德国VSERS100-ER062P/X流量计电子样册同时我们还经营：根据流量计设计要实现的功能，智能金属管浮子流量计的硬件系统实现方案如图2.1所示：本系统主要分为三部分：信号采集模块、信号处理模块以及输出和显示模块，下面将对这三个模块进行简要介绍。(1)信号采集模块：此模块用来实现信号采集功能，系统中核心要采集的是流量信号，除此之外，还需要采集温度和压力信号。这是因为当被测流体为蒸汽时，其密度随温度和压力的变化而变化。为了准确计算出流体的流量，必须要考虑温度和压力变化对流体密度的影响。因此，设计中要实现流量、温度以及压力三种信号的采集。(2)信号处理模块：信号处理模块的基本功能是实现信号的放大、滤波以及A/D转换。此外，系统中采用微控制器MSP430F149对采集信号进行计算、补偿，线性化等智能化处理。(3)输出及显示模块：设计中使用E2PR0M保存累积流量值以及仪表参数值，并将流量信号转换为4?20mA工业标准电流信号输出。同时，使用LCD实时显示瞬时流量和累积流量，最后将金属管浮子流量计测量结果通过CAN总线传送给上位机显示。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。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。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。孔板流量计是利用流体的动静压能转换原理进行流量测量的，这一-差压与流体流量存在如下关系:   式中:qm为质量流量，kg/h;qv为工况条件下的体积流量，m³/h;x为流量系数;e为流束膨胀系数;△e为差压，Pa;Q为工况条件下被测流体的密度，kg/m³;d为工况条件下的节流开孔直径，mm。由(1)式和(2)式可以看出，被测流体的流量是流体的密度和孔板前后差压的函数。当测得某一差压时，由于所测流体的密度不同，所代表的流量是不同的，只有当流体的密度值等于孔板流量计设计条件中的密度值时，差压才能真实反映所测的流量。蒸汽从发生到使用，由于热损耗，温度和压力的下降是不可避免的，导致其密度与设计值的差异，从而产生了误差，并且随着蒸汽参数的波动而波动，实际测量时只能通过温压补偿来修正，补偿公式的严谨性直接影响测量误差。电磁流量计在结构上由传感器和转换器组成，其中传感器部分是检测出感应电压信号，也即是流量信号，经过信号传输线送给转换器；转换器部分主要起到处理流量信号，转换成可供显示仪、记录仪、计算机等处理的标准电信号。其结构示意图如图4-1所示。　　电磁流量计传感器通过两端法兰，将它与被测流体所在的管道连接，安装在测量管道上。它是电磁流量计流量测量部分，在设计过程中，它应满足如下作用：（1）能够将流量信号转换成电压信号；（2）通过对转换器合理的设计，使无可避免的干扰所带来的不利影响减少到最小程度，最大程度的提高流量信号的信噪比；（3）在选择材料方面，尽量能够满足工业现场的要求，包括工业环境和电气属性等等。　　电磁流量计转换器不仅仅给电磁流量计提供励磁电流，而且能够接收传感器测量的感应电动势信号，将该信号滤波、放大并转换为标准的电流电压信号，以能够在显示仪表、控制仪表和计算机网络实现对流量的远距离调控、监测、计算。　　电磁流量计原型样机由10种元件组成，表4-1罗列出原型样机的元件清单，给出元件的参数，在装配图中标注出每一个元件的编号与位置，如图4-2所示，并作出了测量管道的三视图。权函数求解系统基础设计主要对管道、电极、励磁线圈进行设计，因为这三个方面的选材与设计直接决定了电磁流量计测量系统的精确度，影响到权函数的实验求解结果，同时在对管道、电极和励磁线圈设计时，要和COMSOL Multiphysics仿真模型中三者的尺寸和位置相一致，以达到权函数实验求解验证仿真求解的目的。1.安装地点的选择①尽量避免将电磁流量计安装在温度经常变化的地点，降低温度变化引起的温漂，减少流量不稳情况。如果现场受到热源的辐射，必须采用热隔离或通风设施。②避免将流量计安装在受振动或撞击的地方。③尽量避免将电磁流量计安装在腐蚀性环境中，若不能避免，尽量选择通风良好的环境。④电磁流量计尽量避免阳光直晒。⑤请勿将电磁流量计安装在电动机、变压器和其他强电源附近，减少电磁干扰。⑥留足必要的安装及检修空间。2.流量计可自动检测正反方向  安装仪表时，应使流向箭头同现场实际正流向保持一致。对分离型仪表，交换转换器或传感器一端的CD1和CD2端子上的连线，相当于切换流向。3.传感器(含--体型)与管道的连接要求  首先，要注意传感器本身不能作为荷重支撑点，它不能支撑毗连的工作管道。同时，传感器安装时应当使其不受过大的拉紧应力，应考虑消除毗连管道因热膨胀产生的应力影响。安装传感器时，应保证测量管与工艺管道同轴。法兰之间加装的法兰垫圈，应有良好的耐腐蚀性能，该垫圈不得伸入管道内部。在传感器邻近管道进行焊接或火焰切割时，要采取隔离措施，防止衬里受热。为可靠测量，重要的是电极应当完全浸没在被测流体中，传感器可以安装在任何方位(水平、垂直、倾斜)，只要通过电极的连线基本处于水平位置即可(与水平线夹角一般<10度)，为了进一步减小夹带气泡对测量的影响，可以适当提高工作压力。要避免管道内产生负压，损坏衬里。仪表安装场所的磁场强度应小于400A/m。4.与金属管道的连接、连线和接地  流量信号是以介质为参考点(0V)的差动信号，传感器内部已将信号参考点(OV)与金属测量管连通。一般通过管道法兰与仪表法兰的连接螺栓虽然能使流量计取得介质电位(0V)，但正规的方法是加装电气连线，确保以介质为OV的流量信号可靠输出。传感器还应加接地线，接地电阻应小.于10欧姆。5.其他安装注意事项①电磁流量计接地装置应独立设置，不能与电气系统共用接地装置，接地电阻≤109.②仪表安装完毕，通过2mm2铜芯软线将电磁流量计接地极连接到接地装置。③为了保护电磁流量计内衬不被机械划伤，建议管道吹扫完毕后，再安装电磁流量计。同时，在焊接管道时，严格控制电焊机接地线搭接位置，避免用电磁流量计本体作为导体通过焊接电流，以防电子线路被击穿，造成仪表损坏。④为了防止电磁流量计受到管道的振动、热胀冷缩的影响，避免将电磁流量计单独固定，可以通过管道一起进行支撑。⑤电磁流量计中心轴应与管道中心轴保持同心，以免引起测量误差。⑥搬运电磁流量计时，应保证流量计测量管部位均衡受力，或通过本体的吊环进行搬运，不能让流量计信号引出管和接线盒受力。⑦当介质中含有固体沉淀物时，电磁流量计应垂直安装，避免安装在水平管道的最低点，以防物料堆积在管道内。⑧尽量远离泵出口安装，因为泵出口介质状态不稳定并且距离电动机太近，容易产生干扰。德国VSERS100-ER062P/X流量计电子样册对于超声波流量计，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。电磁流量计测量的液体中会含有一些气泡，如果气泡分布均匀，则不影响测量。然而，一旦气泡变大，整个电极通过电极时会被遮挡，使流量信号输入电路瞬间开路，导致输出信号抖动　　如何判断电磁流量计的测量误差是由被测液体中的气泡组成的？如何处理这种情况？简单介绍一下　　当测量效果抖动时，磁场的励磁回路电流立即被切断。假设此时表面仍有闪烁和不稳定现象，说明大部分是由气泡效应引起的　　在确定许多气泡影响电磁流量计的测量效果后，有必要寻找相应的处理方法。假设由于装置的定向，许多气泡混合到液体中。例如，如果电磁流量计安装在管道系统的高点，储存气体或从外部吸入空气，形成流量计的晃动　　这是非常有用的方法来代替装置的定位，但在很多情况下，装置的直径很大，或者设备的方向不容易改变。建议在电磁流量计上游安装集气袋和排气阀，以清除残余气体，减少影响测量效果的因素，保证测量的准确性。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。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.德国VSERS100-ER062P/X流量计电子样册1、确认涡轮流量计可用的测量对象，如前所述。2、选择型式。按流体物性选择，气体和液体分别用气体型和液体型，不能通用。在工作状态下液体粘度超过5mPa.s应选用高粘度型（国内尚无定型产品）。酸性腐蚀性液体选用耐酸型（国内尚无定型产品）。　　按环境条件选择，按环境温度和湿度等选择合适仪表，如周围有爆炸易燃性气氛应选防爆型传感器。　　按管道连接方式选择，传感器有水平和垂直两种安装方式。水平安装时与管道连接方式有法兰连接、螺纹连接和夹装连接。中等口径选用法兰连接，小口径和高压管道选用螺纹连接，夹装连接只适用于低压中小管径。垂直安装只有螺纹连接。3、选择规格。按现场使用条件，如流量范围、管径、流体压力和温度、安装位置等和性能要求，如精确度、重复性、显示方式等参照制造厂选型样本或使用说明书选定具体规格型号，也有可能找不到合适的，只好另选其它流量计。　　由于涡轮流量计类型规格繁多，特别是不同制造厂产品质量有差别，必须尽量搜集制造厂及有关标准等资料进行反复调查比较后再决定取舍。电磁流量计传感器的接地　　为了使电磁流量计可靠的工作,提高测量精度,不受外界寄生电势的干扰,传感器应有良好的单独接地线,接地电阻＜10Ω.在连接传感器的管道内若涂有绝缘层或是非金属管道时,传感器两侧还应加装接地环.a、在金属管道上的接地方式：金属管道内避没有绝缘层,按下图接地.b、 在塑料管道上或有绝缘层、油漆管道上的接地方式：电磁流量计传感器上的两端面应加装接地环,使管内流动的被测介质与大地短接,具有零电位.否则,电磁流量计无法正常工作.

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