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德国VSEAR100流量计技术资料

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德国VSEAR100流量计技术资料同时我们还经营:流量计选型时应考虑很多因素,如仪表性能流体特性、安装要求环境条件以及价格因素等。其中对计量对象即燃气的确切了解非常重要,这往往...

德国VSEAR100流量计技术资料同时我们还经营:流量计选型时应考虑很多因素,如仪表性能流体特性、安装要求环境条件以及价格因素等。其中对计量对象即燃气的确切了解非常重要,这往往需要选型设计人员和计量管理人员进行深入细致的调查。(1)流量计性能方面:精确度.重复性.线性度、范围度、压力损失、上下限流量、信号传输特性.响应时间等;(2)流体特性方面:流体压力、温度、密度、粘度、润滑性.化学性质磨蚀、腐蚀、结垢、脏污、气体压缩系数、等熵指数比热容声速、混相流、脉动流等;(3)安装条件方面:管道布置方向、流动方向、流量计上下游直管段长度、管径、维护空间、管道振动、接地、电源辅助设备(过滤、排污)等;(4)环境条件方面:环境温度、湿度、安全性、电磁干扰、防爆等;(5)经济因素方面:购置费、安装费、维修费、校验费.运行费(能耗)、使用期限、备品备件等。1.仪表安装不符合要求造成计量误差  旋进漩涡流量计的使用过程中,最关键的是要保障计量的精度,安装质量是影响计量准确性、运行可靠性的重要因素。在实际的安装过程中,现场的安装人员往往会存在安装的不规范行为,而这种情况会导致计量的准确性不足,比如,在安装现场,仪表前后管线存在缩径现象,过近的安装距离会导致最终的计量结果偏大,计量与实际的误差非常大。此外,在安装过程中,安装人员的专业素质偏低,在实际的安装过程中,缺乏安装全过程的质量控制、细节管理,同样会造成严重的计量偏差。2.被测气量不稳定造成计量误差  旋进漩涡流量计的计量介质性质相对特殊,如果在实际的计量过程中,被测气量难以保持稳定性,将会影响计量结果的准确性。旋进漩涡流量计的运行过程中,存在着较大的压力损失,当在单井计量的过程中,伴随着一定气流量的产生,由于在此情况下气源的气体量相对较小,一旦气压降低到特定的值时,旋进漩涡流量计就无法及时将气量准确计量出来。在一些特殊的情况下,气量会随着时间呈现出或大或小的变动,而这种不稳定的变动趋势使得计量的难度系数增大,当属于脉动流体时,在计量过程中一旦出现随机脉动压力,将会对流量计造成一定的冲击,进而导致计量的精度不足。3.管线振动造成仪表误差  当流量很小的情况下,旋进漩涡流量计的计量结果难以保障。在实际的计量过程中,常常会存在工艺管道的振动现象,一旦在流速较小的情况下,流量计的仪表难以保持正常的输出状态,计量精度大大降低。旋进漩涡流量计使用过程中最常见的问题就是计量误差,这种误差常常是由多种因素所造成的,管线振动是其中的一个关键因素,当管线出现异常情况时,压电传感器能够活动振荡变化所引起的各种参数变化,此时,必然伴随着信号的输出,也就难以保障计量结果的准确性。4.不干净的测量流体介质造成计量误差  随着旋进漩涡流量计计量工作的开展,在流量计内必然会伴随着大量油污等杂物的存在,有时甚至会存在腐蚀与损坏现象,而这些情况会导致在计量过程中出现酸化与压裂现象的概率进一步增大,导致计量值远低于实际值。旋进漩涡流量计的计量工作中,要保障介质的洁净性,否则,一旦介质中存在饱和水蒸汽,当遇到温度过低的情况时,将会伴随着水凝结现象的出现。在计量过程中,如果计量分离器存在气路跑油的情况,在管线内会形成大量的积液;如果介质内存在污油、砂粒等杂质,在计量的过程中,可能会出现漩涡发生体表面杂质的黏结现象,最终影响计量结果的准确性。  高流速时,电磁流量计中的流体为湍流,且雷诺数越大,流体小尺寸结构越小。但流体整体向前的流速不会因为湍流而减小,这样的情况下可知电磁流量计流体中的非导电物体的尺寸更小。当含水率不变,非导电物体物质半径变小后对电磁流量计的整体流速分布不变、对流量计的磁场分布影响较小。根据式(1)可知,电磁流量计中非导电物质的半径大小对流量计的权重函数是有影响的。  当电磁流量计中心横截面内含有M(M=0,1,2.,-.)个油泡时传感器的权重函数分布情况,本文算例设定M=3权重函数分布情况计算方式。图1为电磁流量计传感器截面内存在3个球形油泡时的结构模型图。其中,x轴与y轴与图1描述--致,图1中只显示了测量区域部分,测量区域流体中存在3个油泡。y正半轴、负半轴与管壁的交点是流量计的电极位置。  图1中3个油泡相互不重叠,此时传感器内部感应电势仍满足Laplace方程。为了对该问题进行求解,需建立2种坐标系,一种是以传感器中心为原点建立的二维直角坐标系(x,y),另一种是以各个油泡中心为原点建立的M个二维极坐标系(ri,θi)。首先在二维直角坐标系下对该问题进行求解(本例M=3),求解感应电势方程时需借用一个辅助的格林函数G,G满足Laplace方程且边界条件  式中,R为电磁流量计半径的长度值;მG/an为电势在半径方向上的导数;δ(θ)为电势G在流量计管壁处所满足的条件,其值仅在电极表面处不为0。当流体中存在油泡时,G表达式为   式中,R为测量管的半径;x与y分别表示测量区域中的位置。  当电磁流量计流体中存在3个油泡时,G=G+G1+G2+G3图2显示了流量计流体截面中存在3个不重叠的油泡时,流量计截面内部权重函数wy分布图;从式(2)以及仿真图中可以发现油泡所在位置权重函数值是0。当然,存在多个油泡分布在不同位置流体中时权重函数分布情况也可以用上述方法计算。  仿真实验中,设定不同大小的非导电物质对电磁流量计权重函数进行仿真,如图3所示为不同大小非导电物质对电磁流量计权重函数的影响。图3中左边的分别为权重函数分布图,右边分别为权重函数等势图,其中R单位为cm。从图3中可见,当电磁流量计中的非导电物质半径越来越小,对电磁流量计的权重函数的影响就越小。  为了更清楚地揭示电磁流量计的权重函数与流量计中非导电物质半径之间的关系,定义c为非导电物质对流量计权重函数的影响的评价指标式中,Wxy为含有油泡等非导电物质时电磁流量计在测量区域坐标(x,y)的权重函数;Wxy0为电磁流量计不含非导电物质时测量区域坐标(x,y)的权重函数;A为权重函数区域(测量区域)。  图4为不同大小非导电物质对流量计权重函数的影响分析图。图4中横轴为非导电物质半径,纵轴为权重函数的影响因子c。从仿真结果可以看出流体中的非导电物质半径较小时,对电磁流量计的权重函数影响越小。在本例中,当流体中非导电物质小于0.02R时,对电磁流量计的权重函数分布几乎没有影响。  智能金属管浮子流量计的软件设计采用模块化编程结构,主要包括三个部分:输入模块、控制模块、输出模块。所有程序代码均采用C语言编写。  输入模块主要包括数据采集、滤波、温度补偿、非线性补偿和数值计算等,总体采用定时器中断方式,程序流程图如图2所示。输入模块中的非线性补偿程序采用分段线性拟合的方式来实现。通过采集9组或11组流量信号,作为拟合直线的端点,当前采样值按数据大小得到拟合曲线段的斜率和初始数据,代入拟合方程即可得到修正后的流量数据。  控制模块包括键盘处理程序和看门狗程序,键盘处理功能是通过中断方式设置标志位在置入参数子程序中实现的。金属管浮子流量计在通过总线组网,实现.上位机组态调试的同时,通过键盘,可以就地调试。  输出模块包括显示程序和通信中断服务程序。通信中断服务程序流程图如图3所示。为促使电磁流量计实际使用寿命增加,把故障实际发生率把控至最低范围,务必强化对电池流量计日常维护管理。一是,变送装置管内壁部位,需定期清理好结垢层,对绝缘衬里优良绝缘性起到良好保障作用;二是,生产运行期间,定期检查仪表,属于保证后续湿气与水下运动关键,特别是检查接线口好仪表端盖处密封性,以去吧仪表内部不会进入水与湿气;为确保仪表有极高的密封性,应时刻在壳体盖螺纹位置涂好润滑黄油,且需防止因碰撞而受损;三是,流量计实际运行期间,仪表零点务必要定期标定好,确保电磁流量计可实现有效接地;四是,电磁流量计实际使用部门应当为每个技术人员建立起短期与长期的培训计划,设定出具体的培训内容与要求,要根据相关技术人员的实际技能情况,制定有针对性的培训计划。从而促进仪表技术人员对电磁流量计实际期间故障问题的实时检查分析及排除能力,强化对电磁流量计日常的维修处理,以确保更好地使用电磁流量计。卡装式涡轮流量计高精确度,一般可达±1%R、±0.5%R,高精度型可达±0.2%R重复性好,短期重复性可达0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重复性,如经常校准或在线校准可得到极高的精确度,在贸易结算中是优先选用的流量计输出脉冲频率信号,适于总量计量及与计算机连接,无零点漂移,抗干扰能力强可获得很高的频率信号(3-4kHz),信号分辨力强范围度宽,中大口径可达1:20,小口径为1:10结构紧凑轻巧,安装维护方便,流通能力大适用高压测量,仪表表体上不必开孔,易制成高压型仪表涡轮流量计传感器类型多,可根据用户特殊需要设计为各类型传感器,例如低温型、双向型、井下型、混砂型等可制成插入型,适用于大口径测量,压力损失小,价格低,可不断流取出,安装维护方便超声波液位计基本要求  超声波液位计换能器发射脉冲超声波时,都有一定的发射开角。从换能器下沿到被测介质表面之间,由发射是超声波波束所辐射的区域内,尽可能有障碍物,因此安装时应尽可能避开罐内设施,如:人梯、限位开关、加热设备、支架等。如果有障碍物干扰情况下,安装时需要进行"虚假回波存储"。另外须注意超声波波束不得与加料料流相交。  安装仪表时还要注意:最高料位不得进入测量盲区;仪表距罐壁必须保持一定的距离;仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直。安装在防爆区域内的仪表必须遵守国家防爆危险区的安装规定。本安型的外壳采用铝壳。本安型仪表可安装在有防爆要求的场合,仪表必须接地。测量的基准是探头的下边沿。1、盲区 2、空仓(最大测量距离) 3、 最大量程 4、测量范围注:使用超声波物位计时,务必保证最高料位不能进入测量盲区。安装位置  在安装超声波物位计的时候,注意仪表和容器壁至少保持200mm的距离。1、基准面2、容器中央或对称轴  对于锥形容器,且为平面罐顶,仪表的最佳安装位置是容器顶部中央,这样可以保证测量到容器底部。常见安装位置的正误1、错误:换能器应与被测介质表面垂直。2、错误:仪表被安装在拱形或圆形罐顶,会造成多次反射回波,在安装时应尽可能避免安装在容器中央。3、正确1、错误:不要将仪表安装于入料料流的上方,以保证测量的是介质表面而不是入料料流。2、正确 注意:室外安装时应采取遮阳、防雨措施。搅拌  当罐中有搅拌时,超声波液位计安装尽量远离搅拌器。安装后要在搅拌状态下进行"虚假回波存储",以消除搅拌叶片所产生的虚假回波影响。若由于搅拌产生泡沫或翻起波浪,则应使用导波管安装方式。泡沫  由于入料、搅拌或容器内其他过程处理,会在某些液体介质表面形成泡沫,衰减发射信号。如果泡沫造成测量误差,应将传感器安装在导波管内,或使用雷达液位计。导波雷达液位计的测量不受泡沫的影响,是这种应用的最佳选择。气流  如果容器内有很强的气流,例如:室外安装,而且风很大,或容器内有空气涡流,您应该将传感器安装在导波管内,或使用雷达液位计或导波雷达液位计。弯管流量计能测量φ25~1000mm管道中各种流体的流量。其特点有以下几种。1.弯管传感器没有任何插入件和感测件,是没有附加阻力损失的节能型流量传感器。结构简单,工作可靠,节能降耗,节约运行费用,适合压力低,大管径,大流量的流量测量系统使用。2.耐磨性能好,使用寿命长,传感器使用寿命等同于所替代的标准弯头。长期运行管径的微小磨损对弯管传感器的测量精度影响甚微。3.安装方便,免维护,传感器采用直接焊接的方法安装在工艺管道上,简便经济,不会产生泄漏问题。4.适应性强,测量范围宽,传感器不受工作现场的高温粉尘潮湿震动、电磁场等不利因素的影响,,可在任何复杂的环境中工作。适用于中25~2000mm管道中,液体流速0.3~5m/s,蒸汽或气体流速7~70m/s的广阔范围。5.弯管流量计对直管段的要求较低,只要满足前5D后2D就可以获得足够的测量精度。环形孔板流量计适用于各种流体(气体,蒸汽,液体)介质,它除了具有标准孔板的结构简单,牢固,安装使用方便等特点以外,还具有以下优点:1.更适合测量饱和蒸汽,过热蒸汽以及煤气,冷却水等脏污流体.2.更容易适应高温,高压流体的流量测量.3.比圆缺孔板,偏心孔板工作更可靠,测量更精确.4.以较低的成本制成耐腐蚀型,测量腐蚀性流体的流量.5.由于本产品外部形状简单,容易制成夹套保湿型在夹套内通蒸汽,可以防止被测流体(如重油,渣油等)在测量管段内凝结或粘附;通以冷却液,可防止易汽化的液体在流经测流板时形成汽液两相流.6.采用均压环结构,减少了测量误差来源引至差压变送器的是在测流板上,下游处取压管横截面的静压平均值,减弱了上游局部阻力形成的速度分布畸变对精度的影响,实际精度更接近基本精度.7.要求较低的前后直管段8.采用一体型结构形式,减少管线敷设.9.采用带远传膜盒的差压变送器,可以测量诸如煤粉,渣油等脏污液体的流量.工作原理:环形孔板流量计和普通的标准孔板一样,依据的基本原理是流体连续性方程和伯努利方程. 把环形孔板安装在圆管中,当液体流经节流装置时,其上,下游侧之间就会产生压力差.连接方式:法兰连接和焊接连接.1.电磁流量计在浆液中的特别安装要求  首先,要对电磁流量计的特别安装要求进行分析,首先要了解此电磁流量计相对于其它一些流量计在特征方面有什么不同之处,电磁流量计的特点在于采用了法拉第的电磁感应定律,测量方法主要以直接测量的方式进行。并且,在测量结果上不受到流体密度、粘度、温度以及压力的影响,没有阻流件与相应的压力损失,同样也不会在高流速的情况下发生一些气体腐蚀的现象。不过,由于在实际的安裴过程中没有采用科学的安装方法以及严格安装电磁流量计的特别安装要求,部分电磁流量计极易在实际的运作中造成仪表测量误差的出现,严重的还会造成仪表的损坏。在进行电磁流量计的安装过程中,需要严格按照安装流程进行操作,由于现场操作的复杂性,为了确保电磁流量计可以在运行效果上达到一个较好的操作水平,可以进行三台以及电磁流量计的统一安装操作,在气化炉的顶部进行安装,从而进一步增强测量效果,同时延长流量计的前直管段的使用方式,以便解决加压泵在工作过程中造成的脉动影响。2.电磁流量计使用方法建议  在单机进行试车阶段,需要严格安装使用方式提示,禁止对电磁流量计进行送电。气化炉在停车后,需要对电磁流量计先进行停电操作,然后再对其进行清洗,主要足清洗其中的管线,避免因电磁流量计内部的传感器励磁形成的磁场吸附了电极周围的铁锈而造成最终清洗效果的降弱。在正常的运行阶段,如果发现电磁流量计发生-些波动或干扰现象的出现,需要对其原因进行分析,主要的原因可以概括为如下几个方面:第一为泵引发的波动因素,主要因为煤浆泵在某个工作时间内出现了异常工作效果,整体的流量值发生变化的可能性不大,但由于流量脉动的变化波动量也随之发生了较大的变化。第二为煤浆引起的波动,前文提到,煤浆属于混合物,其中不仅含有煤水化合物,还包括一些金属颗粒,随着这些金属颗粒含量的增多,尤其是电极周围堆积的金属颗粒随着电极压力的形成逐步增加,从而造成停车现象的出现。第三为电磁流量计输出信号的尖脉冲千扰,因为煤浆含有的大颗粒金属摩擦导致电极之间瞬间产生尖脉冲信号干扰,井且电磁流量计内部的传感器受到温度的影响,使得煤浆管线的冲洗难度不断增加。3.电磁流量计的特殊加工  在进行电磁流量计的特殊加工过程中,要使用锰合金等特殊材质的加工方法进行防护冲刷磨损套的制作。对一些电磁流量计的碳化效果,电磁干扰效果的主要作用是指在防护冲刷效果的基础.上,以电磁流量感应为防护基础,以电极防护标准作为碳化防护效果的主要依据,根据电磁流量计加工的特性,在实际的应用效果上进行特殊加工。针对铁磁性质的干扰,需要进行水煤浆磁过滤操作,在经济条件允许的情况下可以采用不锈钢的输送管道,并定期对电磁流量计内部进行检查与清理。针对电磁流量计的参数设定问题,不能按照最佳的安装条件时测定的参数进行,也不能牺牲灵敏度弥补脉动流造成的波动,建议整体的阻止时间不应操作三十秒这一区间范围。值得一"提的是,只有在进行防护检修的过程中,才能最终确定相应的电磁流量参数,应当建c起统一的标准积极发挥其计量参数的特长与优势。德国VSEAR100流量计技术资料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。1.总体设计  气体涡轮流量计系统软件包括初始化程序、主程序、中断控制程序、流量、温度、压力检测程序以及键盘显示程序等。初始化程序主要完成单片机初始化和设置计数方式等。主程序主要通过查询标志位SET_RUN和OPERATE来判断程序是运行状态还是设置状态,然后调用相应的处理子程序。首先开全局中断,允许单片机响应所有中断源产生的中断请求;当单片机查询到标志位SET_RUN被置位时,就进入设置状态,对仪表系数进行设定;进入运行状态后还要查询标志位OPERATE是否被置位,被置位后就进行温度与压力的.A/D转换、流量的计算和数据的储存。中断程序用于查询定时时间,进入中断服务子程序完成流量采集、工作状况“下温度和压力采集,瞬时流量和累积流量的计算。系统主流程图如图3所示。2.流量温度压力信号采集  流量信号的采集主要通过计数器MR0中断服务程序完成,采用定时器模式,定时时间设为1so定时时间到,比较寄存器里面的内容,大于1s则对计数器IMR1读数,以获得流量信号的频率,并清零;小于1s,则加1后结束。  温度和压力信号的采集是通过PICI6F877单片机内部的ADC模块将其转换成数字量,采样完成后计算出温度和压力值,并将这两个数值在液晶屏上显示出来。3.键盘显示  设置3个键盘,利用电平变化中断功能来实现,采用延时去抖法,按键有效就进入按键处理程序。F表示功能键,用KI来表示,每按一-次表示在流量显示和温度、压力显示间切换,-表示移位键,用K2表示,↑为增加键,用K3表示。如果F+→(即Kl+K2)被按下,则设置标志位置1,主程序查询到其置1后,就进入设置状态。在该状态下,→(K2)键定义为移位键,以闪烁表示光标所在位,每.按一次,闪烁移到下一位,到最后一位回闪第一一位。↑(K3)定义为增加键,对光标所在位的数值进行修改,每按--次,循环增加一个定义单位,定义单位视参数类型而定。当程序查询到↑+→(K2+K3)被按下时,就把累积流量清零,并把标志位置1,当查询到F(K1)键被按下时,每按-一次,在流量显示和温度、压力显示之间切换。气体涡轮流量计采用段式液晶显示器LCM103来显示瞬时和累计流量,同时实时显示温度和压力"。f德国VSEAR100流量计技术资料涡街流量计是依据流体力学振动现象中振动频率与流速的对应关系工作。它对管道流速分布畸变、流动脉动及旋转流十分敏感,同时由于其感.测元件为压电晶体,各种机械振动对输出信号干扰较大,仅表抗振性差。因此现场安装条件要求较高。  为了达到测量精度,涡街流量计必须保证一定的前后直管段,并尽量避免在靠近调节阀、半开阀和.截止阀后安装流量计;测压点和测温点应分别在下游侧距流量计中心线3.5D~5.5D和6D-8D;。  涡街流量计的表体安装不良,如接管偏大、偏小、偏移有台阶)或垫片突入管道都会引起测量误差。配管内径一般应等于或略大于流量计的内径。如配管的实际内径略小于流量计的内径5%以内),虽不会影响仅表的固有K系数,但因流通面积突变引起表观流速变化而产生附加测量误差,这可以通过修正K系数来补偿。修正后的仪表系数为K"=K(D2/D1)2式中:Dt-仪表实际内径;D2-配管实际内径。  当测量容易汽化的液体或工作条件接近临界状态的液体时,为防止气穴现象出现,设计安装时必须确认管道内的最低压力P',这样才能保证涡街流量计正常工作。p由下式计算:p≥2.7△p+1.3po△p≈1.1x10-6ρv2  式中:p-管道内流体绝对压力,MPa;△p-流体在.发生体前后的压差,MPa;po-在工作温度下流体的饱和蒸汽压,MPa;ρ--工作条件下流体的密度,kg/m³,V-流动流体的流速,m/s.仪表使用中还要注意以下问题:①安装涡街流量计的位置要远离动力设备和变化频繁的阀门,如管线振动较大,应在流量计前、后2D处加装固定支架以咸振;②如管道流体的流速不稳,可考虑在管线上增加稳压装置或整流器来消除流速分布的不均匀现象;③由于压电晶体的灵敏度随温度升高而大幅度下降,应避免在测量高温介质(≤250℃),特别是高低温频繁变化的介质中使用;④流量计的安装位置应避开较强的热源、电场及磁场,尽量选择较好的工作环境

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