德国VSEVHM02-1流量计定做同时我们还经营：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。涡街流量计至少保证流量计前15倍管径，流量计后5倍管径。如流量计前有弯头，缩进，扩大等干扰源，则需保证流量计前30–40倍的管径，流量计后6倍管径。流量计应安装于调节阀，压力或温度传感器的上游。　　涡街流量计主要用于哪些介质流量测量：如气体、液体、蒸气等多种介质。利用在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。常见问题主要有指示长期不准;始终无指示;指示大范围波动，无法读数;指示不回零;小流量时无指示;大流量时指示还可以，小流量时指示不准;流量变化时指示变化跟不上;仪表K系数无法确定，多处资料均不一致。总结引起这些问题的主要原因，主要涉及到以下方面选型方面的问题。　　涡街流量计技术指标的提高是行业发展的追求，如测量范围，电阻从超导到1014Ω，温度从接近绝对零度到1010℃。如测量准确度，时间测量从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒。追求高稳定性和高可靠性随着仪器仪表和测控系统应用领域的不断扩大，可靠性技术在航天航空、电力、冶金、石油化工等大型工程和工业生产中起到维护正常工作的重要作用。　　保障现场仪器仪表的测控系统正常工作的涡街流量计也要求高稳定性和高可靠性。因为新材料的出现和各种加工技术的发展，现代的可靠性按平均无故障时间与10年前相比提高了3倍。　　涡街流量计热敏检测元件灵敏度高，适用于温度(<350℃)和较低密度的气体测量，但因热敏电阻用玻璃封装，较脆弱，敞易受流体中的污物、有害物质及颗粒物的影响，所以被测介质还应足清洁的液体或气体。热式气体质量流量计是利用传热原理,即流动中的流体与热源(流体中加热的物质或测量管外加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表，目前主要用于测量气体。热式流量仪表用得最多有两类，一是利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计，曾称量热式TMF;另外--类是利用热消散(冷却)效应的金氏定律TMF又由于结构上检测元件伸入测量管内,也称插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量计算如下:   如图所示，插入式热式气体质量流量计由两个电阻温度计组成传感器，一个测温探头，感受流体温度T2另一个电阻温度计由电路加热到温度T1用来测量流体带走的热量变化，亦称测速探头。T1高于T2。并保持△T恒定,即△T=T1-T2。当流体流经传感器时，由于测速探头的自身温度T1高于测温探头感受的温度即流体温度T2,流体便带走了测速探头上的一部分热量(高温向低温传递)，使T1下降。电路为保持△T恒定，便增加对测速探头的加热功率，使△T=T1-T2恒定。流体带走测速探头.上多少热量，电路便增加相应数量的电功率，两者之间存在着一个函数关系"。设对测速探头的加热功率为P1，流体的质量流量为Q,则根据流体流过测速探头时所带走的热量与对测速探头的加热功率相对应的原理，得到下列关系式: 式(1)中，PocQ   因此，可以通过测量加热功率P,来测量带走这部分热量的流体的质量流量。由于带走着部分热量的是流体的分子，所以，测速探头直接测量的是流体的质量流速pv,此时，只要乘上管道的横截面积，就可以得到流体的质量流量了。由于气体流过探头时带走热量和气体的质量流量成比例关系,也和探头间温差有关，流量越大，两探头之间温差越小，气体质量流量与温差之间的联系通过质量流速ρv建立"。 式中:Qm-质量流量，kg/s; Kv-测量头仪表系数; a-速度分布系数; B一阻塞系数; x-干扰系数; A-仪表表体(测量管道)的内橫截面积，m² ρv一质量流速，kg/(m²·S)。   基于_上述原理，对于大管径的流量测量来说,虽无相应的大管径标定装置来对流量计进行标定，但只要在标准口径的标定装置.上测定相应的质量流速，也就可方便地测量出大管径中流体的质量流量了。   由热式气体质量流量计中于两个传感器都是用性能稳定的金属铂材料通过特殊工艺密封在316L不锈钢管或抗酸、碱腐蚀的K2760哈氏合金或铂套管中制成，因此极为坚固,并不会污染被测流体或受被测流体污染，且其抗腐蚀性能相当好。按照热式气体质量流量计安装方式的不同，可以分为插入式和管段式热式气体流量计。插入式流量计(一般有两部分组成：检测探头和转换器)一般采用法兰盘安装或其他方式安装，将测量探头插入待测流体管道内，通过转换器部分对检测探头部分采集的信号进行处理，按一定的关系换算成实际流量并通过表头显示。插入式流量计在大、中型管道以及特大型管道的流量测量上，相对于管段式流量计有着一定的优势。管段式气体流量计，将测量探头部分固定在一段标准管道内，在使用时，必须要在实际流体管道上转接上标准管道，分布式热式流量计多采用这种方法。　　按流量计检测变量的不同，将之分为恒定温差型和恒定功率型流量计。恒温差型流量计是指，随着流体的流动，测量探头上热量散失，系统以一定的功率对测量探头进行加热，维持两个探头恒定的温度差(比如 100 摄氏度)。恒定功率型是指以某一恒定的功率对测量探头加热，流量为零时两个探头的温度差为某一温度差值(比如100摄氏度)，随着流量的变化，两个探头的温度差值发生变化，使流量与温度差值之间体现一定的关系，以此为依据而设计的流量计。　　按照热源作用位置的不同，将热式气体质量流量计归结为热分布式和热耗散式两大类。热耗散式流量计采用的是热力学中的金氏定律，因此又称为金氏流量计。热分布式流量计利用气体流动传递热量，改变被测量管道上的温度分布情况，主要应用在微小流量的洁净气体测量和精细制造工艺的过程控制等。涡街流量计系统具有八项功能,即瞬时流量及总流量显示(质量流量)、瞬时温度显示、瞬时压力显示、电池容量显示、密码设定、设定系统时钟、流量数据读取(通过专用的串口从仪表读取).(1)瞬时流量和总流量显示　　各个传感器发出的信号,经过放大和整形后,送入单片机处理,然后单片机将计算得到的瞬时流量送液晶显示器显示,在瞬时流量的基础上,每隔一个没定的时间进行累加,得到总流量,同时把这个数据送到液晶显示器显示.(2)密码设定　　仪表的密码分为制造商密码和用户密码两级.制造商在仪表使用前将仪表常数通过功能设定按钮输入仪表,通常这些常数是不能由用户随意改变的,因为它们关系到系统的正常运行和显示正确的流量.用户密码用于用户自己掌握仪表的同常使用,便于用户列仪表数据的管理.(3)瞬时压力、温度显示　　瞬时压力和瞬时温度是经过单片机处理后得到的被测对象的温度.压力数掘,通过该数据可以知道被测介质的工作情况,从而可以对某些参数进行人工调整.(4)设定系统时钟　　仪表内部设置了日历时钟,对流量数据按日期进行不断的储存,便于对使用情况进行监控,方便用户对自己的用量的了解.(5)流量数据读取　　流量数据可以直接从液晶显示器上面读取.由于系统设置了外接数据接口(即串口),可以很方便的实现对系统数据的读取,从而可以实现抄写系统数据的自动化,节省大量的人力.(6)电池容量显示　　当电池电压降到一定程度时,涡街流量计将不能正常工作,为了在仪表能在正常的电压下工作,通过软件措施将电池的电量显示在液晶显示器上,以便用户能及时更换电池.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。  涡街流量计与流体密度无关,在测流量时,考虑气体或蒸汽温度、压力变化对密度的影响,需不需要进行密度、温度压力补偿,从以下几个方面进行探讨。(1)测量介质为液体,且流量以质量流量表示。由于测液体流量时,流量指示一般为质量或重量流量,漩涡流量计由漩涡频率-流速-体流量X密度=质量流量,当指示值以质量流量表示时,刻度系数中包含密度的因素,所以密度变化对指示值有影响,必须进行密度修正。(2)测量介质为气体,且以标准状态下体积表.示。  气体流量一般习惯均以标准状态下体积表示,刻度为Nm³/h,但工作时由漩涡频率→流速→工作状态体积再折算成标准状态下体积。作为一台漩涡流量计,一旦折算系数确定了,那么流体只有处在一个工作压力、温度下流量指示值才准确,这个温度就是设计温度，这个压力就是设计压力。一旦工作条件偏离了设计值也会带来误差,所以必须考虑温度、压力补偿,但不考虑密度补偿。(3)测量介质为气体,且以质量流量表示。  对漩涡流量计,由漩涡频率→疏速→工作状态体积流量→设计状态体积流量→标准状态体积流量,再乘以标准状态下气体的密度而得到质量流量。  显然,以质量流量表示的漩涡流量计,必须进行气体组成变化带来的密度变化的修正,同时工况变化，又增加一个由工作状态折算到设计状态的折算系数。这个折算系数是动态的,也就是温度、压力补偿问题。经过以上分析得出以下结论:(1)无论测气体或液体，若涡街流量计流量以工作状态体积流量表示时,没有密度及温度、压力补偿问题。(2)无论测气体、蒸汽或液体流量,以质量流量表示时,液体一般温度变化范围大,流体密度变化均需进行密度修正,对气体过热蒸汽还需进行温度、压力补偿。(3)以标准体积流量表示时,流量计必须进行温度、压力补偿,无需进行气体密度补偿。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.德国VSEVHM02-1流量计定做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.电磁流量计电极对测量介质的耐腐是选择材料首先考虑的因素，其次考虑是否会产生钝化等表面效应和所形成的噪声。1.选择耐腐蚀材料电磁流量计电极的耐腐蚀性要求很高.常用金属材料有含钼耐酸钢Icr18Ni12Mo2Ti.哈氏合金.耐蚀镍基合金、B、C、钛、钽、铂铱合金,几乎可覆盖全部化学液。此外还有适用于浆液等的低噪声电极,它们是导电橡胶电极、导电氟塑料电极和多孔性陶瓷电极或包覆这些材料的金属电极。在原则上电极材料的选择应从使用者借鉴该介质在其他设备的应用实际和以往的经验来确定。有时后要做必要的实验,如现场取液体样品在实验室做待用材料的腐蚀性试验。最好的实验是现场挂片,这是最接近实际应用条件的腐蚀性试验,可以得出比较可靠能否适用的结论。2.避免电极表面效应电极的耐腐蚀性是选择材料的重要因素,但有时候电极材料对被测介质有很好的耐腐蚀性,却不一定就是适用的材料,还要避免产生电极表面效应。　　电极表面效应分为表面化学反应、电化学和极化现象以及电极的触媒作用三个方面。　　化学反应效应如电极表面与被测介质接触后,形成钝化膜或氧化层.他们对耐腐蚀性能可能起到积极保护作用,但也有可能增加表面接触电阻。例如钽与水接触就会被氧化生成绝缘层。　　对于避免或减轻电极表面效应的介质—电极材料匹配,还没有像腐蚀性那样有充足的资料可查,只有一些有限经验尚待在实践中积累。　　电磁流量计接地环连接在塑料管道或衬绝缘衬里金属管道的流量传感器两端,他们的耐腐蚀要求比电极低,充分有一定腐蚀定期更换。通常选用耐酸钢或哈氏合金。因体积大从经济上考虑较少采用钽铂等贵重金属。如金属工艺管道直接与流体接触就不需要接地环。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.德国VSEVHM02-1流量计定做热式气体质量流量计是利用传热原理,即流动中的流体与热源(流体中加热的物质或测量管外加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表，目前主要用于测量气体。热式流量仪表用得最多有两类，一是利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计，曾称量热式TMF;另外--类是利用热消散(冷却)效应的金氏定律TMF又由于结构上检测元件伸入测量管内,也称插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量计算如下:   如图所示，插入式热式气体质量流量计由两个电阻温度计组成传感器，一个测温探头，感受流体温度T2另一个电阻温度计由电路加热到温度T1用来测量流体带走的热量变化，亦称测速探头。T1高于T2。并保持△T恒定,即△T=T1-T2。当流体流经传感器时，由于测速探头的自身温度T1高于测温探头感受的温度即流体温度T2,流体便带走了测速探头上的一部分热量(高温向低温传递)，使T1下降。电路为保持△T恒定，便增加对测速探头的加热功率，使△T=T1-T2恒定。流体带走测速探头.上多少热量，电路便增加相应数量的电功率，两者之间存在着一个函数关系"。设对测速探头的加热功率为P1，流体的质量流量为Q,则根据流体流过测速探头时所带走的热量与对测速探头的加热功率相对应的原理，得到下列关系式: 式(1)中，PocQ   因此，可以通过测量加热功率P,来测量带走这部分热量的流体的质量流量。由于带走着部分热量的是流体的分子，所以，测速探头直接测量的是流体的质量流速pv,此时，只要乘上管道的横截面积，就可以得到流体的质量流量了。由于气体流过探头时带走热量和气体的质量流量成比例关系,也和探头间温差有关，流量越大，两探头之间温差越小，气体质量流量与温差之间的联系通过质量流速ρv建立"。 式中:Qm-质量流量，kg/s; Kv-测量头仪表系数; a-速度分布系数; B一阻塞系数; x-干扰系数; A-仪表表体(测量管道)的内橫截面积，m² ρv一质量流速，kg/(m²·S)。   基于_上述原理，对于大管径的流量测量来说,虽无相应的大管径标定装置来对流量计进行标定，但只要在标准口径的标定装置.上测定相应的质量流速，也就可方便地测量出大管径中流体的质量流量了。   由热式气体质量流量计中于两个传感器都是用性能稳定的金属铂材料通过特殊工艺密封在316L不锈钢管或抗酸、碱腐蚀的K2760哈氏合金或铂套管中制成，因此极为坚固,并不会污染被测流体或受被测流体污染，且其抗腐蚀性能相当好。

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