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德国VSEVHM01-1流量计生产同时我们还经营：根据以上的介绍,我们在设计选型或更新改造时, 要结合流量计特性和介质的情况进行合理选择,充分发挥各种流量计的优点,扬长避短,同时应考虑投资成本.下面根据天然气净化厂各种介质的特点和目前使用流量计的实际情况提出流量计选型的基本原则.1.天然气的测量 天然气是净化厂的生产对象,进厂的原料和出厂的产品都是天然气,由于进厂的原料天然气（湿天然气）含有少量的固,液体杂质,H2S和CO2含量较高,有一定腐蚀性,流量计可选择带阀式孔板节流装置的孔板流量计,以便定期清洗更换孔板, 防止孔板的锈蚀和入口边缘磨损,提高计量准确度;出厂天然气比较干净可选择带阀式孔板节流装置的流量计或气体超声流量计,气体超声流量计适用于大管径流量测量,准确度可优于1.0%,但一次性投资较高;对于工厂用天然气,由于管径较小,除孔板流量计外,也可选择旋进旋涡流量计,涡轮流量计等,选用涡轮流量计时应在上游安装过滤器.2.酸性气的流量测量 净化厂的酸性气是含有很高浓度的H2S和CO2的气体,这是净化厂从原料天然气中处理出来的主要物质,该气体的特点是压力低,带有一定水汽,腐蚀性强;因此测量酸性气流量的流量计可选用孔板流量计,均速管流量计,楔形流量计或弯管流量计,目前使用的有孔板流量计和均速管流量计,从流量计结构上讲,选择楔形流量计比较合适,它不存在积液问题,维护量也很小.3.蒸汽流量测量 过去普遍使用孔板流量计,由于孔板流量计在高温下孔板易变形,因此,可选择涡街流量计,均速管流量计,楔形流量计或质量流量计,但应考虑温度压力修正.4.化学溶液流量测量 天然气净化厂用于工业生产的化学溶液品种不是很多,对于脱硫和脱水的化学溶液由于是反复循环使用,溶液中含有部分悬浮物,过去大多数使用孔板流量计是不太合适的, 应选择楔形流量计或弯管流量计;也可选用外夹式超声流量计;盐酸和氢氧化钠流量测量应选择带防腐内衬的电磁流量计.5V液体硫磺流量测量 液体硫磺是天然气净化厂的副产品,过去由于流量计产品的局限性,很多净化厂均没有安装流量计,部分厂安装了涡轮流量计,但使用效果不佳;目前可供选择的有质量流量计和楔形流量计.由于液体硫磺一般管压力都不太高, 因此选用质量流量计较为合适.6.工业循环水流量测量 由于水的测量相对容易一些,因此可供选择的流量计比较多,如孔板流量计,涡街流量计,均速管流量计,电磁流量计,超声流量计都可用于工业水测量;若测量管口径较大,选择超声流量计比较理想,对于较小口径的选用电磁流量计效果比较好.7.污水流量测量 污水流量测量选择电磁流量计,楔形流量计比较合适,水质较好也可选用孔板流量计.1、插入式涡街流量计可测量蒸汽,气体,液体的体积流量和质量流量；2、无机械运动部件,测量精度高,结构紧凑维护方便；3、压力损失小,量程范围宽；范围度达1:25；4、采用消扰电路和抗振传感头；5、采用消扰电路和抗振传感头，使仪表具有一定抗环境振动性能；6、可测介质温度达+250℃。7、可实现不断流拆装传感器，可实现放大器与传感器分离(分离距离15m)；8、SSP自适应频谱波技术 小漩涡采集 模块化设计 保证产品的高可靠性和一致性9、插入式涡街流量计内置完善的抗干扰 多级保护电路 有效消除振动干扰 温度压力检测及补偿单元10、兼有二线电流和三线脉冲输出功能 具备HART功能 可远程参数设置和调试涡街流量计至少保证流量计前15倍管径，流量计后5倍管径。如流量计前有弯头，缩进，扩大等干扰源，则需保证流量计前30–40倍的管径，流量计后6倍管径。流量计应安装于调节阀，压力或温度传感器的上游。 涡街流量计主要用于哪些介质流量测量：如气体、液体、蒸气等多种介质。利用在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。常见问题主要有指示长期不准;始终无指示;指示大范围波动，无法读数;指示不回零;小流量时无指示;大流量时指示还可以，小流量时指示不准;流量变化时指示变化跟不上;仪表K系数无法确定，多处资料均不一致。总结引起这些问题的主要原因，主要涉及到以下方面选型方面的问题。 涡街流量计技术指标的提高是行业发展的追求，如测量范围，电阻从超导到1014Ω，温度从接近绝对零度到1010℃。如测量准确度，时间测量从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒。追求高稳定性和高可靠性随着仪器仪表和测控系统应用领域的不断扩大，可靠性技术在航天航空、电力、冶金、石油化工等大型工程和工业生产中起到维护正常工作的重要作用。 保障现场仪器仪表的测控系统正常工作的涡街流量计也要求高稳定性和高可靠性。因为新材料的出现和各种加工技术的发展，现代的可靠性按平均无故障时间与10年前相比提高了3倍。 涡街流量计热敏检测元件灵敏度高，适用于温度(<350℃)和较低密度的气体测量，但因热敏电阻用玻璃封装，较脆弱，敞易受流体中的污物、有害物质及颗粒物的影响，所以被测介质还应足清洁的液体或气体。对于超声波流量计，流量修正系数K定义为沿超声流量计信号传播声道上的线平均流速Lv与管道截面平均流速Vs的比值。由式(2-13)和式(2-14)可以得到层流状态下的流量修正系数 K 为由式(2-17)和式(2-18)可以得到湍流状态下的流量修正系数K为根据表1可以得到不同雷诺数下湍流流态的流量修正系数K，而在实际工程应用中，当管道内流体雷诺数Re＜105时，湍流状态流量修正系数K为 当管道内流体雷诺数Re＞105时，湍流状态流量修正系数K为 上述对于流量修正系数的分析是基于超声波流量计处于理想的安装条件下，即安装处管道内流体充分发展。实际流量修正系数不仅与雷诺数有关，还与管道的安装状况、流量计上下游管段长度等因素有关。通常情况下管道内实际流态分布与理想流态分布有偏差，对流量计的测量精度产生影响，因此在管道布置和流量计安装时，一般要求上游直管段大于10倍管道内径，下游直管段要大于5倍管道内径。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。
德国VSEVHM01-1流量计生产超声波流量计根据声道布置形式可以分为单声道超声波流量计和多声道超声波流量计。单声道超声波流量计在测量管道上只安装一对超声波换能器,多声道超声波流量计则在测量管道上安装多对超声波换能器,包含多个独立的超声波传播路径。多声道超声波流量计对于流场的适应能力更强,可以提高流量计的测量精度；然而单声道超声波流量计在小管径场合应用更为广泛,而且通过反射镜的应用单声道超声波流量计的声道布置形式越来越复杂,测量精度也随之提高。根据声道的传播方式,常用的单声道超声波流量计主要有Z型流量计,U型流量计,V型流量计,N型流量计和三角型流量计,不同传播类型的单声道超声波流量计声道示意图如图4-1所示,其中红色虚线表示声波传播路径。 多声道超声波流量计采用数值积分的方法提高流量修正系数的精度,可以解决单声道超声波流量计测量不确定度误差大的问题。多声道超声波流量计通常采用Gauss积分方法计算式(2-7)中各声道位置ri/R和相应的权重系数wi。在相同采样点数、节数自由的情况下,Gauss 型数值积分方法相对于辛普森公式和梯形公式等插值型积分方法计算精度更高。对于圆形测量管道的超声波流量计中声道位置和相应权重系数的计算一般采用Gauss-Jacobi积分方法。按照 Gauss-Jacobi 积分方法的零点确定各声道高度,按积分方法中的权重系数计算声道权重系数。 实际中各声道上速度分布与理想的代数多项式表示的流速分布差异很大,特别是无法体现管壁处流速为零的特性,导致流量的积分结果偏高,影响流量计的测量精度。为了使计算结果更加接近于圆形管道内液体充分发展的真实值,提出了采用最佳圆截面算法（OWICS）计算声道位置ri/R和权重系数wi的方法,最佳圆截面算法其实是基于正交多项式的 Gauss 积分方法。Gauss-Jacobi和OWICS积分方法计算各声道位置和权重系数如表4-1所示. 涡街流量计是基于流体力学中著名的“卡门涡街”研制的。在流动的流体中放置- -非流线型柱形体,称旋涡发生体,当流体沿旋涡发生体绕流时,会在涡街发生体下游产生两列不对称但有规律的交替旋涡列,这就是所谓的卡门涡街,如图1所示。 大量的实验和理论证明:稳定的涡街发生频率ƒ与来流速度v1及旋涡发生体的特征宽度d有如下确定关系叫: 式中St为斯特罗哈数,与雷诺数和d相关。 当雷诺数Re在一定范围内(3 X102~2 X105)时(4],St为一常数,对于三角柱形旋涡发生体约为0.16 雷诺数的定义为 式中S为管道的横截面积。 由高精度气体涡街流量计的测量原理可知,通过测量旋涡发生频率仅能得到旋涡发生体附近的流速vI,由式(3)可知在横截面积一定的情况下,流体的流量Q与流体的平均流速v成正比,因此要精确计量流体的流量必须找到`v与v1的对应关系。 根据流体力学理论,在充分发展的湍流状态下，流体的速度分布有如下关系式川: 式中:vp为到管壁距离为y的P点的速度;y为点到管壁处的距离;Vmax:为管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R为管道的半径;n为雷诺数的函数。 表1中给出了部分雷诺数与n的对应关系。 由于旋涡发生体的位置固定,因此当雷诺数一定时v1与`v有固定的比例关系换言之,当雷诺数Re变化时,二者的比值也发生变化， 图3给出了不同雷诺数下充分发展的湍流的流速分布,如图所示Re越大,流速分布越平滑,即旋涡发生体附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)应为单调递减函数。图4给出了3台50mm口径，宽度14 mm三角形旋涡发生体的气体涡衔流量计,在20℃,一个标准大气压下,不同雷诺数下的K值曲线。如图所示实验数据与理论分析基本一致,因此涡衔流量计的测量原理即决定了仪表系数的非线性特性。若要提高涡街流量计的计量精度,必须针对不同的流速分布对K值进行修正。1.流量测量 现阶段，涡轮流量计对脉动流的直接测量还存在很大困难，但可通过误差方程分析、实验室试验和专业的脉动流量误差检测设备检测分析某一特定脉动流的测量误差。前两种方法基于脉动流的振幅和频率的可测量性，振幅和频率的测量可通过激光多普勒技术、热线风速仪法等。专业的脉动流量误差检测设备已有设备制造厂家在生产。1.1误差方程分析 通过对机翼理论的研究，可列出涉及惯量、夹角、叶轮半径、角速度等参数的误差运动方程，通过编程可求得针对某一特定涡轮流量计的不同振幅和频率脉动流的测量误差。依据动量守恒定律，可列出包含流速、切线速度等参数的非线性微分方程，通过计算和分析可理论推导测量误差。1.2实验室试验 现场实测脉动流的特性，采用已知标准体积压缩空气，在实验室模拟脉动流，将测量值与标准体积进行对比，分析测量误差。1.3误差检测设备检测 上海某公司生产的一种燃气脉动流误差检测设备，可较精确地测得脉动误差值，但暂未在山西省广泛应用。在绝大多数燃气公司的实际运行管理过程中，脉动流的特性参数无法在日常运行监测数据中获取，因此，主要定性地说明脉动流对涡轮流量计计量偏差的影响。2.测量误差 已有很多学者针对脉动流对计量的影响进行了研究。分析结果可知，由于叶轮受流体加速影响小，受流体减速影响大，计量始终存在正供销差。此外，正供销差取决于脉动流的振幅和频率，整体来说，如果脉动流频率大于叶轮角频率时正供销差值较大，脉动振幅增大时正供销差值也随之增大。3.脉动流对计量结果影响 A分输站涡轮流量计距离上游最近的压缩站（往复式压缩机增压）不到7km，且该分输站工艺布置紧凑。据实地测量，流量计上游直管段长度约为6Dn（Dn为涡轮流量计口径，mm），下游直管段长度约为4Dn。此外，7km管道沿线地势高低不平，加之煤层气气质水含量较大，导致在低洼处极易形成积液，积液也会造成脉动流。 2020年8—10月期间，下游公司发现正供销差持续增大时，对A分输站和B分输站的涡轮流量计进行了标定，但标定结果均为合格。随后下游公司在2020年11月5—7日对A至B分输站段管线进行了清管作业，共清出污水杂质约23t，清管完成后正供销差明显减小。清管前后实际供销差数据如表6所示。 除此之外，通过日常对气体涡轮流量计的运行监测，供气瞬时流量每次显示数据都在变化，且在一定时间内在1个值上下频繁波动（波动幅度约为依20%）。综合上述情况，该输气管道存在脉动流的可能性很大。脉动流会造成正供销差影响，对下游接气单位不利，因此有必要对脉动流的影响进行修正。1.空间电磁波干扰及改进 电磁流量计用于测量实践的过程中,转换器与传感器间如果存在较长的电缆,同时周边有较强电磁干扰的情况存在,此时由于电缆的存在,干扰信号会被引入进去,最终会有共模干扰现象形成,导致流量计发生非线性、显著失真或大幅度晃动等诸多情况,测量的准确性也会因此大打折扣.面对此类误差引发的原因来看,可根据下述措施进行解决：(1)在电磁流量计安装中,需要深入分析周边环境,保证电磁流量计原理强磁场.(2)尽量将电缆长度控制在适宜范围内,并落实相关屏蔽措施,如将电缆传入接地钢管中,避免电源线与电缆传入同一根管.(3)选择与要求相符合的屏蔽电缆,同样能将电磁波构成的干扰有效降低.2.连接电缆问题及改进 电磁流量计是通过特定电缆、转换器和传感器组成的系统,因此电缆长度、屏蔽层数、导体横截面积、绝缘情况及分布电容等都会对其测量结果构成影响,甚至还会对电磁流量计的正常运行产生干扰.所以,在安装电磁流量计时不但需要参照导体横截面积、屏蔽层数、待测液体电导率及分布电容等确定电缆长度,同时也要将电缆中间接头的情况规避,并妥善处理末端,保障能够实现良好连接.此外,也要保障所用电缆符合标准要求.3.测量管内存在着层及改进 以电磁流量计应用对象为根据,其多以测量非清洁流体为主,倘若实际测量中有一定量沉淀物等物质存在于非清洁流体内部,电磁流量计的正常使用及测量也必然会遭受影响,如污染电磁流量计管道、电极表面,最终引发测量误差.面对此类误差引发原因,相关人员在日常工作中应当做好电磁流量计定期清洗工作,同时适当将流速提升.此外,在衬里材料的选择中,可选择聚四氯乙烯.4.电极选择、液体流速问题及改进 电磁流量计实际应用中,其电极和内部材料会直接接触待测液体,所以在选择电极和衬里材料时,都应当以待测液体为根据合理进行.结合待测液体性质完成衬里材料特性的确定,并在实际测量中围绕测量温度展开严格控制,避免由于衬里材料选择不合理或温度控制力度不足而导致衬里材料受磨损或变形等情况,进而导致附着速度加快、增大测量误差发生率.针对此类情况,在应用电磁流量计时,在突出衬里材料选择针对性的同时,也需要合理选择电极,并妥善控制液体流速,保障处于合理范围.5.测量液体呈现不对称状态及改进 应用电磁流量计测量相关液体的流量时,待测液体如果有不对称状态出现,必然会引起测量误差的情况.液体非对称状态通常在单一的漩涡流或沿管线轴线的直线流等两种流动组合方面得到表现.该情况下,管道截面的积分为液体体积流量.上游直管段如果存在不足,一般情况下可结合流量调节器调节流量,控制上下游一定范围内流量计内径与管道内径之间具备相同的数值,确保上游直管段充足.6.电极与励磁线圈对称性问题及改进 在加工制造电磁流量计磁力线圈及电极时,有着严格对称的要求.倘若有不对称的情况出现,必然会引起不对称偏差,进而对测量结果构成影响,最终也就会有测量误差的情况出现.同时,在安装电磁流量计时,也严格要求了安装地点的振动,如一体型电磁流量计的安装,需要在振动小的场所内,如果振动超出了标准就会有误差出现在测量中,甚至还会对仪表的正常工作构成影响.所以,相关人员在实际安装前,需要对待安装位置振动展开严密测量,保障与安装标准相符合.德国VSEVHM01-1流量计生产 涡街流量计也称之为旋涡流量计或卡门涡街流量计。可以适用于管道内多种流体(气体液体、蒸气)的流量测量。其特点是压力损失小，量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时可以对流体的压力和温度参数自动进行修订。该流量计可以将测量结果进行模拟标准信号或数字脉冲信号的输出,容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。 在流体中设置非流线型漩涡发声体时,在涡街流量变送器中的三角柱形的旋涡发生体后会上下交替产生正比于流速的两列旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡(见图1)。旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关,用下式表示: 式中ƒ--旋涡的释放频率 ,单位为Hz; Ʋ--流过旋涡发生体的流体平均速度,单位为m/s; d一旋涡发生体特征宽度,单位为m; St一斯特劳哈尔数(Strouhal number) ,无量纲，它的数值范围为0.14 ~ 0.27 St是雷诺数的函数, 通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度Ʋ,再由公式 求出流体流过涡街流量计的流量q。(式中A为流体流过旋涡发生体的截面积。)涡街流量计由壳体、漩涡发生体和放大器组成.一种典型的结构如图4所示,壳体内插入柱体,由其产生的涡街信号可用各种检测方式检出,经放大器放大后,输出脉冲信号. 涡街流量计是一种无运动部件的流量计,按其原理分类属于振荡型流量计.同属于这类流量计还有漩涡进动型流量计；振荡射流型流量计.由于涡街流量计不含有运动部件及对流体冲刷敏感的部件,因而在使用过程中,可靠性高,使用寿命长,并具有一般节流式流量计的优点,精确度稳定,再现性好.在大批量生产和工艺稳定的条件下,可以采用“干校验法”,即不必逐台仪表进行实液标定,可根据结构尺寸直接确定仪表常数及仪表精度.涡街流量计是‘种数字式流量计,它输出的脉冲信号的频率与流量成线性关系,同时具有量程宽、重复性好．便于远距离无精度损失的传输.此外仪表常数及精度不受介质的压力、温度、密度等变量的影响.一旦涡街流量计的结构确定．流体振荡就服从的客观规律,其振荡频率不能人为地改变,因而仪表常数及其变化规律是客观的.
德国VSEVHM01-1流量计生产超声波流量计根据声道布置形式可以分为单声道超声波流量计和多声道超声波流量计。单声道超声波流量计在测量管道上只安装一对超声波换能器,多声道超声波流量计则在测量管道上安装多对超声波换能器,包含多个独立的超声波传播路径。多声道超声波流量计对于流场的适应能力更强,可以提高流量计的测量精度；然而单声道超声波流量计在小管径场合应用更为广泛,而且通过反射镜的应用单声道超声波流量计的声道布置形式越来越复杂,测量精度也随之提高。根据声道的传播方式,常用的单声道超声波流量计主要有Z型流量计,U型流量计,V型流量计,N型流量计和三角型流量计,不同传播类型的单声道超声波流量计声道示意图如图4-1所示,其中红色虚线表示声波传播路径。 多声道超声波流量计采用数值积分的方法提高流量修正系数的精度,可以解决单声道超声波流量计测量不确定度误差大的问题。多声道超声波流量计通常采用Gauss积分方法计算式(2-7)中各声道位置ri/R和相应的权重系数wi。在相同采样点数、节数自由的情况下,Gauss 型数值积分方法相对于辛普森公式和梯形公式等插值型积分方法计算精度更高。对于圆形测量管道的超声波流量计中声道位置和相应权重系数的计算一般采用Gauss-Jacobi积分方法。按照 Gauss-Jacobi 积分方法的零点确定各声道高度,按积分方法中的权重系数计算声道权重系数。 实际中各声道上速度分布与理想的代数多项式表示的流速分布差异很大,特别是无法体现管壁处流速为零的特性,导致流量的积分结果偏高,影响流量计的测量精度。为了使计算结果更加接近于圆形管道内液体充分发展的真实值,提出了采用最佳圆截面算法（OWICS）计算声道位置ri/R和权重系数wi的方法,最佳圆截面算法其实是基于正交多项式的 Gauss 积分方法。Gauss-Jacobi和OWICS积分方法计算各声道位置和权重系数如表4-1所示. 涡街流量计是基于流体力学中著名的“卡门涡街”研制的。在流动的流体中放置- -非流线型柱形体,称旋涡发生体,当流体沿旋涡发生体绕流时,会在涡街发生体下游产生两列不对称但有规律的交替旋涡列,这就是所谓的卡门涡街,如图1所示。 大量的实验和理论证明:稳定的涡街发生频率ƒ与来流速度v1及旋涡发生体的特征宽度d有如下确定关系叫: 式中St为斯特罗哈数,与雷诺数和d相关。 当雷诺数Re在一定范围内(3 X102~2 X105)时(4],St为一常数,对于三角柱形旋涡发生体约为0.16 雷诺数的定义为 式中S为管道的横截面积。 由高精度气体涡街流量计的测量原理可知,通过测量旋涡发生频率仅能得到旋涡发生体附近的流速vI,由式(3)可知在横截面积一定的情况下,流体的流量Q与流体的平均流速v成正比,因此要精确计量流体的流量必须找到`v与v1的对应关系。 根据流体力学理论,在充分发展的湍流状态下，流体的速度分布有如下关系式川: 式中:vp为到管壁距离为y的P点的速度;y为点到管壁处的距离;Vmax:为管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R为管道的半径;n为雷诺数的函数。 表1中给出了部分雷诺数与n的对应关系。 由于旋涡发生体的位置固定,因此当雷诺数一定时v1与`v有固定的比例关系换言之,当雷诺数Re变化时,二者的比值也发生变化， 图3给出了不同雷诺数下充分发展的湍流的流速分布,如图所示Re越大,流速分布越平滑,即旋涡发生体附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)应为单调递减函数。图4给出了3台50mm口径，宽度14 mm三角形旋涡发生体的气体涡衔流量计,在20℃,一个标准大气压下,不同雷诺数下的K值曲线。如图所示实验数据与理论分析基本一致,因此涡衔流量计的测量原理即决定了仪表系数的非线性特性。若要提高涡街流量计的计量精度,必须针对不同的流速分布对K值进行修正。1.流量测量 现阶段，涡轮流量计对脉动流的直接测量还存在很大困难，但可通过误差方程分析、实验室试验和专业的脉动流量误差检测设备检测分析某一特定脉动流的测量误差。前两种方法基于脉动流的振幅和频率的可测量性，振幅和频率的测量可通过激光多普勒技术、热线风速仪法等。专业的脉动流量误差检测设备已有设备制造厂家在生产。1.1误差方程分析 通过对机翼理论的研究，可列出涉及惯量、夹角、叶轮半径、角速度等参数的误差运动方程，通过编程可求得针对某一特定涡轮流量计的不同振幅和频率脉动流的测量误差。依据动量守恒定律，可列出包含流速、切线速度等参数的非线性微分方程，通过计算和分析可理论推导测量误差。1.2实验室试验 现场实测脉动流的特性，采用已知标准体积压缩空气，在实验室模拟脉动流，将测量值与标准体积进行对比，分析测量误差。1.3误差检测设备检测 上海某公司生产的一种燃气脉动流误差检测设备，可较精确地测得脉动误差值，但暂未在山西省广泛应用。在绝大多数燃气公司的实际运行管理过程中，脉动流的特性参数无法在日常运行监测数据中获取，因此，主要定性地说明脉动流对涡轮流量计计量偏差的影响。2.测量误差 已有很多学者针对脉动流对计量的影响进行了研究。分析结果可知，由于叶轮受流体加速影响小，受流体减速影响大，计量始终存在正供销差。此外，正供销差取决于脉动流的振幅和频率，整体来说，如果脉动流频率大于叶轮角频率时正供销差值较大，脉动振幅增大时正供销差值也随之增大。3.脉动流对计量结果影响 A分输站涡轮流量计距离上游最近的压缩站（往复式压缩机增压）不到7km，且该分输站工艺布置紧凑。据实地测量，流量计上游直管段长度约为6Dn（Dn为涡轮流量计口径，mm），下游直管段长度约为4Dn。此外，7km管道沿线地势高低不平，加之煤层气气质水含量较大，导致在低洼处极易形成积液，积液也会造成脉动流。 2020年8—10月期间，下游公司发现正供销差持续增大时，对A分输站和B分输站的涡轮流量计进行了标定，但标定结果均为合格。随后下游公司在2020年11月5—7日对A至B分输站段管线进行了清管作业，共清出污水杂质约23t，清管完成后正供销差明显减小。清管前后实际供销差数据如表6所示。 除此之外，通过日常对气体涡轮流量计的运行监测，供气瞬时流量每次显示数据都在变化，且在一定时间内在1个值上下频繁波动（波动幅度约为依20%）。综合上述情况，该输气管道存在脉动流的可能性很大。脉动流会造成正供销差影响，对下游接气单位不利，因此有必要对脉动流的影响进行修正。1.空间电磁波干扰及改进 电磁流量计用于测量实践的过程中,转换器与传感器间如果存在较长的电缆,同时周边有较强电磁干扰的情况存在,此时由于电缆的存在,干扰信号会被引入进去,最终会有共模干扰现象形成,导致流量计发生非线性、显著失真或大幅度晃动等诸多情况,测量的准确性也会因此大打折扣.面对此类误差引发的原因来看,可根据下述措施进行解决：(1)在电磁流量计安装中,需要深入分析周边环境,保证电磁流量计原理强磁场.(2)尽量将电缆长度控制在适宜范围内,并落实相关屏蔽措施,如将电缆传入接地钢管中,避免电源线与电缆传入同一根管.(3)选择与要求相符合的屏蔽电缆,同样能将电磁波构成的干扰有效降低.2.连接电缆问题及改进 电磁流量计是通过特定电缆、转换器和传感器组成的系统,因此电缆长度、屏蔽层数、导体横截面积、绝缘情况及分布电容等都会对其测量结果构成影响,甚至还会对电磁流量计的正常运行产生干扰.所以,在安装电磁流量计时不但需要参照导体横截面积、屏蔽层数、待测液体电导率及分布电容等确定电缆长度,同时也要将电缆中间接头的情况规避,并妥善处理末端,保障能够实现良好连接.此外,也要保障所用电缆符合标准要求.3.测量管内存在着层及改进 以电磁流量计应用对象为根据,其多以测量非清洁流体为主,倘若实际测量中有一定量沉淀物等物质存在于非清洁流体内部,电磁流量计的正常使用及测量也必然会遭受影响,如污染电磁流量计管道、电极表面,最终引发测量误差.面对此类误差引发原因,相关人员在日常工作中应当做好电磁流量计定期清洗工作,同时适当将流速提升.此外,在衬里材料的选择中,可选择聚四氯乙烯.4.电极选择、液体流速问题及改进 电磁流量计实际应用中,其电极和内部材料会直接接触待测液体,所以在选择电极和衬里材料时,都应当以待测液体为根据合理进行.结合待测液体性质完成衬里材料特性的确定,并在实际测量中围绕测量温度展开严格控制,避免由于衬里材料选择不合理或温度控制力度不足而导致衬里材料受磨损或变形等情况,进而导致附着速度加快、增大测量误差发生率.针对此类情况,在应用电磁流量计时,在突出衬里材料选择针对性的同时,也需要合理选择电极,并妥善控制液体流速,保障处于合理范围.5.测量液体呈现不对称状态及改进 应用电磁流量计测量相关液体的流量时,待测液体如果有不对称状态出现,必然会引起测量误差的情况.液体非对称状态通常在单一的漩涡流或沿管线轴线的直线流等两种流动组合方面得到表现.该情况下,管道截面的积分为液体体积流量.上游直管段如果存在不足,一般情况下可结合流量调节器调节流量,控制上下游一定范围内流量计内径与管道内径之间具备相同的数值,确保上游直管段充足.6.电极与励磁线圈对称性问题及改进 在加工制造电磁流量计磁力线圈及电极时,有着严格对称的要求.倘若有不对称的情况出现,必然会引起不对称偏差,进而对测量结果构成影响,最终也就会有测量误差的情况出现.同时,在安装电磁流量计时,也严格要求了安装地点的振动,如一体型电磁流量计的安装,需要在振动小的场所内,如果振动超出了标准就会有误差出现在测量中,甚至还会对仪表的正常工作构成影响.所以,相关人员在实际安装前,需要对待安装位置振动展开严密测量,保障与安装标准相符合.德国VSEVHM01-1流量计生产 涡街流量计也称之为旋涡流量计或卡门涡街流量计。可以适用于管道内多种流体(气体液体、蒸气)的流量测量。其特点是压力损失小，量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时可以对流体的压力和温度参数自动进行修订。该流量计可以将测量结果进行模拟标准信号或数字脉冲信号的输出,容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。 在流体中设置非流线型漩涡发声体时,在涡街流量变送器中的三角柱形的旋涡发生体后会上下交替产生正比于流速的两列旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡(见图1)。旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关,用下式表示: 式中ƒ--旋涡的释放频率 ,单位为Hz; Ʋ--流过旋涡发生体的流体平均速度,单位为m/s; d一旋涡发生体特征宽度,单位为m; St一斯特劳哈尔数(Strouhal number) ,无量纲，它的数值范围为0.14 ~ 0.27 St是雷诺数的函数, 通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度Ʋ,再由公式 求出流体流过涡街流量计的流量q。(式中A为流体流过旋涡发生体的截面积。)涡街流量计由壳体、漩涡发生体和放大器组成.一种典型的结构如图4所示,壳体内插入柱体,由其产生的涡街信号可用各种检测方式检出,经放大器放大后,输出脉冲信号. 涡街流量计是一种无运动部件的流量计,按其原理分类属于振荡型流量计.同属于这类流量计还有漩涡进动型流量计；振荡射流型流量计.由于涡街流量计不含有运动部件及对流体冲刷敏感的部件,因而在使用过程中,可靠性高,使用寿命长,并具有一般节流式流量计的优点,精确度稳定,再现性好.在大批量生产和工艺稳定的条件下,可以采用“干校验法”,即不必逐台仪表进行实液标定,可根据结构尺寸直接确定仪表常数及仪表精度.涡街流量计是‘种数字式流量计,它输出的脉冲信号的频率与流量成线性关系,同时具有量程宽、重复性好．便于远距离无精度损失的传输.此外仪表常数及精度不受介质的压力、温度、密度等变量的影响.一旦涡街流量计的结构确定．流体振荡就服从的客观规律,其振荡频率不能人为地改变,因而仪表常数及其变化规律是客观的.
