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德国VSEAHM01-2S G1/8N流量计办事处同时我们还经营:1、精确度 一般说来,选用涡轮流量计主要是看中其高精确度。目前涡轮流量计的精确度大致为液体:国际市场为±0.15%R,±0.2%R,±0.5%R和±1%R,国内定型产品为±0.5%R和±1%R;气体:国际市场为±0.5%R和±1%R,国内为±1%R和±1.5%R,以上精确度指范围度为6:1或10:1。精确度除与本身产品质量有关外,还与使用条件密切相关。 若缩小范围度可提高精确度;特别是作为标准表法流量标准装置的标准流量计,若定点使用,精确度可大为提高。 流量计精确度愈高,对现场使用条件的变化就越敏感,要想保持其高精度,需要对仪表系数特别的处理。一种处理方法就是所谓仪表系数浮动处理法。即由现场以下条件实时进行处理:a)粘度受温度的影响;b)密度受压力、温度的影响;c)传感器信号冗余(一台传感器输出二个信号,监视其比值;d)系数的长期稳定性(采取控制图确定)等。 对于贸易储运交接计量,常配备在线校验装置,以便定期进行校验。 生产厂使用说明书列举的仪表精确度为基本误差,现场应估算附加误差,现场误差应为两者的合成。2、流量范围的选择 涡轮流量计的流量范围的选择对其精确度及使用期限有较大的影响。一般在工作时最大流量相应的转速不宜过高。使用状况分连续工作和间歇工作两种,连续工作是指每天工作时间超过8小时,间歇工作是每天工作时间少于8小时。对于连续工作最大流量应选在仪表上限流量的较低处,而间歇工作可选在较高处。一般连续工作是将实际最大流量乘以1.4作为流量范围的上限流量,而间歇工作则乘以1.3。 如果仪表口径与工艺管道通径不一致时,则应以异径管和等径直管改装管道。 对于流速偏低的工艺管道,最小流量成为选择仪表口径首先要考虑的问题,通常以实际最小流量乘以0.8作为流量范围的下限流量,使其留有一定的裕量。若配有分段线性化功能的显示仪,在传感器流量下限值不能满足实际最小流量时,应要求生产厂在实际最小流量及其附近进行流量校验,将测得的仪表系数输入显示仪,这样就能既降低仪表的流量下限值,还能保持测量的精确度。3、精确度等级 对于仪表精确度等级的要求要慎重,应该从经济角度来考虑,例如大口径输油(输气)管线的贸易结算仪表,经济上关系重大,在仪表上多投入是合算的。至于输送量不大或作为过程控制用只需中等精度水平即可,切忌盲目追求高精度。本安型防爆传感器适配安全栅型号及制造厂,核查防爆等级及批准文号等。若要显示质量流量(或标准状态下体积流量)要选配压力、温度传感器或密度仪表。涡轮流量计显示仪现已由以微处理器为基础可与上位计算机进行通信的流量计计算机所包括,该仪表在仪表功能及使用范围等都远超过老式涡轮流量显示仪。目前作为贸易计量的各类型流量计都趋向于配有直读式显示装置。不但有总量计量的显示,还可附加补偿器(一台功能齐全的流量计算机)输出远传信号。4、对流体的要求 对流体的要求为洁净(或基本洁净)、单相或低粘度的,常用流体举例如下:一般流体,包括水、空气、氧气、高压氢气、牛奶、咖啡等;石油化工类:汽油、轻油、喷气燃料、轻柴油、石脑油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化气、二氧化碳及天然气;化学溶液类:氨水、甲醇、盐水等;有机液体:酒精、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等;无机液:甲醛、酢酸、苛性钠、二硫化碳等。对于腐蚀性介质,使用材质选择要注意,含杂质多及磨蚀性介质不推荐使用。5、对液体粘度的要求 液体涡轮流量计为粘度敏感的流量计,当液体粘度增大时,仪表系数的线性区变窄,下限流量增大,当粘度增加到一定数值时,甚至无线性区域。螺旋叶片的情况比直叶片要好的多。 对于液体,通常用水校验传感器,当精度为0.5级时,可在5×10-6mm2/s以下的液体而不必考虑粘度的影响。当流体粘度高于5×10-6mm2/s时,可用相当粘度的液体校验而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施来补偿粘度的影响。如缩小使用范围度,提高流量下线值或仪表系数乘以雷诺数修正系数等。 粘度对仪表系数的影响与传感器结构类型及参数口径大小等有关。有几种粘度对仪表系数影响的表示方法:仪表系数与雷诺数的关系,在几种粘度下,仪表系数与输出频率的关系和仪表系数与输出频率除以运动年度的比值的关系等等。这些资料有的生产厂准备有,但并非所有的生产厂都有这些资料。6、对气体密度的要求 气体涡轮流量计主要考虑流体密度对仪表系数的影响,密度的影响主要在低流量区域,如图14所示。密度的增大(即压力增大)使特性曲线直线部分向下限流量区域拓展,传感器的范围度扩大,线性度改善。若气体涡轮流量计在常压的空气中校验使用时被测介质工作压力不一样,其下限流量由下式计算qvmin,qvamin-分别为压力p和压力pa(101.325kPa)下被测介质和空气的体积流量下限值,m3/h;p,pa-分别为工作压力(绝压)和大气压(101.325kPa),kPa;d-被测介质的相对密度,无量纲。7、体积流量换算到质量流量 涡轮流量计测量的是实际体积流量,无论物料平衡或能源计量,介须测量介质流量(即标准状态下的体积流量),这是应由下式进行换算 式中 qv,qvn-分别为工作状态和标准状态下的体积流量,m3/h;p,T,Z-分别为工作状态下绝对压力(Pa),热力学温度(K)和气体压缩系数;pn,Tn,Zn-分别为标准状态下绝对压力(Pa),热力学温度(K)和气体压缩系数;8、不宜选用涡轮流量计的场所含杂质多的流体,如循环冷却水、河水、排污水、燃油等;流量急剧变化的场所,如锅炉供水系统、有空气锤的供气系统等;测量液体时,管道压力不高而流量又较大,仪表下游侧压力可能接近饱和蒸汽压,有产生气穴的危险,如液氨从高位槽靠位能自由流出,在排放口处就不宜安装;电焊机、电动机、有触点的继电器等的附近,存在严重电磁干扰的场所;上下游直管段长度严重不足,如轮船的机舱内;锅炉自动供水系统如频繁地起泵和停泵,对叶轮造成冲击,使传感器很快损坏;有腐蚀性或磨蚀性介质选型时应慎重,宜与制造厂联系咨询。9、经济性 选用涡轮流量计用于高精确度场合,其经济因素应多方面考虑。仪表的购置费只是费用的一部分,还应考虑以下几方面的开支:安装用辅助设备费(如消气器、过滤器等)或旁路支管包括阀门等;校验费,为了保持高精度必须经常校验,甚至在现场安装一套在线校验装置,其费用相当可观;维护费,涡轮流量计的易损件更换用,他是保持高性能必需的。电磁流量计有着广泛应用,但是电磁流量计在使用过程中有很多因素会影响电磁流量计的测量结果不准确。结合实践经验,本文将导致电磁流量计产生故障的原因概括为:管内液体未充满、液体中含有固相、因材质与被测介质不匹配而引发的故障、因人为因素造成的故障等。1.管内液体未充满 管内液体未充满是导致电磁流量计产生误差的重要原因。导致管内液体未充满的原因有多种,比较常见的是背压不足或流量传感器安装位置不良,同时,管内液体未充满程度不同,其故障表现也有所不同,具体言之,若只有少量气体在水管管道中呈分层流或波状流,则故障现象表现为误差增加,即流量测量值与实际值不符;若流动状态呈现为气泡流或塞状流,除测量值与实际值不符外,还会因气相瞬间遮盖电表面而出现输出晃动等。因此,多种误差表现均指向管内液体未充满,在实践过程中,要正确辨别不同现象,理清其产生的实质原因。2.液体中含有固相 液体中含有固相,即:液体中含有粉状、颗粒或纤维等固体,液体中一旦含有固相便会导致多种故障产生:浆液噪声;电极表面玷污;导电沉积层或绝缘沉积层覆盖电极或衬里;衬里被磨损或被沉积物覆盖,流通截面积缩小等。3.因材质与被测介质不匹配而引发的故障 因材质与被测介质不匹配而引发故障的电磁流量计与介质接触的零部件有电与接地环,匹配失当除耐腐蚀问题外,主要是电表面效应。1.Modbus通讯协议概述 Modbus协议是应用于金属管浮子流量计电子控制器上的一种通用协议。通过此协议,控制器相互之间控制器经由网络(例如以太网)和其他设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控,减少了人力成本,提高了生产效率。 Modbus协议采用主从工作方式,允许一台主机和多台从机通信,每台从机地址由用户设定,地址范围为1~255。通信采用命令,应答方式,每一-种命:令帧都对应一-个应答帧。命令帧由主机发出,所有从机都将收到报文,但只有被寻址的从机才会响应命令,返回相应的应答帧。如果命令帧中寻址地址为0,则视为全局广播,所有从机把它当一条命令执行,不返回应答帧。 2.Modbus网络通讯传输模式 Modbus网络通讯可以设置为两种传输模式:ASCII模式或RTU(RenoteTeminalUnit)模式。笔者介绍的流量计采用的是RTU模式。RTU模式主要优点是:在同样的波特率下可比ASCII方式传送更多的数据。 RTU模式中字节的格式如下: 编码系统:8位二进制,十六进制0-9,A-F。 数据位:1个起始位;8个数据位;奇/偶校验时1个停止位,无奇偶校验时2个停止位。 错误校验区:循环冗余校验(CRC)。 开始和终止都需要至少35个字符时间的停顿间隔。 3.Modbus功能码 Modbus定义的功能代码范围为1~127,不同功能的设备往往只使用其中的一部分。在主机要求传输中,功能代码告诉从机要执行一一个什么动作。在从机响应传输中,如果从机发送的功能代码与主机发送的功能代码相同,则表明从机已执行所要求的功能;如果不同则表明从机没有执行所要求的功能,返回了一个错误信息。 金属管浮子流量计设计在通讯过程中用03H(读取内部寄存内容和10H(刷新多个寄存器内容)两个功能。 气体涡轮流量计中涡轮结构有焊接式和整体式,焊接式涡轮将叶片和轮毂焊接,整体式涡轮利用先进的CAD/CAM技术和数控加工技术直接加工成型。叶片型式主要有平板式和螺旋式,平板式叶片主.要应用于大外径焊接式涡轮,而螺旋式叶片应用较为广泛;材料主要有铝合金和不锈钢,铝合金与不锈钢相比具有自重较轻,工艺性好等特点;涡轮平均直径受流量计流通管径即型号的限制,可作为定参数处理;叶片数量选取主要考虑重叠度对仪表性能的影响,---般取13~20;叶片角度直接影响气体介质.对其产生驱动转矩的大小,气体介质对涡轮的驱动转矩公式为 式中:Td为驱动力矩,N.m;fd为周向驱动力,N;u1为介质入口速度,m/s;ɷ为涡轮角速度,rad/s。 综上述所述,采用整体式叶轮结构,螺旋型叶片,叶片数量为20。对于螺旋型叶片,需要确定叶片的螺旋角,根据式(2),要得到最大推动力矩,叶片螺旋角应为45°,但力矩公式是根据叶栅绕流计算得到,难免会和实际工况有所偏差。参考常用叶片角度,选取35°.45°和55°螺旋升角涡轮作为实验对象,气体涡轮流量计涡轮结构参数如图2所示。电磁流量计中通常采用两类基本的励磁波形,一种是方波,另一种是正弦波。在正弦波励磁模式下,可以有效的降低流体介质对电极的极化作用,能直接波。在正弦波励磁模式下,可以有效的降低流体介质对电极的极化作用,能直接测量管道产生巨大的涡流损耗和磁滞损耗,同时也给测量带来由电磁感应引起的同相和正交干扰。在方波励磁模式下,由于电极会出现极化现象,导致采集的感应电压信号不够准确。方波励磁模式中,在测量非导电液体时,相对较高的励磁频率,比如10Hz到200Hz,可以用来获得好的动态特性或者获得合理的信噪比,但是这种励磁方式有一个严重的问题,其变压器效应会引起流量计的零点漂移并影响测量精度。 为了避免以上极化现象和变压器效应,减少干扰,本文研究中采用了一种三值方波励磁方式,如图4-5所示,线圈的励磁信号有正、零和负三种值。 本文采用固态继电器和直流电源的方式产生三值方波励磁电压,其结构如图4-6所示。 在该电磁流量计励磁方案中,使用LabJackU12控制输出三值方波的模拟量电压信号,通过4个固态继电器组成的开关系统,直接作用到励磁线圈上。电磁流量计的特点 电磁流量计的原理决定了其具备如下特点:1.传感器内既没有叶轮,也没有旋涡发生体和探头,因而也就从根本.上避免了回收水中的杂物、泥沙等对叶轮的缠、卡及对旋涡发生体和探头的包围等因素造成的计量不准或计量停止的现象。2.测量不受被测液体的密度、粘度、温度、压力和导电率变化的影响,.所以特别适用于尾矿回收水这种泥沙浓度随回收水t多少而变化的液体的测量。3.传感器电极结构多样化,可根据不同的应用条件选择叮拆卸式、固定式和刮刀式电极,特别是刮刀式电极,可在不停被测介质的情况下对电极进行清理,应用起来非常方便.4.安装方便,可水平、垂直或倾斜任意角度安装,对下游直管段要求较低,且衬里和电极有多种材料可供选择,所以有耐腐蚀和耐磨等特点。5.仪表采用了:态方波励磁技术,先进的小信号处理技术和软件技术,抗干扰性能强,精度稳定可靠。6.仪表不能测址气体、油品、有机溶剂等不导电介质。电磁流量计应用与效果我们在安装使用过程中,除了满足常规的要求外,着重强调了如下几点:1.选择的安装地点保证了电磁流量计在计量时传感器内时刻注满介质,且上游有5D,下游有2D以上的直管段,有足够的安装检修空间;2.安装流量计时做了面积约2m²的接地网,.接地网离地面要有足够的深度,并在掩埋接地网时撒了部分工业用NaCI以确保传感器接地电阻小于102;3.由于安装地点离电机和配电盘较近,为防止电磁干扰,我们把整个一体式流量计用铁箱全部罩住进行了屏蔽,并将屏蔽铁箱单独可靠接地(抄读数字时打开铁箱读数);4.在使用过程中,每半年清理一次传感器电极,以防止上面的污垢影响信号的输出。德国VSEAHM01-2S G1/8N流量计办事处1.一般要求:●供电电缆与电磁流量计信号电缆分开铺设,电缆槽分开,穿线管分开.●电缆进入一次表采用挠性防爆软管或者波纹管进行保护.护线帽和密封接头要拧紧,必要时加防水胶带做二次保护.穿线管检查是否有毛刺,如果穿线管较粗,则采用防火胶泥进行封堵.●电缆在入口处留出U型弯,同时穿线管出线口要低于表头,防止雨水进入表头.●动力电缆如果为单股铜芯则可以不用压线鼻子,但是必须标识零线,火线及接地线及来线位置.●信号电缆一般为多芯软线,必须压线鼻子或者涮锡,同时标识位号及来线位置.在系统侧电缆留有一定余量,屏蔽层在系统侧单侧接地.●无论供电电缆还是信号电缆,在接线前必须进行校线.●现场一次表入水口及出水口双侧接地.接地线采用绿,黄双色线,确保接地牢靠,同时接地极为等电位.2.详细接线说明: 电磁流量计接线一般有以下几种信号:供电接线,4~20mA信号输出,上限报警输出,下限报警输出,通讯信号等●电磁流量计一般采用220V交流供电或者24V直流供电.本项目污水流量计采用220V交流供电.●该电磁流量计为四线制,自控系统卡件接收4~20mA信号按照四线制方式连接.●上,下限报警输出均为二次表内集电极开路输出,为无源输出,自控系统DI卡输出24V.实际设计时报警信号不接入自控系统,在自控系统内对瞬时流量设置高,低限报警值.●通讯信号一般采用485通讯.采用两线制带屏蔽通讯专用电缆.●如果采用脉冲信号,则需要自控系统提供脉冲卡件.本项目从成本角度考虑采用4~20mA信号.电磁流量计施工安装注意事项1)满管要求: 测量液体时为保证测量精确,电磁流量计的管道必须充满液体.流体应该向上流动,当流体向下流动时,下流段的管道高于流量计.2)避免产生气泡: 若为二相流(含气体和液体),则会影响测量精度.要使流体中不含气泡,阀门应该安装在流量计下游.3)电磁流量计不能测量混相流体、分层流体、有气泡的流体,否则测量无法精准.该项目为被测介质为上游企业污水,不存在这个问题.4)电磁流量计对直管段长度有明确要求(D为流量计内径).对于90°弯头、T行三通、异径管、全开阀门等流体阻力件,离电磁流量计的电极中轴线至少5D直管段;对于不同开度阀门(比如调节阀),则上游侧直管段长度需要10D;一般传感器下游的直管段只需要3D即可.5)电磁流量计测量不同介质的混合液体时,混合点与流量计的距离至少要大于30D.6)电磁流量计安装可以水平、垂直和倾斜安装在管道上,测量流体方向与流量计上标识方向一致.水平安装时,电磁流量计的电极必须水平,法兰面与工艺管道轴线相垂直,垂直度允许偏差1°.7)电磁流量计安装时应该避免负压的产生,因此电磁流量计传感器的测量管道必须充满液体,必须有一定的背压.电磁流量计不应该安装在泵的进口,而应该安装在泵的出口后面.8)电磁流量计如果必须倾斜安装时,必须安装在流体上升管道,在开口排放的管道安装时,必须安装在管道的较低处.如图:1-入口 2-溢流口 3-入口 4–清洗口 5-流量计 6-短管 7-出口 8-排污口 9-排污阀德国VSEAHM01-2S G1/8N流量计办事处电磁流量计应用中主要存在以下几点不足:(1)电磁流量计井下精确定位问题。由于仪器本身没有深度定位装置,仅器下入深度的计量是靠绞车上的深.度计数器来完成。深度计数器计量结果的精度不但与计数器本身有关,而且还与工作环境有关。如果深度误差太大,测量结果就失去意义。因此,深度校正是现场测试的一个关键问题。(2)管径变化对测量结果的影响。通常应用的电磁流量计是中心流速式的,仅器的标定是在特制的管道中完成的,如果测量环境与标定环境不同,就会出现测量误差。以内流式仪器为例,若它在内径为φ62mm光油管中标定,在内径为φ59mm的涂料油管中测量时就会引入最大15.28%的误差。这是系统误差,因此在仪器测量过程中要搞清楚被测管道的内径,解释资料时要扣除因管径变化引起的测量误差。大量实际测量数据表明,由管径变化引起的误差都在10%以内。(3)电磁流量计的标定问题。仪器是用清水标定的,若注,入介质改为污水或其它非清水介质时会对测量结果产生什么样的影响,也是应用中要考虑的一个问题。在实际应用中,常常需要在现场对仪器进行标定,且要保证标定结果的准确性。(4)不能连续测量。电磁流量计如果能连续测量管柱内的流动剖面,就能直观地反映出整个井筒内的吸水情况,这样有利于测井资料的解释。由于结构设计上的缺陷,电磁流量计目前还不能完全实现连续测量。金属管浮子流量计与恒流阀组成的吹扫设备原理,如图1所示,以恒定人口压力为例: 弹性膜片受到向上的作用力为: P2A+P1a(1) 弹性膜片受到向下的作用力为: P3A+P2a+F(2) 在压力平衡状态时,即式(1)=式(2)时: P2A+P1a=P3A+P2a+F(3) 作为压力调节器膜片的压差P2-P3,我们可以得到: P2-P3=F/A-(a/A)(P1-P2)(4) 由于a<A,所以(a/A)(P1-P2)可以忽略不计,由于F和A都时恒定值,所以: C(恒定值)=P2-P3 当金属管浮子流量计测量介质是不可压缩的液体时,RE压力调节器可以适用于出口压力变化。对于式(4),由于P是恒 定的,P3是变化的,因此,P3变为:P3+△P,P2变为: P2+△P,所以: C(恒定值)=P2-P3电磁流量计是一种测量导电介质体积流量的感应仪表,在进行现场监测显示的同时,可输出标准的电流信号,供记录、调节、控制使用,实现检测自动控制,并可实现信号的远距离传送。电磁流量计具有精度高、灵敏度高、稳定性好等优点,在供水企业中有着广泛的应用前景,特别是在大口径、安装环境好的工厂、居民区等场所,虽然智能电磁流量计的使用已经非常成熟。但是,仍有一些问题需要注意。一、信号传输问题: 一体式智能电磁流量计在区域管网中运行时,可以为城市供水调度提供一定的决策信息。因此,用户对电磁流量信号的实时性和连续性提出了更高的要求。如果智能电磁流量计能完成仪器本身信号的自动转换和无线传输,减少数据采集的兼容或相互转换等困扰,那将为企业的使用提供便利,也将为仪表的推广应用增加更大的优势。二、电源问题: 目前电磁流量计不自带电源,造成了室外安装不方便,一旦断电,将造成用作结算水表的流量计数据缺失,这样对其断电时段缺失水量的计量与推算也就提出了新的问题。若电磁流量计能自带电源,就能从根本上解决这一问题,也将促进其在结算水表中的推广应用。三、防雷问题: 一体式智能电磁流量计在雷雨天气覆盖较广的地区防雷是个重要的工作。在严格做好接地、电源保护后,在空旷地区安装的电磁流量计被雷击的概率还是很高。所以简单有效的办法是提高流量计自身的防雷性能,如不能根本性解决,则应对其内部电路进行分离保护,这样即使雷击损坏,也能降低更换成本。