德國VSEAPE4-UV0S/X流量計中國同時我們還經營:1、復核電磁流量計轉換器設定值和檢查零點、滿度值 檢合流程圖第1項。首先檢查相配套傳感器和轉換器的編號是否對號。當代大部分電磁流量計在制造廠實流校準后在傳感器*(或/和隨表附《使用說明書》,標明校準的儀表常數,并在所配套的轉換器內設定好。因此新安裝內儀表調試前首先要復核儀表常數,或者傳感器編號和轉換器編號是否配對。因為這類失配的事件經常發生,還需復核口徑、量程和計量單位等設定值。用模擬信號器)通常要按所用電磁流量計型號向制造廠訂購)檢查轉換器零點和量程。2、查管道充液狀況和含有氣泡 檢任流程圖第2項。本類故障主要是管網工程設計不良或相關設備不完善所引起的,可參閱第9頁第四節中"2、管道未充滿液體或液體小有含有氣泡"一節。 由于金屬管浮子流量計的測量管為機械結構.測最時對波動很敏感,經常會出現指針波動嚴重,甚至影響讀數的情況。除了在測量管中加裝氣阻尼器之外,還可以在指針組件中增加電磁阻尼器,使指針擺動的頻率、幅度大幅度降低,使指針指示穩定,刻度值讀取變得容易,讀取精度更高。 電磁阻尼器的工作原理。電磁阻尼器由磁鋼、連接件、金屬板等組裝后為一體。指針的配重為導電金屬鋁合金,根據電磁感應定律,配重在磁場中運動,切割磁力線.必然產生感應電動勢,從而在配重中產生渦電流;磁場對帶電導體必然產生作用力,而此作用力恰好起到阻礙配重在磁場中運動的作用,配重運動的速度越大,產生的反作用也越大,其效果類似于阻尼器,從而使電磁阻尼器起到降低指針擺動頻率、幅度的作用.達到穩定的效果。 與現有技術相比,通過增加電磁阻尼器裝置,可有效改善金屬管浮子流量計的使用效果,使指針的擺動頻率和幅度大幅度降低,指針穩定指示,刻度值的讀取變得容易,讀取精度提高,既提高了效率也保證了精度。電磁流量計未輸出流量信號故障問題,通常是因電纜或電源故障、管道內部沒有充滿流體介質、液體相反流動方向等因素所致。對于以上可能會引發故障問題因素,需對儀表的電源供電與電纜連接情況做好細致檢查,并對管道內部測量流體的介質流動方向正確與否、管道是否充滿等實施細致檢查。電磁流量計具體運行期間,需確保儀表內部所測定流體流動為正確方向,要和殼體上方箭頭方向相一致。流體介質并沒有充滿管道大部分是因傳感裝置安裝位置或者測量管網位置并未與設計安裝實施標準相吻合。如圖1所示,c、d位置處為傳感裝置最佳安置位置;細致檢查傳感裝置器件完整性、測量管道內壁期間,需注重對傳感裝置重點零部件、各個接線端完好性的檢查。儀表若未輸出流量信號,也會因轉換裝置故障問題所致,可及時將線路板替換好,做好轉換裝置故障排查工作。較低流量與儀器參數設定期間,小信號較高切除設定,流量一邊會有不顯示現象產生。對此,務必注重對此方面故障問題的檢查分析及有效排除,及時做好相關零部件更換處理,保證整個儀器可維持良好運行狀態。德國VSEAPE4-UV0S/X流量計中國1.正確地安裝 正確安裝渦街流量計傳感器是確保測量精確可靠的首要前提,若在安裝地點和方式選擇.上失誤輕者影響測量精度重者會影響傳感器的使用壽命甚至損壞傳感器。 ①保證適當的直管段 安裝傳感器時,一般要求上游直管段長度15-40DN下游段長度5DN,可根據上下游管道的情況適當調整以保證測量精度。傳感器也應避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器這樣時間一長后,由于傳感器的下垂容易使傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時必須在傳感器的上下游2D處分別設置管道支架等緊固裝置。 ②避免較強的振動 傳感器應避免安裝在振動較強的管道上,若不得已要安裝時,必須采用減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設置管道緊固裝置并加防震墊。在空壓機出口處振動較強不能安裝傳感器應安裝在儲氣罐之后。 ③根據測量流體選擇合適的安裝方式 在對高壓風測量時,可以選擇將渦街流量計傳感器安裝于水平管道或垂直管道.上但如果高壓風中水份含量較高,水平安裝時傳感器應安裝在管線的較高處,垂直安裝時氣體流向應由下向.上。無論水平或垂直安裝流體流向必須與傳感器表體.上的流向箭頭保持一致。④對外部環境的要求 傳感器避免安裝在溫度變化很大的場所和設備的熱輻射范圍內若必須安裝應有隔熱通風措施。在潮濕、含有腐蝕性氣體的環境中安裝時必須做好防潮及隔離措施。外因為電噪聲會干擾傳感器的正確測量,因此安裝位置要遠離大功率變壓器、電機等干擾設備。 2.正確設定參數 流量積算儀具有良好的全中文界面,以方便用戶操作。正確進行參數設定是保證計量精度的前提。測量介質選擇空氣,因為對高壓風的體積流量計量不需要壓力溫度補償,因此測量信號設置為工作狀態下的體積流量輸入信號選擇頻率瞬時流量的單位默認為m³/h不需要用戶設定。電磁流量計的特點 電磁流量計的原理決定了其具備如下特點:1.傳感器內既沒有葉輪,也沒有旋渦發生體和探頭,因而也就從根本.上避免了回收水中的雜物、泥沙等對葉輪的纏、卡及對旋渦發生體和探頭的包圍等因素造成的計量不準或計量停止的現象。2.測量不受被測液體的密度、粘度、溫度、壓力和導電率變化的影響,.所以特別適用于尾礦回收水這種泥沙濃度隨回收水t多少而變化的液體的測量。3.傳感器電極結構多樣化,可根據不同的應用條件選擇叮拆卸式、固定式和刮刀式電極,特別是刮刀式電極,可在不停被測介質的情況下對電極進行清理,應用起來非常方便.4.安裝方便,可水平、垂直或傾斜任意角度安裝,對下游直管段要求較低,且襯里和電極有多種材料可供選擇,所以有耐腐蝕和耐磨等特點。5.儀表采用了:態方波勵磁技術,先進的小信號處理技術和軟件技術,抗干擾性能強,精度穩定可靠。6.儀表不能測址氣體、油品、有機溶劑等不導電介質。電磁流量計應用與效果我們在安裝使用過程中,除了滿足常規的要求外,著重強調了如下幾點:1.選擇的安裝地點保證了電磁流量計在計量時傳感器內時刻注滿介質,且上游有5D,下游有2D以上的直管段,有足夠的安裝檢修空間;2.安裝流量計時做了面積約2m²的接地網,.接地網離地面要有足夠的深度,并在掩埋接地網時撒了部分工業用NaCI以確保傳感器接地電阻小于102;3.由于安裝地點離電機和配電盤較近,為防止電磁干擾,我們把整個一體式流量計用鐵箱全部罩住進行了屏蔽,并將屏蔽鐵箱單獨可靠接地(抄讀數字時打開鐵箱讀數);4.在使用過程中,每半年清理一次傳感器電極,以防止上面的污垢影響信號的輸出。流量計選型時應考慮很多因素,如儀表性能流體特性、安裝要求環境條件以及價格因素等。其中對計量對象即燃氣的確切了解非常重要,這往往需要選型設計人員和計量管理人員進行深入細致的調查。(1)流量計性能方面:精確度.重復性.線性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號傳輸特性.響應時間等;(2)流體特性方面:流體壓力、溫度、密度、粘度、潤滑性.化學性質磨蝕、腐蝕、結垢、臟污、氣體壓縮系數、等熵指數比熱容聲速、混相流、脈動流等;(3)安裝條件方面:管道布置方向、流動方向、流量計上下游直管段長度、管徑、維護空間、管道振動、接地、電源輔助設備(過濾、排污)等;(4)環境條件方面:環境溫度、濕度、安全性、電磁干擾、防爆等;(5)經濟因素方面:購置費、安裝費、維修費、校驗費.運行費(能耗)、使用期限、備品備件等。針對傳統電磁流量計用信號電纜的易受電磁干擾和內部產生較大噪音的性能缺陷,首先根據電磁流量計用信號電纜的特點及其運行環境要求設計了多種結構方案,而后綜合考慮電纜抗電磁干擾水平、內部噪音水平、工藝的實現難度和制造成本等因素對相關設計方案進行反復篩選,最終確定了新型低噪音電磁流量計用信號電纜的結構?! ≡撔滦碗娎|的結構如圖1所示。導體為單股退火鍍錫軟銅線,以提高導體的導電性和防腐蝕性。在導體外繞包一層薄F4(聚四氟Z烯)半導電帶,有利于降低導體和絕緣之間的摩擦起電噪音。絕緣采用材料較為純凈.介電常數較小具有一定彈性的聚丙烯絕緣級材料,并采用擠壓式擠出,減小絕緣層與導體的向隙。采用對絞組作為信號傳輸線,由于在兩根傳輸線上感應的電壓接近相等,減小了電壓差值,提高了信號傳輸穩定性;對絞組由兩種不同顏色絕緣線芯組成,相鄰線對對絞節距應不大于100mrmn。對絞分屏蔽紀(即對對絞組進行分屏蔽,每對對絞組外繞包兩層聚酯帶和--層厚0.04mm鋁塑復合帶繞包,內置-根7X0.26mm鍍錫銅絞線作引流線)有利于對不同對絞組之間信號中音的抑制和隔離。對絞分屏敞組同心式絞合成纜,在對絞分廉蔽組間]填充非吸濕性材料,以保證纜芯圓整。在成纜纜芯外繞包兩層聚酯帶,再采用鋁塑復合帶繞包,內置鍍錫銅線作引流線,以提高電纜電磁屏蔽能力??偲脸▽油鈹D包隔離層(隔離護套).隔離層采用絕緣級低密度聚乙烯材料。隔離層外采用鎧裝層,鎧裝材料為高導磁合金鋼帶.其為強磁材料,叮將外來的磁通大部分限制在鎧裝層的外表面上(僅布少部分能進.人被屏蔽的空間);鎧裝時對高導磁合金鋼帶采用縱包焊接,確保其形成.連續圓杜管;鎧裝層可提高電纜抗電您T擾水平以及對電纜進行加強,減少電纜振動引起的電動勢。外護奈采用監色軟PVC(聚氯乙烯)護層級電纜材料擠包,實現電纜防護?! ≡撔滦偷驮胍綦姶帕髁坑嬘眯盘栯娎|通過開發新的結構和選用新的材料具有了高抗電磁干擾能力和優異的低噪音性能,可實現信號的高分辨率、高精度和穩定傳輸:a.通過采用絕緣線芯對絞、對絞鋁箔分屏蔽、引流線設置、鋁箔總屏蔽、全封閉鋼合金鎧裝屏蔽等綜合設計,對內外部電場和磁場形成有效的屏蔽隔離,抑制了內部串音,降低了信號傳輸的波動性,大大提高了電纜的抗電磁干擾水平,提高了電纜傳輸信號的準確性和可靠性。在實際工程安裝中,電纜也不必穿金屬管敷設,可降低工程成本。b.采用鍍錫導體以及導體外設置F4半導電帶,有利于降低導體和絕緣之間的摩擦起電噪音,同時電纜整體設計結構緊湊,尤其是鋼合金鎧裝層的設計,使得電纜內部相對滑動少,一定程度上也減少了電纜內部摩擦起電噪音的產生,這樣可以將原始噪音降低2~3個數量級,極大地提高了傳輸信號的分辨率和精度,減小了電磁流量計的計量誤差,大大提高了電磁流量計的計量準確性、精確性和可靠性,完全可滿足微量精確計量場合的使用要求。根據流量計設計要實現的功能,智能金屬管浮子流量計的硬件系統實現方案如圖2.1所示:本系統主要分為三部分:信號采集模塊、信號處理模塊以及輸出和顯示模塊,下面將對這三個模塊進行簡要介紹。(1)信號采集模塊:此模塊用來實現信號采集功能,系統中核心要采集的是流量信號,除此之外,還需要采集溫度和壓力信號。這是因為當被測流體為蒸汽時,其密度隨溫度和壓力的變化而變化。為了準確計算出流體的流量,必須要考慮溫度和壓力變化對流體密度的影響。因此,設計中要實現流量、溫度以及壓力三種信號的采集。(2)信號處理模塊:信號處理模塊的基本功能是實現信號的放大、濾波以及A/D轉換。此外,系統中采用微控制器MSP430F149對采集信號進行計算、補償,線性化等智能化處理。(3)輸出及顯示模塊:設計中使用E2PR0M保存累積流量值以及儀表參數值,并將流量信號轉換為4?20mA工業標準電流信號輸出。同時,使用LCD實時顯示瞬時流量和累積流量,最后將金屬管浮子流量計測量結果通過CAN總線傳送給上位機顯示。電磁流量計傳感器兩電極、被測液體、放大器內阻構成一個閉合回路如下圖2.9,這相當與一個一匝的變壓器次級繞組,勵磁線圈相當與初級線圈,閉合回路相當與次級線圈。由于閉合回路不可能完全平行與磁場,總有部分磁力線穿過,這樣即使流速為零,也會產生感應電壓,這就是“變壓器效應"。根據楞次定律得到干擾電動勢:可見ew與勵磁頻率相關,與被測液體流量無關。干擾信號比電磁流量計流量信號相位要滯后90°,所以把干擾電動勢稱為正交干擾,由于正交干擾是磁感應強度B對時間t的微分,它又叫做微分干擾。德國VSEAPE4-UV0S/X流量計中國1、測量管、法蘭、浮子的材料選擇 針對酒精、乙醛流量測量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作測量管、法蘭、浮子;針對粗醋酸、冰醋酸的流量測量,由于其腐蝕性強,則測量管內部接觸被測介質的所有部位和浮子均要襯聚四氟乙烯材料,測量管、法蘭采用1Cr18NigTi材料。 2.金屬管浮子流量計和口徑的計算與選擇(針對液體流量測量) (1)當工藝專業提出液體體積流量Qva,我們用下式計算系數FV: 其中:ρs是所選擇浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被測量介質的密度(g/cm3)。(2)根據以上計算得到的系數FV,我們可以得到對于液體用水標校時的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根據生產廠家提供的流量表可選擇出QV(水)所對應的金屬管浮子流量計的口徑、浮子號。 (4)按此浮子號的量程值除以系數FV得出介質的流量范圍QN,刻度可在0.9QN至1.1QN選擇。 (5)舉例說明。原始技術數據見表1,計算結果及選擇見表2。 3.現場顯示及遠傳的選擇 現場顯示選用M7,指示實際狀態下流體的瞬時流量值/小時。 遠傳型式可選用Es-電遠傳輸出4~20mA,亦可選用EX-本安防爆遠傳輸出4~20mA。 4.顯示儀表選擇 選擇流量積算儀,它具有瞬時流量顯示和比例累積流量積算功能。 渦街流量計與流體密度無關,在測流量時,考慮氣體或蒸汽溫度、壓力變化對密度的影響,需不需要進行密度、溫度壓力補償,從以下幾個方面進行探討。(1)測量介質為液體,且流量以質量流量表示。由于測液體流量時,流量指示一般為質量或重量流量,漩渦流量計由漩渦頻率-流速-體流量X密度=質量流量,當指示值以質量流量表示時,刻度系數中包含密度的因素,所以密度變化對指示值有影響,必須進行密度修正。(2)測量介質為氣體,且以標準狀態下體積表.示。 氣體流量一般習慣均以標準狀態下體積表示,刻度為Nm³/h,但工作時由漩渦頻率→流速→工作狀態體積再折算成標準狀態下體積。作為一臺漩渦流量計,一旦折算系數確定了,那么流體只有處在一個工作壓力、溫度下流量指示值才準確,這個溫度就是設計溫度,這個壓力就是設計壓力。一旦工作條件偏離了設計值也會帶來誤差,所以必須考慮溫度、壓力補償,但不考慮密度補償。(3)測量介質為氣體,且以質量流量表示。 對漩渦流量計,由漩渦頻率→疏速→工作狀態體積流量→設計狀態體積流量→標準狀態體積流量,再乘以標準狀態下氣體的密度而得到質量流量。 顯然,以質量流量表示的漩渦流量計,必須進行氣體組成變化帶來的密度變化的修正,同時工況變化,又增加一個由工作狀態折算到設計狀態的折算系數。這個折算系數是動態的,也就是溫度、壓力補償問題。經過以上分析得出以下結論:(1)無論測氣體或液體,若渦街流量計流量以工作狀態體積流量表示時,沒有密度及溫度、壓力補償問題。(2)無論測氣體、蒸汽或液體流量,以質量流量表示時,液體一般溫度變化范圍大,流體密度變化均需進行密度修正,對氣體過熱蒸汽還需進行溫度、壓力補償。(3)以標準體積流量表示時,流量計必須進行溫度、壓力補償,無需進行氣體密度補償。超聲波流量計根據聲道布置形式可以分為單聲道超聲波流量計和多聲道超聲波流量計。單聲道超聲波流量計在測量管道上只安裝一對超聲波換能器,多聲道超聲波流量計則在測量管道上安裝多對超聲波換能器,包含多個獨立的超聲波傳播路徑。多聲道超聲波流量計對于流場的適應能力更強,可以提高流量計的測量精度;然而單聲道超聲波流量計在小管徑場合應用更為廣泛,而且通過反射鏡的應用單聲道超聲波流量計的聲道布置形式越來越復雜,測量精度也隨之提高。根據聲道的傳播方式,常用的單聲道超聲波流量計主要有Z型流量計,U型流量計,V型流量計,N型流量計和三角型流量計,不同傳播類型的單聲道超聲波流量計聲道示意圖如圖4-1所示,其中紅色虛線表示聲波傳播路徑?! 《嗦暤莱暡髁坑嫴捎脭抵捣e分的方法提高流量修正系數的精度,可以解決單聲道超聲波流量計測量不確定度誤差大的問題。多聲道超聲波流量計通常采用Gauss積分方法計算式(2-7)中各聲道位置ri/R和相應的權重系數wi。在相同采樣點數、節數自由的情況下,Gauss 型數值積分方法相對于辛普森公式和梯形公式等插值型積分方法計算精度更高。對于圓形測量管道的超聲波流量計中聲道位置和相應權重系數的計算一般采用Gauss-Jacobi積分方法。按照 Gauss-Jacobi 積分方法的零點確定各聲道高度,按積分方法中的權重系數計算聲道權重系數?! 嶋H中各聲道上速度分布與理想的代數多項式表示的流速分布差異很大,特別是無法體現管壁處流速為零的特性,導致流量的積分結果偏高,影響流量計的測量精度。為了使計算結果更加接近于圓形管道內液體充分發展的真實值,提出了采用最佳圓截面算法(OWICS)計算聲道位置ri/R和權重系數wi的方法,最佳圓截面算法其實是基于正交多項式的 Gauss 積分方法。Gauss-Jacobi和OWICS積分方法計算各聲道位置和權重系數如表4-1所示.1、精確度 一般說來,選用渦輪流量計主要是看中其高精確度。目前渦輪流量計的精確度大致為液體:國際市場為±0.15%R,±0.2%R,±0.5%R和±1%R,國內定型產品為±0.5%R和±1%R;氣體:國際市場為±0.5%R和±1%R,國內為±1%R和±1.5%R,以上精確度指范圍度為6:1或10:1。精確度除與本身產品質量有關外,還與使用條件密切相關?! ∪艨s小范圍度可提高精確度;特別是作為標準表法流量標準裝置的標準流量計,若定點使用,精確度可大為提高?! ×髁坑嬀_度愈高,對現場使用條件的變化就越敏感,要想保持其高精度,需要對儀表系數特別的處理。一種處理方法就是所謂儀表系數浮動處理法。即由現場以下條件實時進行處理:a)粘度受溫度的影響;b)密度受壓力、溫度的影響;c)傳感器信號冗余(一臺傳感器輸出二個信號,監視其比值;d)系數的長期穩定性(采取控制圖確定)等?! τ谫Q易儲運交接計量,常配備在線校驗裝置,以便定期進行校驗?! ∩a廠使用說明書列舉的儀表精確度為基本誤差,現場應估算附加誤差,現場誤差應為兩者的合成。2、流量范圍的選擇 渦輪流量計的流量范圍的選擇對其精確度及使用期限有較大的影響。一般在工作時最大流量相應的轉速不宜過高。使用狀況分連續工作和間歇工作兩種,連續工作是指每天工作時間超過8小時,間歇工作是每天工作時間少于8小時。對于連續工作最大流量應選在儀表上限流量的較低處,而間歇工作可選在較高處。一般連續工作是將實際最大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量,而間歇工作則乘以1.3?! ∪绻麅x表口徑與工藝管道通徑不一致時,則應以異徑管和等徑直管改裝管道?! τ诹魉倨偷墓に嚬艿?,最小流量成為選擇儀表口徑首先要考慮的問題,通常以實際最小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量,使其留有一定的裕量。若配有分段線性化功能的顯示儀,在傳感器流量下限值不能滿足實際最小流量時,應要求生產廠在實際最小流量及其附近進行流量校驗,將測得的儀表系數輸入顯示儀,這樣就能既降低儀表的流量下限值,還能保持測量的精確度。3、精確度等級 對于儀表精確度等級的要求要慎重,應該從經濟角度來考慮,例如大口徑輸油(輸氣)管線的貿易結算儀表,經濟上關系重大,在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過程控制用只需中等精度水平即可,切忌盲目追求高精度。本安型防爆傳感器適配安全柵型號及制造廠,核查防爆等級及批準文號等。若要顯示質量流量(或標準狀態下體積流量)要選配壓力、溫度傳感器或密度儀表。渦輪流量計顯示儀現已由以微處理器為基礎可與上位計算機進行通信的流量計計算機所包括,該儀表在儀表功能及使用范圍等都遠超過老式渦輪流量顯示儀。目前作為貿易計量的各類型流量計都趨向于配有直讀式顯示裝置。不但有總量計量的顯示,還可附加補償器(一臺功能齊全的流量計算機)輸出遠傳信號。4、對流體的要求 對流體的要求為潔凈(或基本潔凈)、單相或低粘度的,常用流體舉例如下:一般流體,包括水、空氣、氧氣、高壓氫氣、牛奶、咖啡等;石油化工類:汽油、輕油、噴氣燃料、輕柴油、石腦油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化氣、二氧化碳及天然氣;化學溶液類:氨水、甲醇、鹽水等;有機液體:酒精、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等;無機液:甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對于腐蝕性介質,使用材質選擇要注意,含雜質多及磨蝕性介質不推薦使用。5、對液體粘度的要求 液體渦輪流量計為粘度敏感的流量計,當液體粘度增大時,儀表系數的線性區變窄,下限流量增大,當粘度增加到一定數值時,甚至無線性區域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多?! τ谝后w,通常用水校驗傳感器,當精度為0.5級時,可在5×10-6mm2/s以下的液體而不必考慮粘度的影響。當流體粘度高于5×10-6mm2/s時,可用相當粘度的液體校驗而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施來補償粘度的影響。如縮小使用范圍度,提高流量下線值或儀表系數乘以雷諾數修正系數等?! ≌扯葘x表系數的影響與傳感器結構類型及參數口徑大小等有關。有幾種粘度對儀表系數影響的表示方法:儀表系數與雷諾數的關系,在幾種粘度下,儀表系數與輸出頻率的關系和儀表系數與輸出頻率除以運動年度的比值的關系等等。這些資料有的生產廠準備有,但并非所有的生產廠都有這些資料。6、對氣體密度的要求 氣體渦輪流量計主要考慮流體密度對儀表系數的影響,密度的影響主要在低流量區域,如圖14所示。密度的增大(即壓力增大)使特性曲線直線部分向下限流量區域拓展,傳感器的范圍度擴大,線性度改善。若氣體渦輪流量計在常壓的空氣中校驗使用時被測介質工作壓力不一樣,其下限流量由下式計算qvmin,qvamin-分別為壓力p和壓力pa(101.325kPa)下被測介質和空氣的體積流量下限值,m3/h;p,pa-分別為工作壓力(絕壓)和大氣壓(101.325kPa),kPa;d-被測介質的相對密度,無量綱。7、體積流量換算到質量流量 渦輪流量計測量的是實際體積流量,無論物料平衡或能源計量,介須測量介質流量(即標準狀態下的體積流量),這是應由下式進行換算 式中 qv,qvn-分別為工作狀態和標準狀態下的體積流量,m3/h;p,T,Z-分別為工作狀態下絕對壓力(Pa),熱力學溫度(K)和氣體壓縮系數;pn,Tn,Zn-分別為標準狀態下絕對壓力(Pa),熱力學溫度(K)和氣體壓縮系數;8、不宜選用渦輪流量計的場所含雜質多的流體,如循環冷卻水、河水、排污水、燃油等;流量急劇變化的場所,如鍋爐供水系統、有空氣錘的供氣系統等;測量液體時,管道壓力不高而流量又較大,儀表下游側壓力可能接近飽和蒸汽壓,有產生氣穴的危險,如液氨從高位槽靠位能自由流出,在排放口處就不宜安裝;電焊機、電動機、有觸點的繼電器等的附近,存在嚴重電磁干擾的場所;上下游直管段長度嚴重不足,如輪船的機艙內;鍋爐自動供水系統如頻繁地起泵和停泵,對葉輪造成沖擊,使傳感器很快損壞;有腐蝕性或磨蝕性介質選型時應慎重,宜與制造廠聯系咨詢。9、經濟性 選用渦輪流量計用于高精確度場合,其經濟因素應多方面考慮。儀表的購置費只是費用的一部分,還應考慮以下幾方面的開支:安裝用輔助設備費(如消氣器、過濾器等)或旁路支管包括閥門等;校驗費,為了保持高精度必須經常校驗,甚至在現場安裝一套在線校驗裝置,其費用相當可觀;維護費,渦輪流量計的易損件更換用,他是保持高性能必需的。流量計中有一款叫做氣體渦輪流量計,對于不常用到的用戶來說肯定很陌生。如果您使用過此款流量計時一定會給它本身的優點所吸引。那么針對那些對于氣體渦輪流量計認識不是很深的用戶今天我們就來介紹一下關于氣體渦輪流量計的組成還有它的工作原理更重要的還有它的儀表系數的計算方法介紹: 氣體渦輪流量計是一種速度式流量計,是近些年來迅速發展起來的新型儀表,這種流量計具有精度高、壓力損失小、量程比大等優點,可測量多種氣體或液體的瞬時流量和流體總量,并可輸出0-10mA?DC或4-20mA?DC信號,與調節儀表配套控制流量。氣體渦輪流量計的組成 氣體渦輪流量計主要由渦輪流量變送器和指示積算儀組成[1]。渦輪流量變送器把流量信號轉換成電信號,由指示積算儀顯示被測介質的體積流量和流體總量。氣體渦輪流量計的工作原理 流體流經傳感器殼體,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉動力矩,克服摩擦力矩和流體阻力矩之后葉片旋轉,在力矩平衡后轉速穩定,在一定條件下,轉速與流速成正比,由于葉片具有導磁性,它處于信號檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉的葉片切割磁力線,周期性地改變線圈地磁通量,從而使線圈兩端感應出電脈沖信號,此信號經過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續的矩形波,可遠傳至顯示儀表,顯示出流體的體積流量或總量。氣體渦輪流量計儀表系數的理論表達式 作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個:流體通過渦輪時對葉片產生的切向推動力矩M1;流體沿渦輪表面流動時產生的粘滯摩擦力矩M2;軸承的摩擦力矩M3;磁電轉換器對渦輪產生的電磁反作用阻力矩M4?! ∮纱丝山u輪的運動微分方程:(1)式中:J為渦輪的轉動慣量;ω為渦輪的旋轉角速度;τ為時間。當流量恒定時,渦輪達到勻速轉動,所以M1=M2+M3+M4。推動力矩可表示為:M1=a1qv2-a2ωqv (2)式中:a1、a2為與渦輪傳感器結構和流體密度有關的系數;qv為流量,L/s。由于氣體渦輪流量計在量程范圍內屬于紊流工作區,固以下計算只考慮紊流時的情況。反作用力矩中的M2,在紊流時可近似表示為:M2= a3qv2 (3)通常M3和M4相對于M2比較小,但為了提高計算精度,這里根據文獻[3]推導出了它們的表達式:M3=a4ω2/3 (4)M4=a5ω3 (5)分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經整理可得:qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)式中:a6、a7、a8為經整理后的綜合系數。熱式氣體質量流量計是流量計發展歷史的一次重大變革,使流量測量直接轉變為質量流量的測量.根據測量時熱式質量流量計所使用的流量測量元件的加工工藝的不同,常用的傳感器探頭可以分為:熱線熱式流量傳感器、熱敏電阻式傳感器、半導體集成電路式傳感器等. 熱式流量傳感器探頭對流體運動形態的影響較小,測量范圍大,響應性能也很好,但是,這種類型的傳感器探頭對機械強度要求較高、在傳感器材料選擇上受到較大的限制;同時,加熱溫度僅能達到400~500℃.此外,由于流體中的微小顆粒容易粘附到熱線上,抗污染腐蝕能力較差,易損壞使熱線的特性發生不穩定性變化,熱線一致性差,難以進行批量生產. 半導體式傳感器探頭是以單晶硅為基體,使用硅微機械加工而成的微橋結構.半導體式傳感器探頭多用于0~25mL/min 的小流量氣體的測量,在本課題中所需要測量的流量范圍較大,不能滿足使用要求.圖2-2是典型的半導體式傳感器探頭結構. 熱電阻式傳感器主要有兩個探頭:一個流量探頭(Rp),一個溫度探頭(Rtc).目前,市場上所使用的大部分熱式氣體質量流量計傳感器探頭主要是基準鉑電阻.工作的時候,兩個探頭以一定的機械結構固定于管道中,可以通過熱源探頭上電壓信號量或者加熱功率的改變來衡量流量的變化.工作中要求兩個傳感器探頭對流量的響應盡可能的快,且要保證散熱同步,傳感器探頭的靈敏度最高,這為傳感器探頭的設計增添了一定的難度. 如圖2-3鉑電阻的典型結構所示,鉑電阻在在管道內與流體進行熱交換的過程中,鉑電阻的表面和內部鉑絲之間存在熱阻,阻礙熱量的交換.因此,必須從鉑電阻元件的選擇和傳感器結構設計兩方面進行設計,盡量減小鉑電阻內部和表面的熱阻.如果熱阻較大,熱敏電阻表面和內部就會存在很高的溫度差高,出現流量探頭和溫度探頭已經達到恒定溫差的假象,會嚴重影響控制電路正常工作,使測量的結果與管道流量的實際狀況出現較大偏差,所以減小探頭的熱阻是設計熱電阻式傳感器的關鍵.
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