德国VSEVS1 GP012V-32Q11/1流量计中国分公司同时我们还经营：对于"径向"型单声道超声波流量计，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Sv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，对超声波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。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.热式气体质量流量计传感器探头是流量计的测量单元，可以把需要采集的信息准确无误的转换成信号量传输给系统，是信号量采集的通道，是实现流量计实时计量的必要前提。如下图所示，这是我们实验所使用的流量传感器探头。由于是插入式热式气体质量流量计，所以在使用时，必须要调节探头的长度，使流量探头（即 Pt20）处于管道的正中心位置，减小偏心安装产生的一切误差，以便获得精准的管道流量信号。同时，由于流量探头和气体直接接触，所以灵敏度得到很大的保证，灵敏度基本上处于最灵敏状态；但是从气体组分，气体粘度，粉尘颗粒，气压与结构强度等角度考虑，后期必须将流量探头进行封装，保证热式气体质量流量计传感器的受冲击能力，增加传感器探头的抗污染能力，延长传感器的使用周期。按照热式气体质量流量计安装方式的不同，可以分为插入式和管段式热式气体流量计。插入式流量计(一般有两部分组成：检测探头和转换器)一般采用法兰盘安装或其他方式安装，将测量探头插入待测流体管道内，通过转换器部分对检测探头部分采集的信号进行处理，按一定的关系换算成实际流量并通过表头显示。插入式流量计在大、中型管道以及特大型管道的流量测量上，相对于管段式流量计有着一定的优势。管段式气体流量计，将测量探头部分固定在一段标准管道内，在使用时，必须要在实际流体管道上转接上标准管道，分布式热式流量计多采用这种方法。　　按流量计检测变量的不同，将之分为恒定温差型和恒定功率型流量计。恒温差型流量计是指，随着流体的流动，测量探头上热量散失，系统以一定的功率对测量探头进行加热，维持两个探头恒定的温度差(比如 100 摄氏度)。恒定功率型是指以某一恒定的功率对测量探头加热，流量为零时两个探头的温度差为某一温度差值(比如100摄氏度)，随着流量的变化，两个探头的温度差值发生变化，使流量与温度差值之间体现一定的关系，以此为依据而设计的流量计。　　按照热源作用位置的不同，将热式气体质量流量计归结为热分布式和热耗散式两大类。热耗散式流量计采用的是热力学中的金氏定律，因此又称为金氏流量计。热分布式流量计利用气体流动传递热量，改变被测量管道上的温度分布情况，主要应用在微小流量的洁净气体测量和精细制造工艺的过程控制等。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。1、确认涡轮流量计可用的测量对象，如前所述。2、选择型式。按流体物性选择，气体和液体分别用气体型和液体型，不能通用。在工作状态下液体粘度超过5mPa.s应选用高粘度型（国内尚无定型产品）。酸性腐蚀性液体选用耐酸型（国内尚无定型产品）。　　按环境条件选择，按环境温度和湿度等选择合适仪表，如周围有爆炸易燃性气氛应选防爆型传感器。　　按管道连接方式选择，传感器有水平和垂直两种安装方式。水平安装时与管道连接方式有法兰连接、螺纹连接和夹装连接。中等口径选用法兰连接，小口径和高压管道选用螺纹连接，夹装连接只适用于低压中小管径。垂直安装只有螺纹连接。3、选择规格。按现场使用条件，如流量范围、管径、流体压力和温度、安装位置等和性能要求，如精确度、重复性、显示方式等参照制造厂选型样本或使用说明书选定具体规格型号，也有可能找不到合适的，只好另选其它流量计。　　由于涡轮流量计类型规格繁多，特别是不同制造厂产品质量有差别，必须尽量搜集制造厂及有关标准等资料进行反复调查比较后再决定取舍。1)电磁流量计传感器内流体的流动方向必须与传感器上流动方向一致;2)必须保证电磁流量计传感器测量管内在所有时间始终充满被测流体，电磁流量计传感器不能在不满管和有可能出现空管情况下工作;3)电磁流量计传感器应选取管内流体脉动较小的位置作为测量点。一般情况下，离泵、阀门等较远的地方，仪表指示比较平稳，波动较少;4)测量双相流体时，应选择不易引起相分离的地方;5)对于聚四氟乙烯衬里的传感器，应避免安装在负压管道和有可能产生瞬间负压的地方;6)要避免容易产生液体电导率不均匀的场所，如添加液的电导率与基液不同，加液点最好设在传感器下游。　　根据经典理论，电磁流量计传感器测量管内流速分布为轴对称时，电磁流量计的测量准确度不受流速分布的影响。为了使检定合格的气体涡轮流量计在现场正常运行,需要注意以下几方面的问题.1.天然气介质对涡轮流量计的影响1)在实际使用过程中,涡轮流量计经常会出现脏污情况,从而影响流量计叶轮的转动,如不进行处理,就会影响流量计脉冲输出.2)新生壁和上升直管段的表面变化发生变化的动态变化,从而影响了变化的轨迹和稳定性.2.天气条件对屏幕的影响,　　由于浮游的存在,在彩虹彩虹的场合观看使用,否则会降低同时,要准确地测量气量的峰值和介质的压力情况,正确确定标准的规格. %Qmax80%Qmax(Qmax为美国最大的流量)之间.测量线性变差,手机达到用户要求的精度.当媒体工况流量大幅上涨时的80%Qmax时,很快就会看到的那段时间,看房和租赁的余量会影响到娱乐的使用寿命.3.涡轮流量计在安装中的要求1)介质流体流速分布不对称和旋涡流是影响涡轮流量计测量精度的重要原因,要清除流速不对称和旋涡流则需要在涡轮流量计前端有足够长的直管段.2)涡轮流量计的安装位置不能有激烈的机械震动和强的电磁干扰.3)涡轮流量计安装时,密封垫不得突入管道中,流量计与管路轴线目测不得有明显偏差.不得产生安装应力.4带机械读数涡轮流量计的要求　　有机械读数带修改仪的呼吸仪,除抄取标情况以外,同时应该及时比对基表读数与上的工况是否一致,正常正常下情况是个别不应该大的.5.拆卸流量计要求　　工艺管道检修时应拆下流量计,然后用干净的布把流量计两端包好,防止污物,铁屑等落入流量计将涡轮叶片损坏.6.气体涡轮流量计的日常检查要　　注意保养,以便长时间工作,应加强仪表的运行,叶轮监测旋转,如异常声音应及时检查维修保养品,应注意保养严重或损坏损坏,维修、更换.1、测量管、法兰、浮子的材料选择   针对酒精、乙醛流量测量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作测量管、法兰、浮子;针对粗醋酸、冰醋酸的流量测量,由于其腐蚀性强,则测量管内部接触被测介质的所有部位和浮子均要衬聚四氟乙烯材料,测量管、法兰采用1Cr18NigTi材料。 2.金属管浮子流量计和口径的计算与选择(针对液体流量测量) (1)当工艺专业提出液体体积流量Qva,我们用下式计算系数FV: 其中:ρs是所选择浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被测量介质的密度(g/cm3)。(2)根据以上计算得到的系数FV,我们可以得到对于液体用水标校时的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根据生产厂家提供的流量表可选择出QV(水)所对应的金属管浮子流量计的口径、浮子号。 (4)按此浮子号的量程值除以系数FV得出介质的流量范围QN,刻度可在0.9QN至1.1QN选择。 (5)举例说明。原始技术数据见表1,计算结果及选择见表2。 3.现场显示及远传的选择   现场显示选用M7,指示实际状态下流体的瞬时流量值/小时。   远传型式可选用Es-电远传输出4～20mA,亦可选用EX-本安防爆远传输出4～20mA。 4.显示仪表选择   选择流量积算仪,它具有瞬时流量显示和比例累积流量积算功能。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VSEVS1 GP012V-32Q11/1流量计中国分公司电磁流量计外壳用不锈钢,测量管内壁用聚四氟乙烯,转换器封闭在一个长方体金属壳内，内部电路板上有一四位数的数据盘,可作测量值的指示器。变送器与转换器之间通过两根电缆连接,变送器安装在管道上,转换器固定在旁边的框架上。这种流量计无论零点还是量程都不能白行调整，只能在指定厂家标定,使用很不方便。该流地计投用运行还未到-年,指示便出现了故障经检查发现变送器电路板发生腐蚀,有几只晶体三极管管脚已经锈断,当时并没有引起我们足够的重视,只是更换几只三极管便又重新装上,这样修复后该表又运行几个月，然后又失去指示。当我们再次检查该表时,发现变送器的电路板及电缆已全部腐蚀掉，于是该表报废。这才引起我们的警觉，原来因该表安装的地方离高压甲铵泵及高压氨泵太近,停车时排放的及平时泄漏的氨和甲铵以及夹带的氨气常环绕在该表周围,致使该表一直工作在腐蚀性环境中，加上我们只注意该表的耐腐蚀特点,而忽略该表的脆弱性,最终导致该表的损坏。  在安装时,为防止腐蚀性气体侵入电子室,在接线盒盖边缘及电缆接头处全部用硅橡胶密封,并用水电两用胶带加以封固,以达到防腐的目的。该表投用后运行一年多时间，便再次发生了同样故障，变送器电路板及电缆又被腐蚀,表又损坏。  事故的不断发生，使我们对腐5蚀问题进行仔细的思考，为什么变送器密封那么好还会腐蚀?而与变送器仅半米之遥的转换器却安然无恙?经过仔细的观察和分析,发现安装变送器的管道因流速高,一直在不停地轻微震动,密封胶很容易松动而脱落,不停的震动又为氨气的侵入增加了助动力,而固定在框架上的转换器,由于没有震动，各密封口完好，因此没有腐蚀。  找到了出故障的原因，也就找到了排除故障的措施。这种电磁流量计较前两种要先进得多,它采用微处理器技术,在转换器上有一双排液晶显示器,在显示器下边有三个按钮,通过它们可以对流量计的参数进行组态设定,并可翻看流量计的有关参数设置。该表具有比较强的外部通信接口能力,能以模拟和数字方式与其它外设通信，并带有很强的自诊断功能,参数的输入及选择以数据直接输入及主副菜单选择方式进行,可方便地进行零点调整和量程设定,操作十分方便。为了保证这块表能安全运行,我们在吸取前两次教训的基础上,采取另-种防腐措施即吹气防腐法。这种方法的原理是设法使变送器接线盒内纯净气体压力增大,致使有害气体不能侵入接线盒内，从而达到防腐目的。具体方法是在电磁流量计的电子室上打两个小孔,一个进气,一个排气,然后接上仪表空气,让空气保持微小流量，电子室内纯净气的压力高于大气压，气流只能从孔隙由内向外流动,从而阻止有害气体的侵入,起到防腐作用。该表投入运行后,效果一直很好，在时隔两年的1994年大修中,打开电子室检查,没有发现腐蚀，可见吹气防腐确实起到了作用。计量管路流量量程变化是实际使用中经常遇到的情况, 特别是直接对没有储气设备用户供气的计量更是如此。我国天然气、煤气的大部分消耗是供给城市作民用燃气的,一般日负荷的变化都比较大,流量的量程变化也就较大。常用孔板流量计的量程比一般为3:1,对于大量程比的场合,一般采用以下三种方法解决。(1)将大流量分段多路并联组合进行测量.在流量量程变化较大的场合,往往采用不同管径的计算管道并联组合,通过计量管路的组合切换来适应流量的变化;这是目前较为常用的方法。(2)更换孔板片改变值进行测量.在不改变标准孔板节流装置和差压计的情况下,通过更换不同开孔直径的孔板,改变孔径比的方法来实现流量测量。适用于较长时间的季节性流量较大幅度改变或供气量的突然变化致使差压计超出规定使用范围的情况。(3)用一台孔板流量计并联不同量程差压计进行测量.采用同一台孔板流量计的一次装置,并联两台或两台以上不同量程的差压计进行切换测量。金属管浮子流量计安装要求:1、实际的系统工作压力不得超过金属管浮子流量计的工作压力.2、应保证测量部分的材料、内部材料和浮子材质与测量介质相容;3、环境温度和过程温度不得超过金属管转子流量计规定的最大使用温度;4、金属管转子流量计必须垂直地安装在管道上,并且介质流向必须由下向上;5、金属管浮子流量计法兰的额定尺寸必须与管道法兰相同.6、为避免管道引起的变形,配合的法兰必须在自由状态对中,以消除应力;7、为避免管道振动和最大限度减小金属管浮子流量计的轴向负载,管道应有牢固的支架支撑;8、截流阀和控制流量都必须在金属管浮子流量计的下游.9、支管段要求在上游侧5DN,下游侧3DN（DN是管道的通径）;涡轮流量计作为速度式仪表,以动量矩守恒为基础,涡轮流量计基本力矩平衡方程为[1]: 式中 Tb一轴与轴承的粘性摩擦阻力矩(流动产生的力矩); Td一涡轮流量计转动的驱动力矩; Th一轮毂表面的粘性阻力矩; Tm一磁电阻力矩和轴与轴承的机械摩擦阻力矩之和; T1一叶片顶端与传感器外壳的粘性摩擦阻力矩; Tw一轮毂端面粘性摩擦阻力矩; J一涡轮的转动惯量; ɷ-涡轮转动的角速度。   当流速较低时,涡轮流量计处于静止状态,此时角速度ɷ非常低,接近于0,Tb和Tw也可以忽略不计。在这种情况下，式(1)可以简化为:   由式(2)可以看出提高驱动力矩是降低涡轮流量计启动排量的一-条捷径。如图1所示，传统涡轮流量计入口端是直管段和轴向导流片,流体流经涡轮叶片之前只有轴向速度,对涡轮的驱动力矩只是对涡轮叶片作用力的径向分力产生的力矩。因为涡轮叶片螺旋角为45°,如果将导流片改为螺旋角为-45°的螺旋导流片(图2),当流体进入导流片时会产生旋转,方向与涡轮叶片正交,使得流体在轴向流动速度不变的基础上增加了径向的旋转运动,流体的旋转方向与涡轮叶片的转动方向一致,在相同流量条件下,增加了流体对涡轮叶片的驱动力,实现降低启动排量和提高分辨率的目的,整体结构如图3所示。德国VSEVS1 GP012V-32Q11/1流量计中国分公司1.合理安装　　换能器是组成超声波流量计的主要结构，如果换能器安装不合理，必然会影响超声波流量计的应用效果。因此，在具体安装中，必须充分结合实际情况，综合考虑换能器的安装位置及打开方式，尤其是在选择位置上，既要保证换能器可以和上、下直管紧密连接，也要尽量避开变频调速器、电焊机等干扰较大的位置。安装方式有三种，一种是对贴安装，一种是V形安装，另一种是Z形安装。如果选择了多普勒式超声波流量计，则在安装中尽量选择对贴式安装方法。如果选择了时差式超声波流量计，既可以选择V形安装方式，也可以选择Z形安装方式。多数情况下，如果管径小于200mm，宜采用V形安装方式。如果管道直径大于200mm，则要选择Z形安装方式。针对既能采用Z形安装方式，也可以采用其他安装方式的，要尽量选择Z形方式，因为，Z形方式安装的换能器超声波信号最强，运行过程也比较稳定。2.及时校核　　虽然超声波流量计具有很强的抗干扰性和抗污染性，但如果长时间使用，也会影响运行的精度，为解决这一问题，可在超声波流量计中配置一台同类型的便携式超声波流量计，对现场仪表进行定期校核。坚持一装一校核的原则，保证超声波流量计选型合理、安装调试达标，以便对每台安装之后的超声波流量计进行合理校核。此外，还要在线对超声波流量计发生的突变情况进行校核，通过便携式超声波流量计开展及时校核，以找到发生突变的根源，以便开展有针对性的检修和处理。3.定期开展维护　　和传统流量计相比，超声波流量计的维护量比较小，尤其是对外贴式安装换能器而言，要保证安装之后没有水压损失，也不存在潜在漏水，定期检查超声波流量计中的换能器是否存在松动情况，和管道之间的连接情况是否良好，发现问题及时处理，保证超声波流量计能够持续稳定运行。