德国VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量计制造同时我们还经营：利用电磁感应原理，电磁流量计一般被用来测量流过管道中导电流体的流量。不管流体的性质如何，只要其具有微弱的导电性(电导率大于8X10-5Ss/m)即可进行测量。通常，油田三采注入的聚合物混合液的导电性能良好，符合这种测量条件。   如图1所示，根据电磁感应原理，当导电流体，在磁场强度为B的磁场中以速度V运动时，切割磁力线而产生电场E关系为   则在线形长度为L的a和b两点之间产生感应电动势Ɛab   a、b两接收电极之间的距离L为已知常数，B为已知的磁场强度。故εab是V的单调函数,Ɛab随V变化而变化。而瞬时流量g等于流速V与导管截面积S(常数)的乘积，因此有 式中K一仪器常数，   只要通过电磁流量计电路测得Ɛab，即可得到对应的流量Q。  评定涡街流量计性能指标主要有4个参数:K系数、量程比、重复性和准确度等级。其中,K系数是指一个测量周期内,流量计输出的脉冲数与流过流量计的相应流体总体积之比,每台流量计都.有一个对应的平均K系数,一般都是通过实流标定得出的;量程比是指流量计可测最大流量值与最小流量值的比值;重复性是指在相同测量条件下,重复测量同一个被测量,测量仪器提供相近示值的能力;准确度等级是指符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别或级别。   根据上述测试性能指标，对该方案研制的DN25mm、DN32mm和DN50mm共3种口径的样机一批共10台进行测试，10台样机启停质量法水流量标准装置上全部通过0.5级合格检定,特别是重复性指标，全部优于0.1%。其中一台DN25mm口径样机的标定结果见表1,其量程比达15:I,最小流速测到0.28m/s,量程范围明显高于同口径的各种容积式流量计,准确度等级高于涡街流量计等其他普通速度式流量计。   2014年，国内某核电站定制了一台DN25mm口径涡街流量计，用于计量含结晶和颗粒物的核废液,经用户现场标定其准确度等级达到0.4;另一化工企业用户的一台DN25mm口径涡街流量计,用于计量150℃下的甲基邻苯二铵有机液流量,介质粘度150mPa.s,用户现场实.流标定其准确度等级达到0.5级。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.为保证超声波流量计流量测量精度，选择测量点时要求选择流体流场均匀的部分，一般应遵循下列原则：1、被测管道内流体必须是满管。2、选择被测管道的材质应均匀质密，易于超声波传播，如垂直管段（流体由下向上）或水平管段（整个管路中最低处为好）。3、安装距离应选择上游大于10倍直管径，下游大于5倍直管径（注：不同仪器要求的距离会有所不同，具体距离以使用的仪器说明书为准）以内无任何阀门、弯头、变径等均匀的直管段，测量点应充分远离阀门、泵、高压电、变频器等干扰源。4、充分考虑管内结垢状况，尽量选择无结垢的管段进行测量。外夹式流量计传感器安装要点　　时差式超声波传感器安装方式有三种，分别是V法、Z法和W法，如图3所示。　　测量时采用何种安装方式，仪器说明书均有规定，但在边界范围一般比较模糊。如TFX1020P时差式超声波流量计：V型安装法适用测量管径25～400 ㎜，Z型安装法适用测量管径100～2540㎜，W型安装法适用测量管径65㎜以下小管。V型与Z型、V型与W型在适用测量管径均有部分重叠，如遇此情况 则按下列原则选择最佳安装方式：V型安装一般情况下是标准安装方式，使用方便，测量准确。当被测管道很粗或由于被测流体浊度高、管道内壁有衬里或结垢太 厚，造成V型安装信号弱，仪表不能正常工作时，选用Z型安装。原因是使用Z型安装时，超声波在管道中直接传输，没有折射，信号衰耗小。W型安装适于小管， 通过延长超声波传输距离的办法来提高小管测量精度，如图3（c），使用W型安装时，超声波束在管内折射三次，穿过流体四次。 流量传感器安装方式有两种，分别是对称安装和同侧安装。对称安装适用于中小管径（通常小于600㎜）管道和含悬浮颗粒或气泡较少的液体；同侧安装适用于各种管径的管道和含悬浮颗粒或气泡较多的液体。外夹式超声波流量计传感器安装要求1、剥净测量点处附近保温层和保护层，使用角磨砂轮机、锉、砂纸等工具将管道打磨至光亮平滑无蚀坑。要求：漆锈层磨净，凸出物修平，避免局部凹 陷，光泽均匀，手感光滑圆润。需要特别注意，打磨点要求与原管道有同样的弧度，切忌将安装点打磨成平面，用酒精或汽油等将此范围擦净，以利于传感器粘接。2、在水平管段上，两个传感器必须安装在管道轴面的水平方向上，并且在轴线水平位置±45°的范围内安装，以防止管内上部流体不满、有气泡或下部有沉淀等现象影响正常测量，如图5所示。3、传感器安装处和管壁反射处必须避开接口和焊缝，如图6所示。4、传感器工作面与管壁之间保持有足够的耦合剂，不能有空气和固体颗粒，以保证耦合良好。1.始动比较低，量程比较宽　　为满足社会发展，超声波流量计的计量范围也越来越大，流速在0.05m/s～30m/s的范围内的流体都可以被精准测量，量程比达到1:700左右，可测范围也比较广，可满足气体、液体传输过程中对安全的需求，并且灵敏度也比较高，可测量很小的流量，保证计量不间断，可良好地满足峰谷用量差异大的场合。2.自带旋转整流器　　超声波流量计中自带旋转整流器，因此，对超声流量计安装位置前后管道的要求比较低，解决了传统流量计不确定流场打乱的问题，可形成自己所需的流场，旋转整流器的使用，可促使前直管段从原先的20D缩短到5D之内，从而降低安装管段的长度，降低对空间的要求，影响精度可控制在1%以内。3.抗污染性能强　　超声波流量计通常都应用在测量环境比较恶劣的场所，如果抗污染能力不足，必然会增加维修成本。随着科学技术的发展，超声流量计愈发先进可靠，无可动部件。而且具有很强的穿透性和自动清洗功能，即便长时间运行，粉尘、杂物、水汽等因素也不会影响测量的精度，维护量和维护成本都比较低。4.可实现智慧化管理　　在超声波流量计内部可设置基于NB-IoT技术远传模块，利用局域网就可以实现测量数据的远程传输，为中心控制端提供现场诊断资讯，进行故障预处理和异常报警，提醒现场运维人员及时处理，进行实时监控，实现“少人值班或者无人值班”的智慧化管理。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.德国VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量计制造通常对电磁流量计传感器进行分析时将侧壁上的两个电极看做点电极，但实际上它也是有一定的尺寸，两个电极与被测液体接触时有一定的电阻，这就是信号源的内阻。信号源内阻和放大电路输入阻抗共同组成分压电路，为了减少传感器信号电压损失，需要放大电路的输入阻抗远远大于信号源内阻，这样才能最大限度减少测量误差。　　信号源内阻模型如图2.2。管道侧壁装有一对点电极，电极为圆柱形，电磁流量计直径为d,两电极间距为D，即管道内径，被测液体电导率为σ。假设管道足够长，电极与被测液体的阻抗用圆板电极与半无线宽流体接触的模型计算。电极与被测液体1/2dσ, 由于管道直径远大于电极直径，信号源内阻为两电极与被测液体的接触电阻之和即1/dσ。可见电极大小与被测液体电导率决定了信号源内阻。通常被测液体电导率从10S/m到10-6S/m，电极大小为cm级，这样信号源内阻从十几欧到几百兆欧。1.空间电磁波干扰及改进　　电磁流量计用于测量实践的过程中,转换器与传感器间如果存在较长的电缆,同时周边有较强电磁干扰的情况存在,此时由于电缆的存在,干扰信号会被引入进去,最终会有共模干扰现象形成,导致流量计发生非线性、显著失真或大幅度晃动等诸多情况,测量的准确性也会因此大打折扣.面对此类误差引发的原因来看,可根据下述措施进行解决：(1)在电磁流量计安装中,需要深入分析周边环境,保证电磁流量计原理强磁场.(2)尽量将电缆长度控制在适宜范围内,并落实相关屏蔽措施,如将电缆传入接地钢管中,避免电源线与电缆传入同一根管.(3)选择与要求相符合的屏蔽电缆,同样能将电磁波构成的干扰有效降低.2.连接电缆问题及改进　　电磁流量计是通过特定电缆、转换器和传感器组成的系统,因此电缆长度、屏蔽层数、导体横截面积、绝缘情况及分布电容等都会对其测量结果构成影响,甚至还会对电磁流量计的正常运行产生干扰.所以,在安装电磁流量计时不但需要参照导体横截面积、屏蔽层数、待测液体电导率及分布电容等确定电缆长度,同时也要将电缆中间接头的情况规避,并妥善处理末端,保障能够实现良好连接.此外,也要保障所用电缆符合标准要求.3.测量管内存在着层及改进　　以电磁流量计应用对象为根据,其多以测量非清洁流体为主,倘若实际测量中有一定量沉淀物等物质存在于非清洁流体内部,电磁流量计的正常使用及测量也必然会遭受影响,如污染电磁流量计管道、电极表面,最终引发测量误差.面对此类误差引发原因,相关人员在日常工作中应当做好电磁流量计定期清洗工作,同时适当将流速提升.此外,在衬里材料的选择中,可选择聚四氯乙烯.4.电极选择、液体流速问题及改进　　电磁流量计实际应用中,其电极和内部材料会直接接触待测液体,所以在选择电极和衬里材料时,都应当以待测液体为根据合理进行.结合待测液体性质完成衬里材料特性的确定,并在实际测量中围绕测量温度展开严格控制,避免由于衬里材料选择不合理或温度控制力度不足而导致衬里材料受磨损或变形等情况,进而导致附着速度加快、增大测量误差发生率.针对此类情况,在应用电磁流量计时,在突出衬里材料选择针对性的同时,也需要合理选择电极,并妥善控制液体流速,保障处于合理范围.5.测量液体呈现不对称状态及改进　　应用电磁流量计测量相关液体的流量时,待测液体如果有不对称状态出现,必然会引起测量误差的情况.液体非对称状态通常在单一的漩涡流或沿管线轴线的直线流等两种流动组合方面得到表现.该情况下,管道截面的积分为液体体积流量.上游直管段如果存在不足,一般情况下可结合流量调节器调节流量,控制上下游一定范围内流量计内径与管道内径之间具备相同的数值,确保上游直管段充足.6.电极与励磁线圈对称性问题及改进　　在加工制造电磁流量计磁力线圈及电极时,有着严格对称的要求.倘若有不对称的情况出现,必然会引起不对称偏差,进而对测量结果构成影响,最终也就会有测量误差的情况出现.同时,在安装电磁流量计时,也严格要求了安装地点的振动,如一体型电磁流量计的安装,需要在振动小的场所内,如果振动超出了标准就会有误差出现在测量中,甚至还会对仪表的正常工作构成影响.所以,相关人员在实际安装前,需要对待安装位置振动展开严密测量,保障与安装标准相符合.1.电磁流量计在浆液中的特别安装要求  首先，要对电磁流量计的特别安装要求进行分析，首先要了解此电磁流量计相对于其它一些流量计在特征方面有什么不同之处,电磁流量计的特点在于采用了法拉第的电磁感应定律，测量方法主要以直接测量的方式进行。并且，在测量结果上不受到流体密度、粘度、温度以及压力的影响，没有阻流件与相应的压力损失,同样也不会在高流速的情况下发生一些气体腐蚀的现象。不过，由于在实际的安裴过程中没有采用科学的安装方法以及严格安装电磁流量计的特别安装要求,部分电磁流量计极易在实际的运作中造成仪表测量误差的出现，严重的还会造成仪表的损坏。在进行电磁流量计的安装过程中,需要严格按照安装流程进行操作，由于现场操作的复杂性,为了确保电磁流量计可以在运行效果上达到一个较好的操作水平,可以进行三台以及电磁流量计的统一安装操作，在气化炉的顶部进行安装，从而进一步增强测量效果，同时延长流量计的前直管段的使用方式，以便解决加压泵在工作过程中造成的脉动影响。2.电磁流量计使用方法建议　　在单机进行试车阶段，需要严格安装使用方式提示，禁止对电磁流量计进行送电。气化炉在停车后，需要对电磁流量计先进行停电操作,然后再对其进行清洗，主要足清洗其中的管线，避免因电磁流量计内部的传感器励磁形成的磁场吸附了电极周围的铁锈而造成最终清洗效果的降弱。在正常的运行阶段,如果发现电磁流量计发生-些波动或干扰现象的出现，需要对其原因进行分析，主要的原因可以概括为如下几个方面:第一为泵引发的波动因素，主要因为煤浆泵在某个工作时间内出现了异常工作效果，整体的流量值发生变化的可能性不大,但由于流量脉动的变化波动量也随之发生了较大的变化。第二为煤浆引起的波动，前文提到，煤浆属于混合物，其中不仅含有煤水化合物，还包括一些金属颗粒,随着这些金属颗粒含量的增多,尤其是电极周围堆积的金属颗粒随着电极压力的形成逐步增加,从而造成停车现象的出现。第三为电磁流量计输出信号的尖脉冲千扰，因为煤浆含有的大颗粒金属摩擦导致电极之间瞬间产生尖脉冲信号干扰，井且电磁流量计内部的传感器受到温度的影响，使得煤浆管线的冲洗难度不断增加。3.电磁流量计的特殊加工　　在进行电磁流量计的特殊加工过程中,要使用锰合金等特殊材质的加工方法进行防护冲刷磨损套的制作。对一些电磁流量计的碳化效果,电磁干扰效果的主要作用是指在防护冲刷效果的基础.上,以电磁流量感应为防护基础，以电极防护标准作为碳化防护效果的主要依据,根据电磁流量计加工的特性，在实际的应用效果上进行特殊加工。针对铁磁性质的干扰，需要进行水煤浆磁过滤操作，在经济条件允许的情况下可以采用不锈钢的输送管道,并定期对电磁流量计内部进行检查与清理。针对电磁流量计的参数设定问题，不能按照最佳的安装条件时测定的参数进行，也不能牺牲灵敏度弥补脉动流造成的波动,建议整体的阻止时间不应操作三十秒这一区间范围。值得一"提的是,只有在进行防护检修的过程中，才能最终确定相应的电磁流量参数,应当建c起统一的标准积极发挥其计量参数的特长与优势。德国VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量计制造  由于孔板流量计有多个测量单元，影响其测量准确度的因素很多(如孔板的加工误差，安装误差、计量软件的计算误差等)。此外,在现有工况条件下，由于介质中的杂质对孔板有一定的冲击腐蚀作用，易造成差压变送器产生零点漂移，特别是当天然气处理效果不理想时,对计量的影响更大。因此,节流装置和差压变送器的使用维护是一个重点。应在下面的实际运行中加以注意:(1)当天然气处理效果不理想时，在孔板上游端面会沉积脏物。不仅会降低孔板的使用寿命,还会造成较大的计量偏差。(2)变送器导压管的作用是将孔板前后的压力信号引入差压,测量出差压值参.与流量计算,上下游导压管带液会使差压偏小(大),造成流量偏小(大)。在冬季,导压管冻堵现象较常见,如果流量值出现大的起伏,很可能是导压管带液或冻堵了。(3)孔板胶圈变形。由于孔板胶圈在清油的浸泡下容易变形(这种情况在夏季尤为突出)，因此在.天然气处理装置停运的情况下,要注意检查胶圈变形的情况,-旦孔,板松动应立即更换,不然不仅会因胶圈泄漏造成较大的计量误差,还会出现孔板脱落难以取出.必须停产维修的局面。(4)当天然气处理不干净时,其中的粉尘、水化物等对孔板有很强的冲刷腐蚀作用,会在孔板表面形成麻点,使直角边变钝，因此,孔板应经常检查更换,否则准确度会降低。(5)差压变送器零点漂移除了与仪表本身的稳定性有关外，,导压.管带液也会造成很大的影响。由于孔板流量计的流量和差压值成开方关系,差压变送器的零点出现正负漂移会直接造成积算流量偏大或偏小。(6)流量计算机中一些关键参数输入不正确或更新不及时。比.如,孔板开孔直径是以平方的形式出现的,由于孔板开孔直径会随季节和运行时间发生变化,一-定要定期测量孔板的开孔直径，并在流量计算机中及时更新。  天然气组分变化不仅影响相对密度,还影响超压缩系数。对于没有在线色谱仪的计量系统,,在组分变化不大的情况下流量计算机中一般每周输入-周天然气组分的平均值，但在天然气组分变化很大的情况下，每天都要对天然气组分进行化验.更新。2提高天然气计量准确度的应对措施(1)定期清洗检查孔板。比如孔板流量计光洁度直角边锐利度、胶圈变形情况、孔板开孔直径等。在正常的生产情况下。每月清洗检查-次,在出现不正常的情况下,视情况加密检查次数。(2)对流量计前过滤器每两小时排污一次,每月清洗过滤器芯--次。(3)正确输入计量参数并及时更新.按时校验变送器零点。另外,在气量波动较大的情况下,及时调节差压变送器量程,使测量值尽量在量程的1/3-2/3之间，以保证测量准确度。在测量值超出变送器最大、最小量程范围时，要考虑更换合适孔径的孔板。

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