德国VSEAHM01流量计选型样册同时我们还经营: 高流速时,电磁流量计中的流体为湍流,且雷诺数越大,流体小尺寸结构越小。但流体整体向前的流速不会因为湍流而减小,这样的情况下可知电磁流量计流体中的非导电物体的尺寸更小。当含水率不变,非导电物体物质半径变小后对电磁流量计的整体流速分布不变、对流量计的磁场分布影响较小。根据式(1)可知,电磁流量计中非导电物质的半径大小对流量计的权重函数是有影响的。 当电磁流量计中心横截面内含有M(M=0,1,2.,-.)个油泡时传感器的权重函数分布情况,本文算例设定M=3权重函数分布情况计算方式。图1为电磁流量计传感器截面内存在3个球形油泡时的结构模型图。其中,x轴与y轴与图1描述--致,图1中只显示了测量区域部分,测量区域流体中存在3个油泡。y正半轴、负半轴与管壁的交点是流量计的电极位置。 图1中3个油泡相互不重叠,此时传感器内部感应电势仍满足Laplace方程。为了对该问题进行求解,需建立2种坐标系,一种是以传感器中心为原点建立的二维直角坐标系(x,y),另一种是以各个油泡中心为原点建立的M个二维极坐标系(ri,θi)。首先在二维直角坐标系下对该问题进行求解(本例M=3),求解感应电势方程时需借用一个辅助的格林函数G,G满足Laplace方程且边界条件 式中,R为电磁流量计半径的长度值;მG/an为电势在半径方向上的导数;δ(θ)为电势G在流量计管壁处所满足的条件,其值仅在电极表面处不为0。当流体中存在油泡时,G表达式为 式中,R为测量管的半径;x与y分别表示测量区域中的位置。 当电磁流量计流体中存在3个油泡时,G=G+G1+G2+G3图2显示了流量计流体截面中存在3个不重叠的油泡时,流量计截面内部权重函数wy分布图;从式(2)以及仿真图中可以发现油泡所在位置权重函数值是0。当然,存在多个油泡分布在不同位置流体中时权重函数分布情况也可以用上述方法计算。 仿真实验中,设定不同大小的非导电物质对电磁流量计权重函数进行仿真,如图3所示为不同大小非导电物质对电磁流量计权重函数的影响。图3中左边的分别为权重函数分布图,右边分别为权重函数等势图,其中R单位为cm。从图3中可见,当电磁流量计中的非导电物质半径越来越小,对电磁流量计的权重函数的影响就越小。 为了更清楚地揭示电磁流量计的权重函数与流量计中非导电物质半径之间的关系,定义c为非导电物质对流量计权重函数的影响的评价指标式中,Wxy为含有油泡等非导电物质时电磁流量计在测量区域坐标(x,y)的权重函数;Wxy0为电磁流量计不含非导电物质时测量区域坐标(x,y)的权重函数;A为权重函数区域(测量区域)。 图4为不同大小非导电物质对流量计权重函数的影响分析图。图4中横轴为非导电物质半径,纵轴为权重函数的影响因子c。从仿真结果可以看出流体中的非导电物质半径较小时,对电磁流量计的权重函数影响越小。在本例中,当流体中非导电物质小于0.02R时,对电磁流量计的权重函数分布几乎没有影响。弯管流量计能测量φ25~1000mm管道中各种流体的流量。其特点有以下几种。1.弯管传感器没有任何插入件和感测件,是没有附加阻力损失的节能型流量传感器。结构简单,工作可靠,节能降耗,节约运行费用,适合压力低,大管径,大流量的流量测量系统使用。2.耐磨性能好,使用寿命长,传感器使用寿命等同于所替代的标准弯头。长期运行管径的微小磨损对弯管传感器的测量精度影响甚微。3.安装方便,免维护,传感器采用直接焊接的方法安装在工艺管道上,简便经济,不会产生泄漏问题。4.适应性强,测量范围宽,传感器不受工作现场的高温粉尘潮湿震动、电磁场等不利因素的影响,,可在任何复杂的环境中工作。适用于中25~2000mm管道中,液体流速0.3~5m/s,蒸汽或气体流速7~70m/s的广阔范围。5.弯管流量计对直管段的要求较低,只要满足前5D后2D就可以获得足够的测量精度。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。电磁流量计在设定状态下(如何进入设定状态请参照前述操作),用▲或▼键上下翻屏查找,直到屏幕出现空管报警允许字样,按右键确认键确认进入空管报警允许设置,用▲键在允许、禁止选项中选择允许按右键确认键确认用▲键选择空管报警阈值设置,按右键确认键确认进入空管报警阈值设置,输入空管报警阈值,按右键确认键确认,按▲键选择空管量程修正设置,按右键确认键确认进入空管量程修正设置,输入空管量程修正值,按右键确认键确认返回。若按右键确认键不放持续3秒钟则直接返回到显示状态,若要继续设定其它参数按▲键。注①当仪表检测空管状态,此时又设置为空管报警允许则会将仪表输出和显示全部置为0②空管报警阈值设置是选择空管报警灵敏度范围的,最大阈值可设为999.9%超过该值意味着空管③空管量程修正是为测量相对电导率而用的,在传感器充满液体情况下,修正系数使电导比为一个确定值,该值范围为0~3.999例如,被测液体是水,其电导率约为100us/cm,修正系数可设为1空管报警阈值设置小于999.9%;当被测液体为酸碱盐其电导率大于100us/cm修正系数可设为小于1空管报警阈值设置小于999.9%,当被测液体电导率小于水的电导率时,修正系数可设为大于1空管报警阈值设置小于999.9%;这样才不会出现误报警。假若出现误报警可参照上述重新设置修正系数和空管报警阈值④报警提示:分体式电磁流量计在显示屏中间用空管字样表示,一体式在显示屏右上角用!表示。⑤若对空管量程修值和空管报警阈值不清楚最好选择空管报警关闭。德国VSEAHM01流量计选型样册流量积算仪主要用于各种液体、蒸汽、天然气及其他气体的流量测量。由于流量积算仪功能多,使用非常复杂,使用时容易出现问题。一、设置中易出现的问题1.介质及介质状态的设置(1)错误地设置介质,例如,当介质为蒸汽时,设置为空气。(2)错误地设置介质状态,例如,当蒸汽状态为过热蒸汽时,设置为饱和蒸汽。2.流量信号输入的设置 一般为频率信号输入,也有模拟信号输入。容易出现的问题是输入错误的信号,如本应输入频率信号却输入了模拟信号,或本应输入模拟信号却输入了频率信号。3.温度、压力信号输入的设置 温度信号输入一般是模拟信号,可以设置为(4~20)mA电流信号、(0~l0)mA电流信号、(1~5)V电压信号、Pt100铂电阻信号。容易出现的问题是设置了错误的信号,如本应设置模拟信号却设置了频率信号,或本应设置铂电阻信号却设置了(4--20)mA电流信号。 压力信号输入一般是模拟信号,可以设置为(4--20)mA电流信号、(0~10)mA电流信号、(1~5)V电压信号。容易出现的问题是设置了错误的信号,如本应设置(1~5)V信号却设置了(4~20)mA电流信号。4.配套流量计的设置 通常可以设置为孔板流量计、涡街流量计、涡轮流量计。由于流量计原理不同,因此,在流量积算仪的流量计算中.不同类型的流量计有不同的算法,如果流量计选型错误,则流量计算必然出错。5.温压补偿的设置 应用在蒸汽介质流量计量时,需进行温压补偿。例如一台流量积算仪,当用于过热蒸汽时.需要同时进行温度补偿和压力补偿;当用于饱和蒸汽时,由于一一对应关系,只能对其中一个输入信号进行补偿,根据现场情况,只选择温度补偿或只选择压力补偿。如果应用在天然气介质流量计量中.需同时进行温度补偿和压力补偿。6.输入信号范围的设置 温度输入信号、压力输入信号、流量输入信号分别设置自己的测量范围,流量积算仪设置的流量测量范围、温度测量范围、压力测量范围应分别大于现场的流量范围、温度范围、压力范围。例如,设置最大流量1O00m3/h,但实际测量流量为2000m3/h,超过了积算仪中设置的流量测量范围,则流量计算出错。二、接线时易出现的问题 对于不同的输入信号.需要选择不同的接线端子。但在实际应用中,由于操作比较复杂,接线时容易出现错误。例如流量积算仪使用在饱和蒸汽下,流量积算仪内部设置为温度补偿,而在实际接线时将压力输入信号作为补偿信号接到流量积算仪,造成接线错误,从而造成流量计算错误。 综上所述.要正确使用流量积算仪,需要专业人员严格按照现场操作条件进行设置和接线,以保证流量积算仪的正确使用;同时,流量计量人员应按照用户要求.模拟流量积算仪现场使用条件进行流量积算仪的检测。从分体式电磁流量计传感器到仪表的阴线都起什么作用,传输的是什么信号? 答:在量程Q已确定的条件下,即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小,其值由下式计算:Q=πD2V/4Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V:流速(m/h) 电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。一般工业用电磁流量计被测介质流速以2~4m/s为宜,在特殊情况下,最低流速应不小于0.2m/s,最高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒,常用流速应小于3m/s,防止衬里和电极的过分磨擦;对于粘滞流体,流速可选择大于2m/s,较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用,有利于提高测量精度。涡街流量计是依据流体力学振动现象中振动频率与流速的对应关系工作。它对管道流速分布畸变、流动脉动及旋转流十分敏感,同时由于其感.测元件为压电晶体,各种机械振动对输出信号干扰较大,仅表抗振性差。因此现场安装条件要求较高。 为了达到测量精度,涡街流量计必须保证一定的前后直管段,并尽量避免在靠近调节阀、半开阀和.截止阀后安装流量计;测压点和测温点应分别在下游侧距流量计中心线3.5D~5.5D和6D-8D;。 涡街流量计的表体安装不良,如接管偏大、偏小、偏移有台阶)或垫片突入管道都会引起测量误差。配管内径一般应等于或略大于流量计的内径。如配管的实际内径略小于流量计的内径5%以内),虽不会影响仅表的固有K系数,但因流通面积突变引起表观流速变化而产生附加测量误差,这可以通过修正K系数来补偿。修正后的仪表系数为K"=K(D2/D1)2式中:Dt-仪表实际内径;D2-配管实际内径。 当测量容易汽化的液体或工作条件接近临界状态的液体时,为防止气穴现象出现,设计安装时必须确认管道内的最低压力P',这样才能保证涡街流量计正常工作。p由下式计算:p≥2.7△p+1.3po△p≈1.1x10-6ρv2 式中:p-管道内流体绝对压力,MPa;△p-流体在.发生体前后的压差,MPa;po-在工作温度下流体的饱和蒸汽压,MPa;ρ--工作条件下流体的密度,kg/m³,V-流动流体的流速,m/s.仪表使用中还要注意以下问题:①安装涡街流量计的位置要远离动力设备和变化频繁的阀门,如管线振动较大,应在流量计前、后2D处加装固定支架以咸振;②如管道流体的流速不稳,可考虑在管线上增加稳压装置或整流器来消除流速分布的不均匀现象;③由于压电晶体的灵敏度随温度升高而大幅度下降,应避免在测量高温介质(≤250℃),特别是高低温频繁变化的介质中使用;④流量计的安装位置应避开较强的热源、电场及磁场,尽量选择较好的工作环境德国VSEAHM01流量计选型样册1.孔板流量计前后的直管段必须是直的,不得有肉眼可见的弯曲。2.安装节流件用得直管段应该是光滑的,如不光滑,流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。3.为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布,而且使这种分布成均匀的轴对称形,所以①直管段必须是圆的,而且对节流件前2D范围,其圆度要求其甚为严格,并且有一定的圆度指标。具体衡量方法:A.孔板流量计前OD,D/2,D,2D4 个垂直管截面上,以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值,取平均值D.任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0.3%B.在节流件后,在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值,任意单测值与D比较,其最大偏差不得超过±2%②节流件前后要求一段足够长的直管段,这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关,见表1(β=d/D,d为孔板开孔直径,D 为管道内径)。4.孔板流量计上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不论实际β值是多少)取表一所列数值的1/25.孔板流量计上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时,则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D(15D).若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时,则除在节流件与局部阻力件之间设有附合表1上规定的最小直管段长1外,从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D(15D)。1.仪表安装不符合要求造成计量误差 旋进漩涡流量计的使用过程中,最关键的是要保障计量的精度,安装质量是影响计量准确性、运行可靠性的重要因素。在实际的安装过程中,现场的安装人员往往会存在安装的不规范行为,而这种情况会导致计量的准确性不足,比如,在安装现场,仪表前后管线存在缩径现象,过近的安装距离会导致最终的计量结果偏大,计量与实际的误差非常大。此外,在安装过程中,安装人员的专业素质偏低,在实际的安装过程中,缺乏安装全过程的质量控制、细节管理,同样会造成严重的计量偏差。2.被测气量不稳定造成计量误差 旋进漩涡流量计的计量介质性质相对特殊,如果在实际的计量过程中,被测气量难以保持稳定性,将会影响计量结果的准确性。旋进漩涡流量计的运行过程中,存在着较大的压力损失,当在单井计量的过程中,伴随着一定气流量的产生,由于在此情况下气源的气体量相对较小,一旦气压降低到特定的值时,旋进漩涡流量计就无法及时将气量准确计量出来。在一些特殊的情况下,气量会随着时间呈现出或大或小的变动,而这种不稳定的变动趋势使得计量的难度系数增大,当属于脉动流体时,在计量过程中一旦出现随机脉动压力,将会对流量计造成一定的冲击,进而导致计量的精度不足。3.管线振动造成仪表误差 当流量很小的情况下,旋进漩涡流量计的计量结果难以保障。在实际的计量过程中,常常会存在工艺管道的振动现象,一旦在流速较小的情况下,流量计的仪表难以保持正常的输出状态,计量精度大大降低。旋进漩涡流量计使用过程中最常见的问题就是计量误差,这种误差常常是由多种因素所造成的,管线振动是其中的一个关键因素,当管线出现异常情况时,压电传感器能够活动振荡变化所引起的各种参数变化,此时,必然伴随着信号的输出,也就难以保障计量结果的准确性。4.不干净的测量流体介质造成计量误差 随着旋进漩涡流量计计量工作的开展,在流量计内必然会伴随着大量油污等杂物的存在,有时甚至会存在腐蚀与损坏现象,而这些情况会导致在计量过程中出现酸化与压裂现象的概率进一步增大,导致计量值远低于实际值。旋进漩涡流量计的计量工作中,要保障介质的洁净性,否则,一旦介质中存在饱和水蒸汽,当遇到温度过低的情况时,将会伴随着水凝结现象的出现。在计量过程中,如果计量分离器存在气路跑油的情况,在管线内会形成大量的积液;如果介质内存在污油、砂粒等杂质,在计量的过程中,可能会出现漩涡发生体表面杂质的黏结现象,最终影响计量结果的准确性。流量计中有一款叫做气体涡轮流量计,对于不常用到的用户来说肯定很陌生。如果您使用过此款流量计时一定会给它本身的优点所吸引。那么针对那些对于气体涡轮流量计认识不是很深的用户今天我们就来介绍一下关于气体涡轮流量计的组成还有它的工作原理更重要的还有它的仪表系数的计算方法介绍: 气体涡轮流量计是一种速度式流量计,是近些年来迅速发展起来的新型仪表,这种流量计具有精度高、压力损失小、量程比大等优点,可测量多种气体或液体的瞬时流量和流体总量,并可输出0-10mA?DC或4-20mA?DC信号,与调节仪表配套控制流量。气体涡轮流量计的组成 气体涡轮流量计主要由涡轮流量变送器和指示积算仪组成[1]。涡轮流量变送器把流量信号转换成电信号,由指示积算仪显示被测介质的体积流量和流体总量。气体涡轮流量计的工作原理 流体流经传感器壳体,由于叶轮的叶片与流向有一定的角度,流体的冲力使叶片具有转动力矩,克服摩擦力矩和流体阻力矩之后叶片旋转,在力矩平衡后转速稳定,在一定条件下,转速与流速成正比,由于叶片具有导磁性,它处于信号检测器(由永久磁钢和线圈组成)的磁场中,旋转的叶片切割磁力线,周期性地改变线圈地磁通量,从而使线圈两端感应出电脉冲信号,此信号经过放大器的放大整形,形成有一定幅度的连续的矩形波,可远传至显示仪表,显示出流体的体积流量或总量。气体涡轮流量计仪表系数的理论表达式 作用在涡轮上的力矩可分为以下几个:流体通过涡轮时对叶片产生的切向推动力矩M1;流体沿涡轮表面流动时产生的粘滞摩擦力矩M2;轴承的摩擦力矩M3;磁电转换器对涡轮产生的电磁反作用阻力矩M4。 由此可建立涡轮的运动微分方程:(1)式中:J为涡轮的转动惯量;ω为涡轮的旋转角速度;τ为时间。当流量恒定时,涡轮达到匀速转动,所以M1=M2+M3+M4。推动力矩可表示为:M1=a1qv2-a2ωqv (2)式中:a1、a2为与涡轮传感器结构和流体密度有关的系数;qv为流量,L/s。由于气体涡轮流量计在量程范围内属于紊流工作区,固以下计算只考虑紊流时的情况。反作用力矩中的M2,在紊流时可近似表示为:M2= a3qv2 (3)通常M3和M4相对于M2比较小,但为了提高计算精度,这里根据文献[3]推导出了它们的表达式:M3=a4ω2/3 (4)M4=a5ω3 (5)分别将式(2)、(3)、(4)、(5)带入式(1)并经整理可得:qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)式中:a6、a7、a8为经整理后的综合系数。
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