德国VSEAHM02流量计中文资料

德国VSEAHM02流量计中文资料同时我们还经营：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。1、插入式涡街流量计可测量蒸汽,气体,液体的体积流量和质量流量；2、无机械运动部件,测量精度高,结构紧凑维护方便；3、压力损失小,量程范围宽；范围度达1:25；4、采用消扰电路和抗振传感头；5、采用消扰电路和抗振传感头，使仪表具有一定抗环境振动性能；6、可测介质温度达+250℃。7、可实现不断流拆装传感器，可实现放大器与传感器分离(分离距离15m)；8、SSP自适应频谱波技术 小漩涡采集 模块化设计 保证产品的高可靠性和一致性9、插入式涡街流量计内置完善的抗干扰 多级保护电路 有效消除振动干扰 温度压力检测及补偿单元10、兼有二线电流和三线脉冲输出功能 具备HART功能 可远程参数设置和调试三聚磷酸钠(俗称五钠)的生产过程中有一个中和过程，在该过程中磷酸和纯碱按一定比例混合、反应后被制成可用来进一步生产五钠的中和液。在这样一一个过程中为使产品质量得到有效控制就需要对加入中和罐的磷酸量根据分析结果进行精确的批量控制。存在的问题和解决方案   图1中流量计自1983年装置投产后就一直使用，到1997年已是残破不堪，常因其故障使装置的生产遭受影响。在这种情况下如何来解决好这个问题就很自然地纳入了我们的工作日程。我们首先想到的是想按原型号进行更新，但经市场询价后我们发现这种老式的仪表现在的售价实在太昂贵，竟达十一万多人民币一台，很不合算。经研究后，我们认为智能式电磁流量计能担此任(当时集批处理功能于一身的流量计还不多),其完善的功能和一体式结构既能够通过表头上的三个红外触摸键使将来的操作完全和老仪表一样在现场完成，也可利用这种仪表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通讯器或其它智能终端实现远程操作。该方案投资仅为三万元人民币左右(不计远程终端，暂未用)。图1为控制系统图 2仪表选型和系统设计 (1)根据工艺的酸流量情况我们选用了口径为DN50的电磁流量计，针对磷酸的特殊腐蚀特性确定了聚四氟乙烯(PIFE衬里和钽电极，电源为24VDC(因电磁阀也用该电源)。 (2)调节阀延用原旧阀。 (3)增加一个直流24V2.SW的二位三通电磁阀，用来控制调节阀的气源(该气源在旧系统中直接受控于流量计)。. (4)因所选流量计本身的触点输出容量最大仅为0.1A24W故增加一-个触点容量为0.5A24V激励电压为24VDC的中间继电器(该继电器直接固定在流量计自身的接线盒内)用以可靠驱动电磁阀。系统构成示意图见图2。作为流量计,首先需要确定它的通径和流量测量范围即确定传感器测量管内流体的流速范围。　　流量计量程范围的选择对提高流量计工作的可靠性及测量精度有很大的关系根据不低于预计的最大流量值的原则选择满量程.正常常用流量最好超过满量程的50%这样就可以获得较高的测量精度。　　传感器通常选用与工艺管道相同的通径或者略小些.在量程选定的情况下通径的选择是根据不同的测量对象以及传感器测量管内流体流速的大小来决定的.电磁流量计所测流体的流速从其测量原理本身考虑可以选得很高有些场所曾选到10m/s但在一般使用条件下,考虑到管道中流体的流速与压力损失的关系流速选择在2~4m/s为最适宜.在特殊情况下要按照不同的使用条件来确定。例如对于带有有颗粒造成管壁磨损的流体常用流速选为≤3m/s对于易粘附管壁的流体常用流速则选为≥2m/s.在测量纸浆时流体的流速提高到4m/ s 以上,可以达到自动清除电极上附着纤维的目的。　　确定了流速以后流量计传感器的通径可以根据下述关系式确定。电磁流量最大流量选择参考图电磁流量计电极对测量介质的耐腐是选择材料首先考虑的因素，其次考虑是否会产生钝化等表面效应和所形成的噪声。1.选择耐腐蚀材料电磁流量计电极的耐腐蚀性要求很高.常用金属材料有含钼耐酸钢Icr18Ni12Mo2Ti.哈氏合金.耐蚀镍基合金、B、C、钛、钽、铂铱合金,几乎可覆盖全部化学液。此外还有适用于浆液等的低噪声电极,它们是导电橡胶电极、导电氟塑料电极和多孔性陶瓷电极或包覆这些材料的金属电极。在原则上电极材料的选择应从使用者借鉴该介质在其他设备的应用实际和以往的经验来确定。有时后要做必要的实验,如现场取液体样品在实验室做待用材料的腐蚀性试验。最好的实验是现场挂片,这是最接近实际应用条件的腐蚀性试验,可以得出比较可靠能否适用的结论。2.避免电极表面效应电极的耐腐蚀性是选择材料的重要因素,但有时候电极材料对被测介质有很好的耐腐蚀性,却不一定就是适用的材料,还要避免产生电极表面效应。　　电极表面效应分为表面化学反应、电化学和极化现象以及电极的触媒作用三个方面。　　化学反应效应如电极表面与被测介质接触后,形成钝化膜或氧化层.他们对耐腐蚀性能可能起到积极保护作用,但也有可能增加表面接触电阻。例如钽与水接触就会被氧化生成绝缘层。　　对于避免或减轻电极表面效应的介质—电极材料匹配,还没有像腐蚀性那样有充足的资料可查,只有一些有限经验尚待在实践中积累。　　电磁流量计接地环连接在塑料管道或衬绝缘衬里金属管道的流量传感器两端,他们的耐腐蚀要求比电极低,充分有一定腐蚀定期更换。通常选用耐酸钢或哈氏合金。因体积大从经济上考虑较少采用钽铂等贵重金属。如金属工艺管道直接与流体接触就不需要接地环。1.计量原理　　流体通过涡轮流量计时，流速被转换为涡轮的转速，转速再被转换成与流量成正比的电信号，最后在计数器上进行显示和累计。目前，绝大多数涡轮流量计都为一体化智能流量计，除上述机械计量部分外，还包括1台体积计算仪，依据实测工况流量、取压口实测压力、测温口实测温度及内部设定的一些固定参数进行计算，将工况体积转换为可贸易交接的天然气体积，其原理如图1所示。2换算原理2.1工作条件下的体积流量计算实用公式工作条件下的体积流量计算实用公式如式(1)所示：式(1)中，qf为工作条件下的体积流量，m3/s；f为输出工作频率，Hz，由频率计采集；k为系数，m-³，可按流量计铭牌给定值。2.2标准参比条件下的体积流量换算实用公式标准参比条件下的体积流量换算实用公式如式(2)所示：式(2)中，qn为标准参比条件下的体积流量，m3/s；pf为工作条件下的绝对静压力，MPa；pn为标准参比条件下的绝对静压力，MPa；Tn为标准参比条件下的热力学温度，K；Tf为工作条件下的气体绝对温度，K；Zn为标准参比条件下的气体压缩因子；Zf为工作条件下的气体压缩因子。　　工作条件下的压力和温度的准确度取决于测量仪表。标准参比条件下的绝对静压力为101.325kPa，热力学温度为293.15K。输出工作频率由频率计采集得到。在不考虑涡轮流量计测量误差的基础上，研究范围可进一步缩小，可主要从天然气组分对计量的影响和脉动流对计量的影响两方面进行研究。电磁流量计在结构上由传感器和转换器组成，其中传感器部分是检测出感应电压信号，也即是流量信号，经过信号传输线送给转换器；转换器部分主要起到处理流量信号，转换成可供显示仪、记录仪、计算机等处理的标准电信号。其结构示意图如图4-1所示。　　电磁流量计传感器通过两端法兰，将它与被测流体所在的管道连接，安装在测量管道上。它是电磁流量计流量测量部分，在设计过程中，它应满足如下作用：（1）能够将流量信号转换成电压信号；（2）通过对转换器合理的设计，使无可避免的干扰所带来的不利影响减少到最小程度，最大程度的提高流量信号的信噪比；（3）在选择材料方面，尽量能够满足工业现场的要求，包括工业环境和电气属性等等。　　电磁流量计转换器不仅仅给电磁流量计提供励磁电流，而且能够接收传感器测量的感应电动势信号，将该信号滤波、放大并转换为标准的电流电压信号，以能够在显示仪表、控制仪表和计算机网络实现对流量的远距离调控、监测、计算。　　电磁流量计原型样机由10种元件组成，表4-1罗列出原型样机的元件清单，给出元件的参数，在装配图中标注出每一个元件的编号与位置，如图4-2所示，并作出了测量管道的三视图。权函数求解系统基础设计主要对管道、电极、励磁线圈进行设计，因为这三个方面的选材与设计直接决定了电磁流量计测量系统的精确度，影响到权函数的实验求解结果，同时在对管道、电极和励磁线圈设计时，要和COMSOL Multiphysics仿真模型中三者的尺寸和位置相一致，以达到权函数实验求解验证仿真求解的目的。德国VSEAHM02流量计中文资料  涡街流量计与流体密度无关,在测流量时,考虑气体或蒸汽温度、压力变化对密度的影响,需不需要进行密度、温度压力补偿,从以下几个方面进行探讨。(1)测量介质为液体,且流量以质量流量表示。由于测液体流量时,流量指示一般为质量或重量流量,漩涡流量计由漩涡频率-流速-体流量X密度=质量流量,当指示值以质量流量表示时,刻度系数中包含密度的因素,所以密度变化对指示值有影响,必须进行密度修正。(2)测量介质为气体,且以标准状态下体积表.示。  气体流量一般习惯均以标准状态下体积表示,刻度为Nm³/h,但工作时由漩涡频率→流速→工作状态体积再折算成标准状态下体积。作为一台漩涡流量计,一旦折算系数确定了,那么流体只有处在一个工作压力、温度下流量指示值才准确,这个温度就是设计温度，这个压力就是设计压力。一旦工作条件偏离了设计值也会带来误差,所以必须考虑温度、压力补偿,但不考虑密度补偿。(3)测量介质为气体,且以质量流量表示。  对漩涡流量计,由漩涡频率→疏速→工作状态体积流量→设计状态体积流量→标准状态体积流量,再乘以标准状态下气体的密度而得到质量流量。  显然,以质量流量表示的漩涡流量计,必须进行气体组成变化带来的密度变化的修正,同时工况变化，又增加一个由工作状态折算到设计状态的折算系数。这个折算系数是动态的,也就是温度、压力补偿问题。经过以上分析得出以下结论:(1)无论测气体或液体，若涡街流量计流量以工作状态体积流量表示时,没有密度及温度、压力补偿问题。(2)无论测气体、蒸汽或液体流量,以质量流量表示时,液体一般温度变化范围大,流体密度变化均需进行密度修正,对气体过热蒸汽还需进行温度、压力补偿。(3)以标准体积流量表示时,流量计必须进行温度、压力补偿,无需进行气体密度补偿。严格按标准规定使用、维护,其中孔板流量计与差压变送器及连接部分引压管线是使用、维护的重点。工作中常遇到不易发现的问题分析及解决方法如下。(1)当孔板损伤或入口锐利度改变,会使孔板上下游产生的差压减少,这时流量计计算结果比实际流量偏小，即流出系数发生变化,测量不确定度将超过标准给出的估算值。解决方法:①按标准对流出系数进行修正或更换孔板，此时新孔板的直径比应略大于旧孔板;②若暂无新孔板更换,应按国家标准对流出系数C进行孔板锐利度修正。(2)孔板变形时,应更换,新孔板的直径比应小于旧孔板。(3)使用中的节流装置应按照国家标准GB/T21446--2008要求定期清洗、检查,当发现测量直管段内表壁有明显冲刷、腐蚀、结垢时应及时更换新的测量管段,否则一般情况下会使孔板流量计计量偏低。若暂无新测量管更换,应对流出系数C按标准进行粗糙度修正。(4)为防止取压开关对差压信号的节流,应将针型阀取压开关改为与导压管相同通径的球型阀。(5)压力变送器、差压变送器准确度要求优于1级,将使用范围控制在量程的1/4~3/4，并尽量使工作点附近示值误差最小。当差压变送器工作在量程的20%以下时,应改变差压变送器量程或更换孔板。(6)仪表严格周期检定。注意仪表零位漂移,定期校准,采用零位漂移小的仪表;为防止静压误差，采用静压误差小的变送器,如EJA变送器。(7)孔板上下游应使用零泄漏轨道球阀。(8)孔板流量计操作人员要做好系统检修,注意平衡阀内漏及导压管漏气.堵塞问题。  当前，在国内关于蒸汽测量方面存在不少误区，很多用户往往认为购买了高品质的流量计就可以得到准确的计量结果。蒸汽的计量不同于其它流体如水、空气等介质，在实际测量中影响其精确测量的因素较多，经常会出现流量计本身检定合格，而实际却感觉计量“不准”的现象。影响孔板流量计对蒸汽流量准确计量的因素主要有以下三个方面。1.上下游直管段不足  对于传统的涡街或孔板流量计，其前后安装直管段要求分别约为20D和5D。如果上下游直管段不足，则会导致流体未充分发展，存在旋涡和流速分布剖面畸变。流速剖面畸变通常由管道局部阻碍(如阀门)或弯管所造成，而旋涡普遍是由两个或两个以上空间(立体)弯管所引起的。上下游直管段不足可以通过安装流动调整器来调整,最简单有效的办法是采用对上下游直管段要求较低的流量计。2.蒸汽的密度补偿不正确  为了正确计量蒸汽的质量流量，必须考虑蒸汽压力和温度的变化，即蒸汽密度补偿。不同类型的流量计受密度变化影响的方式不同。涡街流量计的信号输出只和流速有关，而和介质的密度、压力和温度无关，差压式流量计其质量流量与流量计的几何外型、差压平方根和密度平方根有关。①补偿精确度的差异。测温对补偿精确度影响较大。;如采用相同精度等级的温度和压力感应器，测温误差引起的密度差异要大于测压误差。②压力测量影响因素。在蒸汽压力的测量中，由于引压管内冷凝水的重力作用会使压力变送器测量到的压力同蒸汽压力之间出现一定的差值。测压误差如果不予以校正，则会影响蒸汽密度的计算，引起流量计量的误差。对于上述现象，可在二次表(流量计算机内)进行零点迁移，既简单又准确。3.蒸汽干度的影响  目前，用于测量蒸汽流量的孔板流量计大部分为体积流量计，首先测得体积流量，然后通过蒸汽的密度计算质量流量，也就是假定蒸汽为完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考虑蒸汽干度的影响，得出的数据会低于实际的流量。因此流量计的二次仪表(流量计算机)应该具有设置饱和蒸汽干度的功能。但在实际工况确定蒸汽的干度也很困难。如果能够改进蒸汽流量计入口处的蒸汽品质，则能改进孔板流量计的测量精度。插入式热式气体质量流量计的信号发生模块包括两个传感器探头、温度补偿电桥和电压调整电路三部分/如图所示,本课题所设计的是插入式恒温差质量流量计,采用热消散效应，所以我们选择铂热敏电阻Pt20和Pt1000分别作为流量计的流量探头和温度探头，铂热敏电阻的阻值对温度反应灵敏.与所处环境温度基本呈线性关系,确保了我们对流量计精度的要求;同时，铂热敏电阻的温度系数大,在测量范围内,物理化学性能稳定,可以反复加热冷却,使用寿命长,完全可以用来做传感器材料,保证流量计的稳定性要求;而且热敏电阻的体积可以做到很小,减小插入式热式气体质量流量计对流体流动状态的影响,保证流量测量值的真实有效。德国VSEAHM02流量计中文资料三聚磷酸钠(俗称五钠)的生产过程中有一个中和过程，在该过程中磷酸和纯碱按一定比例混合、反应后被制成可用来进一步生产五钠的中和液。在这样一一个过程中为使产品质量得到有效控制就需要对加入中和罐的磷酸量根据分析结果进行精确的批量控制。存在的问题和解决方案   图1中流量计自1983年装置投产后就一直使用，到1997年已是残破不堪，常因其故障使装置的生产遭受影响。在这种情况下如何来解决好这个问题就很自然地纳入了我们的工作日程。我们首先想到的是想按原型号进行更新，但经市场询价后我们发现这种老式的仪表现在的售价实在太昂贵，竟达十一万多人民币一台，很不合算。经研究后，我们认为智能式电磁流量计能担此任(当时集批处理功能于一身的流量计还不多),其完善的功能和一体式结构既能够通过表头上的三个红外触摸键使将来的操作完全和老仪表一样在现场完成，也可利用这种仪表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通讯器或其它智能终端实现远程操作。该方案投资仅为三万元人民币左右(不计远程终端，暂未用)。图1为控制系统图 2仪表选型和系统设计 (1)根据工艺的酸流量情况我们选用了口径为DN50的电磁流量计，针对磷酸的特殊腐蚀特性确定了聚四氟乙烯(PIFE衬里和钽电极，电源为24VDC(因电磁阀也用该电源)。 (2)调节阀延用原旧阀。 (3)增加一个直流24V2.SW的二位三通电磁阀，用来控制调节阀的气源(该气源在旧系统中直接受控于流量计)。. (4)因所选流量计本身的触点输出容量最大仅为0.1A24W故增加一-个触点容量为0.5A24V激励电压为24VDC的中间继电器(该继电器直接固定在流量计自身的接线盒内)用以可靠驱动电磁阀。系统构成示意图见图2。1.正确地安装   正确安装涡街流量计传感器是确保测量精确可靠的首要前提,若在安装地点和方式选择.上失误轻者影响测量精度重者会影响传感器的使用寿命甚至损坏传感器。 ①保证适当的直管段   安装传感器时,一般要求上游直管段长度15-40DN下游段长度5DN,可根据上下游管道的情况适当调整以保证测量精度。传感器也应避免在架空的非常长的管道上安装传感器这样时间一长后,由于传感器的下垂容易使传感器与法兰间的密封泄漏,若不得已要安装时必须在传感器的上下游2D处分别设置管道支架等紧固装置。 ②避免较强的振动   传感器应避免安装在振动较强的管道上,若不得已要安装时,必须采用减振措施,在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置并加防震垫。在空压机出口处振动较强不能安装传感器应安装在储气罐之后。 ③根据测量流体选择合适的安装方式   在对高压风测量时,可以选择将涡街流量计传感器安装于水平管道或垂直管道.上但如果高压风中水份含量较高,水平安装时传感器应安装在管线的较高处,垂直安装时气体流向应由下向.上。无论水平或垂直安装流体流向必须与传感器表体.上的流向箭头保持一致。④对外部环境的要求   传感器避免安装在温度变化很大的场所和设备的热辐射范围内若必须安装应有隔热通风措施。在潮湿、含有腐蚀性气体的环境中安装时必须做好防潮及隔离措施。外因为电噪声会干扰传感器的正确测量,因此安装位置要远离大功率变压器、电机等干扰设备。 2.正确设定参数   流量积算仪具有良好的全中文界面,以方便用户操作。正确进行参数设定是保证计量精度的前提。测量介质选择空气,因为对高压风的体积流量计量不需要压力温度补偿,因此测量信号设置为工作状态下的体积流量输入信号选择频率瞬时流量的单位默认为m³/h不需要用户设定。