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德国VSEVTR1020流量计公司同时我们还经营:电磁流量计传感器得到的测量信号很弱,一般为微伏、毫伏级别,要进行精确测量就需要对其进行放大处理。前置放大电路的作用就是把传感器得到的微弱的流量信号放大,同时还可以抑制变送器两电极对地之间存在的同相干扰。前面提到放大电路输入阻抗Ri和信号源内阻R5组成分压电路如图2.10。 为了降低电磁流量计信号源内阻的影响,放大电路要采用高输入阻抗。同时为了解决供电电源干扰耦合到输入回路所带来的工频干扰以及励磁磁场的交变变化所产生的其它干扰(共模干扰),我们采用差分电路来减少共模干扰的影响。线路如图2.11该电路特点是一个差分电路,只对两信号差值进行放大,它的差分能力用抑制比来表示。两个输入对地电位相异时的增益和电位相同时的增益之比即称为“抑制比",理想上抑制比可以无穷大。这样我们就能用这个电路测量传感器两个电极之间的电位,这样两电极对地的干扰电压(同相干扰)可以在放大时受到抑制。综合起来,此电路具有放大放大差模信号、抑制共模信号、输入阻抗高、输出阻抗低、失调小、温漂小、线性好和增益稳定可调等优点。 电磁流量计电路由三个放大器组成A1、A2、R1、R2和RG组成的第一级放大电路为同相放大电路,该电路实际是两电压跟随器,它们两个反相端由恐相连,具有非常高的输入阻抗,适合放大微信号;R3、R4、R5、R6和A3组成第二级基本差动放大器,它可以消除第一级的共模信号,整个电路通过对RG的改变来调整放大倍数。 按照差模和共模输入的定义,可将VI1和VI2表示为: 令运算放大器A1、A2、A3的输入失调电压分别为VI01、VI02、VI03,A1和A2相互失调电压为VI0,失调电流为VI0;其中VI0=VI01-VI02,这样简化得到图2.12。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。用于动流测量的电磁流量计,通常在下列三个方面须作特殊设计,并在投运时作适当的调试.1.激励频率可调,以便得到与动频率相适应的激励频率.太和太低都是不利的.2.电磁流量计的模拟信号处理部分应防止动峰值到来时进入饱和状态.动流的动峰值有时得出奇,如果峰值出现时,电磁流量计的流量信号输入通道进入饱和状态,就如同峰值被消除,必将导致仪表示值偏低.3.为了读出平均值,应对显示部分作平滑处理.由于电磁流量计的测量部分能快速响应动流流量的变化,忠实地反映实际流量,但是显示部分如果也如实地显示实际流量值,势必导致显示值上下大幅度跳动,难以读数,所以,显示应取段时间的平均值.其实现方法通常是串入惯性环节,选定合适的时间常数后,仪表就能稳定显示。但若时间常数选得太大,则在平均流量变化时,显示部分响应迟钝,为观察带来错觉.动流流量测量方法有三种:a.用响应快的电磁流量计;b.用适当的方法将动衰减到足够小的幅值,然后用普通流量计进行测量;c.对在动流状态下测得的流量值进行误差校正. 有的系统中,b c两种方法需结合起来才能实现测量,这是因为动幅值大,出估算公式的适用范围,若仅用阻尼方法,衰减后的动幅值又未能进入稳定流范围。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。1.机械干扰 在旋进漩涡流量计的运行过程中,机械干扰的存在会影响计量结果的准确性,在实际的计量过程中,如果旋进漩涡流量计的使用过程中受到了剧烈的机械振动或者冲击,其内部的电气元件会出现受到影响,出现严重的振动与变形情况。在一些油田工程中,应用旋进漩涡流量计时,这种仪表多是安装在室内的,这种使用环境使得其在具体的应用过程中,机械干扰的情况难以避免,甚至有时还存在着声波干扰、地面振动干扰等现象,这一系列的干扰都将会影响计量结果的准确性。2.紫外线的伤害 由于旋进漩涡流量计多处于室外露天环境下,这种运行与使用环境就导致在实际的应用过程中,极易受到外部环境因素的影响,仪表的屏幕显示难以正常进行,常常存在读数不清晰、显示不全的问题。3.感应探头易损坏 旋进漩涡流量计的使用过程中,感应探头是其中的主要元件,在实际的使用过程中,在一定的条件下,受到各种内外部因素的干扰,常常会出现感应探头损坏的情况,比如,在大井节流器失效、开镜过程中气流量中杂质含量较高的情况下,探头极易被损坏,引发计量异常。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.)卡装式涡轮流量计高精确度,一般可达±1%R、±0.5%R,高精度型可达±0.2%R重复性好,短期重复性可达0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重复性,如经常校准或在线校准可得到极高的精确度,在贸易结算中是优先选用的流量计输出脉冲频率信号,适于总量计量及与计算机连接,无零点漂移,抗干扰能力强可获得很高的频率信号(3-4kHz),信号分辨力强范围度宽,中大口径可达1:20,小口径为1:10结构紧凑轻巧,安装维护方便,流通能力大适用高压测量,仪表表体上不必开孔,易制成高压型仪表涡轮流量计传感器类型多,可根据用户特殊需要设计为各类型传感器,例如低温型、双向型、井下型、混砂型等可制成插入型,适用于大口径测量,压力损失小,价格低,可不断流取出,安装维护方便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。德国VSEVTR1020流量计公司电磁流量计未输出流量信号故障问题,通常是因电缆或电源故障、管道内部没有充满流体介质、液体相反流动方向等因素所致。对于以上可能会引发故障问题因素,需对仪表的电源供电与电缆连接情况做好细致检查,并对管道内部测量流体的介质流动方向正确与否、管道是否充满等实施细致检查。电磁流量计具体运行期间,需确保仪表内部所测定流体流动为正确方向,要和壳体上方箭头方向相一致。流体介质并没有充满管道大部分是因传感装置安装位置或者测量管网位置并未与设计安装实施标准相吻合。如图1所示,c、d位置处为传感装置最佳安置位置;细致检查传感装置器件完整性、测量管道内壁期间,需注重对传感装置重点零部件、各个接线端完好性的检查。仪表若未输出流量信号,也会因转换装置故障问题所致,可及时将线路板替换好,做好转换装置故障排查工作。较低流量与仪器参数设定期间,小信号较高切除设定,流量一边会有不显示现象产生。对此,务必注重对此方面故障问题的检查分析及有效排除,及时做好相关零部件更换处理,保证整个仪器可维持良好运行状态。1.制定气体流量计定期清理表内液体的制度 为保障旋进旋涡流量计计量的准确性,降低故障概率,在实际的运行与使用过程中,要进行计定期进行流量计各个部件的清理,尤其是要清理气体流量计内的无关液体,相关部门需结合其具体的使用情况,确定最佳的清理周期,应用恰当的清理方法,保障清理的效果.2.及时更换气体流量计漩涡发生体 漩涡发生体如果在使用的过程中出现了损坏现象,同样会影响计量精度.因此,这就要求在日常的维护过程中,需要定期进行气体流量计漩涡发生体的定期更换.通常情况下,漩涡发生体的损坏主要是由于气中含有细小泥沙等杂物,这些杂物会在流量计的运行过程中对螺旋体产生一定的冲击,进而导致传感器出现故障,这种情况下,就需要保障气中不存在任何无关的杂物,及时清理流量计螺旋体,避免其他杂质、硬物造成的冲击与损坏.3.现场进行压力系数调节 对每台旋进旋涡流量计而言,在出厂的过程中,都存在固定压力与温度系数,如果在实际的计量过程中,额定压力高于介质压力时,流量计的计量结果会与实际存在较大的偏差,甚至无法正常显示.因此,在实际的计量工作中,需结合介质压力等参数,可以进行压力系数的调节与控制.4.加强计量器的管理 机械干扰是旋进旋涡流量计最常见的故障,在实际的使用过程中,为了避免这些故障的出现,相关人员需要加强对流量计的管理,在安装的过程中,要严格遵守相应的安装规范,保障流量计前后良好的固定性,在操作的过程中,避免出现各种不当的操作行为.智能电磁流量计与其他传统模拟或非智能电磁流量计有非常大的区别,尤其在测量精度可靠性、稳定性、可以修改流量计量程、使用功能和使用寿命等方面。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。 智能电磁流量计适用测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量,如洁净水、污水、各种酸碱盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆、糖浆及食品方面的液体等。 智能电磁流量计是由传感器与转换器两个部分组成,对于一体式智能电磁流量计选型方法,与工况三要素离不开,从测量的介质,测量的温度压力,测量的流量范围三个方面说起。1、什么是介质 介质就是智能电磁流量计所要测量的流体,在管道中流动的物体,称之为介质。介质又可分多种,在管道中,所有的介质都要清楚地了解,这样才可以选择适应现场工况的智能电磁流量计。2、温度压力是什么 温度压力是指管道中的温度及管道中的压力,压力等级的大小与温度的大小,会直接影响到智能电磁流量计的选型,因此选型时,一定要确认管道中的压力与温度范围。3、量程是什么 量程是指智能电磁流量计的测量范围可以满足现场的要求,这个数据是比较重要的,量程太大或太小,都对一体式智能电磁流量计有直接的影响,甚至无法使用。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VSEVTR1020流量计公司流量计准确度影响的实验分析 1实验要求 实验用钟罩式气体流量计标定装置标定DN50G65气体涡轮流量计,其准确度等级为1.5级;最小流量为Qmls:10m'/h,最大流量为Qmax:100m³/h;流量计量程比为1;10;上游直管段要求:5D=50X5=250mm=25cm,'下游直管段要求:3D=50X3=150mm=15cm. 2实验思路 实验以在流量计前端安装一对大小头作为扰流件,在扰流件和流量计之间安装不同长度的直管段。经过一定时间段的运行,确认标准裝置与流量计的流量偏差以及疣量计的重复性,以此分析扰流件对流量计准确度的影响。 3实脸分析 3.1在流量计.上游安装40cm直管段,下游安装19cm直管段实验 流量计上游直管段长度大于5D(25cm),下游直管段长度大于3D(15cm),实验安装图如图1所示,示意图如图2所示。 实验数据如表3所示。 从表3可以看出,扰流件安装在距流量计上游端较远时,其运行数据的流量偏差与重复性符合流量计的国家标准。 3.2在流量计上游安装29.1cm直管段,下游安装19cm直管段实验 流量计上游直管段长度较大于5D(25cm),下游直管段长度大于3D(15cm),实验安装示意图如图3所示. 实验数据如表4所示。从表4可以看出,扰流件安装在距流t计上游端接近5D处时,其运行数据的流量偏差(qmin≤q≤qt部分)>3%,不满足国家标准的要求,但其重复性符合流量计的国家标准。 3.3在流量计上游安装19cm直管段,下游安装40cm直管段实验 流量计上游直管段长度小于5D(25cm),下游直管段长度大于3D(15cm),实验安装示意图如图4所示 从表5可以看出,找流件安装在流量计上游端小于5D处时,其运行数据的流量偏差(qai≤q≤qt部分)>3%,不满足国家标准的要求,但其重复性符合流量计的国家标准。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。 电磁流量计供电电压问题是最主要的问题,也是此次仪表更换的最大困难。电磁流量计A是DC24V供电回路,两线制;电磁流量计B是AC220V供电,四线制。将B表安装在现场就意味现场要接一条AC220V的供电线,电缆设计之初肯定留有一定的余量(参照SH30822019石油化工仪表供电设计规范余量要求)。但是AC220V供电设备在现场并不是很多,想找到一根备用的AC220V电源线或许不是那么容易。 经现场核实电磁流量计A的安装位置附近并没有AC220V供电设备,距离太远的设备如果现场重新配管施工AC220V电缆线路,因涉及动火作业或者挖掘作业,在投用装置里面有很大的风险,而且工期太久。所以AC220V电源通过备用电缆的想法走不通。进一步现场核查发现,电磁流量计A非直拉电缆,中间有接线箱,接线箱内有多部仪表通过一根16P本安电缆接至中控室,该16P本安电缆有6P备用线,其余10P电缆所接仪表为电磁流量计A和3台液位开关、6台阀位回讯。现考虑通过这根16P的电缆中的1P走AC220V电源。接线箱到仪表端重新敷设一根临时电源线约15m,16P电缆到现场机柜间,将AC220V的1P备用线从端子柜通过一对端子排重新引出,加接电源线接至电源柜。该方案可行性分析如下: 1)16P本安电缆中液位开关信号、阀位回讯信号都是通断的开关信号,抗干扰能力强。电磁流量计B最大功率为75W,电流不大,且AC220V的电压波形好,比较稳定,对DC24V负载造成串扰的影响考虑可以接受。 2)AC220V电源信号走原本安电缆路径.是不符合规范的。综合客观实际要求,只能最大限度地满足规范又要考虑现实情况。根据HG-T20512-2014仪表配管配线设计规范中7.1.3(见表3)和7.1.5(见表4)要求,可以知道仪表信号电缆与电力电缆平行敷设最小间距都是50mm。此处是该次故障处理没办法克服只能容缺的地方。 3)机柜间电缆布线,因是在投用盘柜施工,同一柜子仪表在线的同时进行布线接线,施工安全尤为重要。考虑采取充足准备,提前加工,尽量减少盘柜内动作,由有经验的接线员接线,禁止携带对讲机进入机柜间等措施。确保机柜间电缆布线接线安全。 综合分析,该方案的可行性可以接受。