发布时间:
浏览: 次 作者:
德国VSEVHM01-1流量计厂家价同时我们还经营: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。由金属管浮子流量计的工作原理我们知道:流体的流量与浮子在锥管中的高度有关,因此要实现对流量的测量,实际上取决于对浮子位置的测量。 本设计中采用美国公司生产的非接触式角位移磁阻传感器HMC1501代替传统的接触式角度传感器,HMC1501可以测量从磁铁发出的磁场的方向角。 设计中将一条形磁铁置于磁阻传感器上方,令磁阻传感器与锥管间距离为L,传感器距锥管底部高度为H,如图2.3所示。 当浮子位于高度H处时,小磁铁的转角为0。当流量变化时,浮子上下移动,其内嵌磁钢也随之上下移动,此时,置于磁阻传感器正上方的条形磁铁受到磁场作用发生转动,如图2.4,转动的角度即与浮子位置有关。 由上图可见当磁铁转过角度为θ时,金属管浮子流量计浮子在锥管中的位置h=H+Ltgθ,则根据式1.9可得: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。德国VSEVHM01-1流量计厂家价1.涡轮流量计的始动流量值qvmin很大程度上取决于轴和叶轮前后轴承间的机械摩擦阻力矩7b,而它是由轴承与轴的微小间隙内流体与固体壁面的粘性摩擦引起的,且内部流体可认为始终处于层流状态。Tb越小,qvmin也越小,因此为了使涡轮流量传感器在小流量测量范围内能够体现良好测量性能,最重要的是要减少轴和轴承之间的机械摩擦。2.流体介质密度ρ与qvmin值成反比,ρ越大,则qvmin越小。液体密度受温度影响不大,相比之下温度的变化会较大程度改变气体密度,所以测量气体时要留意温度因素,以防引起传感器特性曲线的变化。3.同样条件下,叶片安装角β越大,则qvmin越小。 当被测流体流量大于qvmin后,流量继续增加会使叶轮旋转角速度加快,此时流体因素阻力矩与机械摩擦阻力矩相比占据主要地位,故可认为Tb=0。由于流体流动状态不尽相同,而涡轮流量计传感器实际的特性曲线受流体流动状态影响. 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。)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.只要满足流量计的使用条件(包括.流体的流动特性.介质特性.操作过程及流量范围)与检定时相一致,便会得到与流量计检定精度等量的使用精度。这就要求流量计的使用与检定的流体的流动特性(流量计进口的速度分布)相同;流体的物理性质(密度等)也相同;检定过程相同,并且在流量计的检定流量范围内使用仪表常数,那么在对介质密度压力修正后。其使用精度便等同于其检定精度。2.若流量计的使用与检定条件满足上述相同性原则,并且流量计在检定流量范围内定点使用时(使用其检定流量下的仪表系数的平均值).则流量计的使用精度将会大大优于其检定精度。3.若流量计在检定该范围内实际使用时,可用特性方程。即依据检定中得到的各个流量下的平均仪表系数与流量Q的对应关系,借助最小二乘法原理,直线拟合得到K1=aq+b,用拟合后的K1代替仪表常数k,也可提高流量计的使用精度。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.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。德国VSEVHM01-1流量计厂家价