德國VSEAHM01-2S G1/8N流量計原廠同時我們還經營：流量計工況與標況(立方與標方)如何換算 m3/h電磁流量計施工安裝注意事項1)滿管要求： 測量液體時為保證測量精確,電磁流量計的管道必須充滿液體.流體應該向上流動,當流體向下流動時,下流段的管道高于流量計.2)避免產生氣泡： 若為二相流(含氣體和液體),則會影響測量精度.要使流體中不含氣泡,閥門應該安裝在流量計下游.3)電磁流量計不能測量混相流體、分層流體、有氣泡的流體,否則測量無法精準.該項目為被測介質為上游企業污水,不存在這個問題.4)電磁流量計對直管段長度有明確要求(D為流量計內徑).對于90°彎頭、T行三通、異徑管、全開閥門等流體阻力件,離電磁流量計的電極中軸線至少5D直管段；對于不同開度閥門(比如調節閥),則上游側直管段長度需要10D；一般傳感器下游的直管段只需要3D即可.5)電磁流量計測量不同介質的混合液體時,混合點與流量計的距離至少要大于30D.6)電磁流量計安裝可以水平、垂直和傾斜安裝在管道上,測量流體方向與流量計上標識方向一致.水平安裝時,電磁流量計的電極必須水平,法蘭面與工藝管道軸線相垂直,垂直度允許偏差1°.7)電磁流量計安裝時應該避免負壓的產生,因此電磁流量計傳感器的測量管道必須充滿液體,必須有一定的背壓.電磁流量計不應該安裝在泵的進口,而應該安裝在泵的出口后面.8)電磁流量計如果必須傾斜安裝時,必須安裝在流體上升管道,在開口排放的管道安裝時,必須安裝在管道的較低處.如圖：1-入口 2-溢流口 3-入口 4–清洗口 5-流量計 6-短管 7-出口 8-排污口 9-排污閥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。在實際應用時，對于孔板流量計如果使用不當,會造成很大的測量誤差，有時可達到20%左右。在流量計的使用中，如何減少其測量誤差，必須考慮流量的測量原理和結構形式，注意使用條件和測量對象的物理性質是否與所選用的流量計性能相適應。下面就其測量誤差進行分析:1.流量計算方程描述流體是充滿圓管的、充分發展的定常流。若流動狀態真實性無法確定,如果仍按照原有的儀表常數推算流量，將與實際流量存在誤差。2.天然氣以甲烷為主加上乙烷和其他少量的輕烴，真實相對密度小于或等于0.75。由于被測介質實際特性的不確定因素，以及實際物性變化影響儀表正常工作等對流量測量的不確定度產生影響。3.孔板的結構設計、加工、裝配、安裝、檢驗和使用必須符合標準規定的全部技術要求。由于各個裝置自身及環境條件因素引起的不確定因素。3.1.孔板安裝不正確 管道水平安裝，如果孔板開孔中心與管道中心線不同心;如果在安裝過程中存在引壓管堵塞及墊片等凸出物，則會造成孔板前后壓差測量不準確，從而造成測量誤差。3.2.孔板入口邊緣被磨損 在使用中，由于流體的磨蝕作用，使孔板的入口邊緣變鈍，被磨成圓形入口邊緣。結果是在相同的流量下，孔口收縮系數變大，造成差壓發生變化，造成測量誤差。3.3.孔板表面的結垢 長期使用時，孔板流量計表面結垢，使孔板的流通面積變小，從而造成差壓增大，使流量計測量值大于實際值，影響計量精度。4.差壓變送器零點漂移和量程設置不當 由于時間較長，變送器的零點會發生漂移，這時差壓變送器的輸人和輸出信號發生變化。若不及時調整，會造成實測流量值偏低或偏高。計量管路流量量程變化是實際使用中經常遇到的情況, 特別是直接對沒有儲氣設備用戶供氣的計量更是如此。我國天然氣、煤氣的大部分消耗是供給城市作民用燃氣的,一般日負荷的變化都比較大,流量的量程變化也就較大。常用孔板流量計的量程比一般為3:1,對于大量程比的場合,一般采用以下三種方法解決。(1)將大流量分段多路并聯組合進行測量.在流量量程變化較大的場合,往往采用不同管徑的計算管道并聯組合,通過計量管路的組合切換來適應流量的變化;這是目前較為常用的方法。(2)更換孔板片改變值進行測量.在不改變標準孔板節流裝置和差壓計的情況下,通過更換不同開孔直徑的孔板,改變孔徑比的方法來實現流量測量。適用于較長時間的季節性流量較大幅度改變或供氣量的突然變化致使差壓計超出規定使用范圍的情況。(3)用一臺孔板流量計并聯不同量程差壓計進行測量.采用同一臺孔板流量計的一次裝置,并聯兩臺或兩臺以上不同量程的差壓計進行切換測量。智能電磁流量計離不開良好的顯示界面。我們采用128*64的圖形點陣液晶顯示模塊來顯示累積流量、瞬時流量等數據信息。液晶顯示模塊(LCM)，是將液晶顯示器件、驅動及控制電路、以及溫度補償、驅動電源、背光等輔助電路組合在一起的一種相對獨立的顯示器件和設備。通常液晶顯示器件本身引線眾多，而且要將這些引線與驅動、控制等電路連接才能用于顯示信息，因此生產廠家在制造液晶顯示器件的同時，也將與之對應的驅動、控制等電路做成PCB板，然后用壓框和導帶或導電橡膠將液晶顯示器件固定在PCB板上，從而組合形成液晶顯示模塊。圖3.10是我們采用的MSC．G12864DYSY-1W型液晶模塊的外部尺寸圖?！ D3.11MSC．G12864DYSY-1W型液晶模塊的結構圖，由圖中可以看出電磁流量計液晶模塊集成了兩個KS0108B顯示驅動控制器和一個KS0107B顯示驅動器，兩個KS0108B分別控制左右兩個半屏(64x64)像素點的顯示，KS0107B作為64行的行驅動控制。環形孔板流量計適用于各種流體(氣體,蒸汽,液體)介質,它除了具有標準孔板的結構簡單,牢固,安裝使用方便等特點以外,還具有以下優點：1.更適合測量飽和蒸汽,過熱蒸汽以及煤氣,冷卻水等臟污流體.2.更容易適應高溫,高壓流體的流量測量.3.比圓缺孔板,偏心孔板工作更可靠,測量更精確.4.以較低的成本制成耐腐蝕型,測量腐蝕性流體的流量.5.由于本產品外部形狀簡單,容易制成夾套保濕型在夾套內通蒸汽,可以防止被測流體(如重油,渣油等)在測量管段內凝結或粘附;通以冷卻液,可防止易汽化的液體在流經測流板時形成汽液兩相流.6.采用均壓環結構,減少了測量誤差來源引至差壓變送器的是在測流板上,下游處取壓管橫截面的靜壓平均值,減弱了上游局部阻力形成的速度分布畸變對精度的影響，實際精度更接近基本精度.7.要求較低的前后直管段8.采用一體型結構形式,減少管線敷設.9.采用帶遠傳膜盒的差壓變送器,可以測量諸如煤粉,渣油等臟污液體的流量.工作原理:環形孔板流量計和普通的標準孔板一樣,依據的基本原理是流體連續性方程和伯努利方程. 把環形孔板安裝在圓管中,當液體流經節流裝置時,其上,下游側之間就會產生壓力差.連接方式:法蘭連接和焊接連接.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。應用中存在的問題有: 1)氣體渦輪流量計要求被測介質清潔。人工煤氣如凈化不好，存有煤焦油和萘等,會嚴重影響計量的精度。致使此表在冬季只運行半個月就出現故障而不記數,拆開以后，發現軸承彈簧圈嚴重腐蝕。 (2)斷電造成氣量丟失。 解決問題的對策: 1）合理地制定保養計劃:根據腐蝕情沉而定，冬季半個月,其他季節可稍長一些(1~2個月)。另外,傳感器在工作中,葉輪的速度很高,即使在潤滑良好時,仍有磨損產生,在使用一段時間后,應換軸承并重新標定。2)加裝油過濾器(見圖1)。其工作原理:當氣體進入罐體后經擋板進入凈化用油中，人工煤氣中的煤焦油灰塵萘硫化物等雜質溶于油中，從油中返上的氣體經不銹鋼過濾器后進入流量計。加裝油過濾器后計量表不但運行穩定，而且保持精度。1997年在裝有渦輪流量計的600余戶的調壓站,安裝一臺油過濾器2臺德萊塞表,經過近5個月的對比實驗,效果良好，儀表運行穩定，沒有發生過任何 故障。該表與德萊塞表進行對比,總誤差在1%內,能夠滿足調壓站的要求。 3)對巡視人員加強計量知識的培訓,對每天的數據進行運行分析。 4)氣體渦輪流量計中的鋰電池一般可連續使用一年,但要保證計量表穩定運行,不能等到電池沒電再換。德國VSEAHM01-2S G1/8N流量計原廠為了適應儀表網絡化的發展方向,在系統設計時我們要根據實際需要為電磁流量計配備合適的通信接口.在當今單片機系統的通信中,RS232和RS485標準總線應用最為廣泛,技術也最為成熟.RS232用來連接兩臺計算機(微處理器)之間的串口通信,當我們需要一個更長的距離或者比RS232更快的速度下進行傳輸的時候,RS485就是一個很好的解決辦法.另外,RS485連接不限于僅僅連接兩臺設備.根據距離,比特率和接口芯片,我們可以用單一導線連接最多256個節點.為了使電磁流量計的應用范圍更加廣泛,我們選用RS485標準總線來實現儀表和外部系統的通信. RS485是雙向、半雙工通信協議,允許多個驅動器和接收器掛接在總線上,其中每個驅動器都能夠脫離總線.該規范滿足所有RS422的要求,而且比RS422穩定性更強.具有更高的接收器輸入阻抗和更寬的共模范圍(-7V至+12V). 接收器輸入靈敏度為士200mV,這就意味著若要識別符號或間隔狀態,接收端電壓必須高于+200mV或低于-200mV.最小接收器輸入阻抗為12k,驅動器輸出電壓為±1.5V(最小值)、+5V(最大值). 驅動器能夠驅動32個單位負載,即允許總線上并聯32個12k的接收器.對于輸入阻抗更高的接收器,一條總線上允許連接的單位負載數也較高.RS485接收器可隨意組合,連接至同一總線,但要保證這些電路的實際并聯阻抗不高于32個單位負載(375). 采用典型的24AWG雙絞線時,驅動器負載阻抗的最大值為54,即32個單位負載并聯2個120終端匹配電阻.RS485已經成為POS、工業以及電信應用中的最佳選擇.較寬的共模范圍可實現長電纜、嘈雜環境(如工廠車間)下的數據傳輸.更高的接收器輸入阻抗還允許總線上掛接更多器件. 因RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口.因為RS485接口組成的半雙工網絡一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸.RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB.9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB.9(針). 通信接口電路如圖3.13所示,我們選用MAX485作為系統的通信接口芯片.MAX485是MAXIM公司推出的支持RS485協議的低功耗收發器,它的驅動器擺率不受限制,可以實現最高2.5Mbps的傳輸速率.它是用于RS．485通信的半雙工低功率收發器件,包含一個驅動器和一個接收器,具有輸入接收器和輸出驅動器使能管腳.使用一個半雙工連接的難點就是控制每個驅動器在什么時候被啟用,或者處于激活狀態.當一個驅動器在傳輸的時候,必須直到它完成傳輸都保持被啟用狀態,然后在一個應答節點開始響應之前切換到禁用狀態.MAX485的控制端RE和DE短接,這樣用一個信號可以控制兩種狀態：接收和發送.RE和DE為“l”時,發送端接通,數據經DI腳后,變成傳送的信號送到傳輸線.RE和DE為“0”時傳輸線上的信號經MAX485,當處于發送狀態時,數據信號經發送端DI,在輸出端A和B上交替出現高電平：當處于接收狀態時,A和B上交替的高電平信號經MAX485轉換成高低電平信號經RO輸出.在電磁流量計傳輸過程中,交替的高電平保證通信傳輸回路中始終有電流,能實現可靠通信. 考慮到容積式流量測量裝置結構較復雜,安裝維護和校準不方便,有必要在滿足精度和抗震.性能要求的前提下,采用安裝和維護方便的其他形式流量測量儀表。熱式氣體質量流量計已在氣體流量測量領域獲得了成功的應用,具有無可動部件、壓損小及量程比寬等特點,例如在核電廠的通風系統中,已成功地替代皮托管成為重要的測量方式。但在液位流量測量領域,熱式質量流量計的應用仍具有局限性。 由式(2)可知,熱絲的熱散失率與流體的熱導率、比熱容、流速和密度有關。相對于通風系統中的空氣來說,水是-種具有較大比熱容、較大密度和熱導率的介質。在相同的流速下,水帶走的熱量遠大于空氣,對于以恒定功率加熱熱端鉑電阻的恒功率型熱式質量流量計,為了適應水流量的測量,加熱電路會采用比較高的加熱功率為熱端鉑電阻進行加熱;對于恒溫差型的熱式質量流量計,為了維持兩個鉑電阻之間恒定的溫差,加熱電路同樣會處于比較高的加熱功率狀態下,且加熱功率將隨水流量的增大而增大。因而,無論是恒功率型還是恒溫差型,加熱功率的提高會對流量計的安全性和壽命有很大的影響,也使其應用環境造成一定的局限性。而恒比率式流量計由于通過調節施加在熱端熱電阻上的加熱電流,使熱端熱電阻的阻值與冷端熱電阻的阻值成一恒定比率,因而同恒溫差式流量計相比,在測量相同流速流體的情況下,恒比率式流量計熱端鉑電阻的加熱電流要小于恒溫差式,因而其加熱功率不會過高而產生儀表安全性和使用壽命方面的不利影響。對于主泵第三級密封泄漏流這種微小流量的測量,相對于恒功率式和恒溫差式,恒比率式熱式質量流量計具有更好的應用價值，然而對于較大液體流量的測量則并不適用。恒比率式流量計的熱端鉑電阻加熱電流Ih與介質質量流量m的關系為: 式中Ap-一流體流經管道的截面積; As一傳感器參與熱交換部分的表面積; C1、C2一通過校準確定的常數; d一熱電阻傳感器直徑; k一流體熱導率; Ls一傳感器損耗能量的因數; n一校準過程中通過回歸確定的指數; Pr一流體的普朗特數; Rc一冷端鉑電阻阻值; Rco一冷端鉑電阻在0℃時的阻值; RH一熱端鉑電阻阻值; RH0一熱端鉑電阻在0C時的阻值;, r一恒比率參數(自加熱系數),r= a一鉑電阻的參數。 1.基本性能 熱式質量流量計作為一種直接測量質量流量的智能型流量儀表,具有結構簡單、體積小、數字化程度高及安裝方便等優點。熱式質量流量計的.測量精度一般約為±1%,重復性為±0.2%;量程比寬可達100:1,最高可達1000:1;在-40~60℃的環境溫度下可正常工作;可耐受3MPa或更高的管道壓力;允許介質工作溫度-70~400℃;允許被測液體的流速為0~4m/s;支持HART協議。另外，具有壓損小、直管段要求低和允許動態修正的特點，其響應時間較長,未采用特殊設計時可達幾秒。熱式質量流量計具有一體式和分體式兩種.結構，在累積輻照劑量較大區域，可采用分體式流量計進行測量，信號處理部分布置于累積輻照劑量較小區域。 主泵第三級密封泄漏流正常工況下在5L/h左右,達到50L/h時報警,不用于過程控制。在電廠正常運行工況下，測點所在區域的環境溫度約為50℃以下,工作壓力小于0.6MPa,工作溫度小于100℃，要求測量范圍的量程比約為30:1,屬于非1E級測點。因此,就測量要求而言，熱式質量流量計適用于主泵第三級密封泄漏流量的測量。 2.抗震性能 由于主泵第三級密封泄漏流測點位于安全殼內,周圍存在1E級儀表和核級管道,盡管測點本身不需要在設計基準事件工況下執行功能,但不應對其他需要執行功能的設備或儀表造成損害，因而用于該測點的儀表應滿足抗震要求，在SSE地震載荷下,滿足結構完整性的要求,避免放射性物質經儀表破口向環境釋放以及對周圍1E級儀表和核級設備產生潛在危害。 熱式質量流量計結構簡單,除進行抗震試驗外,抗震分析亦可用于分析其抗震性能。在抗震分析中,需要重點對薄弱部位進行應力分析,通常包括傳感器與管道相交的節點處、螺紋連接處及法蘭連接處等位置。 對某一型號熱式氣體質量流量計進行抗震分析,取三向峰值加速度為6g。通過應力分析表明,流量計的第一-階自振頻率大于33Hz,在地震載荷作用下,薄弱部位的計算應力值均小于規定的應力限值,從而認為其在SSE地震載荷下,結構完整性可以得到保證。 3.耐輻照性能 因主泵第三級密封泄漏流測點位于安全殼內,在電廠正常運行工況下,探頭所處的環境具有一定的電離輻射存在。因而,用于該測點的儀表應能經受--定的累積輻照劑量而測量結果仍在要求的測量精度范圍內。目前,對于儀表的耐輻照性能，主要采用試驗法進行驗證。 對某一型號分體式熱式質量流量計探頭進行耐輻照試驗,輻射源采用鈷-60,試驗時間持續40h以上，累積輻照劑量約2x104Gy,輻照后進行功能試驗,流量計的輸出維持在測量精度范圍內，表明該型流量計可以經受若干年的累積輻照劑量而不損壞。 4.安裝 為便于安裝和維護，流量計可采用法蘭-法蘭連接的形式。在一般情況下,為了滿足測量精度,熱式質量流量計對于前后直管段的要求較高,部分型號的流量計要求的直管段長度可達到前15D、后5D以上。但由于流量計允許動態修正，經過標定和修正后,可降低熱式質量流量計的前后直管段要求。對于主泵第三級密封泄漏流的測量，熱式質量流量計可滿足安裝和維護要求。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VSEAHM01-2S G1/8N流量計原廠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.
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