德国VSEAR100流量计中国分公司同时我们还经营：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.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。1.导电性和非导磁性  通过电磁流量计的工作原理可知电极上要产生感应电动势,首先电极必须是导体,因此电极必须具有非常好的导电性能。另外,电极处于工作磁场中,为防止磁力线在电极上集中,电极材料必须是非导磁的。2.耐腐蚀性  在电磁流量计工作的过程中,电磁传感器部分只有电极与被测介质相接触,因此电极材料的耐腐蚀性能是选择电极材料的重要因素。  电极的耐腐蚀性能对测试性能的影响主要分为两个方面。(1)电极受被测介质的腐蚀或磨损,会改变两电极间的距离L。对式的L求偏导,可以得到测量误差(2)电极在被腐蚀的过程中,电极上会出现相当大的直流漂移电压,使测量输出产生大幅度的波动,影响到测试的读数。3.电极的表面效应  电极的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。(1)表面化学反应。电极表面与被测介质接触后,为了抗拒被测介质的腐蚀,往往会形成一层薄的钝化膜或氧化层。它们可能会提高电极表面的耐腐蚀性能,但也有可能增加表面接触电阻,导致仪器不能正常工作。(2)电化学和极化现象。由于目前普遍采用低频矩形波励磁,虽然能减弱极化电势的影响,但并不能完全消除极化电势干扰的影响。极化电势与液体介质性质以及电极材料性质有关。电化学现象容易在测量过程中产生浆液噪声和流动噪声,引起仪表输出出现波动现象。为了避免或减小这个现象，可选配与被测液体电化学和极化电势作用小的材料以及低噪声电极。(3)触媒作用。被测介质在电极的触媒作用下产生化学反应而影响测量。4.电极的表面光沽度  电磁流量计电极接触被测介质的表面对于粗糙度要求非常高,一般都应该抛光处理。主要原因有三个方面:表面光滑的金属在电解质中抗腐蚀性能较强;表面粗糙的金属,其产生的抗拒极化的氧化保护膜厚度不均匀,容易被颗粒状、纤维状等流体中的杂质划破，造成变动的直流电位,影响测量的稳定性;表面粗糙的电极容易在测试过程中被被测介质中的杂质污染,表面容易被杂质附着结垢，影响测试效果。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。1.只要满足流量计的使用条件(包括.流体的流动特性.介质特性.操作过程及流量范围)与检定时相一致，便会得到与流量计检定精度等量的使用精度。这就要求流量计的使用与检定的流体的流动特性(流量计进口的速度分布)相同;流体的物理性质(密度等)也相同;检定过程相同，并且在流量计的检定流量范围内使用仪表常数，那么在对介质密度压力修正后。其使用精度便等同于其检定精度。2.若流量计的使用与检定条件满足上述相同性原则，并且流量计在检定流量范围内定点使用时(使用其检定流量下的仪表系数的平均值).则流量计的使用精度将会大大优于其检定精度。3.若流量计在检定该范围内实际使用时，可用特性方程。即依据检定中得到的各个流量下的平均仪表系数与流量Q的对应关系,借助最小二乘法原理，直线拟合得到K1=aq+b,用拟合后的K1代替仪表常数k,也可提高流量计的使用精度。电磁流量计传感器两电极、被测液体、放大器内阻构成一个闭合回路如下图2．9，这相当与一个一匝的变压器次级绕组，励磁线圈相当与初级线圈，闭合回路相当与次级线圈。由于闭合回路不可能完全平行与磁场，总有部分磁力线穿过，这样即使流速为零，也会产生感应电压，这就是“变压器效应"。根据楞次定律得到干扰电动势：可见ew与励磁频率相关，与被测液体流量无关。干扰信号比电磁流量计流量信号相位要滞后90°，所以把干扰电动势称为正交干扰，由于正交干扰是磁感应强度B对时间t的微分，它又叫做微分干扰。德国VSEAR100流量计中国分公司电磁流量计等节点设备和站内PC机间的通信采用异步串行通讯控制规程,并采用地址位唤醒握手协议.因此在协议中规定了传地址和传数据两种不同的帧格式,如图4.4所示.地址帧和数据帧都有11位,其中第l位和最后l位相同,分别为起始位和停止位,紧接起始位的是8位数据位,第9位为标志位,用来区分所发送／接受的帧信息是地址帧还是数据帧.第9位为1时,表示PC机发送/接受的是“地址帧"：第9位为0时,表示主机发送/接受的是"数据帧".命令帧与校验和的发送格式与数据帧相同,因此可由数据帧演化得到.1.施工工艺的影响与处理按照循环灌浆的原理,返回浆液要流回搅拌桶,采用2台电磁流量计分别计量进返浆管道中浆液的流量。然而.有些用户去掉返浆管上的电磁流量计,返浆管通过一个三通直接接在电磁流量计下游的进浆管上,返回浆液不返回搅拌桶,采用一台电磁流量计测量灌浆量,其结果在岩层吸浆量很小和灌浆结束阶段,浆液流过电磁流量计F的流速很小,远低于电磁流量计的流速下限,信噪比S/N很小,测量误差高达50%,无法精确计量。2.测量管道内附浆量的影响与处理　　每次灌浆结束后,要及时清除电磁流量计测量管内的残余浆液，否则水泥浆液易在测量管道内产生不同程度的胶结,甚至堵塞电磁流量计测量管和相接的灌浆管道。电磁流量计测量管内的附着层会引起附加相对误差△Ɛ,实践证明其引起的误差是很大的,假定其厚度相同△ε由式(5)计算:　　水泥颗粒的σɷ和水泥浆液σf相差很大,因为附着水泥层电导率极低,当附着物有一-定厚度时△Ɛ会比较大。3.介质中气泡的影响与处理　　因工艺或介质本身的原因,所测液体常含--些气泡。电磁流量计属于流速型的流量方式,气泡在管道圆截面中所占据的面积百分率,几乎就等同于气泡对流量测量的影响量。此外由于气泡经过电极表面存在一个摩擦过程,由此会产生尖峰脉冲干扰电势,其值远大于正常的流量信号。通常电磁流量转换器无法有效地处理如此的干扰,轻者导致测量值不稳定,严重时仪表根本无法工作,一些缺乏经验的用户仅从工艺的要求出发,对电磁流量计的安装位置没有考虑防止气泡的产生,例如有些用户把电磁流量计安装在灌浆泵的吸入端,吸入端的浆液中常会混入成泡状流的小气泡,故电磁流量计一般要安装在泵的排出端。电磁流量计最好垂直安装,浆液自下而上流动。水平安装时要使电极轴线平行于地平线,不要垂直于地平线,因为处于底部的电极易被沉积物覆盖,顶部电极易被液体中偶存气泡擦过遮住电极表面。4.恶劣施工现场环境的影响与处理　　灌浆施工现场的环境大部分时间比较恶劣,例如高温、潮湿高灰尘等,如果电磁流量计外壳的密封不良,诸如接线盒,以及一些非焊接气密封结构的外壳,时间长了冷凝水和灰尘容易积聚在电磁流量计的接线盒中，或透过密封不良的结合面渗入电磁流量计壳体中,由于电磁流量计的流量信号极其微弱(通常是几mA),冷凝水和灰尘的存在,直接的后果是导致电磁流量计转换器输入回路阻抗下降，衰减了欲输往放大器的流量信号;或者是破坏励磁回路和信号回路的绝缘,将高达几十V的励磁电压引入到低电势的信号回路中,造成电磁流量计的严重故障。为了避免此类故障的发生,可在接线盒中灌注绝缘材料,在维修和调试电磁流量计的时候一-定要避免进水,保持接线盒内的干燥与干净,使用中一定要避免浸泡在水或浆液中。任何一类计量仪表都具有其特殊性,旋进旋涡流量计也不例外.为了让该种仪表能够更好地服务于流量计量工作,来自于生产现场的实践经验表明,以下几个方面的注意事项就应当引起有关管理及使用部门的足够重视。1.重视仪表选型　　在已经选定了仪表种类(比如旋进旋涡流量计的情况下,紧接着就是对仪表规格及其配套元件的选择,这一工作看似简单,实则至关重要.一句话,选好才能用好.为此,在选型过程中应把握住两条基本原则,即:一要保证使用精度,二要保证生产安全.要做到这一点,就必须抓实三个选型参数,即近期和远期的最大,最小及常用瞬时流量(主要用于选定仪表的大小规格),被测介质的设计压力(主要用于选定仪表的公称压力等级),工作压力(主要用于选定仪表压力传感器的压力等级)。2.进行用前标校　　一方面,考虑到目前对这类仪表的现场检定还存在这样那样的困难.另外,如果购置的意图又是准备将该种仪表运用于比较重要的计量场合,比如大流量的贸易计量或计量纠纷比较突出的测量点,并且运用现场也不具备流量在线标校条件,那么在这种情况下,仅凭购买时由生产厂家提供的一纸出厂合格证明就轻易判定该表全部性能合格,那就有些为时过早.因此,为了确保仪表在今后的工作过程中其测量结果的可靠与准确,就有必要在正式安装前将其送往具有这方面检定能力及资质的部门进行一次全流量范围内的系统检定。3.搞好工艺安装　　虽然该种仪表对工艺安装及使用环境没有太多的特殊要求,但任何一类流量测量仪表都有这样一种共性,即尽可能避免振动及高温高热环境,远离流态干扰元件(如压缩机,分离器,调压阀、大小头及汇管,弯头等),保持仪表前后直管段同心及内壁光滑平直,保证被测介质为洁净的单相流体等等。4.加强后期管理　　该种仪表虽然具有多种自动处置功能和微功耗的特点,但投运之后仍需加强管理。比如,为了保证仪表长期工作的准确性,可靠性(避免意外停运和数据丢失),就应定期：进行系统标校(每1~2年),抄录表头数据(每天或每周),更换介质参数(每月或每季)以及不定期查看电池状况,检查仪表系数及铅封等。3.注意内部维护　　如果由于气质脏污或其它原因需要对仪表的测量腔体及其构件进行定期检查或清洗,那么有一点则必须特别注意:对于同规格的旋进旋涡流量计,其旋涡发生体,导流体等核心组件不能互换,否则,须重新标定仪表计量系数并对其配带的温度及压力传感器进行系统校正。流量计检定时对检定用流体的要求1.检定用流体应为单相气体或液体,充满试验管道,其流动应无漩涡。2.检定用流体应是清洁的,无可见颗粒、纤维等物质当检定用流体为液体时的要求：(1)其介质在管道内和流量计内任一点上的压力应高于其饱和蒸气压。对于容易气化的介质,在流量计下游应有一定的背压。推荐背压为最高检定温度下检定用液体饱和蒸气压力的1.25倍(2)液体中不能夹杂气体,在每次检定过程中,液体温度变化应不超过±0.5℃。(3)液体的黏度应尽量与流量计实际测量液体的黏度相一致。如有差异,对流量计的影响一般应不超过流量计最大允许误差的1/3(4)当检定液体的黏度不能满足被检流量计的要求时,可按其黏度修正公式进行黏度修正(5)由于电磁流量计只能测量导电液体。其检定用液体的电导率应在5mS/m(50uS/cm)至500mS/m(5000uS/cm))的范围内,或根据流量计制造厂给出的技术指标确定。当检定用流体为气体时的要求：(1)其介质与实际使用介质的密度、黏度等物理参数相接近(2)气体中应无游离水或油等杂质存在,粉尘等固体物的粒径应小于5um。(3)每一次检定过程中,介质的温度变化应不超过±0.5℃～±1℃。其压力波动应不超过±0.5％。当检定用气体为天然气时的要求：(1)天然气气质应符合GB17820-2012Z类气的要求。天然气的相对密度为0.55~0.80。(2)在检定过程中,气体的组分应相对稳定.天然气取样按GB/T13609-2012执行,天然气组分分析按GB/T13610-2003执行。1.从经济方面考虑购置流量计的费用　　购置流量计时应比较不同类型流量计对整个测量系统经济的影响.例如,范围度小的流量计比范围度宽的流量计在相同测量范围下,需要多台流量计并联和多条管线才能覆盖,因此除流量计外还需增加许多辅助设备(如阀门、管线附件等).虽然表面上看流量计费用少了,但是其他费用则增加了,两者加起来也许并不合算.例如,安装孔板流量计加上差压计的费用相对便宜,但组成测量回路包括孔板的固定附件等其他费用,可能超过基本件费用很多.2.安装费用　　在购置流量计时,不仅要考虑流量计的购置费,还需考虑其他费用,如附件购置费、安装调试费、维护和定期检测费、 运行费和备用件费.例如,许多流量计使用时应配备比较长的上游直管段以保证其测量性能.因此,正确的安装需要额外布置管道或备有旁路管道作定期维护.所以安装费应多方面考虑,例如,还应包括运行所需的截止阀、过滤器等辅助费用等.3.运行费用　　流量计运行费用主要是工作时能量消耗,包括电动仪表内部电力消耗或气动仪表的气源耗能以及在测量过程中推动流体通过仪表所消耗的能量,亦即克服仪表因测量产生压力损失的泵送能耗费等.比如差压式流量计产生的差压,很大一部分不可恢复； 容积式流量计和涡轮流量计也具有相当阻力.只有全通道、无阻碍的电磁流量计和超声流量计此费用基本为零.插入式流量计由于用于大管径阻塞比小,其压力损失亦可忽略.据测算,管径为lOOmm的差压式孔板流量计1年泵送能耗费与流量计购置费相当, 如果换用电磁流量计,其购置费仅相当于4年多差压式孔板流量计的能耗费.可想而知,管径越大,泵送能耗费占总费用的比例越高.一般认为超过5000mm的流量计应尽可能选用低压损和无压损的流量计.例如,供水工程通常采用低压损的文丘里管等差压式传统流量计,而极少用孔板,现在则更新为电磁流量计和超声流量计.4.检测费用　　检测费用应根据流量计的检定周期决定.一般用于贸易结算的原油或成品油的检测,常在现场设置标准体积管对流量计进行在线检定.5.维护费用和备用件费用等　　维护费用为流量计投入使用后保持测量系统正常工作所需费用,主要包括维护费和备用件费.有运动部件的流量计需进行较多维护工作,如定期调换易磨损轴承、轴、转轮、传动齿轮等；没有运动部件的流量计也需进行检视,如最普通的用几何测量法检查差压式流量计.备用件费用会随着流量计性能提高的程度而增加.选用流量计时应考虑同时增加备用件的购置费用,尤其是从国外进口的流量计,有时常会因易损备件的购置问题而替换整台流量计.环形孔板流量计适用于各种流体(气体,蒸汽,液体)介质,它除了具有标准孔板的结构简单,牢固,安装使用方便等特点以外,还具有以下优点：1.更适合测量饱和蒸汽,过热蒸汽以及煤气,冷却水等脏污流体.2.更容易适应高温,高压流体的流量测量.3.比圆缺孔板,偏心孔板工作更可靠,测量更精确.4.以较低的成本制成耐腐蚀型,测量腐蚀性流体的流量.5.由于本产品外部形状简单,容易制成夹套保湿型在夹套内通蒸汽,可以防止被测流体(如重油,渣油等)在测量管段内凝结或粘附;通以冷却液,可防止易汽化的液体在流经测流板时形成汽液两相流.6.采用均压环结构,减少了测量误差来源引至差压变送器的是在测流板上,下游处取压管横截面的静压平均值,减弱了上游局部阻力形成的速度分布畸变对精度的影响，实际精度更接近基本精度.7.要求较低的前后直管段8.采用一体型结构形式,减少管线敷设.9.采用带远传膜盒的差压变送器,可以测量诸如煤粉,渣油等脏污液体的流量.工作原理:环形孔板流量计和普通的标准孔板一样,依据的基本原理是流体连续性方程和伯努利方程. 把环形孔板安装在圆管中,当液体流经节流装置时,其上,下游侧之间就会产生压力差.连接方式:法兰连接和焊接连接.德国VSEAR100流量计中国分公司

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