德国VSEVTR1050流量计定制同时我们还经营：1.总体设计　　气体涡轮流量计系统软件包括初始化程序、主程序、中断控制程序、流量、温度、压力检测程序以及键盘显示程序等。初始化程序主要完成单片机初始化和设置计数方式等。主程序主要通过查询标志位SET_RUN和OPERATE来判断程序是运行状态还是设置状态，然后调用相应的处理子程序。首先开全局中断，允许单片机响应所有中断源产生的中断请求;当单片机查询到标志位SET_RUN被置位时，就进入设置状态，对仪表系数进行设定;进入运行状态后还要查询标志位OPERATE是否被置位，被置位后就进行温度与压力的.A/D转换、流量的计算和数据的储存。中断程序用于查询定时时间，进入中断服务子程序完成流量采集、工作状况“下温度和压力采集，瞬时流量和累积流量的计算。系统主流程图如图3所示。2.流量温度压力信号采集  流量信号的采集主要通过计数器MR0中断服务程序完成，采用定时器模式，定时时间设为1so定时时间到，比较寄存器里面的内容，大于1s则对计数器IMR1读数，以获得流量信号的频率，并清零;小于1s,则加1后结束。  温度和压力信号的采集是通过PICI6F877单片机内部的ADC模块将其转换成数字量，采样完成后计算出温度和压力值，并将这两个数值在液晶屏上显示出来。3.键盘显示  设置3个键盘，利用电平变化中断功能来实现，采用延时去抖法，按键有效就进入按键处理程序。F表示功能键，用KI来表示，每按一-次表示在流量显示和温度、压力显示间切换，-表示移位键，用K2表示，↑为增加键，用K3表示。如果F+→(即Kl+K2)被按下，则设置标志位置1,主程序查询到其置1后，就进入设置状态。在该状态下，→(K2)键定义为移位键，以闪烁表示光标所在位，每.按一次，闪烁移到下一位，到最后一位回闪第一一位。↑(K3)定义为增加键，对光标所在位的数值进行修改，每按--次，循环增加一个定义单位，定义单位视参数类型而定。当程序查询到↑+→(K2+K3)被按下时，就把累积流量清零，并把标志位置1,当查询到F(K1)键被按下时，每按-一次，在流量显示和温度、压力显示之间切换。气体涡轮流量计采用段式液晶显示器LCM103来显示瞬时和累计流量，同时实时显示温度和压力"。f涡街流量计由壳体、漩涡发生体和放大器组成.一种典型的结构如图4所示,壳体内插入柱体,由其产生的涡街信号可用各种检测方式检出,经放大器放大后,输出脉冲信号.　　涡街流量计是一种无运动部件的流量计,按其原理分类属于振荡型流量计.同属于这类流量计还有漩涡进动型流量计；振荡射流型流量计.由于涡街流量计不含有运动部件及对流体冲刷敏感的部件,因而在使用过程中,可靠性高,使用寿命长,并具有一般节流式流量计的优点,精确度稳定,再现性好.在大批量生产和工艺稳定的条件下,可以采用“干校验法”,即不必逐台仪表进行实液标定,可根据结构尺寸直接确定仪表常数及仪表精度.涡街流量计是‘种数字式流量计,它输出的脉冲信号的频率与流量成线性关系,同时具有量程宽、重复性好．便于远距离无精度损失的传输.此外仪表常数及精度不受介质的压力、温度、密度等变量的影响.一旦涡街流量计的结构确定．流体振荡就服从的客观规律,其振荡频率不能人为地改变,因而仪表常数及其变化规律是客观的.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。热式气体质量流量计传感器探头是流量计的测量单元，可以把需要采集的信息准确无误的转换成信号量传输给系统，是信号量采集的通道，是实现流量计实时计量的必要前提。如下图所示，这是我们实验所使用的流量传感器探头。由于是插入式热式气体质量流量计，所以在使用时，必须要调节探头的长度，使流量探头（即 Pt20）处于管道的正中心位置，减小偏心安装产生的一切误差，以便获得精准的管道流量信号。同时，由于流量探头和气体直接接触，所以灵敏度得到很大的保证，灵敏度基本上处于最灵敏状态；但是从气体组分，气体粘度，粉尘颗粒，气压与结构强度等角度考虑，后期必须将流量探头进行封装，保证热式气体质量流量计传感器的受冲击能力，增加传感器探头的抗污染能力，延长传感器的使用周期。  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。1.涡轮流量计的通气和停气要求。通气顺序:保证流量计后端的阀门处于关闭状态;再缓慢开启流量计前端的阀门确保升压速度≤35kPa/S;最后缓慢开启流量计后端的阀门，使其从小流量下运行直至调节至需要值。整个过程保持有压启动。停气顺序:先缓慢关闭流量计后端阀门:再缓慢关闭流量计前端阀门。2.防止长时间超量运行。超流量运行会严重影响使用寿命，降低计量精度导致误差增大;(注意观察表头工祝流量百分比不宜长时间超百分百)瞬时流量:从瞬时流量的观察，结合用户当时用气情况判断是否有小火不走，大火超量程现象。仪表运行时流量范围应在20%~70%之间。如果长期低限运行或高限运行都会对计量有影响:是否是用户用气负荷或用气设备发生了改变.应及时解诀。3.注意温度、压力的数值。 根据气态方程式：  方程式中:V。为标准状态下的体积量.(m2);V为工作状态下的体积量(m³);Z为工作状态下的气体压缩系数。P=Pa+Pg为流量计压力检测点处的绝对压力(kPa):Pa为当.地大气压(kPa);P为流量计压力检测点的表压力(kPa);P为标准大气压(101.325kPa);T为标准状态下的绝对温度(293.15K):T为介质工况条件下的绝对温度(273.15+t):K,为被测介质摄氏温度(℃);F为气体压缩因子从公式可以看出，误差主要集中在压力、温度的检测精度两方面.在发现流量、温度、压力值与实际偏差较大或示值不稳定时，或与以前经验数值存在较大偏差时，要及时处理o(4)在日常维护中或抄表检查时,应查看显示仪表上是否有异常符号。如有电池符号的闪烁表示电池快没电了，应及时更换电池;如有异常报警、异常警告的符号出现要及时发现.有助于处理和发现用户的违规用气行为.(5)对于有机械读数带修正仪的进口涡轮表,除抄取标况体积值之外,同时应该及时比对基表读数与修正仪.上的工况流量是否一致,两者正常情况下应该是相差不大的。(6)工艺管道检修时应拆下流量计.然后用干净的布把两端包好,防止污物、铁霄等落人流量计将涡轮叶片损坏。.(7)为保证涡轮流量计长期正常工作.应加强仪表的运行检查.监测叶轮旋转情况，如声音异常应及时卸下检查传感器内部零件。涡轮轴承磨损严重或叶片打坏的，必须维修更换.并重新检定。(8)有润滑油或清洗液注人口的传感器，应按要求定期注入润滑油或清洗液。保证叶轮良好运行。在无润滑油情况下长期连续运行势必造成致命磨损.阻尼力增加而导致运行变慢,计量结果产生负差并且影响使用寿命;德国VSEVTR1050流量计定制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。1.一次测量元件引起的误差　　孔板流量计中的节流元件是尖锐的直角边缘，流体在节流元件的入口收缩，根据伯努力方程，流速增加，压力减小，孔板的测量原理就是根据孔板入口和出口的压差进行测量的。孔板平钝后流出系数增大，产生测量误差。流出系数对蒸汽流量测量的影响是普遍存在的。  测量管也是节流装置的组成部分，其结构尺寸对流体流动状态有重要的影响，测量管除满足前10D后5D的要求外，还对内表面的光滑度有要求。粗糙管的流速分布与光滑管是有区别的，流出系数也不相同，管道结垢、腐蚀，流出系数发生变化，产生测量误差。　　对于孔板入口边缘磨损的问题，我们可以选用标准喷嘴，由于喷嘴入口是一个光滑的曲面，它的抗磨损，抗积污，抗变形程度远好于孔板，流出系数稳定性也比孔板好，压力损失也比孔板小得多，而且它的检定周期为4年，大大减少了维护费用。　　对于测量管的问题，在管道安装时就尽量选用光滑度高，质量好的管道，必要时请专业厂家定制测量管道、连接法兰，冷凝器等，补偿用的温度和压力测量点也可以统一开工获取。虽说一次性投资高些，但由于投入使用后没有特别原因，一般不进行更换，还是使用周期越长越好，这样综.合经济效益还是高些。2.测量信号的传递失真　　测量信号传递是孔板前后的差压信号经导压管传递到差压变送器，由于结构的不同，孔板流量计不同于涡街流量计那样直接装在管道上，它需要进行信号传递。对于蒸汽流量测量而言，传递部分可由阀门，导压管，冷凝器等部件组成。对于信号传递部件来讲，应保证传递信号不失真。实际使用中的大部分故障，往往是信号传递失真引起的。差压信号产生的传递失真比作为补偿用的温度和压力信号失真影响更大，必须引起注意。冷凝器在信号传递中处于关键位置，冷凝器中的液面保持一定高度，多余的冷凝液要回流到蒸汽管道，既要保证冷凝器中蒸汽很好地冷凝，又要使冷凝液回流畅通无阻。　　气相导压管的一次根部阀门应保证蒸汽气相进入冷凝器，冷凝器里面多余的冷凝液回流到蒸汽管道，否则两只冷凝器液面不能保持相平，会对差压信号产生附加误差。一次根部阀门尽量选用闸阀，保证压力信号传递通畅无阻，减少测量误差。　　测量用的导压管要加保温伴热，否则冬季不能正常工作。不管采用电伴热还是蒸汽伴热，一定要保证两只导压管受热均等，不然会因导压管中的液体的密度不同而产生附加差压误差。　　作为压力补偿用的变送器一般和压力取压口不在同一高度上，如果变送器比取压口低，所测出的压力为管道中蒸汽的压力加上导压管中冷凝液产生的压力，可在变送器中进行正迁移将这部分压力迁移掉。使变送器测出的压力为管道中实际蒸汽压力。3.蒸汽密度问题产生的误差　　测量蒸汽质量流量时要根据蒸汽的密度进行计算，因蒸汽的密度计算不准确产生测量误差。蒸汽流量测量仪表中涡街流量计是用工艺车间提供的蒸汽密度值为参考值，不是实际的密度值，得出的蒸汽流量会和实际流量有误差。选用涡街流量计时，最好选用能进行温度和压力补偿的型号，并且安装测温和测压元件取得温度和压力数值。孔板式流量计测出的流量由DCS系统显示，没有进行温度压力补偿。为了提高测量的准确度，必须进行温度压力补偿。对于孔板流量计，取得差压信号的同时，还需测得温度和压力信号，通过DCS中的专用软件进行温度和压力补偿。4.相关系数的影响　　流出系数C和可膨胀系数ε在一定范围内可看作常数，但是，当蒸汽的状况偏离设计状态时，其流出系数C和可膨胀系数ε就会发生变化，就不能视为常数。测量小流量时，随着雷诺数变小，流出系数C将产生较大的变化。测量高压时，则必须考虑气体的可膨胀系数ε的影响，如果我们只补偿密度变化的影响，即使实现了对密度的完全补偿，其它各参数变化累加后的最大误差仍达6%左右，其中，可膨胀系数ε引入的误差最大。所以，要想提高仪表的测量精度，除补偿密度外还应考虑整个补偿方程中其它参数变化的补偿问题。DCS中的蒸汽测量模块中，不仅有密度补偿方式,还有流出系数C和可膨胀系数ε的修正办法，只要我们选用合适的流量测量模块，就能提高蒸汽流量的测量准确度。　　一般认为，蒸汽干度X较高(X≥95%)时流体可视为单相流体。温度压力补偿可按通常方法进行。但出现-定误差。干度越低密度越大。在蒸汽干度较低(X<95%)时，管道中的流体处于二相流状态。情况严重时，流体分层流动，产生误差更大。目前还没有在线的干度测量仪表测量蒸汽的干度，最好的办法就是加强蒸汽传输管道的保温，提高蒸汽的过热度，使蒸汽的干度较高，孔板流量计测量也比较准确。1.流量测量　　现阶段，涡轮流量计对脉动流的直接测量还存在很大困难，但可通过误差方程分析、实验室试验和专业的脉动流量误差检测设备检测分析某一特定脉动流的测量误差。前两种方法基于脉动流的振幅和频率的可测量性，振幅和频率的测量可通过激光多普勒技术、热线风速仪法等。专业的脉动流量误差检测设备已有设备制造厂家在生产。1.1误差方程分析　　通过对机翼理论的研究，可列出涉及惯量、夹角、叶轮半径、角速度等参数的误差运动方程，通过编程可求得针对某一特定涡轮流量计的不同振幅和频率脉动流的测量误差。依据动量守恒定律，可列出包含流速、切线速度等参数的非线性微分方程，通过计算和分析可理论推导测量误差。1.2实验室试验　　现场实测脉动流的特性，采用已知标准体积压缩空气，在实验室模拟脉动流，将测量值与标准体积进行对比，分析测量误差。1.3误差检测设备检测　　上海某公司生产的一种燃气脉动流误差检测设备，可较精确地测得脉动误差值，但暂未在山西省广泛应用。在绝大多数燃气公司的实际运行管理过程中，脉动流的特性参数无法在日常运行监测数据中获取，因此，主要定性地说明脉动流对涡轮流量计计量偏差的影响。2.测量误差　　已有很多学者针对脉动流对计量的影响进行了研究。分析结果可知，由于叶轮受流体加速影响小，受流体减速影响大，计量始终存在正供销差。此外，正供销差取决于脉动流的振幅和频率，整体来说，如果脉动流频率大于叶轮角频率时正供销差值较大，脉动振幅增大时正供销差值也随之增大。3.脉动流对计量结果影响　　A分输站涡轮流量计距离上游最近的压缩站（往复式压缩机增压）不到7km，且该分输站工艺布置紧凑。据实地测量，流量计上游直管段长度约为6Dn（Dn为涡轮流量计口径，mm），下游直管段长度约为4Dn。此外，7km管道沿线地势高低不平，加之煤层气气质水含量较大，导致在低洼处极易形成积液，积液也会造成脉动流。　　2020年8—10月期间，下游公司发现正供销差持续增大时，对A分输站和B分输站的涡轮流量计进行了标定，但标定结果均为合格。随后下游公司在2020年11月5—7日对A至B分输站段管线进行了清管作业，共清出污水杂质约23t，清管完成后正供销差明显减小。清管前后实际供销差数据如表6所示。　　除此之外，通过日常对气体涡轮流量计的运行监测，供气瞬时流量每次显示数据都在变化，且在一定时间内在1个值上下频繁波动（波动幅度约为依20%）。综合上述情况，该输气管道存在脉动流的可能性很大。脉动流会造成正供销差影响，对下游接气单位不利，因此有必要对脉动流的影响进行修正。德国VSEVTR1050流量计定制

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