发布时间:
浏览: 次 作者:
德国VSEAP4流量计工厂同时我们还经营:为了适应仪表网络化的发展方向,在系统设计时我们要根据实际需要为电磁流量计配备合适的通信接口.在当今单片机系统的通信中,RS232和RS485标准总线应用最为广泛,技术也最为成熟.RS232用来连接两台计算机(微处理器)之间的串口通信,当我们需要一个更长的距离或者比RS232更快的速度下进行传输的时候,RS485就是一个很好的解决办法.另外,RS485连接不限于仅仅连接两台设备.根据距离,比特率和接口芯片,我们可以用单一导线连接最多256个节点.为了使电磁流量计的应用范围更加广泛,我们选用RS485标准总线来实现仪表和外部系统的通信. RS485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线.该规范满足所有RS422的要求,而且比RS422稳定性更强.具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V). 接收器输入灵敏度为士200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV.最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、+5V(最大值). 驱动器能够驱动32个单位负载,即允许总线上并联32个12k的接收器.对于输入阻抗更高的接收器,一条总线上允许连接的单位负载数也较高.RS485接收器可随意组合,连接至同一总线,但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375). 采用典型的24AWG双绞线时,驱动器负载阻抗的最大值为54,即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻.RS485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择.较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输.更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件. 因RS485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口.因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输.RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB.9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB.9(针). 通信接口电路如图3.13所示,我们选用MAX485作为系统的通信接口芯片.MAX485是MAXIM公司推出的支持RS485协议的低功耗收发器,它的驱动器摆率不受限制,可以实现最高2.5Mbps的传输速率.它是用于RS.485通信的半双工低功率收发器件,包含一个驱动器和一个接收器,具有输入接收器和输出驱动器使能管脚.使用一个半双工连接的难点就是控制每个驱动器在什么时候被启用,或者处于激活状态.当一个驱动器在传输的时候,必须直到它完成传输都保持被启用状态,然后在一个应答节点开始响应之前切换到禁用状态.MAX485的控制端RE和DE短接,这样用一个信号可以控制两种状态:接收和发送.RE和DE为“l”时,发送端接通,数据经DI脚后,变成传送的信号送到传输线.RE和DE为“0”时传输线上的信号经MAX485,当处于发送状态时,数据信号经发送端DI,在输出端A和B上交替出现高电平:当处于接收状态时,A和B上交替的高电平信号经MAX485转换成高低电平信号经RO输出.在电磁流量计传输过程中,交替的高电平保证通信传输回路中始终有电流,能实现可靠通信.性能特点 设计发明的新型孔板流量计整流器的优势主要在于提取、安装整流管的过程中无需截断流体或置换流体管路,实现在线维护整流器。此外,设计驱动装置使整流管在上下阀腔内穿梭时,可实现整流管两端同步升降,使整流器安装与拆卸快捷、简便。整个维护过程可避免高压流体给现场操作人员带来伤害,同时也解决了清洗、更换整流器时需要停产的问题。 通过上阀腔齿轮轴、滑板阀、下阀腔齿轮轴的配合就可移动管腔内的整流管(板),取出与安装归位的整个过程简单、平稳、快捷,实现了在线维护整流器,减少天然气或有毒有害气体与操作人员的接触,消除了潜在的危险。使用方法 孔板流量计装置工作前,首先对密封性进行检查,保证其处于安全工作状态。工作时主要包括整流管(板)平稳提升、整流管(板)安全取出以及整流管(板)安装归位三个部分。整流管(板)平稳提升:打开平衡阀,使上阀腔与下阀腔连通,从而平衡上阀腔与下阀腔内的压力。其次,打开滑板阀,驱动下阀腔齿轮轴,将整流管(板)从下阀腔移至上阀腔,接着关闭滑板阀,关闭平衡阀。整流管(板)安全取出:打开放空阀,上阀体通过放空通孔与外界大气连通,使上阀腔与外界的压力平衡。打开顶丝,取出顶板、压板。驱动上阀腔齿轮轴,将整流管(板)从上阀腔取出。整流管(板)安装归位:将整流管(板)放入上阀腔,驱动上阀腔齿轮轴,将整流管(板)下放上阀腔底部为止。盖好压板、顶板,安装顶丝,关闭放空阀。打开平衡阀,使上阀腔与下阀腔内的压力平衡。打开滑板阀,驱动下阀腔齿轮轴,将整流管(板)从上阀腔移至下阀腔。关闭滑板阀,关闭平衡阀。打开放空阀,将上阀腔气体放空,确保上阀腔内部压力平稳,最后关闭放空阀。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.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".1.根据各检定点每次检定时标准器测得的实际体积,通过测量标准器和流量计的温度、压力、压缩因子等参数.计算出各检定点每次检定时标准器换算到流量计的累积流量和各检定点每次检定时流量计显示的累积流量,计算流量计各检定点单次检定的相对示值误差.2.对于某种型号的电磁流量计,需要计算被检流量计各流量点单次检定的引用误差.3.当标准器显示为累积流量时,可根据各检定点每次检定时间,计算流量计各流量点单次检定的瞬时流量相对示值误差.4.使用质量法装置检定时,需测出液体的密度,并考虑密度的空气浮力影响,把电子秤显示的质量换算到实际体积.5.计算流量计各检定点的相对示值误差,取流量计高区和低区各检定点相对示值误差中最大值作为流量计的相对示值误差.6.对于某种型号电磁流量计,需要计算被检流量计各流量点单次检定的引用误差。取流量计各流量点的最大值为引用误差的误差。7.带有脉冲输出的流量计(如涡街流量计或涡轮流量计)检定后需计算各检定流量点的系数和K系数的相对示值误差.德国VSEAP4流量计工厂作为一种用于测量流量的仪表,涡街流量计与流量积算仪表放在一起用就能对液体流量和总量进行测量,并且还能用于很多其他的行业,给其他领域也带来了一定的好处。 现如今,涡街流量计已被广泛应用到工业生产中,作用也越来越重要,如果在涡街流量计使用过程中反映出测量数据不准确,首先要做的就是判断是那个方面的不正确导致了流量的误差,下面,苏川仪表和大家一起探讨关于涡街流量计测量误差的原因分析:1、温度对测量的影响:温度对一般的流量计测量介质都会有影响,温度高低影响了介质的密度,粘度等等,这些都会让测量结果不准确,出现误差。 消除此影响一般是对K系数进行修正,目前一些厂家的流量计已对温度的影响在软件中进行固定温度修正和实时温度修正。2、选型方面的问题:实际选型应选择尽可能小的口径,以提高测量精度,例如,一条涡街管线设计上供几个设备使用,由于工艺部分设备有时候不使用,造成目前实际使用流量减小。 涡街流量计实际使用造成原设计选型口径过大,相当于提高了可测的流量下限,工艺管道小流量时指示无法保证,流量大时还可以使用,因为如果要重新改造有时候难度太大,工艺条件的变动只是临时的,可结合参数的重新整定以提高指示准确度。3、参数整定方向的原因:产品参数错误导致仪表指示有误。参数错误使得二次仪表满度频率计算错误,满度频率相差不多的使得指示长期不准,实际满度频率大干计算的满度频率的使得指示大范围波动,无法读数。而资料上参数的不一致性又影响了参数的确定,通过重新标定结合相互比较确定了参数,解决了此类问题。 涡街流量计作为一种高精度的仪器,不仅仅是在制造和使用的过程中需要严格遵守其要求,在后期的保养中也必须特别注意才能不使流量计提前退休。1.流量测量 现阶段,涡轮流量计对脉动流的直接测量还存在很大困难,但可通过误差方程分析、实验室试验和专业的脉动流量误差检测设备检测分析某一特定脉动流的测量误差。前两种方法基于脉动流的振幅和频率的可测量性,振幅和频率的测量可通过激光多普勒技术、热线风速仪法等。专业的脉动流量误差检测设备已有设备制造厂家在生产。1.1误差方程分析 通过对机翼理论的研究,可列出涉及惯量、夹角、叶轮半径、角速度等参数的误差运动方程,通过编程可求得针对某一特定涡轮流量计的不同振幅和频率脉动流的测量误差。依据动量守恒定律,可列出包含流速、切线速度等参数的非线性微分方程,通过计算和分析可理论推导测量误差。1.2实验室试验 现场实测脉动流的特性,采用已知标准体积压缩空气,在实验室模拟脉动流,将测量值与标准体积进行对比,分析测量误差。1.3误差检测设备检测 上海某公司生产的一种燃气脉动流误差检测设备,可较精确地测得脉动误差值,但暂未在山西省广泛应用。在绝大多数燃气公司的实际运行管理过程中,脉动流的特性参数无法在日常运行监测数据中获取,因此,主要定性地说明脉动流对涡轮流量计计量偏差的影响。2.测量误差 已有很多学者针对脉动流对计量的影响进行了研究。分析结果可知,由于叶轮受流体加速影响小,受流体减速影响大,计量始终存在正供销差。此外,正供销差取决于脉动流的振幅和频率,整体来说,如果脉动流频率大于叶轮角频率时正供销差值较大,脉动振幅增大时正供销差值也随之增大。3.脉动流对计量结果影响 A分输站涡轮流量计距离上游最近的压缩站(往复式压缩机增压)不到7km,且该分输站工艺布置紧凑。据实地测量,流量计上游直管段长度约为6Dn(Dn为涡轮流量计口径,mm),下游直管段长度约为4Dn。此外,7km管道沿线地势高低不平,加之煤层气气质水含量较大,导致在低洼处极易形成积液,积液也会造成脉动流。 2020年8—10月期间,下游公司发现正供销差持续增大时,对A分输站和B分输站的涡轮流量计进行了标定,但标定结果均为合格。随后下游公司在2020年11月5—7日对A至B分输站段管线进行了清管作业,共清出污水杂质约23t,清管完成后正供销差明显减小。清管前后实际供销差数据如表6所示。 除此之外,通过日常对气体涡轮流量计的运行监测,供气瞬时流量每次显示数据都在变化,且在一定时间内在1个值上下频繁波动(波动幅度约为依20%)。综合上述情况,该输气管道存在脉动流的可能性很大。脉动流会造成正供销差影响,对下游接气单位不利,因此有必要对脉动流的影响进行修正。1.差压管路堵塞,疏通差压管路;2.差压计故障,检查差压计;3.差压变送器示值明显偏离,应检查尺示值;4.节流元件安装方向有误,重新安装节流元件;5.被测介质工况参数与设计节流装置时采用的参数不一致,按相关公式修正,必要时应重新计算差压值;6.孔板流量计前后直管段长度不够,应调整直管段长度;7.直管段内径超差,实测直管段内径,重新计算最大流量;8.节流孔径超差,实测节流孔径,重新计算最大流量;9.节流元件变形,更换节流元件;10.节流元件上有附着物,清洗更换节流元件;11.孔板的尖锐一侧应该迎向流体流向为入口端,呈喇叭形的一侧为出口端。如果装反了,显示将会偏小很多 。 解决办法:检查孔板安装方向,正确安装孔板。12.孔板的入口边缘磨损,如果孔板使用时间较长,特别是在被测介质夹杂固体颗粒等杂物情况下,都会造成孔板的几何形状和尺寸的变化,如果造成开孔变大或开孔边缘变钝,测量压差就会变小,流量显示就会偏低。 解决办法:对孔板进行重新加工。13.变送器零点漂移:如果使用时间较长,变送器的零点可能会发生漂移,如果是负漂移,显示压差将会减小,显示的流量也会减小。 解决办法:对变送器的零点进行校正。14.上下游直管段长度不够,上下游直管段如果不够长,气体将得不到充分发展,会使计量结果造成较大误差,如果上游在规定直管段内存在多个弯头,将使计量结果偏低。 解决办法:改造蒸汽管道,是上下游直管段长度达到规定要求。在节流装置前加整流器。15.差压变送器的三阀组漏气,如果三阀组中的高压阀货平衡阀漏气,将会导致测量差压值减小,测量结果就会偏低。 解决办法:如果三阀组中的高压阀门漏气,将该阀门进行紧固,必要时进行更换,如果三阀组中的平衡阀内漏,将该阀门进行紧固,必要时进行更换。德国VSEAP4流量计工厂涡街流量计系统具有八项功能,即瞬时流量及总流量显示(质量流量)、瞬时温度显示、瞬时压力显示、电池容量显示、密码设定、设定系统时钟、流量数据读取(通过专用的串口从仪表读取).(1)瞬时流量和总流量显示 各个传感器发出的信号,经过放大和整形后,送入单片机处理,然后单片机将计算得到的瞬时流量送液晶显示器显示,在瞬时流量的基础上,每隔一个没定的时间进行累加,得到总流量,同时把这个数据送到液晶显示器显示.(2)密码设定 仪表的密码分为制造商密码和用户密码两级.制造商在仪表使用前将仪表常数通过功能设定按钮输入仪表,通常这些常数是不能由用户随意改变的,因为它们关系到系统的正常运行和显示正确的流量.用户密码用于用户自己掌握仪表的同常使用,便于用户列仪表数据的管理.(3)瞬时压力、温度显示 瞬时压力和瞬时温度是经过单片机处理后得到的被测对象的温度.压力数掘,通过该数据可以知道被测介质的工作情况,从而可以对某些参数进行人工调整.(4)设定系统时钟 仪表内部设置了日历时钟,对流量数据按日期进行不断的储存,便于对使用情况进行监控,方便用户对自己的用量的了解.(5)流量数据读取 流量数据可以直接从液晶显示器上面读取.由于系统设置了外接数据接口(即串口),可以很方便的实现对系统数据的读取,从而可以实现抄写系统数据的自动化,节省大量的人力.(6)电池容量显示 当电池电压降到一定程度时,涡街流量计将不能正常工作,为了在仪表能在正常的电压下工作,通过软件措施将电池的电量显示在液晶显示器上,以便用户能及时更换电池. 评定涡街流量计性能指标主要有4个参数:K系数、量程比、重复性和准确度等级。其中,K系数是指一个测量周期内,流量计输出的脉冲数与流过流量计的相应流体总体积之比,每台流量计都.有一个对应的平均K系数,一般都是通过实流标定得出的;量程比是指流量计可测最大流量值与最小流量值的比值;重复性是指在相同测量条件下,重复测量同一个被测量,测量仪器提供相近示值的能力;准确度等级是指符合一定的计量要求,使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别或级别。 根据上述测试性能指标,对该方案研制的DN25mm、DN32mm和DN50mm共3种口径的样机一批共10台进行测试,10台样机启停质量法水流量标准装置上全部通过0.5级合格检定,特别是重复性指标,全部优于0.1%。其中一台DN25mm口径样机的标定结果见表1,其量程比达15:I,最小流速测到0.28m/s,量程范围明显高于同口径的各种容积式流量计,准确度等级高于涡街流量计等其他普通速度式流量计。 2014年,国内某核电站定制了一台DN25mm口径涡街流量计,用于计量含结晶和颗粒物的核废液,经用户现场标定其准确度等级达到0.4;另一化工企业用户的一台DN25mm口径涡街流量计,用于计量150℃下的甲基邻苯二铵有机液流量,介质粘度150mPa.s,用户现场实.流标定其准确度等级达到0.5级。