參數(shù)值，并將流量信號轉(zhuǎn)換為4?20mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。同時，使用LCD實(shí)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(jié)果通過CAN總線傳送給上位機(jī)顯示。德國VSEEF4流量計制造1.空間電磁波干擾及改進(jìn) 電磁流量計用于測量實(shí)踐的過程中,轉(zhuǎn)換器與傳感器間如果存在較長的電纜,同時周邊有較強(qiáng)電磁干擾的情況存在,此時由于電纜的存在,干擾信號會被引入進(jìn)去,最終會有共模干擾現(xiàn)象形成,導(dǎo)致流量計發(fā)生非線性、顯著失真或大幅度晃動等諸多情況,測量的準(zhǔn)確性也會因此大打折扣.面對此類誤差引發(fā)的原因來看,可根據(jù)下述措施進(jìn)行解決：(1)在電磁流量計安裝中,需要深入分析周邊環(huán)境,保證電磁流量計原理強(qiáng)磁場.(2)盡量將電纜長度控制在適宜范圍內(nèi),并落實(shí)相關(guān)屏蔽措施,如將電纜傳入接地鋼管中,避免電源線與電纜傳入同一根管.(3)選擇與要求相符合的屏蔽電纜,同樣能將電磁波構(gòu)成的干擾有效降低.2.連接電纜問題及改進(jìn) 電磁流量計是通過特定電纜、轉(zhuǎn)換器和傳感器組成的系統(tǒng),因此電纜長度、屏蔽層數(shù)、導(dǎo)體橫截面積、絕緣情況及分布電容等都會對其測量結(jié)果構(gòu)成影響,甚至還會對電磁流量計的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾.所以,在安裝電磁流量計時不但需要參照導(dǎo)體橫截面積、屏蔽層數(shù)、待測液體電導(dǎo)率及分布電容等確定電纜長度,同時也要將電纜中間接頭的情況規(guī)避,并妥善處理末端,保障能夠?qū)崿F(xiàn)良好連接.此外,也要保障所用電纜符合標(biāo)準(zhǔn)要求.3.測量管內(nèi)存在著層及改進(jìn) 以電磁流量計應(yīng)用對象為根據(jù),其多以測量非清潔流體為主,倘若實(shí)際測量中有一定量沉淀物等物質(zhì)存在于非清潔流體內(nèi)部,電磁流量計的正常使用及測量也必然會遭受影響,如污染電磁流量計管道、電極表面,最終引發(fā)測量誤差.面對此類誤差引發(fā)原因,相關(guān)人員在日常工作中應(yīng)當(dāng)做好電磁流量計定期清洗工作,同時適當(dāng)將流速提升.此外,在襯里材料的選擇中,可選擇聚四氯乙烯.4.電極選擇、液體流速問題及改進(jìn) 電磁流量計實(shí)際應(yīng)用中,其電極和內(nèi)部材料會直接接觸待測液體,所以在選擇電極和襯里材料時,都應(yīng)當(dāng)以待測液體為根據(jù)合理進(jìn)行.結(jié)合待測液體性質(zhì)完成襯里材料特性的確定,并在實(shí)際測量中圍繞測量溫度展開嚴(yán)格控制,避免由于襯里材料選擇不合理或溫度控制力度不足而導(dǎo)致襯里材料受磨損或變形等情況,進(jìn)而導(dǎo)致附著速度加快、增大測量誤差發(fā)生率.針對此類情況,在應(yīng)用電磁流量計時,在突出襯里材料選擇針對性的同時,也需要合理選擇電極,并妥善控制液體流速,保障處于合理范圍.5.測量液體呈現(xiàn)不對稱狀態(tài)及改進(jìn) 應(yīng)用電磁流量計測量相關(guān)液體的流量時,待測液體如果有不對稱狀態(tài)出現(xiàn),必然會引起測量誤差的情況.液體非對稱狀態(tài)通常在單一的漩渦流或沿管線軸線的直線流等兩種流動組合方面得到表現(xiàn).該情況下,管道截面的積分為液體體積流量.上游直管段如果存在不足,一般情況下可結(jié)合流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)流量,控制上下游一定范圍內(nèi)流量計內(nèi)徑與管道內(nèi)徑之間具備相同的數(shù)值,確保上游直管段充足.6.電極與勵磁線圈對稱性問題及改進(jìn) 在加工制造電磁流量計磁力線圈及電極時,有著嚴(yán)格對稱的要求.倘若有不對稱的情況出現(xiàn),必然會引起不對稱偏差,進(jìn)而對測量結(jié)果構(gòu)成影響,最終也就會有測量誤差的情況出現(xiàn).同時,在安裝電磁流量計時,也嚴(yán)格要求了安裝地點(diǎn)的振動,如一體型電磁流量計的安裝,需要在振動小的場所內(nèi),如果振動超出了標(biāo)準(zhǔn)就會有誤差出現(xiàn)在測量中,甚至還會對儀表的正常工作構(gòu)成影響.所以,相關(guān)人員在實(shí)際安裝前,需要對待安裝位置振動展開嚴(yán)密測量,保障與安裝標(biāo)準(zhǔn)相符合.電磁流量計的特點(diǎn) 電磁流量計的原理決定了其具備如下特點(diǎn):1.傳感器內(nèi)既沒有葉輪，也沒有旋渦發(fā)生體和探頭，因而也就從根本.上避免了回收水中的雜物、泥沙等對葉輪的纏、卡及對旋渦發(fā)生體和探頭的包圍等因素造成的計量不準(zhǔn)或計量停止的現(xiàn)象。2.測量不受被測液體的密度、粘度、溫度、壓力和導(dǎo)電率變化的影響,.所以特別適用于尾礦回收水這種泥沙濃度隨回收水t多少而變化的液體的測量。3.傳感器電極結(jié)構(gòu)多樣化，可根據(jù)不同的應(yīng)用條件選擇叮拆卸式、固定式和刮刀式電極，特別是刮刀式電極，可在不停被測介質(zhì)的情況下對電極進(jìn)行清理，應(yīng)用起來非常方便.4.安裝方便，可水平、垂直或傾斜任意角度安裝，對下游直管段要求較低，且襯里和電極有多種材料可供選擇，所以有耐腐蝕和耐磨等特點(diǎn)。5.儀表采用了:態(tài)方波勵磁技術(shù)，先進(jìn)的小信號處理技術(shù)和軟件技術(shù)，抗干擾性能強(qiáng)，精度穩(wěn)定可靠。6.儀表不能測址氣體、油品、有機(jī)溶劑等不導(dǎo)電介質(zhì)。電磁流量計應(yīng)用與效果我們在安裝使用過程中,除了滿足常規(guī)的要求外,著重強(qiáng)調(diào)了如下幾點(diǎn):1.選擇的安裝地點(diǎn)保證了電磁流量計在計量時傳感器內(nèi)時刻注滿介質(zhì)，且上游有5D,下游有2D以上的直管段,有足夠的安裝檢修空間;2.安裝流量計時做了面積約2m²的接地網(wǎng),.接地網(wǎng)離地面要有足夠的深度，并在掩埋接地網(wǎng)時撒了部分工業(yè)用NaCI以確保傳感器接地電阻小于102;3.由于安裝地點(diǎn)離電機(jī)和配電盤較近,為防止電磁干擾,我們把整個一體式流量計用鐵箱全部罩住進(jìn)行了屏蔽，并將屏蔽鐵箱單獨(dú)可靠接地(抄讀數(shù)字時打開鐵箱讀數(shù));4.在使用過程中,每半年清理一次傳感器電極,以防止上面的污垢影響信號的輸出。熱式氣體質(zhì)量流量計是利用傳熱原理,即流動中的流體與熱源(流體中加熱的物質(zhì)或測量管外加熱體)之間熱量交換關(guān)系來測量流量的儀表，目前主要用于測量氣體。熱式流量儀表用得最多有兩類，一是利用流動流體傳遞熱量改變測量管壁溫度分布的熱傳導(dǎo)分布效應(yīng)的熱分布式流量計，曾稱量熱式TMF;另外--類是利用熱消散(冷卻)效應(yīng)的金氏定律TMF又由于結(jié)構(gòu)上檢測元件伸入測量管內(nèi),也稱插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量計算如下: 如圖所示，插入式熱式氣體質(zhì)量流量計由兩個電阻溫度計組成傳感器，一個測溫探頭，感受流體溫度T2另一個電阻溫度計由電路加熱到溫度T1用來測量流體帶走的熱量變化，亦稱測速探頭。T1高于T2。并保持△T恒定,即△T=T1-T2。當(dāng)流體流經(jīng)傳感器時，由于測速探頭的自身溫度T1高于測溫探頭感受的溫度即流體溫度T2,流體便帶走了測速探頭上的一部分熱量(高溫向低溫傳遞)，使T1下降。電路為保持△T恒定，便增加對測速探頭的加熱功率，使△T=T1-T2恒定。流體帶走測速探頭.上多少熱量，電路便增加相應(yīng)數(shù)量的電功率，兩者之間存在著一個函數(shù)關(guān)系"。設(shè)對測速探頭的加熱功率為P1，流體的質(zhì)量流量為Q,則根據(jù)流體流過測速探頭時所帶走的熱量與對測速探頭的加熱功率相對應(yīng)的原理，得到下列關(guān)系式: 式(1)中，PocQ 因此，可以通過測量加熱功率P,來測量帶走這部分熱量的流體的質(zhì)量流量。由于帶走著部分熱量的是流體的分子，所以，測速探頭直接測量的是流體的質(zhì)量流速pv,此時，只要乘上管道的橫截面積，就可以得到流體的質(zhì)量流量了。由于氣體流過探頭時帶走熱量和氣體的質(zhì)量流量成比例關(guān)系,也和探頭間溫差有關(guān)，流量越大，兩探頭之間溫差越小，氣體質(zhì)量流量與溫差之間的聯(lián)系通過質(zhì)量流速ρv建立"。 式中:Qm-質(zhì)量流量，kg/s; Kv-測量頭儀表系數(shù); a-速度分布系數(shù); B一阻塞系數(shù); x-干擾系數(shù); A-儀表表體(測量管道)的內(nèi)橫截面積，m² ρv一質(zhì)量流速，kg/(m²·S)。 基于_上述原理，對于大管徑的流量測量來說,雖無相應(yīng)的大管徑標(biāo)定裝置來對流量計進(jìn)行標(biāo)定，但只要在標(biāo)準(zhǔn)口徑的標(biāo)定裝置.上測定相應(yīng)的質(zhì)量流速，也就可方便地測量出大管徑中流體的質(zhì)量流量了。 由熱式氣體質(zhì)量流量計中于兩個傳感器都是用性能穩(wěn)定的金屬鉑材料通過特殊工藝密封在316L不銹鋼管或抗酸、堿腐蝕的K2760哈氏合金或鉑套管中制成，因此極為堅固,并不會污染被測流體或受被測流體污染，且其抗腐蝕性能相當(dāng)好。德國VSEEF4流量計制造1.空間電磁波干擾及改進(jìn) 電磁流量計用于測量實(shí)踐的過程中,轉(zhuǎn)換器與傳感器間如果存在較長的電纜,同時周邊有較強(qiáng)電磁干擾的情況存在,此時由于電纜的存在,干擾信號會被引入進(jìn)去,最終會有共模干擾現(xiàn)象形成,導(dǎo)致流量計發(fā)生非線性、顯著失真或大幅度晃動等諸多情況,測量的準(zhǔn)確性也會因此大打折扣.面對此類誤差引發(fā)的原因來看,可根據(jù)下述措施進(jìn)行解決：(1)在電磁流量計安裝中,需要深入分析周邊環(huán)境,保證電磁流量計原理強(qiáng)磁場.(2)盡量將電纜長度控制在適宜范圍內(nèi),并落實(shí)相關(guān)屏蔽措施,如將電纜傳入接地鋼管中,避免電源線與電纜傳入同一根管.(3)選擇與要求相符合的屏蔽電纜,同樣能將電磁波構(gòu)成的干擾有效降低.2.連接電纜問題及改進(jìn) 電磁流量計是通過特定電纜、轉(zhuǎn)換器和傳感器組成的系統(tǒng),因此電纜長度、屏蔽層數(shù)、導(dǎo)體橫截面積、絕緣情況及分布電容等都會對其測量結(jié)果構(gòu)成影響,甚至還會對電磁流量計的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾.所以,在安裝電磁流量計時不但需要參照導(dǎo)體橫截面積、屏蔽層數(shù)、待測液體電導(dǎo)率及分布電容等確定電纜長度,同時也要將電纜中間接頭的情況規(guī)避,并妥善處理末端,保障能夠?qū)崿F(xiàn)良好連接.此外,也要保障所用電纜符合標(biāo)準(zhǔn)要求.3.測量管內(nèi)存在著層及改進(jìn) 以電磁流量計應(yīng)用對象為根據(jù),其多以測量非清潔流體為主,倘若實(shí)際測量中有一定量沉淀物等物質(zhì)存在于非清潔流體內(nèi)部,電磁流量計的正常使用及測量也必然會遭受影響,如污染電磁流量計管道、電極表面,最終引發(fā)測量誤差.面對此類誤差引發(fā)原因,相關(guān)人員在日常工作中應(yīng)當(dāng)做好電磁流量計定期清洗工作,同時適當(dāng)將流速提升.此外,在襯里材料的選擇中,可選擇聚四氯乙烯.4.電極選擇、液體流速問題及改進(jìn) 電磁流量計實(shí)際應(yīng)用中,其電極和內(nèi)部材料會直接接觸待測液體,所以在選擇電極和襯里材料時,都應(yīng)當(dāng)以待測液體為根據(jù)合理進(jìn)行.結(jié)合待測液體性質(zhì)完成襯里材料特性的確定,并在實(shí)際測量中圍繞測量溫度展開嚴(yán)格控制,避免由于襯里材料選擇不合理或溫度控制力度不足而導(dǎo)致襯里材料受磨損或變形等情況,進(jìn)而導(dǎo)致附著速度加快、增大測量誤差發(fā)生率.針對此類情況,在應(yīng)用電磁流量計時,在突出襯里材料選擇針對性的同時,也需要合理選擇電極,并妥善控制液體流速,保障處于合理范圍.5.測量液體呈現(xiàn)不對稱狀態(tài)及改進(jìn) 應(yīng)用電磁流量計測量相關(guān)液體的流量時,待測液體如果有不對稱狀態(tài)出現(xiàn),必然會引起測量誤差的情況.液體非對稱狀態(tài)通常在單一的漩渦流或沿管線軸線的直線流等兩種流動組合方面得到表現(xiàn).該情況下,管道截面的積分為液體體積流量.上游直管段如果存在不足,一般情況下可結(jié)合流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)流量,控制上下游一定范圍內(nèi)流量計內(nèi)徑與管道內(nèi)徑之間具備相同的數(shù)值,確保上游直管段充足.6.電極與勵磁線圈對稱性問題及改進(jìn) 在加工制造電磁流量計磁力線圈及電極時,有著嚴(yán)格對稱的要求.倘若有不對稱的情況出現(xiàn),必然會引起不對稱偏差,進(jìn)而對測量結(jié)果構(gòu)成影響,最終也就會有測量誤差的情況出現(xiàn).同時,在安裝電磁流量計時,也嚴(yán)格要求了安裝地點(diǎn)的振動,如一體型電磁流量計的安裝,需要在振動小的場所內(nèi),如果振動超出了標(biāo)準(zhǔn)就會有誤差出現(xiàn)在測量中,甚至還會對儀表的正常工作構(gòu)成影響.所以,相關(guān)人員在實(shí)際安裝前,需要對待安裝位置振動展開嚴(yán)密測量,保障與安裝標(biāo)準(zhǔn)相符合.電磁流量計在設(shè)定狀態(tài)下(如何進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)請參照前述操作),用▲或▼鍵上下翻屏查找,直到屏幕出現(xiàn)空管報警允許字樣,按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)進(jìn)入空管報警允許設(shè)置,用▲鍵在允許、禁止選項中選擇允許按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)用▲鍵選擇空管報警閾值設(shè)置,按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)進(jìn)入空管報警閾值設(shè)置,輸入空管報警閾值,按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn),按▲鍵選擇空管量程修正設(shè)置,按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)進(jìn)入空管量程修正設(shè)置,輸入空管量程修正值,按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)返回。若按右鍵確認(rèn)鍵不放持續(xù)3秒鐘則直接返回到顯示狀態(tài),若要繼續(xù)設(shè)定其它參數(shù)按▲鍵。注①當(dāng)儀表檢測空管狀態(tài),此時又設(shè)置為空管報警允許則會將儀表輸出和顯示全部置為0②空管報警閾值設(shè)置是選擇空管報警靈敏度范圍的,最大閾值可設(shè)為999.9%超過該值意味著空管③空管量程修正是為測量相對電導(dǎo)率而用的,在傳感器充滿液體情況下,修正系數(shù)使電導(dǎo)比為一個確定值,該值范圍為0~3.999例如,被測液體是水,其電導(dǎo)率約為100us/cm,修正系數(shù)可設(shè)為1空管報警閾值設(shè)置小于999.9%;當(dāng)被測液體為酸堿鹽其電導(dǎo)率大于100us/cm修正系數(shù)可設(shè)為小于1空管報警閾值設(shè)置小于999.9%,當(dāng)被測液體電導(dǎo)率小于水的電導(dǎo)率時,修正系數(shù)可設(shè)為大于1空管報警閾值設(shè)置小于999.9%;這樣才不會出現(xiàn)誤報警。假若出現(xiàn)誤報警可參照上述重新設(shè)置修正系數(shù)和空管報警閾值④報警提示:分體式電磁流量計在顯示屏中間用空管字樣表示,一體式在顯示屏右上角用!表示。⑤若對空管量程修值和空管報警閾值不清楚最好選擇空管報警關(guān)閉。電磁流量計在結(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出感應(yīng)電壓信號，也即是流量信號，經(jīng)過信號傳輸線送給轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器部分主要起到處理流量信號，轉(zhuǎn)換成可供顯示儀、記錄儀、計算機(jī)等處理的標(biāo)準(zhǔn)電信號。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示?！ ‰姶帕髁坑媯鞲衅魍ㄟ^兩端法蘭，將它與被測流體所在的管道連接，安裝在測量管道上。它是電磁流量計流量測量部分，在設(shè)計過程中，它應(yīng)滿足如下作用：（1）能夠?qū)⒘髁啃盘栟D(zhuǎn)換成電壓信號；（2）通過對轉(zhuǎn)換器合理的設(shè)計，使無可避免的干擾所帶來的不利影響減少到最小程度，最大程度的提高流量信號的信噪比；（3）在選擇材料方面，盡量能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求，包括工業(yè)環(huán)境和電氣屬性等等。 電磁流量計轉(zhuǎn)換器不僅僅給電磁流量計提供勵磁電流，而且能夠接收傳感器測量的感應(yīng)電動勢信號，將該信號濾波、放大并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號，以能夠在顯示儀表、控制儀表和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對流量的遠(yuǎn)距離調(diào)控、監(jiān)測、計算。 電磁流量計原型樣機(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)注出每一個元件的編號與位置，如圖4-2所示，并作出了測量管道的三視圖。權(quán)函數(shù)求解系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計主要對管道、電極、勵磁線圈進(jìn)行設(shè)計，因為這三個方面的選材與設(shè)計直接決定了電磁流量計測量系統(tǒng)的精確度，影響到權(quán)函數(shù)的實(shí)驗求解結(jié)果，同時在對管道、電極和勵磁線圈設(shè)計時，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)驗求解驗證仿真求解的目的。
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