德国VSEAP0.4流量计总代理同时我们还经营：根据流量计设计要实现的功能，智能金属管浮子流量计的硬件系统实现方案如图2.1所示：本系统主要分为三部分：信号采集模块、信号处理模块以及输出和显示模块，下面将对这三个模块进行简要介绍。(1)信号采集模块：此模块用来实现信号采集功能，系统中核心要采集的是流量信号，除此之外，还需要采集温度和压力信号。这是因为当被测流体为蒸汽时，其密度随温度和压力的变化而变化。为了准确计算出流体的流量，必须要考虑温度和压力变化对流体密度的影响。因此，设计中要实现流量、温度以及压力三种信号的采集。(2)信号处理模块：信号处理模块的基本功能是实现信号的放大、滤波以及A/D转换。此外，系统中采用微控制器MSP430F149对采集信号进行计算、补偿，线性化等智能化处理。(3)输出及显示模块：设计中使用E2PR0M保存累积流量值以及仪表参数值，并将流量信号转换为4?20mA工业标准电流信号输出。同时，使用LCD实时显示瞬时流量和累积流量，最后将金属管浮子流量计测量结果通过CAN总线传送给上位机显示。1、电磁流量计传感器外壳未接地出现的误差。一般情况下，传感器都是在金属管道上进行安装，并且金属管道都是在地下，很多人因此认为对于仪表的外壳就不需要再做接地处理了。但是，这么操作却是忽略了两个重要问题:一方面是金属管道都做了防腐蚀处理，金属管道与地不能大面积接触;二是传感器一般都由胶皮垫连接着法兰而与金属管道分隔开，所以造成了传感器的接地电阻大大增加，影响了流量计的测量结果，进而形成了误差。另外，由于电动势检测一般均为几毫伏左右，这也容易造成杂散电流对检测结果的影响。 2、干扰环境下的输出信号误差分析。对于一般的电磁流量计来说，传感器即电极与转换器之间的连接电缆应做到尽可能短。因为传送信号的电缆过长，电缆本身的分布电容造成的负载效应就会引起较大的测量误差，同时也对信号受到干扰的几率大大增加。在测量时，还要注意到走线方面，务必做到信号线与电源线分开走线，这样就能防止产生“寄生电容”的干扰。目前很多场合已经用上了数字输出仪表，以求获得最为准确的测量数据。 3、强电、强磁环境下的误差分析。流量计工作环境方面，要注意尽可能地与强电、强磁等设备的距离远一些。由于电磁流量计在接地后，其周边的附近如果也有一些其他的强电、强磁等设备也在接地，会造成流量计产生接地压降，使电磁流量计接地电位变化，进而对测量结果形成误差。另外，流量计如果是在非常强的磁场下工作，比如变压器等强电磁设备附近使用，周边磁场环境的强度超过电磁流量计电磁兼容的幅度时，会对测量结果的准确性造成很大的影响。使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的，不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用，通用型电磁流量计的阈值在10-4~(5×10-6)S/cm之间，视型号而异。一般电导率阈值为5×10-6S/cm=5μS /cm。　　工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm，酸、碱、盐液的电导率在10-4～10-1S/cm之间，使用不存在问题， 低度蒸馏水为10-5S/cm 也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。表1列出若干液体的电导率。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低,认为不能使用,然而电磁流量计实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例，这类杂质对增加电导率有利。对于水溶液，资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的，实际使用的水溶液可能用工业用水配比，电导率将比查得的要高，也有利于流量测量。德国VSEAP0.4流量计总代理蒸汽流量测量从测量技术上分为两类:一类为过热蒸汽和高干度(干度x=0.9以上)的饱和蒸汽;另一类为低干度饱和蒸汽.前一类可以作为单相流体处理,而后一类则为两相流。由于目前所有的流量计只适用于单相流体,因此,低干度饱和蒸汽尚需进行深入研究。　　常用的流量计有： 差压式流量计。该流量计目 前仍是测量蒸汽流量的主要仪表,为适应需要在技术上也有了新的发展.比如把节流装置. 差压变送器及三阀组组成一体式节流流量计，该流量计解决了差压信号管路易出故障的缺点.还有采用定值节流件,用标准喷嘴代替标准孔板,因为喷嘴和孔板相比较,喷嘴的流出系数稳定，不会因为边缘锐角变钝使流出系数发生变化,压损也比孔板低,一般在同样流量及值(孔板孔径与管道直径之比)时,压损为孔板的 30%～50%。　　涡街流量计测量中温,即 200℃以下应用于蒸汽测量已趋于成熟,是目 前用于蒸汽测量的常规流量计.但是,应注意低干度介质将使其仪表系数偏离检测值而增大测量误差。　　均速管流量计.分流旋翼式流量计一般在准确度要求不太高的内部管理分配上应用,主要是因为使用方便,价格便宜.通常适用于中小流量蒸汽的测量。　　应变式新型靶式流量计,其结构由测量管.靶板.力传感器. 信号处理单元组成.力传感器为应变计式传感器,信号处理显示可以就地直读显示或输出标准信号.力传感器由筒式弹性体和力应变片组成,可以是内贴式和外贴式两种.当弹性体在力作用下发生形变时,它破坏了由力应变片组成的电桥的平衡,产生与流量成平方关系的电信号.其工作原理是在恒定截面直管段中设置—个与流束方向相垂直的靶板,流体沿靶板周围通过时,靶板受到推力的作用,推力的大小与流体的动能和靶板的面积成正比。在一定的雷诺数范围内,流过流量计的流量与靶板受到的力成正比.靶板所受的力由力传感器检出。　　靶板受力经力转换器转变成电流信号(4～20)mA或气压信号(20~100)kPa输出,输出信号与流量的关系可根据计算公式确定.这种应变式新型靶式流量计在蒸汽测量中具有比较优越的应用前景,适用于中小流量蒸汽的测量。一.和其它流量计一样, 虽然电磁流量计它的测量范围比是30:1, 比涡街流量计和差压式流量计都要高, 但也是有限制的,许多客户定表时,常常把它和水表相比较,以为可以测量很低的流速,一般情况下,它只能测0.1m/s.低于此流速电磁流量计就很难正确测量.所以定货初期对流量范围比要搞清楚.定货时不能按原先管道口径来定货,最好按你实际流量来定仪表口径。二.和其它流量计一样,电磁流量计对安装前后直管道也有要求,只不过比其它类流量计要求更低,但最关健一点要满足：就是满管, 再满管.不满管的情况下容易引起流量计乱跳：三.和其它流量计一样,电磁流量计也有防护等级,一般一体式的防护等级为IP65,分体式的为IP68(针对传感器而言), 如果客户对仪表安装环境有要求,安装地点在地下阴井或其它一些潮湿的地方,建议客户选用分体式的.以免选错对仪表造成损害。四.电磁流量计可以测腐蚀性液体,但定货初期客户要正确提供其它测量介质属性,以免选型时对电极选型上的错误,导致传感器在后期使用过程中报废,给客户带来不便和经济上的损失。五.电磁流量计虽说可靠性比较好,一般情况下不会损坏,但由于其原理决定,传感器电极表面一直和液体接触,时间久了,电极表面比较容易受污染。所以电磁流量计一般情况下,客户有条件拆的情况下,建议一年到一年半之间拆出来清洗一次电极以保证流量计整机的测量精度。任何仪器仪表都是需要“保养”的,电磁流量计也不例外。六.在主管线是垂直管线时,一般情况下,要求水流是自下而上,尽量不要自上而下。后者容易引起流量波动比较大。安装除了满管以外,这点也是很重要的,其次就是前后直管道的距离了。出现孔板流量计反向安装这种情况的原因有二：1.操作人员未进行岗前培训,技术不熟练,不熟悉工艺流程走向；2.由于操作人员在更换孔板,清洗检查节流装置,进行工艺改造安装时,或在进行训练的过程中,粗心大意，现场监督,检验不到位等.出现此情况时,孔板下游锐角边经缘朝向上游,其结果将直接影响计量偏低,反映在现场是差压下降一个台阶,而由于现场原因未能及时发现并纠正.其引起流量偏低的影响率,据国外实验研究资料数据为-12%~-17%,一般情况下,雷诺数不变时,高β值与低β值之间的流量偏差值为±2%,管径雷诺数越低,其流量偏差越大。　　此外,在更换孔板以后,其配套产量计算参数必须同步更换,否则会出现相当大的正负偏差,若由小孔径换大孔径,参数未更换,则流量计量将偏高;反之,流量计量将偏低,在日输气量大的用户计量中,造成的损失将是很大,甚至是难以弥补的。　　从以上分析,我们不难看出,孔板流量计反向安装,参数的错误是可以通过操作人员认真仔细的操作,培训来杜绝的,在天然气商品贸易结算中,是绝对不允许有此现象发生的,所以制定一套科学的严格的现场计量监督制度是很有必要且很重要的。德国VSEAP0.4流量计总代理根据以上的介绍,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.安装地点的选择①尽量避免将电磁流量计安装在温度经常变化的地点，降低温度变化引起的温漂，减少流量不稳情况。如果现场受到热源的辐射，必须采用热隔离或通风设施。②避免将流量计安装在受振动或撞击的地方。③尽量避免将电磁流量计安装在腐蚀性环境中，若不能避免，尽量选择通风良好的环境。④电磁流量计尽量避免阳光直晒。⑤请勿将电磁流量计安装在电动机、变压器和其他强电源附近，减少电磁干扰。⑥留足必要的安装及检修空间。2.流量计可自动检测正反方向  安装仪表时，应使流向箭头同现场实际正流向保持一致。对分离型仪表，交换转换器或传感器一端的CD1和CD2端子上的连线，相当于切换流向。3.传感器(含--体型)与管道的连接要求  首先，要注意传感器本身不能作为荷重支撑点，它不能支撑毗连的工作管道。同时，传感器安装时应当使其不受过大的拉紧应力，应考虑消除毗连管道因热膨胀产生的应力影响。安装传感器时，应保证测量管与工艺管道同轴。法兰之间加装的法兰垫圈，应有良好的耐腐蚀性能，该垫圈不得伸入管道内部。在传感器邻近管道进行焊接或火焰切割时，要采取隔离措施，防止衬里受热。为可靠测量，重要的是电极应当完全浸没在被测流体中，传感器可以安装在任何方位(水平、垂直、倾斜)，只要通过电极的连线基本处于水平位置即可(与水平线夹角一般<10度)，为了进一步减小夹带气泡对测量的影响，可以适当提高工作压力。要避免管道内产生负压，损坏衬里。仪表安装场所的磁场强度应小于400A/m。4.与金属管道的连接、连线和接地  流量信号是以介质为参考点(0V)的差动信号，传感器内部已将信号参考点(OV)与金属测量管连通。一般通过管道法兰与仪表法兰的连接螺栓虽然能使流量计取得介质电位(0V)，但正规的方法是加装电气连线，确保以介质为OV的流量信号可靠输出。传感器还应加接地线，接地电阻应小.于10欧姆。5.其他安装注意事项①电磁流量计接地装置应独立设置，不能与电气系统共用接地装置，接地电阻≤109.②仪表安装完毕，通过2mm2铜芯软线将电磁流量计接地极连接到接地装置。③为了保护电磁流量计内衬不被机械划伤，建议管道吹扫完毕后，再安装电磁流量计。同时，在焊接管道时，严格控制电焊机接地线搭接位置，避免用电磁流量计本体作为导体通过焊接电流，以防电子线路被击穿，造成仪表损坏。④为了防止电磁流量计受到管道的振动、热胀冷缩的影响，避免将电磁流量计单独固定，可以通过管道一起进行支撑。⑤电磁流量计中心轴应与管道中心轴保持同心，以免引起测量误差。⑥搬运电磁流量计时，应保证流量计测量管部位均衡受力，或通过本体的吊环进行搬运，不能让流量计信号引出管和接线盒受力。⑦当介质中含有固体沉淀物时，电磁流量计应垂直安装，避免安装在水平管道的最低点，以防物料堆积在管道内。⑧尽量远离泵出口安装，因为泵出口介质状态不稳定并且距离电动机太近，容易产生干扰。在电磁流量计等节点设备和PC机通信的过程中,由地址帧、命令帧、数据帧、校验和可组成各种功能不同的报文.由于采用主从工作方式来实现通信,电磁流量计等节点设备仅能接收并执行PC机发送来的控制命令,而不能发送命令给PC机.因此,由PC机发往流量计等节点设备的报文一般包括一个地址帧,一个命令帧,若干个数据帧和一个校验和,其报文格式如图4.5a所示：而由流量计等节点设备发往PC机的报文一般包括一个地址帧,若干个数据帧和一个校验和,其报文格式如图4.5b所示.　　由于RS-485电气标准规定每段只能联结32个节点设备,因此可用地址帧中的5位表示这32个地址,其余3位用来表示命令,从而构成地址命令帧.对于控制命令需求不超过八个的通信系统,采用地址命令帧可压缩报文长度提高通信效率.电磁流量计和PC机通信的主要目的是将流量计采集到的数据读到PC机中.这些数据包括：总累积流量、正向累积流量、反向累积流量、瞬时流量.通信时,PC机只需向电磁流量计发送读总累积流量、读正向累积流量、读反向累积流量、读瞬时流量命令即可,因此二者间通信所用的地址帧和命令帧可合二为一,用一个地址命令帧代替.PC机和电磁流量计间的地址命令帧定义如图4.6所示.二者通信所使用的报文可简化为图4.7的格式.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。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。当前热式气体质量流量计大部分用于测量气体，只有少量用于测量微小液体流量。热式质量流量计具有性能可靠、无可动部件、安装方便，压损小、量程比宽(可达1000:1)、灵敏度高等特点2,特别适用于大管径、低流速，非圆截面管道、现场空间狭窄处测量等特殊工况，在环境保护和过程工业的应用发展迅速，例如:污水处理过程中发生的气体，燃料电池工厂各种气体的流量测量及煤粉燃烧过程粉/气配比控制等。　　与常用的孔板流量计、涡街流量计和差压式均速管、文丘里流量计相比较，热式气体质量流量计有如下特点:(1)直接测量流体的质量流量或标准状态下的体积流量，不需要进行温度压力补偿;.(2)一次元件结构简单，采用不锈钢或特种合金外壳覆盖，不怕脏污或腐蚀，不存在堵塞问题,且表面脏污极易清除。带不断流装拆装置，可实现不停气装拆，清洗维修，简便易行;(3)量程比特大，可达1000:1，可测流速范围0.1m/s~60m/s,完全覆盖-般工业废气及煤气厂输出总管中的流速范围。因而只需在总管上装一台插入式热式气体质量流量计，就可满足计量要求。大大地节省了投资,简化了系统结构，方便了管理,提高了系统工作的可靠性;(4)仪表精确度高(士1.5%FS)，性能稳定(重复性士0.25%FS)，几无压力损失，对管道振动不敏感。此外，热式气体质量流量计灵敏度高，尤其适合于大管径、低流速的流量测量。且在大管径中使用，其性能价格比更显优势;防爆、防护、抗腐蚀设计,又使它能适应恶劣工况，危险场合。　　热式气体质量流量计作为一种插入式流量计，由.上述插入式流量计的测量公式可见该流量计同样方便适用于方形管道的气体流量测量。环保管道一般用圆形，而空调的管道很多地方为方形。孔板等很多仪表没有测量方形管道的数据，若使用插入式热式气体质量流量计，不论圆形或是方形管道均可通过计算获得，这也解决了低压方形通风管道的流量测量问题。

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