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德国VSEVS1 GP012V-32Q11/1流量计原厂同时我们还经营: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。 智能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: 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: 目前智能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: 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。电磁流量计在设定状态下(如何进入设定状态请参照前述操作),用▲或▼键上下翻屏查找,直到屏幕出现空管报警允许字样,按右键确认键确认进入空管报警允许设置,用▲键在允许、禁止选项中选择允许按右键确认键确认用▲键选择空管报警阈值设置,按右键确认键确认进入空管报警阈值设置,输入空管报警阈值,按右键确认键确认,按▲键选择空管量程修正设置,按右键确认键确认进入空管量程修正设置,输入空管量程修正值,按右键确认键确认返回。若按右键确认键不放持续3秒钟则直接返回到显示状态,若要继续设定其它参数按▲键。注①当仪表检测空管状态,此时又设置为空管报警允许则会将仪表输出和显示全部置为0②空管报警阈值设置是选择空管报警灵敏度范围的,最大阈值可设为999.9%超过该值意味着空管③空管量程修正是为测量相对电导率而用的,在传感器充满液体情况下,修正系数使电导比为一个确定值,该值范围为0~3.999例如,被测液体是水,其电导率约为100us/cm,修正系数可设为1空管报警阈值设置小于999.9%;当被测液体为酸碱盐其电导率大于100us/cm修正系数可设为小于1空管报警阈值设置小于999.9%,当被测液体电导率小于水的电导率时,修正系数可设为大于1空管报警阈值设置小于999.9%;这样才不会出现误报警。假若出现误报警可参照上述重新设置修正系数和空管报警阈值④报警提示:分体式电磁流量计在显示屏中间用空管字样表示,一体式在显示屏右上角用!表示。⑤若对空管量程修值和空管报警阈值不清楚最好选择空管报警关闭。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。1.计量原理 流体通过涡轮流量计时,流速被转换为涡轮的转速,转速再被转换成与流量成正比的电信号,最后在计数器上进行显示和累计。目前,绝大多数涡轮流量计都为一体化智能流量计,除上述机械计量部分外,还包括1台体积计算仪,依据实测工况流量、取压口实测压力、测温口实测温度及内部设定的一些固定参数进行计算,将工况体积转换为可贸易交接的天然气体积,其原理如图1所示。2换算原理2.1工作条件下的体积流量计算实用公式工作条件下的体积流量计算实用公式如式(1)所示:式(1)中,qf为工作条件下的体积流量,m3/s;f为输出工作频率,Hz,由频率计采集;k为系数,m-³,可按流量计铭牌给定值。2.2标准参比条件下的体积流量换算实用公式标准参比条件下的体积流量换算实用公式如式(2)所示:式(2)中,qn为标准参比条件下的体积流量,m3/s;pf为工作条件下的绝对静压力,MPa;pn为标准参比条件下的绝对静压力,MPa;Tn为标准参比条件下的热力学温度,K;Tf为工作条件下的气体绝对温度,K;Zn为标准参比条件下的气体压缩因子;Zf为工作条件下的气体压缩因子。 工作条件下的压力和温度的准确度取决于测量仪表。标准参比条件下的绝对静压力为101.325kPa,热力学温度为293.15K。输出工作频率由频率计采集得到。在不考虑涡轮流量计测量误差的基础上,研究范围可进一步缩小,可主要从天然气组分对计量的影响和脉动流对计量的影响两方面进行研究。德国VSEVS1 GP012V-32Q11/1流量计原厂电磁流量计传感器得到的测量信号很弱,一般为微伏、毫伏级别,要进行精确测量就需要对其进行放大处理。前置放大电路的作用就是把传感器得到的微弱的流量信号放大,同时还可以抑制变送器两电极对地之间存在的同相干扰。前面提到放大电路输入阻抗Ri和信号源内阻R5组成分压电路如图2.10。 为了降低电磁流量计信号源内阻的影响,放大电路要采用高输入阻抗。同时为了解决供电电源干扰耦合到输入回路所带来的工频干扰以及励磁磁场的交变变化所产生的其它干扰(共模干扰),我们采用差分电路来减少共模干扰的影响。线路如图2.11该电路特点是一个差分电路,只对两信号差值进行放大,它的差分能力用抑制比来表示。两个输入对地电位相异时的增益和电位相同时的增益之比即称为“抑制比",理想上抑制比可以无穷大。这样我们就能用这个电路测量传感器两个电极之间的电位,这样两电极对地的干扰电压(同相干扰)可以在放大时受到抑制。综合起来,此电路具有放大放大差模信号、抑制共模信号、输入阻抗高、输出阻抗低、失调小、温漂小、线性好和增益稳定可调等优点。 电磁流量计电路由三个放大器组成A1、A2、R1、R2和RG组成的第一级放大电路为同相放大电路,该电路实际是两电压跟随器,它们两个反相端由恐相连,具有非常高的输入阻抗,适合放大微信号;R3、R4、R5、R6和A3组成第二级基本差动放大器,它可以消除第一级的共模信号,整个电路通过对RG的改变来调整放大倍数。 按照差模和共模输入的定义,可将VI1和VI2表示为: 令运算放大器A1、A2、A3的输入失调电压分别为VI01、VI02、VI03,A1和A2相互失调电压为VI0,失调电流为VI0;其中VI0=VI01-VI02,这样简化得到图2.12。由于超声波流量计传感器的安装位置,被测管路的状态对测量精度有很大影响,因此请选择满足下列条件的场所。1.管道圆度好,内表面光滑,管壁均匀。2.上游侧5D,下游侧3D以上的直管段,注“D为管道内径”。3.被测管路必须充满液体。4.必须有足够的空间易于传感器的安装与操作。5.在水平的被测管路,传感器不应装在管道的顶部和底部,并避开管道凹凸不平及有焊缝处。超声波流量计传感器的安装1.在已定的安装位置周围比传感器约大一倍的面积上,将管壁上的油漆、铁锈、污垢等清除干净,擦净露出金属应无凹凸不平。2.将紧固件安装在管道上,用不锈钢带将其固定在管道上,不应松动。3.铺设好电缆由电缆接入孔接到接线盒中的接线端子上。4.每个传感器换能器正面,涂上一厚层耦合剂(黄油)后,将传感器换能器面与管壁接触,放置在紧固组件中,并用压紧盖板将传感器压紧,耦合剂应从传感器四周的缝隙中挤出,形成一道密封条。紧固螺铨钮紧,注意四个螺铨用力要均匀,不要使传感器偏移。德国VSEVS1 GP012V-32Q11/1流量计原厂出现孔板流量计反向安装这种情况的原因有二:1.操作人员未进行岗前培训,技术不熟练,不熟悉工艺流程走向;2.由于操作人员在更换孔板,清洗检查节流装置,进行工艺改造安装时,或在进行训练的过程中,粗心大意,现场监督,检验不到位等.出现此情况时,孔板下游锐角边经缘朝向上游,其结果将直接影响计量偏低,反映在现场是差压下降一个台阶,而由于现场原因未能及时发现并纠正.其引起流量偏低的影响率,据国外实验研究资料数据为-12%~-17%,一般情况下,雷诺数不变时,高β值与低β值之间的流量偏差值为±2%,管径雷诺数越低,其流量偏差越大。 此外,在更换孔板以后,其配套产量计算参数必须同步更换,否则会出现相当大的正负偏差,若由小孔径换大孔径,参数未更换,则流量计量将偏高;反之,流量计量将偏低,在日输气量大的用户计量中,造成的损失将是很大,甚至是难以弥补的。 从以上分析,我们不难看出,孔板流量计反向安装,参数的错误是可以通过操作人员认真仔细的操作,培训来杜绝的,在天然气商品贸易结算中,是绝对不允许有此现象发生的,所以制定一套科学的严格的现场计量监督制度是很有必要且很重要的。涡街流量计安装方式的选择 涡街流量计既可安装在水平管道上,也可安装在垂直管道上。 因为涡街流量计是一种速度式流量计,要实现准确测量,必须注意保证满管测量,故在水平管道上安装涡街流量计,一般应选择安装在管道的最低处,安装在垂直管道时,流体的流向应自下而上。 涡街流量计直管段要求 涡街流量计的安装对其前后直管段的要求是非常苛刻的,流量计上游要保证有10D~35D 的直管段(D为管道直径),流量计下游直管段应不小于5D,上游直管段长短视上游有无直角弯、扩大管、缩径管而定。 特别注意,在直管段满足要求的情况下,流量计应尽量选择安装在前后直管段尽量大的管道位置处,这样能够保证流量计上下游节流件所造成的紊流不致影响到流量计测量精度。涡街流量计安装位置的选择1)管道的强烈震动会对涡街流量计的测量产生一定的影响,故在选择涡街流量计安装位置时,应尽量避免安装在有强烈震动的管道上,以免影响测量精度.当管道有震动时,必须采取减震措施。2)工频干扰信号存在也会对涡街流量计的测量产生非常大的影响,工频信号会叠加到测量信号中去。故涡街流量计尽量避免安装在大功率电动机等存在的环境里,在此环境下,必须采取做好仪表接地,选用屏蔽电缆,信号的传输方式采用直流信号等措施消除工频干扰。3)涡街流量计漩涡发生体的迎流面必须正对着流体流动方向,安装时应特别注意,否则会产生非常大的偏差。4)在涡街流量计带有流量调节的系统中,涡街流量计即使满足直管段要求,也必须安装在调节阀前。否则调节阀产生的射流会对涡街流量计的测量产生影响,会出现阀门开小,流量反而增大的现象。智能电磁流量计离不开良好的显示界面。我们采用128*64的图形点阵液晶显示模块来显示累积流量、瞬时流量等数据信息。液晶显示模块(LCM),是将液晶显示器件、驱动及控制电路、以及温度补偿、驱动电源、背光等辅助电路组合在一起的一种相对独立的显示器件和设备。通常液晶显示器件本身引线众多,而且要将这些引线与驱动、控制等电路连接才能用于显示信息,因此生产厂家在制造液晶显示器件的同时,也将与之对应的驱动、控制等电路做成PCB板,然后用压框和导带或导电橡胶将液晶显示器件固定在PCB板上,从而组合形成液晶显示模块。图3.10是我们采用的MSC.G12864DYSY-1W型液晶模块的外部尺寸图。 图3.11MSC.G12864DYSY-1W型液晶模块的结构图,由图中可以看出电磁流量计液晶模块集成了两个KS0108B显示驱动控制器和一个KS0107B显示驱动器,两个KS0108B分别控制左右两个半屏(64x64)像素点的显示,KS0107B作为64行的行驱动控制。为了适应仪表网络化的发展方向,在系统设计时我们要根据实际需要为电磁流量计配备合适的通信接口.在当今单片机系统的通信中,RS232和RS485标准总线应用最为广泛,技术也最为成熟.RS232用来连接两台计算机(微处理器)之间的串口通信,当我们需要一个更长的距离或者比RS232更快的速度下进行传输的时候,RS485就是一个很好的解决办法.另外,RS485连接不限于仅仅连接两台设备.根据距离,比特率和接口芯片,我们可以用单一导线连接最多256个节点.为了使电磁流量计的应用范围更加广泛,我们选用RS485标准总线来实现仪表和外部系统的通信. RS485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线.该规范满足所有RS422的要求,而且比RS422稳定性更强.具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V). 接收器输入灵敏度为士200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV.最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、+5V(最大值). 驱动器能够驱动32个单位负载,即允许总线上并联32个12k的接收器.对于输入阻抗更高的接收器,一条总线上允许连接的单位负载数也较高.RS485接收器可随意组合,连接至同一总线,但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375). 采用典型的24AWG双绞线时,驱动器负载阻抗的最大值为54,即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻.RS485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择.较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输.更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件. 因RS485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口.因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输.RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB.9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB.9(针). 通信接口电路如图3.13所示,我们选用MAX485作为系统的通信接口芯片.MAX485是MAXIM公司推出的支持RS485协议的低功耗收发器,它的驱动器摆率不受限制,可以实现最高2.5Mbps的传输速率.它是用于RS.485通信的半双工低功率收发器件,包含一个驱动器和一个接收器,具有输入接收器和输出驱动器使能管脚.使用一个半双工连接的难点就是控制每个驱动器在什么时候被启用,或者处于激活状态.当一个驱动器在传输的时候,必须直到它完成传输都保持被启用状态,然后在一个应答节点开始响应之前切换到禁用状态.MAX485的控制端RE和DE短接,这样用一个信号可以控制两种状态:接收和发送.RE和DE为“l”时,发送端接通,数据经DI脚后,变成传送的信号送到传输线.RE和DE为“0”时传输线上的信号经MAX485,当处于发送状态时,数据信号经发送端DI,在输出端A和B上交替出现高电平:当处于接收状态时,A和B上交替的高电平信号经MAX485转换成高低电平信号经RO输出.在电磁流量计传输过程中,交替的高电平保证通信传输回路中始终有电流,能实现可靠通信.