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德国VSEVS0.04流量计公司同时我们还经营:1.Modbus通讯协议概述 Modbus协议是应用于金属管浮子流量计电子控制器上的一种通用协议。通过此协议,控制器相互之间控制器经由网络(例如以太网)和其他设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控,减少了人力成本,提高了生产效率。 Modbus协议采用主从工作方式,允许一台主机和多台从机通信,每台从机地址由用户设定,地址范围为1~255。通信采用命令,应答方式,每一-种命:令帧都对应一-个应答帧。命令帧由主机发出,所有从机都将收到报文,但只有被寻址的从机才会响应命令,返回相应的应答帧。如果命令帧中寻址地址为0,则视为全局广播,所有从机把它当一条命令执行,不返回应答帧。 2.Modbus网络通讯传输模式 Modbus网络通讯可以设置为两种传输模式:ASCII模式或RTU(RenoteTeminalUnit)模式。笔者介绍的流量计采用的是RTU模式。RTU模式主要优点是:在同样的波特率下可比ASCII方式传送更多的数据。 RTU模式中字节的格式如下: 编码系统:8位二进制,十六进制0-9,A-F。 数据位:1个起始位;8个数据位;奇/偶校验时1个停止位,无奇偶校验时2个停止位。 错误校验区:循环冗余校验(CRC)。 开始和终止都需要至少35个字符时间的停顿间隔。 3.Modbus功能码 Modbus定义的功能代码范围为1~127,不同功能的设备往往只使用其中的一部分。在主机要求传输中,功能代码告诉从机要执行一一个什么动作。在从机响应传输中,如果从机发送的功能代码与主机发送的功能代码相同,则表明从机已执行所要求的功能;如果不同则表明从机没有执行所要求的功能,返回了一个错误信息。 金属管浮子流量计设计在通讯过程中用03H(读取内部寄存内容和10H(刷新多个寄存器内容)两个功能。在实际应用时,对于孔板流量计如果使用不当,会造成很大的测量误差,有时可达到20%左右。在流量计的使用中,如何减少其测量误差,必须考虑流量的测量原理和结构形式,注意使用条件和测量对象的物理性质是否与所选用的流量计性能相适应。下面就其测量误差进行分析:1.流量计算方程描述流体是充满圆管的、充分发展的定常流。若流动状态真实性无法确定,如果仍按照原有的仪表常数推算流量,将与实际流量存在误差。2.天然气以甲烷为主加上乙烷和其他少量的轻烃,真实相对密度小于或等于0.75。由于被测介质实际特性的不确定因素,以及实际物性变化影响仪表正常工作等对流量测量的不确定度产生影响。3.孔板的结构设计、加工、装配、安装、检验和使用必须符合标准规定的全部技术要求。由于各个装置自身及环境条件因素引起的不确定因素。3.1.孔板安装不正确 管道水平安装,如果孔板开孔中心与管道中心线不同心;如果在安装过程中存在引压管堵塞及垫片等凸出物,则会造成孔板前后压差测量不准确,从而造成测量误差。3.2.孔板入口边缘被磨损 在使用中,由于流体的磨蚀作用,使孔板的入口边缘变钝,被磨成圆形入口边缘。结果是在相同的流量下,孔口收缩系数变大,造成差压发生变化,造成测量误差。3.3.孔板表面的结垢 长期使用时,孔板流量计表面结垢,使孔板的流通面积变小,从而造成差压增大,使流量计测量值大于实际值,影响计量精度。4.差压变送器零点漂移和量程设置不当 由于时间较长,变送器的零点会发生漂移,这时差压变送器的输人和输出信号发生变化。若不及时调整,会造成实测流量值偏低或偏高。1.被测介质电导率 电磁流量计测量的流体必须是导电的,一般只要电导率超过阈值,即使变化也不影响测量值,但低于阈值将会增大测量误差;通常要求液体电导率不小于5μS/cm,去离子水电导率不小于20μS/cm。2.被测介质温度 电磁流量计一般只能用于工艺介质温度不高于180℃的场合。选型时,要根据被测工艺介质的温度范围,选择测量管内衬材料及传感器线圈的漆包线的耐温等级。常用测量管衬里材料有聚四氟乙烯(PTFE),适用温度范围-40~+180℃;氯丁橡胶(Neoprene),适用温度<65℃;聚氨酯橡胶(Polyurethane),适用温度<65℃;3.当被测液体为酸、碱、盐等高腐蚀性介质时 因为电磁流量计仅测量管衬里和电极与被测介质接触,所以只要选好这两者的材质即可。耐酸、碱等强腐蚀性介质的衬里常选用聚四氟乙烯(PTFE),耐磨损类如矿浆、结晶类介质的衬里可选用聚氨酯橡胶(Polyurethane)。对于电极材质的选,择,一般可查有关防腐蚀手册[2],对于混酸等成份复杂的介质,应做挂片试验。4.当被测液体为脏污流(两相,浆液等)介质时(1)当介质含有固体颗粒时,水平安装易使下半部内衬及电极磨损严重,这时选用垂直安装较好;衬里要选用高耐磨性材料,如陶瓷或聚氨酯橡胶;电极则采取--些结构措施以防磨损漏液。(2)测量会在管壁附着和沉淀的物质的流体时,应注意电极的污染。可选用刮刀式、可更换式。管壁的附着则可用提高流速以起到自清洗作用,或采取比较方便易清洗管道的连接方法。(3)含有非磁性颗粒或纤维的固液两相流时,如浆液擦过电极表面会产生尖峰噪声,使信号不稳,可选用市电交流激磁或双频激磁仪表。5.工艺介质的流速 仪表口径是根据管道内平均流速而定的,通常选用与管道相同的口径或略小些。一般工业输水管道经济流速为1.5~3m/s,易粘附沉积结垢物质则提高到3~4m/'s或更高,矿浆等磨蚀性强的为2~3m/s。电磁流量计的液体流速范围可在1~10m/s之间选用。原理上,上限流速并没有限制,满度流量的流速下限一般为1m/s,有些产品为0.5m/s,低于此流速,从测量准确度出发应改用小管径,以异径管连接到管道。但加装异径管要注意压力损失的问题。图1为流量计口径、流速与流量关系的曲线图,计算仪表口径时可参照。6.大口径时电磁流量计的选择 电磁流量计按安装形式可分为管道式和探头式。一般优先选用管道式电磁流量计;当工艺管径较大且考虑设备费用时,或安装时不允许管道停流的情况下,可选用探头式电磁流量计(精度可达0.5级)。(1)探头式可装配球阀,可在管道不停流情况下拆、装,利于仪表的在线安装和维护。(2)探头插入深度只需很短,对管道阻力小。--般在直管段足够长时,采用平均流速点测量法,这种方法的测量精度基.本不受雷诺系数变化的影响,探头的插人深度仅为R=0.121D;当直管段较短时,一般采用中心流速点测量法,插入深度R=0.5D(其中D为管道直径)。7.工艺管道材质 若连接仪表的管道是(相对于被测介质)金属导电性的,不需要接电环,若是绝缘性的,则要用接地环,可用普通型,它的材质应与被测介质的腐蚀性相适应。若被测介质是磨损性的,则宜选用带颈接地环,以保护进、出口端的衬里,延长使用寿命。8.安装仪表的工艺管道段的敷设位置 电磁流量计的安装形式可分为三种:一体型、分离型和潜水分离型(IP68)。一般情况选用一体型,它将流量计的传感部分和转换部分(表头)装于一体,便于安装使用;当管道敷设的位置较高不便观察或安装在环境差的场合,可采用分离型,分离长度一般不超过30m;当传感器需要安装在井下、水下的被测现场管道上时,需要选用潜水分离型。在电磁流量计设定状态下(如何进入设定状态请参照前述操作),用▲或▼键上下翻屏查找,直到屏幕出现仪表量程设置字样,按右键确认键确认进入仪表量程设置,输入20mA对应的最大流量值(输入量程值时可按▲键对光标处数字加1或用▼键对光标处数字减1,移位时要先按左键复合键再同时按▼键光标右移1位选数位或先按左键复合键再同时按▲键使光标左移1位选数位),最大流量值输入完后,按右键确认键确认返回。(若按右键确认键不放,持续3秒钟则直接返回到显示状态,若要继续设定其它参数,按▲键.)(分体式仪表中若口径与量程选择不当屏幕下行将出现“错误”字样提示用户) 在电磁流量计设定状态下(如何进入设定状态请参照前述操作)用▲或▼键上下翻屏查找,直到屏幕出现流量方向选择字样,按右键确认键确认进入流量方向选择设置,再用上键▲选择正向或反向按右键确认键确认返回。(若按右键确认键不放,持续3秒钟则直接返回到显示状态,若要继续设定其它参数按▲键。(注:改变正负号也可改变接线,将信号线正负调换,还可以将传感器调换安装方向.)1.节能效果好 弯管流量计因其独特的测量原理,没有其他流量计必须具备的节流件或插入件,最大限度地减低了因计量检测器具带来的流体在管道内的压力损失,减少了加压设备的投入和加压设备的电能消耗。由于孔板流量计是利用对流体节流装置施行节.流产生的差压来测量流体流量,流体在孔板上存在压力损失,因此使用时为了保证孔板流量计的测量精度,在选定孔板流量计的工作压差时都取高压差值。通常情况下,该节流压力损失(称为不可恢复压力损失)可达孔板运行流量下产生压差值的30%~70% (与孔板的β值有关)。孔板流量计压力损失等损耗量用见表1。2.设备使用状况较好 冶金工业煤气中,含有大量的粉尘、水、焦油和萘,使很多流量测量计量设备不能正常工作。弯管流量计的特殊结构和导压管上的三通阀可在正常工作状态下清除传感器的堵塞附着物,实用便利,在现场试用4年来从未发生堵塞现象。3.弯管流量计结构简单 弯管流量计的弯管传感器,是一个90的标准弯管,内部没有任何节流件和插入件,是测量元件中最为简单实用的测量件。随着机械加工业的快速发展和高精度数控机床用于机械加工业,弯管流量传感器的加工精度不断提高,质量越来越好。 弯管流量计的直管段要求前5D,后2D,孔板流量计的直管段要求前10D,后5D。弯管流量计的重复性好,可达0.2%。4.弯管流量计适应性强,量程范围宽 弯管流量计在高溫、高压、冲击、振动、潮湿、粉尘等恶劣环境条件下,优于孔板流量计,震动和冲击对弯管流量传感器的正常工作几乎没有影响,高温、高压对弯管流量计来说只要采用与工艺管道相同的材质,就可以解决。 弯管流量传感器的几何尺寸几乎没有限制,管径的大小从几十毫米到2n以上,只要弯管的弯径比符合规定要求,都可以做为传感器进行流量测量。 弯管流量计的设计特点最适合在高温、高压状态下(高温蒸汽、高溫水)的流量计量,可降低能源损耗,降低压力损失,提高供热效率。弯管流量计的量程比可达10: 1,孔板流量计的量程比一般为35: 1.5.弯管流量传感器的耐磨性好 因弯管流量传感器的特殊结构,内部没有任何节流件和插入件,固弯管流量传感器几乎不存在磨损,是保证弯管流量计长期运行精度不变的重要条件。孔板流量计入口边缘尖锐度对磨损十分敏感,只要有微量的磨损,就会直接影响到测量精度,在气体的长期高度冲刷下,也会使孔板开孔直角入口的边缘很快钝化,使测量精度系统发生变化造成误差。6.弯管流量计安装方便,维护量小 弯管流量计具有良好的耐磨性,长期运行的稳定性和可在线进行清污等特点,可采用直接焊接的方法进行安装,避免了流量测量装置现场跑、冒、滴、漏,令人头痛的问题,降低了安装费用。 由于弯管流量计一次测量件长期运行无磨损件,大大降低了维护费用,几乎是免维护,一般可达到被测气体管道的使用寿命。 孔板流量计的插入件和节流件容易堵塞,附着脏物,影响测量准确性。为保证孔板流量计的测量精度,必须经常进行拆除检查清污,这样频繁的拆装、检查、清污维修,在连续作业的冶金企业难以做到,特别是对在较大管道上的孔板流量计就更难以做到,可见在工业煤气计量中具有多种不确定因素影响测量误差。7.弯管流量计不易冻管 孔板流量计的结构、工作原理达到的测量精度,节流件起到了决定性的作用。节流件对气体在管道的流动具有非常大的阻力,一般只能利用输气管道.截面的1/3,大量潮湿含水的气体在节流件截面上形成了大量的水珠,遇冷后结霜、结冻堵管。为解决煤气供应的冻管问题,必须给每套孔板加装保温伴.热装置,来保证新疆地区5个月的冬季运行。表2为孔板流量计运行费用。 弯管流量计由于特殊结构和安装的多样性(水平转水平,水平转垂直向下,垂直向下转水平,垂直直管,水平直管等安装方式,见图3),可以有效防止煤气计量中冻管的发生,节省热能源和运行费用。对于超声波流量计,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Vs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超声波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。涡街流量计利用伴随漩涡分离的物理效应,可以采用热敏、力敏元件或通过光、声调制方法等来检测漩涡分离频率.至今用于检测分离频率的方法和采用的元件是多种多样的,归纳起来有以下几种典型方法:(1)热敏元件检测方法漩涡分离产生的交变环流所引起的整体表面速度脉动或者交变横向流的频率,用加热的金属丝、热敏电阻器等进行检测.(2)力敏元件检测方法漩涡分离造成的交变差压、交变升力或者交变升力引起的机械振动,用差动电容、电阻应变片、压电晶体、压电陶瓷等检测.(3)电磁传感器检测方法漩涡的分离所引起的膜片或者梭球等的往复振动的频率,用电磁传感器检测.(4)声、光信号调制检测方法利用声束光束通过涡街时受到漩涡的调制,由接收声强光强或相位的脉动频率得到漩涡分离频率. 由于涡街流量计是利用流体自身的规则振荡来计量流量的,因而对流体的速度分向及流动噪声,比较敏感,因此在应用过程中对管道安装状况要求较高.对L游不同形式的阻力件必须配置足够长的满足不同要求的直管段,以保证仪:菱的测量精度.表l给出了不同形式阻力件祸街流量计上游最短直管段. 在实际应用过程中,由于场地限制,有时不能提供足够长的直管段,为保证涡街流量计的准确测量,缩短直管段长度,可在上游阻力件和仪表之间装设整流器,使得不利于测量的流动状态进行整理、疏导消除流场的畸变和附加漩.在应用中要求涡街流量计与管道法兰连接使用的密封垫圈,不能突出管道内,以免造成测量误差.压电晶体的灵敏度高、体积小、线性范围大、结构简单、可靠性好、寿命长.因此,我们研究的智能涡街流量计系统采用力敏元件(压电晶体)来检测漩涡的频率. 智能金属管浮子流量计的软件设计采用模块化编程结构,主要包括三个部分:输入模块、控制模块、输出模块。所有程序代码均采用C语言编写。 输入模块主要包括数据采集、滤波、温度补偿、非线性补偿和数值计算等,总体采用定时器中断方式,程序流程图如图2所示。输入模块中的非线性补偿程序采用分段线性拟合的方式来实现。通过采集9组或11组流量信号,作为拟合直线的端点,当前采样值按数据大小得到拟合曲线段的斜率和初始数据,代入拟合方程即可得到修正后的流量数据。 控制模块包括键盘处理程序和看门狗程序,键盘处理功能是通过中断方式设置标志位在置入参数子程序中实现的。金属管浮子流量计在通过总线组网,实现.上位机组态调试的同时,通过键盘,可以就地调试。 输出模块包括显示程序和通信中断服务程序。通信中断服务程序流程图如图3所示。德国VSEVS0.04流量计公司 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。)1.电磁流量计在浆液中的特别安装要求 首先,要对电磁流量计的特别安装要求进行分析,首先要了解此电磁流量计相对于其它一些流量计在特征方面有什么不同之处,电磁流量计的特点在于采用了法拉第的电磁感应定律,测量方法主要以直接测量的方式进行。并且,在测量结果上不受到流体密度、粘度、温度以及压力的影响,没有阻流件与相应的压力损失,同样也不会在高流速的情况下发生一些气体腐蚀的现象。不过,由于在实际的安裴过程中没有采用科学的安装方法以及严格安装电磁流量计的特别安装要求,部分电磁流量计极易在实际的运作中造成仪表测量误差的出现,严重的还会造成仪表的损坏。在进行电磁流量计的安装过程中,需要严格按照安装流程进行操作,由于现场操作的复杂性,为了确保电磁流量计可以在运行效果上达到一个较好的操作水平,可以进行三台以及电磁流量计的统一安装操作,在气化炉的顶部进行安装,从而进一步增强测量效果,同时延长流量计的前直管段的使用方式,以便解决加压泵在工作过程中造成的脉动影响。2.电磁流量计使用方法建议 在单机进行试车阶段,需要严格安装使用方式提示,禁止对电磁流量计进行送电。气化炉在停车后,需要对电磁流量计先进行停电操作,然后再对其进行清洗,主要足清洗其中的管线,避免因电磁流量计内部的传感器励磁形成的磁场吸附了电极周围的铁锈而造成最终清洗效果的降弱。在正常的运行阶段,如果发现电磁流量计发生-些波动或干扰现象的出现,需要对其原因进行分析,主要的原因可以概括为如下几个方面:第一为泵引发的波动因素,主要因为煤浆泵在某个工作时间内出现了异常工作效果,整体的流量值发生变化的可能性不大,但由于流量脉动的变化波动量也随之发生了较大的变化。第二为煤浆引起的波动,前文提到,煤浆属于混合物,其中不仅含有煤水化合物,还包括一些金属颗粒,随着这些金属颗粒含量的增多,尤其是电极周围堆积的金属颗粒随着电极压力的形成逐步增加,从而造成停车现象的出现。第三为电磁流量计输出信号的尖脉冲千扰,因为煤浆含有的大颗粒金属摩擦导致电极之间瞬间产生尖脉冲信号干扰,井且电磁流量计内部的传感器受到温度的影响,使得煤浆管线的冲洗难度不断增加。3.电磁流量计的特殊加工 在进行电磁流量计的特殊加工过程中,要使用锰合金等特殊材质的加工方法进行防护冲刷磨损套的制作。对一些电磁流量计的碳化效果,电磁干扰效果的主要作用是指在防护冲刷效果的基础.上,以电磁流量感应为防护基础,以电极防护标准作为碳化防护效果的主要依据,根据电磁流量计加工的特性,在实际的应用效果上进行特殊加工。针对铁磁性质的干扰,需要进行水煤浆磁过滤操作,在经济条件允许的情况下可以采用不锈钢的输送管道,并定期对电磁流量计内部进行检查与清理。针对电磁流量计的参数设定问题,不能按照最佳的安装条件时测定的参数进行,也不能牺牲灵敏度弥补脉动流造成的波动,建议整体的阻止时间不应操作三十秒这一区间范围。值得一"提的是,只有在进行防护检修的过程中,才能最终确定相应的电磁流量参数,应当建c起统一的标准积极发挥其计量参数的特长与优势。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.流量计中有一款叫做气体涡轮流量计,对于不常用到的用户来说肯定很陌生。如果您使用过此款流量计时一定会给它本身的优点所吸引。那么针对那些对于气体涡轮流量计认识不是很深的用户今天我们就来介绍一下关于气体涡轮流量计的组成还有它的工作原理更重要的还有它的仪表系数的计算方法介绍: 气体涡轮流量计是一种速度式流量计,是近些年来迅速发展起来的新型仪表,这种流量计具有精度高、压力损失小、量程比大等优点,可测量多种气体或液体的瞬时流量和流体总量,并可输出0-10mA?DC或4-20mA?DC信号,与调节仪表配套控制流量。气体涡轮流量计的组成 气体涡轮流量计主要由涡轮流量变送器和指示积算仪组成[1]。涡轮流量变送器把流量信号转换成电信号,由指示积算仪显示被测介质的体积流量和流体总量。气体涡轮流量计的工作原理 流体流经传感器壳体,由于叶轮的叶片与流向有一定的角度,流体的冲力使叶片具有转动力矩,克服摩擦力矩和流体阻力矩之后叶片旋转,在力矩平衡后转速稳定,在一定条件下,转速与流速成正比,由于叶片具有导磁性,它处于信号检测器(由永久磁钢和线圈组成)的磁场中,旋转的叶片切割磁力线,周期性地改变线圈地磁通量,从而使线圈两端感应出电脉冲信号,此信号经过放大器的放大整形,形成有一定幅度的连续的矩形波,可远传至显示仪表,显示出流体的体积流量或总量。气体涡轮流量计仪表系数的理论表达式 作用在涡轮上的力矩可分为以下几个:流体通过涡轮时对叶片产生的切向推动力矩M1;流体沿涡轮表面流动时产生的粘滞摩擦力矩M2;轴承的摩擦力矩M3;磁电转换器对涡轮产生的电磁反作用阻力矩M4。 由此可建立涡轮的运动微分方程:(1)式中:J为涡轮的转动惯量;ω为涡轮的旋转角速度;τ为时间。当流量恒定时,涡轮达到匀速转动,所以M1=M2+M3+M4。推动力矩可表示为:M1=a1qv2-a2ωqv (2)式中:a1、a2为与涡轮传感器结构和流体密度有关的系数;qv为流量,L/s。由于气体涡轮流量计在量程范围内属于紊流工作区,固以下计算只考虑紊流时的情况。反作用力矩中的M2,在紊流时可近似表示为:M2= a3qv2 (3)通常M3和M4相对于M2比较小,但为了提高计算精度,这里根据文献[3]推导出了它们的表达式:M3=a4ω2/3 (4)M4=a5ω3 (5)分别将式(2)、(3)、(4)、(5)带入式(1)并经整理可得:qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)式中:a6、a7、a8为经整理后的综合系数。电磁流量计的特点 电磁流量计的原理决定了其具备如下特点:1.传感器内既没有叶轮,也没有旋涡发生体和探头,因而也就从根本.上避免了回收水中的杂物、泥沙等对叶轮的缠、卡及对旋涡发生体和探头的包围等因素造成的计量不准或计量停止的现象。2.测量不受被测液体的密度、粘度、温度、压力和导电率变化的影响,.所以特别适用于尾矿回收水这种泥沙浓度随回收水t多少而变化的液体的测量。3.传感器电极结构多样化,可根据不同的应用条件选择叮拆卸式、固定式和刮刀式电极,特别是刮刀式电极,可在不停被测介质的情况下对电极进行清理,应用起来非常方便.4.安装方便,可水平、垂直或倾斜任意角度安装,对下游直管段要求较低,且衬里和电极有多种材料可供选择,所以有耐腐蚀和耐磨等特点。5.仪表采用了:态方波励磁技术,先进的小信号处理技术和软件技术,抗干扰性能强,精度稳定可靠。6.仪表不能测址气体、油品、有机溶剂等不导电介质。电磁流量计应用与效果我们在安装使用过程中,除了满足常规的要求外,着重强调了如下几点:1.选择的安装地点保证了电磁流量计在计量时传感器内时刻注满介质,且上游有5D,下游有2D以上的直管段,有足够的安装检修空间;2.安装流量计时做了面积约2m²的接地网,.接地网离地面要有足够的深度,并在掩埋接地网时撒了部分工业用NaCI以确保传感器接地电阻小于102;3.由于安装地点离电机和配电盘较近,为防止电磁干扰,我们把整个一体式流量计用铁箱全部罩住进行了屏蔽,并将屏蔽铁箱单独可靠接地(抄读数字时打开铁箱读数);4.在使用过程中,每半年清理一次传感器电极,以防止上面的污垢影响信号的输出。在电磁流量计安装过程中,确保: 流动方向与传感器上的流动箭头方向一致(如果存在)。 所有法兰螺栓都已紧固到最大扭矩值。 仪表安装不存在机械应力(扭转,弯曲),法兰型/夹持型的配对法兰保持轴对称与平行条件,且使用适当的垫圈。 垫圈未伸入流动区,否则可能导致漩涡, 从而影响仪表的精度。 管路不会在仪表上产生任何力或力矩。 显示面向用户。 电缆接头中的保护塞只能在接线时拆除。 远程安装的转换器一定要安装在基本无振动的位置。 转换器不可直接暴露在阳光中(配有一个遮阳装置) 。推荐的安装条件 电磁流量计管道必须始终充满介质。 电极轴最好水平安装,反之,则与水平方向夹角不超过45°(图1) 管路稍微倾斜,以便排气,参见图2。 存在磨损时应垂直安装,流向向上,最大3m/s(图3) 阀门和关闭装置应安装在下游。 对于自由流进流出管道,应提供合适的反转管,确保管路始终充满介质(图4) 对于自由流出管道,不要在最高点或者向下的管路上安装仪表(传感器管道可能会排空或者处出现气泡),(图5)德国VSEVS0.04流量计公司为促使电磁流量计实际使用寿命增加,把故障实际发生率把控至最低范围,务必强化对电池流量计日常维护管理。一是,变送装置管内壁部位,需定期清理好结垢层,对绝缘衬里优良绝缘性起到良好保障作用;二是,生产运行期间,定期检查仪表,属于保证后续湿气与水下运动关键,特别是检查接线口好仪表端盖处密封性,以去吧仪表内部不会进入水与湿气;为确保仪表有极高的密封性,应时刻在壳体盖螺纹位置涂好润滑黄油,且需防止因碰撞而受损;三是,流量计实际运行期间,仪表零点务必要定期标定好,确保电磁流量计可实现有效接地;四是,电磁流量计实际使用部门应当为每个技术人员建立起短期与长期的培训计划,设定出具体的培训内容与要求,要根据相关技术人员的实际技能情况,制定有针对性的培训计划。从而促进仪表技术人员对电磁流量计实际期间故障问题的实时检查分析及排除能力,强化对电磁流量计日常的维修处理,以确保更好地使用电磁流量计。