德国VSERS400流量计办事处同时我们还经营:1、孔板流量计计量天然气的优势分析1)孔板流量计的结构组成比较简单,性能稳定可靠,节流装置运行稳定安全,整体使用寿命较长,且成本较为低廉,综合效益优势突出,校验检测质量合格。2)孔板流量计能够使区域性液体流动速度增加,降低静压力标准,产生压差,通过对压差进行测量的方式来评估待测定区域内流体流量的大小,故而测量精度较高,误差小。3)孔板流量计生产制造过程当中的相关检测件以及差压显示仪表能够由不同的生产厂家进行生产制造与供货,具有专业化、规模化生产的价值与潜力。4)由于孔板流量计在作用于天然气计量的过程当中,标准节流件为全世界通用,且有大量的国家、国际、行业标准作为支持,实际应用中不需要进行实流校准,操作步骤简单,质量控制可靠,且数据精度有所保障。2、孔板流量计计量天然气的误差消除1)要求从设计安装的角度入手,重视对孔板流量计作业质量的严格控制。当前我国存在大量标准的孔板流量计安装操作规范,当中对孔板流量计在安装过程当中的各项技术指标进行了详细、精确的规定。同时,安装期间还要求根据孔板前阻力件的结构形式,对应配置长度符合要求的直管段,工程实践中同时要求,直管段长度应当挖制在≥30d单位以上。若受客观环境条件影响,无法满足这一一要求,则需要在直管段上通过增设整流器装置的方式缩短安装长度。安装期间,还要求对孔板流量计入口端相对于管道线的方位进行控制,垂直角度90.0°进行控制,偏差应当严格控制在±1.0°范围之内。2)要求从应用维护的角度入手,重视对脉动流的消除与控制。为了最大限度的消除孔板流量计作业期间的脉动流,需要将天然气当中的水分最大限度的从管线中脱出出来,具体的技 术措施为:管道低处安装分液器,消除管线内部所累积的积液。与此同时,还需要在确保孔板流量计自身计量性能的基础之上,合理控制测量管道内部内径参数,同时合理提高管道差压取值标准。除此以外,还可以在测量点以前的入口端增设调压阀部件,使孔板流量计计量期间的输出压力能够取值比较稳定。相同类型的方法还有:将缓冲罐加装在测量管道以前位置,使气体能量能够得到及时的储存与释放,达到对抗差压波动的目的,避免天然气计量作业期间,脉动现象对计量精度所产生的不良影响。根据高含水原油这一特殊介质及其使用环境的特点,对早期广泛应用于注水、注聚等计量中的电磁流量计进行了相关的技术改进。(1)对传感器进行防爆处理。通过现场应用进行综合分析,认为高含水原油的计量场所是油气密集的地方,需要对传感器进行防爆处理才能满足工作需要。根据传感器的特点及其使用环境的要求,选用了传感器的复合防爆型式,即浇封隔爆型,防爆标志为mdIIBT4.关键技术是传感器主体结构采用了浇封工艺技术、接线盒采用了隔爆外壳。接线盒的隔爆接合面为螺纹隔爆接合面,引人装置采用密封圈压紧螺母式,产品通过了国家防爆电气产品质量监督检验测试中心的5项试验。(2)提高转换器的输人阻抗,保证流量计的测量精度。对电磁流量计来说,传感器产生的感应电势只有几毫伏,如要进行准确测量,要求转换器的输人阻抗远远大于传感器的内阻,才能保证仪表的精度。电磁流量传感器的内阻仅与被测介质的电导率和电极直径有关。高含水油的电导率随含水情况有所变化,因此,采用了专用前置放大器,相应地提高了转换器的输人阻抗,保证了测量精度。(3)转换器实现智能化。智能电磁流量计采用了自动跟踪式励磁控制和智能反馈式信号放大处理技术,使用了多CPU协同信息处理的方法,使仪表在功能上具有了支持各种传感器匹配与校验、数字与模拟的系统连接、自诊断和安装调试测试、断电信息保护、在线信息查询、软件冲击自动恢复、多单位多形式的计量显示选择等全方位的智能化功能,操作使用十分方便。(4)改进型电磁流量计的主要技术指标。①适应的场所:转油站、联合站的高含水油计量,因为这些场所的高含水油经过油气分离,流态比较稳.定,含水波动较小,计量精度能够保证;②被测介质的含水率:>80%;③工作压力:≤2.5MPa;.④被测介质温度:≤100℃;⑤传感器衬里:可根据被测介质的温度选择不同的衬里。高含水油的温度一般在50~70℃,选择耐油橡胶衬里可满足计量要求;⑥口径依据被测液量的满量程流量来选择。电磁流量计的流速下限为0.5m/s。一般流量测量以2m/s为经济流速,而在高含水油测量时,流体的流速要求偏高一些,一般3~4m/s,这样可以避免低流速时原油附着于测量管壁及电极上,保证正常计量。.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。1.为了保证电磁流量计测量管内充满被测介质,变送器最好垂直安装,流向自下而上.尤其是对于液固两相流,必须垂直安装。若现场只允许水平安装,则必须保证两电极在同一水平面。变送器两端应装阀门和旁路。2.电磁流量计信号比较弱,满量程时只有2.5~8mV,且流量很小时,只有几微伏,外界稍有干扰就会影响到测量精度。因此,流量计的外壳、屏蔽线、测量导管都要接地。并要单独设置接地点,决不能连接在电机、电器等公用地线或上、下管道上。3.为了避免干扰信号,安装地点要远离一切磁源(如电机、变压器等),不能有震动。变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输。不允许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内。信号线越短越好,长度一般不得超过30m。转换器应尽量接近变送器c4.为了避免流速分布对流速的影响,产生测量误差。流量调节阀应设置在变送器下游. 因此,在电磁流量计前必须有5~10D左右的直管段,以消除各种局部阻力对流线分布对称性的影响。德国VSERS400流量计办事处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。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。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。为了适应仪表网络化的发展方向,在系统设计时我们要根据实际需要为电磁流量计配备合适的通信接口.在当今单片机系统的通信中,RS232和RS485标准总线应用最为广泛,技术也最为成熟.RS232用来连接两台计算机(微处理器)之间的串口通信,当我们需要一个更长的距离或者比RS232更快的速度下进行传输的时候,RS485就是一个很好的解决办法.另外,RS485连接不限于仅仅连接两台设备.根据距离,比特率和接口芯片,我们可以用单一导线连接最多256个节点.为了使电磁流量计的应用范围更加广泛,我们选用RS485标准总线来实现仪表和外部系统的通信. RS485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线.该规范满足所有RS422的要求,而且比RS422稳定性更强.具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V). 接收器输入灵敏度为士200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV.最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、+5V(最大值). 驱动器能够驱动32个单位负载,即允许总线上并联32个12k的接收器.对于输入阻抗更高的接收器,一条总线上允许连接的单位负载数也较高.RS485接收器可随意组合,连接至同一总线,但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375). 采用典型的24AWG双绞线时,驱动器负载阻抗的最大值为54,即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻.RS485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择.较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输.更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件. 因RS485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口.因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输.RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB.9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB.9(针). 通信接口电路如图3.13所示,我们选用MAX485作为系统的通信接口芯片.MAX485是MAXIM公司推出的支持RS485协议的低功耗收发器,它的驱动器摆率不受限制,可以实现最高2.5Mbps的传输速率.它是用于RS.485通信的半双工低功率收发器件,包含一个驱动器和一个接收器,具有输入接收器和输出驱动器使能管脚.使用一个半双工连接的难点就是控制每个驱动器在什么时候被启用,或者处于激活状态.当一个驱动器在传输的时候,必须直到它完成传输都保持被启用状态,然后在一个应答节点开始响应之前切换到禁用状态.MAX485的控制端RE和DE短接,这样用一个信号可以控制两种状态:接收和发送.RE和DE为“l”时,发送端接通,数据经DI脚后,变成传送的信号送到传输线.RE和DE为“0”时传输线上的信号经MAX485,当处于发送状态时,数据信号经发送端DI,在输出端A和B上交替出现高电平:当处于接收状态时,A和B上交替的高电平信号经MAX485转换成高低电平信号经RO输出.在电磁流量计传输过程中,交替的高电平保证通信传输回路中始终有电流,能实现可靠通信.德国VSERS400流量计办事处1.一般要求:●供电电缆与电磁流量计信号电缆分开铺设,电缆槽分开,穿线管分开.●电缆进入一次表采用挠性防爆软管或者波纹管进行保护.护线帽和密封接头要拧紧,必要时加防水胶带做二次保护.穿线管检查是否有毛刺,如果穿线管较粗,则采用防火胶泥进行封堵.●电缆在入口处留出U型弯,同时穿线管出线口要低于表头,防止雨水进入表头.●动力电缆如果为单股铜芯则可以不用压线鼻子,但是必须标识零线,火线及接地线及来线位置.●信号电缆一般为多芯软线,必须压线鼻子或者涮锡,同时标识位号及来线位置.在系统侧电缆留有一定余量,屏蔽层在系统侧单侧接地.●无论供电电缆还是信号电缆,在接线前必须进行校线.●现场一次表入水口及出水口双侧接地.接地线采用绿,黄双色线,确保接地牢靠,同时接地极为等电位.2.详细接线说明: 电磁流量计接线一般有以下几种信号:供电接线,4~20mA信号输出,上限报警输出,下限报警输出,通讯信号等●电磁流量计一般采用220V交流供电或者24V直流供电.本项目污水流量计采用220V交流供电.●该电磁流量计为四线制,自控系统卡件接收4~20mA信号按照四线制方式连接.●上,下限报警输出均为二次表内集电极开路输出,为无源输出,自控系统DI卡输出24V.实际设计时报警信号不接入自控系统,在自控系统内对瞬时流量设置高,低限报警值.●通讯信号一般采用485通讯.采用两线制带屏蔽通讯专用电缆.●如果采用脉冲信号,则需要自控系统提供脉冲卡件.本项目从成本角度考虑采用4~20mA信号.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。超声波流量计目前通常采用三种安装方式:W型,V型,Z型。根据不同的管径和流体特性来选择安装方式,通常W型适用于小管径(25~75mm),V型适用于中管径(25~250mm),Z型适用于大管径(250mm以上),总之,为了提高测量的准确性和灵敏度,选择合适的安装方式,使得测量信号(即差值)与二次仪表相匹配。 为了保证仪表的测量准确度,应选择满足一定条件的场所定位:通常选择上游10D、下游5D以上直管段;上游30D内不能装泵、阀等扰动设备。1、零流量的检查 当管道液体静止,而且周围无强磁场干扰、无强烈震动的情况下,表头显示为零,此时自动设置零点,消除零点飘移,运行时须做小信号切除,通常可流量小于满程流量的5%,自动切除。同时零点也可通过菜单进行调整。2、仪表面板键盘操作 启动仪表运行前,首先要对参数进行有效设置,例如,使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、最小速度、最大速度等。只有所有参数输入正确,仪表方可正确显示实际流量值3、流量计的定期校验 为了保证超声波流量计的准确度,我们进行定期的校验,通常我们采用更高精度的便携式流量计进行直接对比,利用所测数据进行计算:误差=(测量值-标准值)/标准值,利用计算的相对误差,修正系数,使得测量误差满足±2%的误差,即可满足计量要求。该操作简单方便,可有效提高计量的准确度。
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