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德国VSERS2500流量计选型样册同时我们还经营:1、根据工艺设计资料和实际情况确认使用流量范围,在计算基础上确定流量计的口径。若涡街流量计选型过大,管道内介质的流速低于流量计工作的下限值,就会产生小流量时输出信号不稳定,大流量时输出信号稳定。2、流量计附近有大功率的电机或强电场时,容易引起干扰信号,有可能管道内无介质流通,但仅表有流量显示。动力线同流量计信号输出线并排走向靠近时,有可能使流量计输出信号偏小。管道内有正常流量,但传感器输出频率偏小很多。33流量计应单独接地,若接地不良,或管道振动.大,而引入干扰信号就会产生管道内无流量,但传感器有输出信号。3、流量计应单独接地,若接地不良,或管道振动.大,而引入干扰信号就会产生管道内无流量,但传感器有输出信号。4、流量计调节阀门应装在流量计下游,若阀门装在流量计上游,在小流量时产生射流,会引起流量值的偏差和稳定性。5、介质温度小于150℃时选一体型,高于150℃时或环境温度、温度都比较高时,应选用分体型。6、涡街流量计投用前,对管道应进行清洗,以冲掉管道内的铁锈、焊渣等杂物,防止击坏仪表。电磁流量计在结构上由传感器和转换器组成,其中传感器部分是检测出感应电压信号,也即是流量信号,经过信号传输线送给转换器;转换器部分主要起到处理流量信号,转换成可供显示仪、记录仪、计算机等处理的标准电信号。其结构示意图如图4-1所示。 电磁流量计传感器通过两端法兰,将它与被测流体所在的管道连接,安装在测量管道上。它是电磁流量计流量测量部分,在设计过程中,它应满足如下作用:(1)能够将流量信号转换成电压信号;(2)通过对转换器合理的设计,使无可避免的干扰所带来的不利影响减少到最小程度,最大程度的提高流量信号的信噪比;(3)在选择材料方面,尽量能够满足工业现场的要求,包括工业环境和电气属性等等。 电磁流量计转换器不仅仅给电磁流量计提供励磁电流,而且能够接收传感器测量的感应电动势信号,将该信号滤波、放大并转换为标准的电流电压信号,以能够在显示仪表、控制仪表和计算机网络实现对流量的远距离调控、监测、计算。 电磁流量计原型样机由10种元件组成,表4-1罗列出原型样机的元件清单,给出元件的参数,在装配图中标注出每一个元件的编号与位置,如图4-2所示,并作出了测量管道的三视图。权函数求解系统基础设计主要对管道、电极、励磁线圈进行设计,因为这三个方面的选材与设计直接决定了电磁流量计测量系统的精确度,影响到权函数的实验求解结果,同时在对管道、电极和励磁线圈设计时,要和COMSOL Multiphysics仿真模型中三者的尺寸和位置相一致,以达到权函数实验求解验证仿真求解的目的。在电磁流量计安装过程中,确保: 流动方向与传感器上的流动箭头方向一致(如果存在)。 所有法兰螺栓都已紧固到最大扭矩值。 仪表安装不存在机械应力(扭转,弯曲),法兰型/夹持型的配对法兰保持轴对称与平行条件,且使用适当的垫圈。 垫圈未伸入流动区,否则可能导致漩涡, 从而影响仪表的精度。 管路不会在仪表上产生任何力或力矩。 显示面向用户。 电缆接头中的保护塞只能在接线时拆除。 远程安装的转换器一定要安装在基本无振动的位置。 转换器不可直接暴露在阳光中(配有一个遮阳装置) 。推荐的安装条件 电磁流量计管道必须始终充满介质。 电极轴最好水平安装,反之,则与水平方向夹角不超过45°(图1) 管路稍微倾斜,以便排气,参见图2。 存在磨损时应垂直安装,流向向上,最大3m/s(图3) 阀门和关闭装置应安装在下游。 对于自由流进流出管道,应提供合适的反转管,确保管路始终充满介质(图4) 对于自由流出管道,不要在最高点或者向下的管路上安装仪表(传感器管道可能会排空或者处出现气泡),(图5)优点:(1)热式气体质量流量计可被测量的流体管道口径范围广.能够应用在各种口径的管道流量测量,从小、中口径到特大口径管道都可以,口径可达 9000mm.(2)流速测量范围广.可测量 0.02m/s~480m/s 范围内的流体流速.(3)测温范围和耐压范围很宽.待测气体的温度高达 900℃,可用于各种高温过程气体的测量,最高可以在 70MPa 的压力下进行测试.测量过程中不需要温度和压力补偿.所以在较大直径管道、较小流速、微小流量、测量流量浮动范围较大时,具有一定的优势.(4)可保证较高的测量精度.一般的热式气体质量流量计都属中等精度测量范围,其中部分仪表,如插入式、电磁式,可以达到高精度测量.国外进口的高精度仪表满量程误差可以达到±1%.(5)宽量程比.量程比可以达到 1000:1,且能保持精度要求.(6)可测量混合气体.(7)机械设计简单,容易安装和调试,维修简单,防振动.插入式只需要在管道上焊接法兰盘即可,管段式只需要进行管道转接,安装和操作方便.(8)不需要温度和压力补偿.缺点:(1)响应速率慢.由于热式气体质量流量计是依靠传热原理设计,而热量交换过程与加热温度探头和流体的热传导效率密切相关,需要一定的时间来完成换热过程,一般的相应时间为 2~5s;性能优越的流量计响应时间为 0.5s;甚至有些响应时间更慢.(2)精度易受流体组分影响.当被测流体为混合气体时,由于混合气体组分的变化,气体密度,粘度,热导率都会受到直接影响,使测量值发生较大误差而导致最后的流量计算结果产生误差.(3)在小流量测量中,热源探头的温度高于流体温度,导致热源探头向流体传导热量,影响流体和热源探头的温度差,影响测量精度.根据流量计设计要实现的功能,智能金属管浮子流量计的硬件系统实现方案如图2.1所示:本系统主要分为三部分:信号采集模块、信号处理模块以及输出和显示模块,下面将对这三个模块进行简要介绍。(1)信号采集模块:此模块用来实现信号采集功能,系统中核心要采集的是流量信号,除此之外,还需要采集温度和压力信号。这是因为当被测流体为蒸汽时,其密度随温度和压力的变化而变化。为了准确计算出流体的流量,必须要考虑温度和压力变化对流体密度的影响。因此,设计中要实现流量、温度以及压力三种信号的采集。(2)信号处理模块:信号处理模块的基本功能是实现信号的放大、滤波以及A/D转换。此外,系统中采用微控制器MSP430F149对采集信号进行计算、补偿,线性化等智能化处理。(3)输出及显示模块:设计中使用E2PR0M保存累积流量值以及仪表参数值,并将流量信号转换为4?20mA工业标准电流信号输出。同时,使用LCD实时显示瞬时流量和累积流量,最后将金属管浮子流量计测量结果通过CAN总线传送给上位机显示。插入式热式气体质量流量计的信号发生模块包括两个传感器探头、温度补偿电桥和电压调整电路三部分/如图所示,本课题所设计的是插入式恒温差质量流量计,采用热消散效应,所以我们选择铂热敏电阻Pt20和Pt1000分别作为流量计的流量探头和温度探头,铂热敏电阻的阻值对温度反应灵敏.与所处环境温度基本呈线性关系,确保了我们对流量计精度的要求;同时,铂热敏电阻的温度系数大,在测量范围内,物理化学性能稳定,可以反复加热冷却,使用寿命长,完全可以用来做传感器材料,保证流量计的稳定性要求;而且热敏电阻的体积可以做到很小,减小插入式热式气体质量流量计对流体流动状态的影响,保证流量测量值的真实有效。德国VSERS2500流量计选型样册日常工作中如果正确保养涡街流量计,可以有效延长其使用寿命,并减少故障发生,具体方法如下:1)涡街流量计由于K系数的确定在涡街的整个环节中非常重耍,K系数的准确与否直接影响着回路的准确度,仪表更换零部件以及工艺管道的磨损等情况,均可能影响K系数.而很多化工厂又缺少标定的手段与能力,只能送出标定,受工艺运行的影响,要从管道上拆下涡街送出要5、6天的标定时间,工艺方面很难满足,从而无法确定K系数。今年,通过流量仪表间的改造,虽已经具备了较小口径的涡街标定条件,但对于较大口径的涡街仍然无能为力,以后应注意使用涡街的现场标定方法,孔板流量计使用标准频率以及便携式超声波流量计,测出管道中的瞬时流量以及传感器的脉冲输出频率,现场计算K系数。2)涡街流量计应定期清洗涡街流量计的探头,检查中曾发现,个别探头检测孔已被污物堵塞,甚至被塑料布裹住,影响了正常测量。3)涡街流量计定期检查接地和屏蔽情况,消除外界干扰。有时候指示问题是由于受到干扰所至4)涡街流量计安装环境潮湿的探头.应定期烘干一次,或作防潮处理。由于探头本身并末作防潮处理,受潮之后影响运行。5)涡街流量计的数据资料的管理应引起足够的重视,孔板流量计以利于日后的工作。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VSERS2500流量计选型样册对于超声波流量计,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。