发布时间:
浏览: 次 作者:
德国VSEAP10流量计中国分公司同时我们还经营:智能电磁流量计的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高。电磁流量计设计了带背光宽温的中文液晶显示器,功能齐全实用、显示直观、操作使用方便。 智能电磁流量计在试运行过程中会产生的问题,一般是由于安装的问题或选型的问题引起的,而在正常运行期间发生的问题一般是由于工作条件变化或出现新干扰源等问题引起的。所以在正常运行期间的问题一般都可以归结为仪表抗干扰能力的问题。下面小编就简单分析一下智能电磁流量计输出晃动的原因及解决办法:一、智能电磁流量计输出晃动大体上可归纳为这几点:1、流动本身是波动或脉动的,实质上不是电磁流量计的故障,仅如实反映流动状况;2、管道末充满液体或液体中含有气泡;3、外界杂散电流等电、磁干扰;4、液体物性方面(如液体电导率不均匀或含有较多变颗粒/纤维的浆液等)的原因;5、电极材料与液体匹配不妥。二、电磁流量计检查程序: 智能电磁流量计输出晃动的流程:先按流程图考急作初步调查和判断,然后再逐项细致检查和试排除故障。流程所列检查顺序的先后原则是:1、可经观察或询问了解无须作较大操作的在前,即先易后难;2、按过去现场检修经验,出现频度较高而今后可以出现概率较高者在前;3、检查本身的先后要求。若经初步调查确认足后几项故障原因,亦可提前作细致检查。 检查智能电磁流量计管内液体是否冲满,如没有充满,那么传感器处于水平安装位置或垂直安装流动的位置应特别注意,改换到能完全冲满的位置,如垂直安装流动的位置。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.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。1.涡街流量计的测量范围较大,一般10:1,但测量下限受许多因素限制:Re>10000是涡街流量计工作的最基本条件,除此以外,它还受旋涡能量的限制,介质流速较低,则旋涡的强度、旋转速度也低,难以引起传感元件产生响应信号,旋涡频率f也小,还会使信号处理发生困难。测量上限则受传感器的频率响应(如磁敏式一般不超过400Hz)和电路的频率限制,因此设计时一定要对流速范围进行计算、核算,根据流体的流速进行选择。使用现场环境条件复杂,选型时除注意环境温度、湿度、气氛等条件外,还要考虑电磁干扰。在强干扰如高压输电电站、大型整流所等场合,磁敏式、压电应力等仪表不能正常工作或不能准确测量。2.振动也是该类仪表的一大劲敌。因此在使用时注意避免机械振动,尤其是管道的横向振动(垂直于管道轴线又垂直旋涡发生体轴线的振动),这种影响在流量计结构设计上是无法抑制和消除的。由于涡街信号对流场影响同样敏感,故直管段长度不能保证稳定涡街所必要的流动条件时,是不宜选用的。即使是抗振性较强的电容式、超声波式,保证流体为充分发展的单向流,也是不可忽略的。3.介质温度对涡街流量计的使用性能也有很大的影响。如压力应力式涡街流量计不能长期使用在300℃状态下,因其绝缘阻抗会由常温下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,输出信号也变小,导致测量特性恶化,对此宜选用磁敏式或电容式结构。在测量系统中,传感器与转换器宜采用分离安装方式,以免长期高温影响仪表可靠性和使用寿命。涡街流量计是一种比较新型的流量计,处于发展阶段,还不很成熟,如果选择不当,性能也不能很好发挥。只有经过合理选型、正确安装后,还需要在使用过程中认真定期维护,不断积累经验,提高对系统故障的预见性以及判断、处理问题的能力,从而达到令人满意的效果。电磁流量计传感器的接地 为了使电磁流量计可靠的工作,提高测量精度,不受外界寄生电势的干扰,传感器应有良好的单独接地线,接地电阻<10Ω.在连接传感器的管道内若涂有绝缘层或是非金属管道时,传感器两侧还应加装接地环.a、在金属管道上的接地方式:金属管道内避没有绝缘层,按下图接地.b、 在塑料管道上或有绝缘层、油漆管道上的接地方式:电磁流量计传感器上的两端面应加装接地环,使管内流动的被测介质与大地短接,具有零电位.否则,电磁流量计无法正常工作.由于超声波流量计传感器的安装位置,被测管路的状态对测量精度有很大影响,因此请选择满足下列条件的场所。1.管道圆度好,内表面光滑,管壁均匀。2.上游侧5D,下游侧3D以上的直管段,注“D为管道内径”。3.被测管路必须充满液体。4.必须有足够的空间易于传感器的安装与操作。5.在水平的被测管路,传感器不应装在管道的顶部和底部,并避开管道凹凸不平及有焊缝处。超声波流量计传感器的安装1.在已定的安装位置周围比传感器约大一倍的面积上,将管壁上的油漆、铁锈、污垢等清除干净,擦净露出金属应无凹凸不平。2.将紧固件安装在管道上,用不锈钢带将其固定在管道上,不应松动。3.铺设好电缆由电缆接入孔接到接线盒中的接线端子上。4.每个传感器换能器正面,涂上一厚层耦合剂(黄油)后,将传感器换能器面与管壁接触,放置在紧固组件中,并用压紧盖板将传感器压紧,耦合剂应从传感器四周的缝隙中挤出,形成一道密封条。紧固螺铨钮紧,注意四个螺铨用力要均匀,不要使传感器偏移。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"。f流量积算仪主要用于各种液体、蒸汽、天然气及其他气体的流量测量。由于流量积算仪功能多,使用非常复杂,使用时容易出现问题。一、设置中易出现的问题1.介质及介质状态的设置(1)错误地设置介质,例如,当介质为蒸汽时,设置为空气。(2)错误地设置介质状态,例如,当蒸汽状态为过热蒸汽时,设置为饱和蒸汽。2.流量信号输入的设置 一般为频率信号输入,也有模拟信号输入。容易出现的问题是输入错误的信号,如本应输入频率信号却输入了模拟信号,或本应输入模拟信号却输入了频率信号。3.温度、压力信号输入的设置 温度信号输入一般是模拟信号,可以设置为(4~20)mA电流信号、(0~l0)mA电流信号、(1~5)V电压信号、Pt100铂电阻信号。容易出现的问题是设置了错误的信号,如本应设置模拟信号却设置了频率信号,或本应设置铂电阻信号却设置了(4--20)mA电流信号。 压力信号输入一般是模拟信号,可以设置为(4--20)mA电流信号、(0~10)mA电流信号、(1~5)V电压信号。容易出现的问题是设置了错误的信号,如本应设置(1~5)V信号却设置了(4~20)mA电流信号。4.配套流量计的设置 通常可以设置为孔板流量计、涡街流量计、涡轮流量计。由于流量计原理不同,因此,在流量积算仪的流量计算中.不同类型的流量计有不同的算法,如果流量计选型错误,则流量计算必然出错。5.温压补偿的设置 应用在蒸汽介质流量计量时,需进行温压补偿。例如一台流量积算仪,当用于过热蒸汽时.需要同时进行温度补偿和压力补偿;当用于饱和蒸汽时,由于一一对应关系,只能对其中一个输入信号进行补偿,根据现场情况,只选择温度补偿或只选择压力补偿。如果应用在天然气介质流量计量中.需同时进行温度补偿和压力补偿。6.输入信号范围的设置 温度输入信号、压力输入信号、流量输入信号分别设置自己的测量范围,流量积算仪设置的流量测量范围、温度测量范围、压力测量范围应分别大于现场的流量范围、温度范围、压力范围。例如,设置最大流量1O00m3/h,但实际测量流量为2000m3/h,超过了积算仪中设置的流量测量范围,则流量计算出错。二、接线时易出现的问题 对于不同的输入信号.需要选择不同的接线端子。但在实际应用中,由于操作比较复杂,接线时容易出现错误。例如流量积算仪使用在饱和蒸汽下,流量积算仪内部设置为温度补偿,而在实际接线时将压力输入信号作为补偿信号接到流量积算仪,造成接线错误,从而造成流量计算错误。 综上所述.要正确使用流量积算仪,需要专业人员严格按照现场操作条件进行设置和接线,以保证流量积算仪的正确使用;同时,流量计量人员应按照用户要求.模拟流量积算仪现场使用条件进行流量积算仪的检测。德国VSEAP10流量计中国分公司电磁流量计是灌浆过程的主要工艺流程,为在施工中进行有效的控制,需对施工过程中的水和水泥浆液进行计量和控制。 钻孔、洗孔:灌浆施工首先要在岩层中自上而下分段进.行钻孔,待单孔终孔,用大量清水洗孔,至回水变清,无流量测量点,故不展开讨论。 简易压水试验:洗孔结束,下孔口管,密封孔口,以设计要求的压力向孔内送水,测定其相应的流量值,并据此计算岩体的透水率。计算结果关系到岩体渗透特性的评价以及灌浆成果资料整理。这一-测量点是十分重要和敏感的,准确是首要指标,水有一-定的电导率,满足电磁流量计的测量要求,需要重点考虑的是电磁流量计的口径,因为压水试验和灌浆用的是相同的电磁流量计. 灌浆:压水试验后,灌浆泵将一定水灰比(比如3:1,2:1,1:1,0.81,0.5:1)的水泥浆液压送到孔中,--部分进入裂隙而扩散,余下的浆液经回浆管返出孔外,流回到浆液搅拌机中,在规定的压力下,当注入率不大于0.4L/min时,继续灌注30min;或不大于1L/min,继续灌注60min,灌浆可以结束。每台钻孔设备都需要两台电磁流量计分别记录进、返浆流量,灌浆量就等于进浆量减去返浆量,现场管线与电磁流量计安装布置见图3。 由于现场灌浆泵泵量多为6m³/h(100L/min),故电磁流量计的量程选为100L/min,由电磁流量计的测量原理可知[4],其流速的下限由.同噪声或偏移的信噪比S/N(信号与噪声)来决定,上限则由测量管内衬里的磨损和配管的经济速度等来决定印。由于水泥浆液中带有水泥固体颗粒,考虑到对电磁流量计衬里和电极的磨损,选用流速≤5m/s,另一方面水泥浆液又具有易粘附、沉淀、结垢的特性,故电磁流量计测量管内的流速应不低于0.5m/s,以起到对电极和内衬的自清扫作用。一般当测量管内实际流速<0.1m/s时,感应电动势已变得十分微弱(零点几μV~几μV),此时噪声.的影响逐步变为主导,甚至淹没信号电动势4],由流速与相对误差的关系图(图4)可知,为了保证仪表的检测精度,流速应大于0.5m/s.故推荐使用流速范围为0.5~5m/s. 灌浆施工时吸浆量大小一般在0~100L/min,进、返浆,上电磁流量计相应的流量范围为30~100L/min,从流量、流速与口径三者关系表(表1)可知:电磁流量计口径选择DN25比较合适。DN25的测量范围是14.72~147.18L/min,同时DN25和现场灌浆管道口径一致,配套安装时,不需要变径。同时电磁流量计的时间常数也应该设置小一些,一般在1~3s,以提高测量的灵敏度。 封孔:待灌浆结束后,按照施工技术要求压浆封孔,无流量测量点,故不展开讨论。1.动态励磁技术 所谓电磁流量计动态励磁技术,就是在三值矩形波励磁的基本前提下,根据现场流体状态对调整励磁频率进行适当的调整,从而提高测量的稳定性。现阶段,因为T业施工现场管路比较复杂,阀门、弯头、分支管以及变径管等对流体流态的影响比较大,并且支管路比较短,这样就不足以消除以上组件对流体的扰动。在这一工作环境下,通常电磁流量计稳定性比较差,这样就需要手动设置阻尼系数来提高测量的稳定性。但是阻尼会使流量测量跟踪速度比较慢,并且没有办法及时反应流量的变化,而动态励磁技术可以很好的解决这一-问题,倘若体波动比较大,就需要自动增大励磁周期,提高测量稳定性。对于比较复杂的环境,应该采用动态励磁技术与阻尼设置两者相结合的方式来提升液体测量的稳定性。2.信号处理系统 所谓信号处理系统,就是前置放大电路对接收的流量信号进行有效处理,并且在抑制噪声和干扰的时候,对收到的微弱流量信号进行放大。同时采用整形电路将差动的双端流量信号转变成单端流量信号,采用A/D转换电路将流量信号转变成数字量,随后将数字量进入单片机对数字进行计算,从而得到流速值和流量值。而智能信号处理系统能够很好的解决这些问题,首先对液体的电导率进行检测,随后根据电导率自动的选择波电容、电阻等,对不同电导率液体流量进行测量,从而达到提高测量精度的目的。3.误差修正技术 针对电磁流量计的误差,应该采用零点校正与基本误差修正相结合的方法,公式如下:V=kE-V0;其中V代表液体实际流速;k代表基本误差修正系数,E代表实测流速转换的数字量,V0代表零点偏移量。在进行误差修正的时候,应.该根据流量计传感器特性进行流量分段修正方法的引进,并且根据《电磁流量计》的规章制度,对流量检定点进行划分,.例如:Qmax(流量测量上限)、Qmin(流量测量下限)等,并且对其进行分阶段性的修正,从而就能有效满足测量精度的具体要求。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。德国VSEAP10流量计中国分公司