德國VSEAP1流量計原廠同時我們還經營:插入式熱式氣體質量流量計的信號發生模塊包括兩個傳感器探頭、溫度補償電橋和電壓調整電路三部分/如圖所示,本課題所設計的是插入式恒溫差質量流量計,采用熱消散效應,所以我們選擇鉑熱敏電阻Pt20和Pt1000分別作為流量計的流量探頭和溫度探頭,鉑熱敏電阻的阻值對溫度反應靈敏.與所處環境溫度基本呈線性關系,確保了我們對流量計精度的要求;同時,鉑熱敏電阻的溫度系數大,在測量范圍內,物理化學性能穩定,可以反復加熱冷卻,使用壽命長,完全可以用來做傳感器材料,保證流量計的穩定性要求;而且熱敏電阻的體積可以做到很小,減小插入式熱式氣體質量流量計對流體流動狀態的影響,保證流量測量值的真實有效。金屬管浮子流量計常見故障及處理方法1.指針抖動 輕微抖動,-般都是由于流體流動自然引起的,不影響正常使用,可以在儀表的設置中適當的加大阻尼參數。劇烈抖動,一般是介質波動,脈動引起,還有一種原因是安裝不正確,安裝工況不符合流量計的要求,超過流量計的可測量量程。2.指針不動 一般是浮子卡死,不能隨著流體流動而上下移動。我廠的多臺金屬管浮子流量計均出現過這種現象,通過拆檢,發現是浮子卡死引起的。進一步分析原因為,浮子的導向軸由于長年磨碎形成凹槽,導向軸轉動,與D形固定環卡住,導致浮子不能移動。我們的處理方法是將D形孔擴成圓形孔使得浮子能上下移動,使得儀表在不更換的情況下回復運行。還有-種原因是浮子.上的磁鋼吸附介質中的鐵磁性物質,8積月累,形成水垢狀結合體,導致浮子移動不靈活甚至不能移動。這種情況是加裝過濾裝置,及時清理,定期維護方能正常使用。3.流量計沒有顯示 可能是電源接觸不良或接線脫落,查看電源供應是否正常,接線是不是緊固,正負極是不是接反等。還有就是流量計內部電路損壞,顯示組件損壞,處理方法是更換電路板顯示部件等。4.實際流量與指示流量不一致 一般是浮子受介質腐蝕造成浮子的質量體積等發生變化,造成儀表系數與出廠標定的數值不一樣,所以顯示的流量與實際相測得的的流量存在誤差。還有就是錐管內直徑尺寸變化,與浮子變化一樣,都是改變了儀表的系數,與出廠標定的數值不一樣等。解決辦法是更換成耐腐材料,或者重新標定,或者換新的浮子。如果還不能解決,那只能更換流量計了。浮子、椎管附著水垢污臟等異物層,那么就要對內部進行清洗蒸汽吹掃,還要防止損傷椎管內表面和浮子,保持浮子原有光潔度。還有就是流體本身發生變化,與原來的密度相比發生變化,不能準確測的流量。那么使用時只能修改內部參數使得適應新流體的密度等特性。氣體、蒸汽、壓縮性流體溫度壓力變化,那么溫度壓力等運行條件變化對流量測量值影響頗為靈敏,按新條件作換算修正。流體脈沖,氣體壓力急劇變化,指示值波動,那么雖然浮子偶發跳動影響不大,但周期性振蕩,管道系統必須設置緩沖裝置,或者改用有阻尼的儀表。液體中混入氣泡,氣體中混入液滴,那么混入物改變密度等影響,做必要改進排除之。用于液體時儀表內部死角存留氣體,影響浮子部件浮力,那么對小流量儀表及運行在低流量時影響顯著,排除氣體。5.指針指示呆遲 浮子和導向軸間有微粒等異物或導向軸彎曲等原因卡住,解決方法是拆卸檢查,清洗,鏟除異物,校直導向軸等。導向軸彎曲的原因大多是閥門快速啟閉,浮子急劇升降沖擊所致。磁耦合浮子組件磁鐵四周附著鐵粉或顆粒,解決辦法是拆卸清洗使之運行自如,不卡頓。運行初期利用旁路管,充分沖洗管道。為防止長期使用時管道可能產生鐵銹,可在金屬管浮子流量計前裝設過濾器。指示部分連桿或者指針卡住,解決辦法是手動試磁鐵耦合連接的運動連桿,有卡頓阻尼部位調整之。檢查旋轉軸與軸承間是否有異物阻礙運動,解決辦法是清除義務或更換零件。磁耦合的磁鐵磁性下降,解決辦法是拆卸下儀表,用手.上下移動浮子,確認指示部分指針等平穩地跟隨移動;不跟隨或者跟隨不穩定則換新零件。渦街流量計由殼體、漩渦發生體和放大器組成.一種典型的結構如圖4所示,殼體內插入柱體,由其產生的渦街信號可用各種檢測方式檢出,經放大器放大后,輸出脈沖信號. 渦街流量計是一種無運動部件的流量計,按其原理分類屬于振蕩型流量計.同屬于這類流量計還有漩渦進動型流量計;振蕩射流型流量計.由于渦街流量計不含有運動部件及對流體沖刷敏感的部件,因而在使用過程中,可靠性高,使用壽命長,并具有一般節流式流量計的優點,精確度穩定,再現性好.在大批量生產和工藝穩定的條件下,可以采用“干校驗法”,即不必逐臺儀表進行實液標定,可根據結構尺寸直接確定儀表常數及儀表精度.渦街流量計是‘種數字式流量計,它輸出的脈沖信號的頻率與流量成線性關系,同時具有量程寬、重復性好.便于遠距離無精度損失的傳輸.此外儀表常數及精度不受介質的壓力、溫度、密度等變量的影響.一旦渦街流量計的結構確定.流體振蕩就服從的客觀規律,其振蕩頻率不能人為地改變,因而儀表常數及其變化規律是客觀的.德國VSEAP1流量計原廠渦輪流量計采用雙排液晶現場顯示,具有機構緊湊、讀數直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等明顯優點。廣泛用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質合金不起腐蝕作用,且無纖維、顆粒等雜質?! u輪流量計結構為防爆設計,可以顯示流量總量,瞬時流量和流量滿度百分比。電池采用長效鋰電池,單功能積算表電池使用壽命可達5年以上,多功能顯示表電池使用壽命也可達到12個月以上。渦輪流量計的特點: 1、準確度高,一般可達±1%R、±0.5%R,高精度型可達±0.2%R?!?、重復性好,短期重復性可達0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復性,如經常校準或在線校準可得到較高的準確度,在貿易結算中是優先選用的流量計?!?、輸出脈沖頻率信號,適于總量計量及與計算機連接,無零點漂移,抗干擾能力強?! ?、可獲得很高的頻率信號(3-4kHz),信號分辨力強?! ?、范圍度寬,中大口徑可達1:20,小口徑為1:10?! ?、結構緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大 7、適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表?! ?、可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便?! u輪流量計可以顯示的流量單位眾多,有立方米,加侖,升,標準立方米,標準升等,可以設定固定壓力、溫度參數對氣體進行補償,對壓力和溫度參數變化不大的場合,可使用該儀表進行固定補償積算。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。德國VSEAP1流量計原廠電磁流量計是一種用來測量導電介質體積流量的儀表。為了確保電磁流量計測量的準確性以及工作的穩定性,需要定期對其做一次全面檢查,接下來開流儀表來給大家說說檢查的具體內容。1.零點檢查 整機零點檢查的技術要求是:流量傳感器測量管充滿液體且無流動,通常轉換器單獨零點為負值,數值也很??;如果其絕對值大于滿量程的5%就需要先做檢查,待確認原因后再作調整。2.連接電纜檢查 該項檢查內容是檢查信號線與勵磁線各芯導通和絕緣電阻,檢查各屏蔽層接地是否完好。3.轉換器檢查 該項檢查內容是用通用儀表以及流量計型號相匹配的模擬信號器代替傳感器提供流量信號進行調零和校準。校準包括零點檢查和調整,設定值檢查,勵磁電流測量,電流/頻率輸出檢查等。4.電磁流量計傳感器檢查 測量勵磁線圈的電阻,測量電極接液電阻以評估電極表面受污穢和襯里附著層狀況;檢查各部位絕緣電阻以判斷零件劣化程度,以估算清洗附著層前后因流動面積變化引入的流量值變化。電磁流量計有著廣泛應用,但是電磁流量計在使用過程中有很多因素會影響電磁流量計的測量結果不準確。結合實踐經驗,本文將導致電磁流量計產生故障的原因概括為:管內液體未充滿、液體中含有固相、因材質與被測介質不匹配而引發的故障、因人為因素造成的故障等。1.管內液體未充滿 管內液體未充滿是導致電磁流量計產生誤差的重要原因。導致管內液體未充滿的原因有多種,比較常見的是背壓不足或流量傳感器安裝位置不良,同時,管內液體未充滿程度不同,其故障表現也有所不同,具體言之,若只有少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流,則故障現象表現為誤差增加,即流量測量值與實際值不符;若流動狀態呈現為氣泡流或塞狀流,除測量值與實際值不符外,還會因氣相瞬間遮蓋電表面而出現輸出晃動等。因此,多種誤差表現均指向管內液體未充滿,在實踐過程中,要正確辨別不同現象,理清其產生的實質原因。2.液體中含有固相 液體中含有固相,即:液體中含有粉狀、顆?;蚶w維等固體,液體中一旦含有固相便會導致多種故障產生:漿液噪聲;電極表面玷污;導電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里;襯里被磨損或被沉積物覆蓋,流通截面積縮小等。3.因材質與被測介質不匹配而引發的故障 因材質與被測介質不匹配而引發故障的電磁流量計與介質接觸的零部件有電與接地環,匹配失當除耐腐蝕問題外,主要是電表面效應。1.機械干擾 在旋進漩渦流量計的運行過程中,機械干擾的存在會影響計量結果的準確性,在實際的計量過程中,如果旋進漩渦流量計的使用過程中受到了劇烈的機械振動或者沖擊,其內部的電氣元件會出現受到影響,出現嚴重的振動與變形情況。在一些油田工程中,應用旋進漩渦流量計時,這種儀表多是安裝在室內的,這種使用環境使得其在具體的應用過程中,機械干擾的情況難以避免,甚至有時還存在著聲波干擾、地面振動干擾等現象,這一系列的干擾都將會影響計量結果的準確性。2.紫外線的傷害 由于旋進漩渦流量計多處于室外露天環境下,這種運行與使用環境就導致在實際的應用過程中,極易受到外部環境因素的影響,儀表的屏幕顯示難以正常進行,常常存在讀數不清晰、顯示不全的問題。3.感應探頭易損壞 旋進漩渦流量計的使用過程中,感應探頭是其中的主要元件,在實際的使用過程中,在一定的條件下,受到各種內外部因素的干擾,常常會出現感應探頭損壞的情況,比如,在大井節流器失效、開鏡過程中氣流量中雜質含量較高的情況下,探頭極易被損壞,引發計量異常。1.Modbus通訊協議概述 Modbus協議是應用于金屬管浮子流量計電子控制器上的一種通用協議。通過此協議,控制器相互之間控制器經由網絡(例如以太網)和其他設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準。有了它,不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡,進行集中監控,減少了人力成本,提高了生產效率。 Modbus協議采用主從工作方式,允許一臺主機和多臺從機通信,每臺從機地址由用戶設定,地址范圍為1~255。通信采用命令,應答方式,每一-種命:令幀都對應一-個應答幀。命令幀由主機發出,所有從機都將收到報文,但只有被尋址的從機才會響應命令,返回相應的應答幀。如果命令幀中尋址地址為0,則視為全局廣播,所有從機把它當一條命令執行,不返回應答幀。 2.Modbus網絡通訊傳輸模式 Modbus網絡通訊可以設置為兩種傳輸模式:ASCII模式或RTU(RenoteTeminalUnit)模式。筆者介紹的流量計采用的是RTU模式。RTU模式主要優點是:在同樣的波特率下可比ASCII方式傳送更多的數據。 RTU模式中字節的格式如下: 編碼系統:8位二進制,十六進制0-9,A-F。 數據位:1個起始位;8個數據位;奇/偶校驗時1個停止位,無奇偶校驗時2個停止位。 錯誤校驗區:循環冗余校驗(CRC)。 開始和終止都需要至少35個字符時間的停頓間隔。 3.Modbus功能碼 Modbus定義的功能代碼范圍為1~127,不同功能的設備往往只使用其中的一部分。在主機要求傳輸中,功能代碼告訴從機要執行一一個什么動作。在從機響應傳輸中,如果從機發送的功能代碼與主機發送的功能代碼相同,則表明從機已執行所要求的功能;如果不同則表明從機沒有執行所要求的功能,返回了一個錯誤信息。 金屬管浮子流量計設計在通訊過程中用03H(讀取內部寄存內容和10H(刷新多個寄存器內容)兩個功能。1.計量原理 流體通過渦輪流量計時,流速被轉換為渦輪的轉速,轉速再被轉換成與流量成正比的電信號,最后在計數器上進行顯示和累計。目前,絕大多數渦輪流量計都為一體化智能流量計,除上述機械計量部分外,還包括1臺體積計算儀,依據實測工況流量、取壓口實測壓力、測溫口實測溫度及內部設定的一些固定參數進行計算,將工況體積轉換為可貿易交接的天然氣體積,其原理如圖1所示。2換算原理2.1工作條件下的體積流量計算實用公式工作條件下的體積流量計算實用公式如式(1)所示:式(1)中,qf為工作條件下的體積流量,m3/s;f為輸出工作頻率,Hz,由頻率計采集;k為系數,m-³,可按流量計銘牌給定值。2.2標準參比條件下的體積流量換算實用公式標準參比條件下的體積流量換算實用公式如式(2)所示:式(2)中,qn為標準參比條件下的體積流量,m3/s;pf為工作條件下的絕對靜壓力,MPa;pn為標準參比條件下的絕對靜壓力,MPa;Tn為標準參比條件下的熱力學溫度,K;Tf為工作條件下的氣體絕對溫度,K;Zn為標準參比條件下的氣體壓縮因子;Zf為工作條件下的氣體壓縮因子?! 」ぷ鳁l件下的壓力和溫度的準確度取決于測量儀表。標準參比條件下的絕對靜壓力為101.325kPa,熱力學溫度為293.15K。輸出工作頻率由頻率計采集得到。在不考慮渦輪流量計測量誤差的基礎上,研究范圍可進一步縮小,可主要從天然氣組分對計量的影響和脈動流對計量的影響兩方面進行研究。金屬管浮子流量計常見故障及處理方法1.指針抖動 輕微抖動,-般都是由于流體流動自然引起的,不影響正常使用,可以在儀表的設置中適當的加大阻尼參數。劇烈抖動,一般是介質波動,脈動引起,還有一種原因是安裝不正確,安裝工況不符合流量計的要求,超過流量計的可測量量程。2.指針不動 一般是浮子卡死,不能隨著流體流動而上下移動。我廠的多臺金屬管浮子流量計均出現過這種現象,通過拆檢,發現是浮子卡死引起的。進一步分析原因為,浮子的導向軸由于長年磨碎形成凹槽,導向軸轉動,與D形固定環卡住,導致浮子不能移動。我們的處理方法是將D形孔擴成圓形孔使得浮子能上下移動,使得儀表在不更換的情況下回復運行。還有-種原因是浮子.上的磁鋼吸附介質中的鐵磁性物質,8積月累,形成水垢狀結合體,導致浮子移動不靈活甚至不能移動。這種情況是加裝過濾裝置,及時清理,定期維護方能正常使用。3.流量計沒有顯示 可能是電源接觸不良或接線脫落,查看電源供應是否正常,接線是不是緊固,正負極是不是接反等。還有就是流量計內部電路損壞,顯示組件損壞,處理方法是更換電路板顯示部件等。4.實際流量與指示流量不一致 一般是浮子受介質腐蝕造成浮子的質量體積等發生變化,造成儀表系數與出廠標定的數值不一樣,所以顯示的流量與實際相測得的的流量存在誤差。還有就是錐管內直徑尺寸變化,與浮子變化一樣,都是改變了儀表的系數,與出廠標定的數值不一樣等。解決辦法是更換成耐腐材料,或者重新標定,或者換新的浮子。如果還不能解決,那只能更換流量計了。浮子、椎管附著水垢污臟等異物層,那么就要對內部進行清洗蒸汽吹掃,還要防止損傷椎管內表面和浮子,保持浮子原有光潔度。還有就是流體本身發生變化,與原來的密度相比發生變化,不能準確測的流量。那么使用時只能修改內部參數使得適應新流體的密度等特性。氣體、蒸汽、壓縮性流體溫度壓力變化,那么溫度壓力等運行條件變化對流量測量值影響頗為靈敏,按新條件作換算修正。流體脈沖,氣體壓力急劇變化,指示值波動,那么雖然浮子偶發跳動影響不大,但周期性振蕩,管道系統必須設置緩沖裝置,或者改用有阻尼的儀表。液體中混入氣泡,氣體中混入液滴,那么混入物改變密度等影響,做必要改進排除之。用于液體時儀表內部死角存留氣體,影響浮子部件浮力,那么對小流量儀表及運行在低流量時影響顯著,排除氣體。5.指針指示呆遲 浮子和導向軸間有微粒等異物或導向軸彎曲等原因卡住,解決方法是拆卸檢查,清洗,鏟除異物,校直導向軸等。導向軸彎曲的原因大多是閥門快速啟閉,浮子急劇升降沖擊所致。磁耦合浮子組件磁鐵四周附著鐵粉或顆粒,解決辦法是拆卸清洗使之運行自如,不卡頓。運行初期利用旁路管,充分沖洗管道。為防止長期使用時管道可能產生鐵銹,可在金屬管浮子流量計前裝設過濾器。指示部分連桿或者指針卡住,解決辦法是手動試磁鐵耦合連接的運動連桿,有卡頓阻尼部位調整之。檢查旋轉軸與軸承間是否有異物阻礙運動,解決辦法是清除義務或更換零件。磁耦合的磁鐵磁性下降,解決辦法是拆卸下儀表,用手.上下移動浮子,確認指示部分指針等平穩地跟隨移動;不跟隨或者跟隨不穩定則換新零件。
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