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德国VSEVHM02-2/流量计供应商同时我们还经营: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"。f1.仪表正确通电 电磁流量计无电源开关接入电源即进入工作状态.仪表在通电后首先进行自检显示器同时显示生产商的电话号码.自检通过后进入测量状态测量指示灯闪烁.2.显示切换 仪表工作在测量状态时按AT键可以切换流量的瞬时值显示和累积量显示或同时显示瞬时量和累积量.同时瞬时量指示灯和累积量指示灯相应点亮显示累积量时仪表上排数字显示高6位累积流量,下排数字显示低8位累积流量瞬时量和累积量同时显示时下排只显示累积流量的低8位.3.背光启闭 仪表在测量状态时按压INC键可以开启或关闭显示的背光.4.前24小时累积量显示 在测量状态下按压SET键约10秒至上排出现LOC字符输入0001~0024后按SET键可查阅当前累积流量或前23小时每小时的累积流量再按SET键返回测量状态.5.累积流量清零 仪表在测量状态时按 SET 键至显示LOC后输入9090按SET键返回测量状态再按INC键可以将累积流量清零.6.参数设置 在电磁流量计处于测量显示状态按SET建10秒显示器上排出现"LOC"字符下排出现"0000"数字.点按AT键1次个位数可修改每点按AT键一次可修改位从右向左移一位同时上排显示器最右端出现可修改的位数从右向左数密码数值输入完毕再按SET键两次进入相应参数组内的第一个参数.每按SET键两次既在确认本次参数值的同时又进入下一个参数依此类推到最后一个参数后转回测量状态界面.各组参数见"功能参数速查表".金属管浮子流量计的安装应严格按照说明书中的有关技术要求去做,并注意以下几个问题: 1.金属管浮子流量计在安装时应留有足够的空间,进口应有5倍管道直径以上的直管段,出口段为250mm,安装位置应选择在没有震动、便于观察和维修的场所。 2.为保证在任何时候测量管内都充满料液,金属管浮子流量计应安装在上料管的垂直段,液体流向为由下而上,不得倒流。为了便于检查、修理和更换,安装时采用联接旁通,并且在金属管浮子流量计下侧留有清洗口。 3.由于在管道吹扫时有些铁锈、焊渍清洗不净,有时介质中含有铁磁颗粒,应在入口处安装磁过滤器以避免这些杂质会被吸附在浮子上使浮子卡住。 4.若金属管浮子流量计管径小于工艺管道管径,应在LZ两端安装渐缩管,然后和工艺管道相连。 5.为了提高整个测量系统的抗干扰技术性能,信号和电源电缆要分开敷设,分别套在钢管内,尤其要远离动力电缆,信号电缆两接头的外露部分要保持非常短。 6.为保证测量精度,消除外界干扰,金属管浮子流量计的接地线采用不小于4mm2的铜线与大地相连,埋设深度在1m左右。 涡街流量计与流体密度无关,在测流量时,考虑气体或蒸汽温度、压力变化对密度的影响,需不需要进行密度、温度压力补偿,从以下几个方面进行探讨。(1)测量介质为液体,且流量以质量流量表示。由于测液体流量时,流量指示一般为质量或重量流量,漩涡流量计由漩涡频率-流速-体流量X密度=质量流量,当指示值以质量流量表示时,刻度系数中包含密度的因素,所以密度变化对指示值有影响,必须进行密度修正。(2)测量介质为气体,且以标准状态下体积表.示。 气体流量一般习惯均以标准状态下体积表示,刻度为Nm³/h,但工作时由漩涡频率→流速→工作状态体积再折算成标准状态下体积。作为一台漩涡流量计,一旦折算系数确定了,那么流体只有处在一个工作压力、温度下流量指示值才准确,这个温度就是设计温度,这个压力就是设计压力。一旦工作条件偏离了设计值也会带来误差,所以必须考虑温度、压力补偿,但不考虑密度补偿。(3)测量介质为气体,且以质量流量表示。 对漩涡流量计,由漩涡频率→疏速→工作状态体积流量→设计状态体积流量→标准状态体积流量,再乘以标准状态下气体的密度而得到质量流量。 显然,以质量流量表示的漩涡流量计,必须进行气体组成变化带来的密度变化的修正,同时工况变化,又增加一个由工作状态折算到设计状态的折算系数。这个折算系数是动态的,也就是温度、压力补偿问题。经过以上分析得出以下结论:(1)无论测气体或液体,若涡街流量计流量以工作状态体积流量表示时,没有密度及温度、压力补偿问题。(2)无论测气体、蒸汽或液体流量,以质量流量表示时,液体一般温度变化范围大,流体密度变化均需进行密度修正,对气体过热蒸汽还需进行温度、压力补偿。(3)以标准体积流量表示时,流量计必须进行温度、压力补偿,无需进行气体密度补偿。 气体涡轮流量计准确度等级为1.0级,在音速喷嘴法气体流量标准装置上检测时出现绝大多数不合格的问题,而之前并未:出现类似情况,该品牌流量计的合格率很高,通过对基表的检测与高频脉冲输出的检测,二者误差一致,且均为负误差,仪表显示与输出均正常。表1为误差最大的一台气体涡轮流量计高频脉冲输出误差和基表机械显示部分的误差值。 通过对标准装置的自检,并未发现异常,装置工作正常。为了保证检测的可靠性,将该批仪表在.2000L钟罩式气体流量标准装置上进行了复检。音速喷嘴法气体流量标准装置与2000L钟罩式气体流量标准装置的系统误差在0.3%以内。通过复检发现气体涡轮流量计的示值误差在不断变化,重复性较差,随着检测时间的延长,示值误差不断减小,向正方向发展,考虑到音速喷嘴实验室的环境温度为10.5℃,钟罩实验室温度为20.1℃,因此进行恒温.后再进行试验。恒温后再次对气体涡轮流量计进行检测,表2为该台气体涡轮流量计的高频输出误差。 通过表2可以发现在恒温后的检测结果误差发生了较大的变化,重复性也较好,考虑到两套装置的系统误差不超过0.3%,但实际检测结果最大误差偏移达到了2.30%,如此之大的偏移量并不是标准装置所引起的。将该台气体涡轮流量计马上拿到音速喷嘴气体流量标准装置上进行复测,所用喷嘴未改变,检测结果见表3。 从表3可以发现在没有对仪表经过任何改动的情况下,在同样的装置下,仪表的示值误差合格,且和之前在装置上检测的误差发生了较大的偏移。通过分析实验中各个影响因素,发现变化较大的只有温度,为了确认影响因素为温度,将该流量计在音速喷嘴实验室10.5℃的环境温度下恒温,恒温后再进行实验,检测结果见表4。 通过恒温后的气体涡轮流量计的示值误差与最开始检测的误差相接近,说明温度变化对仪表的误差产生了较大的影响。通过对送检用户的询问,由于用户是外地送检,出发较早,且送检车辆空间有限,所以在送检前一天晚上就将部分仪表的外包装拆掉,并将表装车,放置在室外,第二天早起送检,虽然在检测之前进行了短时间恒温,但表体温度仍然较低。 管道式大口径流量计的在线校准方法,一般为标准表比对法、利用蓄水池作为测量容器的液位落差法和检测电气参数法,比如CJ/T364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》中,规定了标准表比对法和电气参数检测法。在不得已情况下采用验证方法,如经常采用的物料平衡法、热量平衡法、设备能力法、流量增量验证法等。近年来发展起来的非实流法校准液体超声流量计的现场校准方法,主要是通过测量声速来实现液体超声流量计现场校准,适用特大口径的流量计,如国家颁布实施的JJF1358--2012《非实流法校准DN1000~DN15000液体超声流量计校准规范》。 本文在线校准试验采用1.0级夹装式时差法.超声流量计作为标准表,被测流量计是管道大口径电磁流量计,校准测量时间为20~30min。在线校准方法参照JJG1033--2007《电磁流量计检定规程》和CJ/T364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》。2012年、2013年的部分试验结果如表2所示,其余约60台电磁流量计的试验结果以计量误差分布图给出,如图1所示。 从表2和图1中可以看出,其计量误差大部分在±5%左右,但有的误差甚至超过±10%,最大的计量误差接近±20%。究其原因,除流量计选型有误(实际管道流速在电磁流量计规定流速的下限附近或以下),安装不规范.(如阀门件扰流等),直管段不足和存在非满管流等缺陷需要进行改造外,还有现场在线校准.时诸多因素的影响。 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。)德国VSEVHM02-2/流量计供应商孔板流量计是利用流体的动静压能转换原理进行流量测量的,这一-差压与流体流量存在如下关系: 式中:qm为质量流量,kg/h;qv为工况条件下的体积流量,m³/h;x为流量系数;e为流束膨胀系数;△e为差压,Pa;Q为工况条件下被测流体的密度,kg/m³;d为工况条件下的节流开孔直径,mm。由(1)式和(2)式可以看出,被测流体的流量是流体的密度和孔板前后差压的函数。当测得某一差压时,由于所测流体的密度不同,所代表的流量是不同的,只有当流体的密度值等于孔板流量计设计条件中的密度值时,差压才能真实反映所测的流量。蒸汽从发生到使用,由于热损耗,温度和压力的下降是不可避免的,导致其密度与设计值的差异,从而产生了误差,并且随着蒸汽参数的波动而波动,实际测量时只能通过温压补偿来修正,补偿公式的严谨性直接影响测量误差。 管道式大口径流量计的在线校准方法,一般为标准表比对法、利用蓄水池作为测量容器的液位落差法和检测电气参数法,比如CJ/T364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》中,规定了标准表比对法和电气参数检测法。在不得已情况下采用验证方法,如经常采用的物料平衡法、热量平衡法、设备能力法、流量增量验证法等。近年来发展起来的非实流法校准液体超声流量计的现场校准方法,主要是通过测量声速来实现液体超声流量计现场校准,适用特大口径的流量计,如国家颁布实施的JJF1358--2012《非实流法校准DN1000~DN15000液体超声流量计校准规范》。 本文在线校准试验采用1.0级夹装式时差法.超声流量计作为标准表,被测流量计是管道大口径电磁流量计,校准测量时间为20~30min。在线校准方法参照JJG1033--2007《电磁流量计检定规程》和CJ/T364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》。2012年、2013年的部分试验结果如表2所示,其余约60台电磁流量计的试验结果以计量误差分布图给出,如图1所示。 从表2和图1中可以看出,其计量误差大部分在±5%左右,但有的误差甚至超过±10%,最大的计量误差接近±20%。究其原因,除流量计选型有误(实际管道流速在电磁流量计规定流速的下限附近或以下),安装不规范.(如阀门件扰流等),直管段不足和存在非满管流等缺陷需要进行改造外,还有现场在线校准.时诸多因素的影响。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。一.和其它流量计一样, 虽然电磁流量计它的测量范围比是30:1, 比涡街流量计和差压式流量计都要高, 但也是有限制的,许多客户定表时,常常把它和水表相比较,以为可以测量很低的流速,一般情况下,它只能测0.1m/s.低于此流速电磁流量计就很难正确测量.所以定货初期对流量范围比要搞清楚.定货时不能按原先管道口径来定货,最好按你实际流量来定仪表口径。二.和其它流量计一样,电磁流量计对安装前后直管道也有要求,只不过比其它类流量计要求更低,但最关健一点要满足:就是满管, 再满管.不满管的情况下容易引起流量计乱跳:三.和其它流量计一样,电磁流量计也有防护等级,一般一体式的防护等级为IP65,分体式的为IP68(针对传感器而言), 如果客户对仪表安装环境有要求,安装地点在地下阴井或其它一些潮湿的地方,建议客户选用分体式的.以免选错对仪表造成损害。四.电磁流量计可以测腐蚀性液体,但定货初期客户要正确提供其它测量介质属性,以免选型时对电极选型上的错误,导致传感器在后期使用过程中报废,给客户带来不便和经济上的损失。五.电磁流量计虽说可靠性比较好,一般情况下不会损坏,但由于其原理决定,传感器电极表面一直和液体接触,时间久了,电极表面比较容易受污染。所以电磁流量计一般情况下,客户有条件拆的情况下,建议一年到一年半之间拆出来清洗一次电极以保证流量计整机的测量精度。任何仪器仪表都是需要“保养”的,电磁流量计也不例外。六.在主管线是垂直管线时,一般情况下,要求水流是自下而上,尽量不要自上而下。后者容易引起流量波动比较大。安装除了满管以外,这点也是很重要的,其次就是前后直管道的距离了。德国VSEVHM02-2/流量计供应商1.孔板流量计前后的直管段必须是直的,不得有肉眼可见的弯曲。2.安装节流件用得直管段应该是光滑的,如不光滑,流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。3.为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布,而且使这种分布成均匀的轴对称形,所以①直管段必须是圆的,而且对节流件前2D范围,其圆度要求其甚为严格,并且有一定的圆度指标。具体衡量方法:A.孔板流量计前OD,D/2,D,2D4 个垂直管截面上,以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值,取平均值D.任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0.3%B.在节流件后,在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值,任意单测值与D比较,其最大偏差不得超过±2%②节流件前后要求一段足够长的直管段,这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关,见表1(β=d/D,d为孔板开孔直径,D 为管道内径)。4.孔板流量计上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不论实际β值是多少)取表一所列数值的1/25.孔板流量计上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时,则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D(15D).若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时,则除在节流件与局部阻力件之间设有附合表1上规定的最小直管段长1外,从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D(15D)。1.对孔板流量计进行正确选型 选择孔板流量计,首先要考虑量程问题。有些是冬季用汽量相对大,而夏季用汽量相对较小,用汽量相差过于悬殊,那么孔板流量计在保证测量准确度的前提下,孔板流量计的流量范围就难以适应。因此,要明确最小流量(不是零)及最大流量,在此基础上选择符合相关运行参数的计量仪表。2.对孔板进行正确安装对于任何计量仪表都必须安装正确,否则就无法正常工作。正确安装孔板流量计,必须做到五点。①在所要安装计量仪表的前后必须留有足够长的直管段。②孔板流量计不能安装在整套管路最低处。③必须高度重视冷凝器的安装:两个冷凝器必须处于同一水平上,冷凝器的作用是使导压管中被测蒸汽冷凝;并使正、负导压管中的冷凝液面有相等高度;还必须保持长期稳定;还要充分考虑维护、拆换、吹扫便利。④导压管长度最好在16m以内,内径最好选用中10mm~016mm有防堵塞为好。导压管全程保温并确保正、负管处于同等温度以免密度变化引起误差。⑤装测温元件地方最好在节流件下游侧10D以外处,在管道或正压管上取压时,如压力变送器装在节流装置下方,必须对压力变送器的管路液柱值进行修正,以提高计量准确度。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