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德国VSEVS0.02流量计总代理同时我们还经营:现代工业生产中使用智能电磁流量计的领域是越来越广了,智能电磁流量计的测量效果和精度也随着制造技术和工艺的不断进步而不断提高,电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中产生感应电势,测量流量时,导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场,导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压,其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极捡出,并通过电缆送至转换器通过智能化处理,然后LCD显示或转换成标准信号4~20ma和0-1khz输出。这样,智能电磁流量计就能测出导电流体的流量了。 我们在电磁流量计选型时,有一个重要的选型参数,那就是仪表内的衬里材料的选择,为什么电磁流量计要进行衬里,这是由智能电磁流量计测量的原理决定的。电磁流量计一般有一组线圈和两个电极,线圈的作用是给流体加上一个电场,流动的导电液体相当于一个导体,根据法拉第电磁感应定律当导体切割磁力线时会相应产生一个与速度成正比的电动势,电极的作用就是测量这个感应电动势,所以测量管内只有电极是与导电液体相连的,其他部分是内衬,要保证绝缘,电磁流量计才能正常工作。如果有磁场的那段金属管道也与液体相接触,电磁流量计所测的导电液体和金属管之间短路了,就会有导电,就会将电势导走使电磁流量计无法测量电势。所以智能电磁流量计的内部都是有衬里的。 并且也是基于这个原因,我们用电磁流量计只能来测量导电液体的流量,也就是说智能电磁流量计对于所测介质的电介常数有一个最低的要求,电导率低于阈值会产生测量误差直致不能使用,超过阈值即使有变化也可以测量,示值误差变化不大,通用型电磁流量计电介常数下限值的阈值在10-4~(5×10-1)S/CM之间,视型号而异。工业用水及其水溶液的电导率大于10-4s/cm,酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1s/cm 使用不存在问题,低度蒸馏水为 10-5s/cm 也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用智能电磁流量计。 从资料上查到有些纯液电导率较低,认为不能使用,然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例,杂质对增加电导率有利。对于水溶液,资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的,实际使用的水溶液可能用工业用水配比,电导率将比查得的更高,也有利于流量测量。 根据所测量的介质的不同,智能电磁流量计的衬里材料品种选择也不尽相同,普通的水性介质,比如污水、离子水等与带有腐蚀性的液体介质(酸碱盐溶液)所用的衬里材料就不能一样,包括用来测量的电极的选择也有所不同,根据经验,一般情况下选择衬里材料的指导方法如下。1.普通橡胶,天然橡胶,软橡胶,硬橡胶。 运行温度60℃,其特点就是富有弹性并且拥有不错的耐磨性能。一般用于城市供排水等领域,耐腐蚀性就相对较差。2.聚四氟乙烯,也叫PTFE,也叫F4。 比较常用的内衬材质之一,因为其化学性质稳定,所以一般用于卫生级液体或强腐蚀液体,如浓酸浓碱等。3.聚全氟乙丙烯,也叫F46。 此种材质与PTFE类似,但耐磨性能强于PTFE材质,同样介质温度最高可达100℃。4.聚氟合乙烯,也叫Fs。 与F4材质类似的特性但承受温度稍差了一些,一般介质温度不超过80℃,性价比高,成本较F4材质低。5.氯丁橡胶,也叫CR,也叫Neoprene。 其特点为耐磨性能好,且弹性非常出色,一般用于供排水、污水处理等领域。耐腐蚀性能稍差,不耐氧化是它的缺点。6.聚氨酯橡胶,又叫Polyurethane。 拥有极好的耐磨性能,但对于腐蚀性就显得能力不足了,且电磁流量计温度不得超过80℃,一般用于对耐磨要求比较高的工矿环境,如矿浆煤浆等介质的测量。7.陶瓷材质 陶瓷无疑是所有材质中最好的,绝对的高端产品,唯一缺点就是价格不接地气,制作过程复杂,对工艺要求极高,售价超高。1.正确选择外夹式超声流量计测量点和进行准确的管道参数测量发射器安装位置的选择遵循以下原则:选择充满流体的管段,如流体上流的垂直管段或完全水平的管段;测量点位置应远离弯管段、通、节流阀、阻尼孔、缩径管段或其它会引起紊流的管段,至少有10D管径的上游直管段和5D的下游直管段。对在泵、控制阀或套管弯曲段后的测量点,为保证更佳精度,其上游直管段长度会要求长达30D任何地方的测量点,一般只需5D的下游直管段。在水平管段上,发射器一般安装在管侧面的正側线上(以避免管道底部沉淀物或管道部的气泡、气穴引起信号丢失)。注意保证管表温度不超出发射器的额定工作温度。zui好选择内部没有腐蚀或锈斑的管段,减少测量的困难和不准确性。如不能完全按以上选点要求进行,仍有可能获得流量测量信号,但信号较弱,精度会降低。(注:D为被检流量计标称口径。)2.超声波探头的安装 选择合适的发射器安装测量点后,对超声流量计进行设置,根据管径的大小,选择合适的安装方法。当被检流量计标称口径≤200m时采用V法测量,标称口径>200m时采用Z法安装。将发射器安装选定的位置清洁干浄并去掉上面的锈斑剥皮和油漆,注意在水平测量管道发射器须安装在3点和9点位置。因为管道内上部位置往往聚有气泡或气穴,低部又集有沉淀物,从而引起信号丢失。将耦合剂沿纵长方向涂在每个发射器发射面的中央位置上。注意安装发射器时要将耦合剂进行挤压保证发射器和管表之间无气泡存在。用不锈钢带或尼龙带将发射器紧固在管表测量位置注意让发射器中线与管侧接触中线保持水平。超声流量计测量探头安装时,应根据管道水流方向以及两个探头上的流向标志正确安放上游发射器和下游发射器。3.其他干扰的排除 在周期性比对测试中,每次测量点应固定的永久性测量点。在比对测试完成后,在超声波探头的四周管壁涂刷防腐漆,取下超声波探头后在安装位置抹上黄油,并贴上一块塑料布,用以保护测量点。下次测量时,取下塑料布,擦掉黄油,用手锤击打测量点,将管道内壁新近结垢震掉,按防腐漆所留下的标记装上换能器即可测量,方便准确。若声波信号接受很弱或时有时无,则可能是管道内壁结垢太厚,或者是管内含有大量气体,使声波经常被阻断所致。可先用手锤击打测量点,如果接受的信号强度不断上升,说明是管壁结垢引起。如击打无效,则多为管内含有大量气体所致,排除气体即可。此外。还可以改变便携式超声波流量计探头安装位置或方式,探测现场管段流动状况。例如,沿着管圆周移动两换能器,核对所测不同位置的线平均流速,zui大流速处可能就是zui接近实际的平均流速位置,因为在最不对称位置的流速畸变所形成的平均流速读数最小。比较探头按Z法和V法安裝所测得的流速,如两者相差很大,表明存在严重横向流动,也就是有旋转流的迹象,应引起注意,采取措施。总之,用便携式超声波流量计对在线电磁流量计进行比对测试,只要准确操作,尽量减少随机误差和附加误差,基本上可以对外夹式超声流量计现场测量的稳定性和重复性作一个大致的定性评估。对于确实测量不稳定、精确度和稳定性偏差较大的长期现场应用的电磁流量计可以及时检测出来,从而采取更精确和更有针对性的方法和措施,满足现场计量和测试的需要。1.为了保证电磁流量计测量管内充满被测介质,变送器最好垂直安装,流向自下而上.尤其是对于液固两相流,必须垂直安装。若现场只允许水平安装,则必须保证两电极在同一水平面。变送器两端应装阀门和旁路。2.电磁流量计信号比较弱,满量程时只有2.5~8mV,且流量很小时,只有几微伏,外界稍有干扰就会影响到测量精度。因此,流量计的外壳、屏蔽线、测量导管都要接地。并要单独设置接地点,决不能连接在电机、电器等公用地线或上、下管道上。3.为了避免干扰信号,安装地点要远离一切磁源(如电机、变压器等),不能有震动。变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输。不允许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内。信号线越短越好,长度一般不得超过30m。转换器应尽量接近变送器c4.为了避免流速分布对流速的影响,产生测量误差。流量调节阀应设置在变送器下游. 因此,在电磁流量计前必须有5~10D左右的直管段,以消除各种局部阻力对流线分布对称性的影响。作为流量计,首先需要确定它的通径和流量测量范围即确定传感器测量管内流体的流速范围。 流量计量程范围的选择对提高流量计工作的可靠性及测量精度有很大的关系根据不低于预计的最大流量值的原则选择满量程.正常常用流量最好超过满量程的50%这样就可以获得较高的测量精度。 传感器通常选用与工艺管道相同的通径或者略小些.在量程选定的情况下通径的选择是根据不同的测量对象以及传感器测量管内流体流速的大小来决定的.电磁流量计所测流体的流速从其测量原理本身考虑可以选得很高有些场所曾选到10m/s但在一般使用条件下,考虑到管道中流体的流速与压力损失的关系流速选择在2~4m/s为最适宜.在特殊情况下要按照不同的使用条件来确定。例如对于带有有颗粒造成管壁磨损的流体常用流速选为≤3m/s对于易粘附管壁的流体常用流速则选为≥2m/s.在测量纸浆时流体的流速提高到4m/ s 以上,可以达到自动清除电极上附着纤维的目的。 确定了流速以后流量计传感器的通径可以根据下述关系式确定。电磁流量最大流量选择参考图 很多天然气用气小户,其用气特点为:瞬时流量较小或流量波动幅度较大.旋进漩涡流量计可作为用气小户交接计量的首选。下面是直接影响旋进漩涡流量计准确度的常见因素:(1)旋进漩涡流量计是通过测量漩涡频率来计量流量的,流量计前有节流件。节流件会对气流产生扰动,比如流量计前安装调压阀致使计量值波动较大,将调节阀装到流量计后面后,流量就平稳很多。(2)用旋进旋涡流量计计量气井气或油井伴生气这些未经处理的天然气时,由于气中带液较多,对传感器的冲击腐蚀作用较强,容易造成损坏或磨损.另操作不当还会造成部件损坏,比如开关阀门过猛,,打坏旋涡发生体等。(3)应安装适合流量范围的流量计以满足上限流量和下限流量的使用。对有条件的用户可装大.小口径两台流量计,随供气大小倒换使用。(4)计量不准.难以发现。由于旋进漩涡流量计不像孔板流量计那样,各个测量部件都可以通过检查判断故障,旋进漩涡流量计在一体化设计、维护量低的优势下同时存在故障难以判断的弊端。在不知道用户具体用气量.流量计上压力、温度显示正确的情况下,很难判断流量计上所显示气量的准确性,只能到检定部门用标准装置进行检测判断。有厂曾出现流量计已经不准而未及时发现的情况,这种情况很容易产生计量纠纷。流量计准确度影响的实验分析 1实验要求 实验用钟罩式气体流量计标定装置标定DN50G65气体涡轮流量计,其准确度等级为1.5级;最小流量为Qmls:10m'/h,最大流量为Qmax:100m³/h;流量计量程比为1;10;上游直管段要求:5D=50X5=250mm=25cm,'下游直管段要求:3D=50X3=150mm=15cm. 2实验思路 实验以在流量计前端安装一对大小头作为扰流件,在扰流件和流量计之间安装不同长度的直管段。经过一定时间段的运行,确认标准裝置与流量计的流量偏差以及疣量计的重复性,以此分析扰流件对流量计准确度的影响。 3实脸分析 3.1在流量计.上游安装40cm直管段,下游安装19cm直管段实验 流量计上游直管段长度大于5D(25cm),下游直管段长度大于3D(15cm),实验安装图如图1所示,示意图如图2所示。 实验数据如表3所示。 从表3可以看出,扰流件安装在距流量计上游端较远时,其运行数据的流量偏差与重复性符合流量计的国家标准。 3.2在流量计上游安装29.1cm直管段,下游安装19cm直管段实验 流量计上游直管段长度较大于5D(25cm),下游直管段长度大于3D(15cm),实验安装示意图如图3所示. 实验数据如表4所示。从表4可以看出,扰流件安装在距流t计上游端接近5D处时,其运行数据的流量偏差(qmin≤q≤qt部分)>3%,不满足国家标准的要求,但其重复性符合流量计的国家标准。 3.3在流量计上游安装19cm直管段,下游安装40cm直管段实验 流量计上游直管段长度小于5D(25cm),下游直管段长度大于3D(15cm),实验安装示意图如图4所示 从表5可以看出,找流件安装在流量计上游端小于5D处时,其运行数据的流量偏差(qai≤q≤qt部分)>3%,不满足国家标准的要求,但其重复性符合流量计的国家标准。德国VSEVS0.02流量计总代理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。作为流量计,首先需要确定它的通径和流量测量范围即确定传感器测量管内流体的流速范围。 流量计量程范围的选择对提高流量计工作的可靠性及测量精度有很大的关系根据不低于预计的最大流量值的原则选择满量程.正常常用流量最好超过满量程的50%这样就可以获得较高的测量精度。 传感器通常选用与工艺管道相同的通径或者略小些.在量程选定的情况下通径的选择是根据不同的测量对象以及传感器测量管内流体流速的大小来决定的.电磁流量计所测流体的流速从其测量原理本身考虑可以选得很高有些场所曾选到10m/s但在一般使用条件下,考虑到管道中流体的流速与压力损失的关系流速选择在2~4m/s为最适宜.在特殊情况下要按照不同的使用条件来确定。例如对于带有有颗粒造成管壁磨损的流体常用流速选为≤3m/s对于易粘附管壁的流体常用流速则选为≥2m/s.在测量纸浆时流体的流速提高到4m/ s 以上,可以达到自动清除电极上附着纤维的目的。 确定了流速以后流量计传感器的通径可以根据下述关系式确定。电磁流量最大流量选择参考图金属管浮子流量计是由浮子、锥管、检测器等部件组成。浮子组件装有磁钢,其作用把是浮子的位移信号以磁信号的形式传输给检测器。检测器把这一检测到的信号再以电信号的形式远距离传输,并现场指示瞬时流量值。浮子流量计具有小流量值、范围度大、不用现场调试的特点。其结构简单、运动部件磨损小、使用寿命长、压力损失小、安装方便、维修量小、使用周期长、可远距离传输流量信号,与计算机连用可实现集中管理。 但也存在不足,如对于高黏度、大流量、以及两相以上流体不能测量。 金属管浮子流量计实现流量测量的理论基础是“定压将,变面积“原理。在流动的流体中放置一个轴线与流向平行的浮子,见图1. 金属管浮子流量计本体可以用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接。当流体自下而上流入锥管时,被浮子截流,这样在浮子上、下游之间产生压力差,浮子在压力差的作用下.上升,这时作用在浮子上的力有三个:流体对浮子的动压力、浮子在流体中的浮力和浮子自身的重力。只有当流体对浮子的动压力与浮子在流体中所受的浮力之和等于浮子的重力时,浮子就平稳地浮在某一位置上。 大量实验证明,在一定雷诺数的范围内,对于同一口径金属管浮子流量计,流体流速的大小与浮子的形状有关。对于给定的浮子流量计,浮子大小和形状已经确定,因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。因此当来流流速变大或变小时,浮子将作向上或向下的移动,相应位置的流动截面积也发生变化,流动截面积与浮子的.上升高度成比例,即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子上下移动时,以磁耦合的形式将位置传递到外部指示器,直到流速变成平衡时对应的速度,浮子就在新的位置上稳定。对于-台给定的浮子流量计,浮子在测量管中的位置与流体流经测量管的流量的大小成一--对应关系。按照热式气体质量流量计安装方式的不同,可以分为插入式和管段式热式气体流量计。插入式流量计(一般有两部分组成:检测探头和转换器)一般采用法兰盘安装或其他方式安装,将测量探头插入待测流体管道内,通过转换器部分对检测探头部分采集的信号进行处理,按一定的关系换算成实际流量并通过表头显示。插入式流量计在大、中型管道以及特大型管道的流量测量上,相对于管段式流量计有着一定的优势。管段式气体流量计,将测量探头部分固定在一段标准管道内,在使用时,必须要在实际流体管道上转接上标准管道,分布式热式流量计多采用这种方法。 按流量计检测变量的不同,将之分为恒定温差型和恒定功率型流量计。恒温差型流量计是指,随着流体的流动,测量探头上热量散失,系统以一定的功率对测量探头进行加热,维持两个探头恒定的温度差(比如 100 摄氏度)。恒定功率型是指以某一恒定的功率对测量探头加热,流量为零时两个探头的温度差为某一温度差值(比如100摄氏度),随着流量的变化,两个探头的温度差值发生变化,使流量与温度差值之间体现一定的关系,以此为依据而设计的流量计。 按照热源作用位置的不同,将热式气体质量流量计归结为热分布式和热耗散式两大类。热耗散式流量计采用的是热力学中的金氏定律,因此又称为金氏流量计。热分布式流量计利用气体流动传递热量,改变被测量管道上的温度分布情况,主要应用在微小流量的洁净气体测量和精细制造工艺的过程控制等。德国VSEVS0.02流量计总代理容积式流量计主要用来测量不含固体杂质的高粘度液体,例如油类、冷凝液、树脂和液态食品等粘稠流体的流璧,而且测量准确,精度可达士0.2%,而其他流量计很难测量高粘度介质的流量。椭圆齿轮流量计是最常用的一种容积式流量计.如图3-13所示。1.工作原理 椭圆齿轮流量计的测量部分是由两个互相啮合的椭圆形齿轮A和B以及轴、壳体等组成。椭圆齿轮与壳体之间形成测量室。如图3-14所示。 当被测流体流经椭圆齿轮流量计时,由于要克服仪表阻力必然引起压力损失,从而在其人口和出口之间产生压力差 . 在此压力差的作用下,产生作用力矩使椭圆齿轮连续转动 . 由于 P1>P2,P1、P2共同作用产生的合力矩使A轮顺时针转动. 而B轮上的合力矩为零,此时A轮带动 B 轮顺时针转动.A为主动轮.B为从动轮. 在图3-14(b) 所示中间位置时,A轮和B轮都为主动轮.在图3-14(c)所示位置时,A轮上的合力矩为零,而B轮上的合力矩最大.B 轮逆时针转动,此时B为主动轮 .A 为从动轮。如此循环往复,将被测介质以椭圆齿轮与壳体之间的月牙形容积为单位,依次由进口排至出口。椭圆齿轮流量计旋转一周排出的被测介质体积量是月牙形容积的 4 倍。椭圆齿轮流量计的体积流量Q为:Q=4nv2(3-7)式中:n为椭圆齿轮的旋转速度;V2为椭圆齿轮与壳体间形成的月牙形测量室的容积。2.使用特点 椭圆齿轮流量计适用于洁净的高粘液体的流量测量,其测量精度高,压力损失小,安装使用方便,可以不需要直管段。但被测介质中不能含有固体颗粒,更不能夹杂机械物,否则会引起齿轮磨损甚至损坏。所以为了保护流量计,必须加装过滤器。 椭圆齿轮流盘计在启用或停运时,应缓慢开、关阀门,否则易损坏齿轮,另外,流量计的温度变化不能太剧烈,否则会使齿轮卡死。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。 由于金属管浮子流量计的测量管为机械结构.测最时对波动很敏感,经常会出现指针波动严重,甚至影响读数的情况。除了在测量管中加装气阻尼器之外,还可以在指针组件中增加电磁阻尼器,使指针摆动的频率、幅度大幅度降低,使指针指示稳定,刻度值读取变得容易,读取精度更高。 电磁阻尼器的工作原理。电磁阻尼器由磁钢、连接件、金属板等组装后为一体。指针的配重为导电金属铝合金,根据电磁感应定律,配重在磁场中运动,切割磁力线.必然产生感应电动势,从而在配重中产生涡电流;磁场对带电导体必然产生作用力,而此作用力恰好起到阻碍配重在磁场中运动的作用,配重运动的速度越大,产生的反作用也越大,其效果类似于阻尼器,从而使电磁阻尼器起到降低指针摆动频率、幅度的作用.达到稳定的效果。 与现有技术相比,通过增加电磁阻尼器装置,可有效改善金属管浮子流量计的使用效果,使指针的摆动频率和幅度大幅度降低,指针稳定指示,刻度值的读取变得容易,读取精度提高,既提高了效率也保证了精度。