德國VSEAR100流量計中國分公司同時我們還經營：對于"徑向"型單聲道超聲波流量計，流量修正系數K定義為沿超聲流量計信號傳播聲道上的線平均流速Lv與管道截面平均流速Sv的比值。由式(2-13)和式(2-14)可以得到層流狀態下的流量修正系數K為由式(2-17)和式(2-18)可以得到湍流狀態下的流量修正系數K為根據表1可以得到不同雷諾數下湍流流態的流量修正系數 K，而在實際工程應用中，當管道內流體雷諾數Re＜105時，湍流狀態流量修正系數K為當管道內流體雷諾數Re＞105時，湍流狀態流量修正系數K為　　上述對于流量修正系數的分析是基于流量計處于理想的安裝條件下，即安裝處管道內流體充分發展。實際流量修正系數不僅與雷諾數有關，還與管道的安裝狀況、流量計上下游管段長度等因素有關。通常情況下管道內實際流態分布與理想流態分布有偏差，對超聲波流量計的測量精度產生影響，因此在管道布置和流量計安裝時，一般要求上游直管段大于10倍管道內徑，下游直管段要大于5倍管道內徑。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.導電性和非導磁性  通過電磁流量計的工作原理可知電極上要產生感應電動勢,首先電極必須是導體,因此電極必須具有非常好的導電性能。另外,電極處于工作磁場中,為防止磁力線在電極上集中,電極材料必須是非導磁的。2.耐腐蝕性  在電磁流量計工作的過程中,電磁傳感器部分只有電極與被測介質相接觸,因此電極材料的耐腐蝕性能是選擇電極材料的重要因素。  電極的耐腐蝕性能對測試性能的影響主要分為兩個方面。(1)電極受被測介質的腐蝕或磨損,會改變兩電極間的距離L。對式的L求偏導,可以得到測量誤差(2)電極在被腐蝕的過程中,電極上會出現相當大的直流漂移電壓,使測量輸出產生大幅度的波動,影響到測試的讀數。3.電極的表面效應  電極的表面效應分為表面化學反應、電化學和極化現象,以及電極的觸媒作用三個方面。(1)表面化學反應。電極表面與被測介質接觸后,為了抗拒被測介質的腐蝕,往往會形成一層薄的鈍化膜或氧化層。它們可能會提高電極表面的耐腐蝕性能,但也有可能增加表面接觸電阻,導致儀器不能正常工作。(2)電化學和極化現象。由于目前普遍采用低頻矩形波勵磁,雖然能減弱極化電勢的影響,但并不能完全消除極化電勢干擾的影響。極化電勢與液體介質性質以及電極材料性質有關。電化學現象容易在測量過程中產生漿液噪聲和流動噪聲,引起儀表輸出出現波動現象。為了避免或減小這個現象，可選配與被測液體電化學和極化電勢作用小的材料以及低噪聲電極。(3)觸媒作用。被測介質在電極的觸媒作用下產生化學反應而影響測量。4.電極的表面光沽度  電磁流量計電極接觸被測介質的表面對于粗糙度要求非常高,一般都應該拋光處理。主要原因有三個方面:表面光滑的金屬在電解質中抗腐蝕性能較強;表面粗糙的金屬,其產生的抗拒極化的氧化保護膜厚度不均勻,容易被顆粒狀、纖維狀等流體中的雜質劃破，造成變動的直流電位,影響測量的穩定性;表面粗糙的電極容易在測試過程中被被測介質中的雜質污染,表面容易被雜質附著結垢，影響測試效果。1、電磁流量計傳感器外殼未接地出現的誤差。一般情況下，傳感器都是在金屬管道上進行安裝，并且金屬管道都是在地下，很多人因此認為對于儀表的外殼就不需要再做接地處理了。但是，這么操作卻是忽略了兩個重要問題:一方面是金屬管道都做了防腐蝕處理，金屬管道與地不能大面積接觸;二是傳感器一般都由膠皮墊連接著法蘭而與金屬管道分隔開，所以造成了傳感器的接地電阻大大增加，影響了流量計的測量結果，進而形成了誤差。另外，由于電動勢檢測一般均為幾毫伏左右，這也容易造成雜散電流對檢測結果的影響。 2、干擾環境下的輸出信號誤差分析。對于一般的電磁流量計來說，傳感器即電極與轉換器之間的連接電纜應做到盡可能短。因為傳送信號的電纜過長，電纜本身的分布電容造成的負載效應就會引起較大的測量誤差，同時也對信號受到干擾的幾率大大增加。在測量時，還要注意到走線方面，務必做到信號線與電源線分開走線，這樣就能防止產生“寄生電容”的干擾。目前很多場合已經用上了數字輸出儀表，以求獲得最為準確的測量數據。 3、強電、強磁環境下的誤差分析。流量計工作環境方面，要注意盡可能地與強電、強磁等設備的距離遠一些。由于電磁流量計在接地后，其周邊的附近如果也有一些其他的強電、強磁等設備也在接地，會造成流量計產生接地壓降，使電磁流量計接地電位變化，進而對測量結果形成誤差。另外，流量計如果是在非常強的磁場下工作，比如變壓器等強電磁設備附近使用，周邊磁場環境的強度超過電磁流量計電磁兼容的幅度時，會對測量結果的準確性造成很大的影響。1.只要滿足流量計的使用條件(包括.流體的流動特性.介質特性.操作過程及流量范圍)與檢定時相一致，便會得到與流量計檢定精度等量的使用精度。這就要求流量計的使用與檢定的流體的流動特性(流量計進口的速度分布)相同;流體的物理性質(密度等)也相同;檢定過程相同，并且在流量計的檢定流量范圍內使用儀表常數，那么在對介質密度壓力修正后。其使用精度便等同于其檢定精度。2.若流量計的使用與檢定條件滿足上述相同性原則，并且流量計在檢定流量范圍內定點使用時(使用其檢定流量下的儀表系數的平均值).則流量計的使用精度將會大大優于其檢定精度。3.若流量計在檢定該范圍內實際使用時，可用特性方程。即依據檢定中得到的各個流量下的平均儀表系數與流量Q的對應關系,借助最小二乘法原理，直線擬合得到K1=aq+b,用擬合后的K1代替儀表常數k,也可提高流量計的使用精度。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VSEAR100流量計中國分公司電磁流量計等節點設備和站內PC機間的通信采用異步串行通訊控制規程,并采用地址位喚醒握手協議.因此在協議中規定了傳地址和傳數據兩種不同的幀格式,如圖4.4所示.地址幀和數據幀都有11位,其中第l位和最后l位相同,分別為起始位和停止位,緊接起始位的是8位數據位,第9位為標志位,用來區分所發送／接受的幀信息是地址幀還是數據幀.第9位為1時,表示PC機發送/接受的是“地址幀"：第9位為0時,表示主機發送/接受的是"數據幀".命令幀與校驗和的發送格式與數據幀相同,因此可由數據幀演化得到.1.施工工藝的影響與處理按照循環灌漿的原理,返回漿液要流回攪拌桶,采用2臺電磁流量計分別計量進返漿管道中漿液的流量。然而.有些用戶去掉返漿管上的電磁流量計,返漿管通過一個三通直接接在電磁流量計下游的進漿管上,返回漿液不返回攪拌桶,采用一臺電磁流量計測量灌漿量,其結果在巖層吸漿量很小和灌漿結束階段,漿液流過電磁流量計F的流速很小,遠低于電磁流量計的流速下限,信噪比S/N很小,測量誤差高達50%,無法精確計量。2.測量管道內附漿量的影響與處理　　每次灌漿結束后,要及時清除電磁流量計測量管內的殘余漿液，否則水泥漿液易在測量管道內產生不同程度的膠結,甚至堵塞電磁流量計測量管和相接的灌漿管道。電磁流量計測量管內的附著層會引起附加相對誤差△Ɛ,實踐證明其引起的誤差是很大的,假定其厚度相同△ε由式(5)計算:　　水泥顆粒的σɷ和水泥漿液σf相差很大,因為附著水泥層電導率極低,當附著物有一-定厚度時△Ɛ會比較大。3.介質中氣泡的影響與處理　　因工藝或介質本身的原因,所測液體常含--些氣泡。電磁流量計屬于流速型的流量方式,氣泡在管道圓截面中所占據的面積百分率,幾乎就等同于氣泡對流量測量的影響量。此外由于氣泡經過電極表面存在一個摩擦過程,由此會產生尖峰脈沖干擾電勢,其值遠大于正常的流量信號。通常電磁流量轉換器無法有效地處理如此的干擾,輕者導致測量值不穩定,嚴重時儀表根本無法工作,一些缺乏經驗的用戶僅從工藝的要求出發,對電磁流量計的安裝位置沒有考慮防止氣泡的產生,例如有些用戶把電磁流量計安裝在灌漿泵的吸入端,吸入端的漿液中常會混入成泡狀流的小氣泡,故電磁流量計一般要安裝在泵的排出端。電磁流量計最好垂直安裝,漿液自下而上流動。水平安裝時要使電極軸線平行于地平線,不要垂直于地平線,因為處于底部的電極易被沉積物覆蓋,頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面。4.惡劣施工現場環境的影響與處理　　灌漿施工現場的環境大部分時間比較惡劣,例如高溫、潮濕高灰塵等,如果電磁流量計外殼的密封不良,諸如接線盒,以及一些非焊接氣密封結構的外殼,時間長了冷凝水和灰塵容易積聚在電磁流量計的接線盒中，或透過密封不良的結合面滲入電磁流量計殼體中,由于電磁流量計的流量信號極其微弱(通常是幾mA),冷凝水和灰塵的存在,直接的后果是導致電磁流量計轉換器輸入回路阻抗下降，衰減了欲輸往放大器的流量信號;或者是破壞勵磁回路和信號回路的絕緣,將高達幾十V的勵磁電壓引入到低電勢的信號回路中,造成電磁流量計的嚴重故障。為了避免此類故障的發生,可在接線盒中灌注絕緣材料,在維修和調試電磁流量計的時候一-定要避免進水,保持接線盒內的干燥與干凈,使用中一定要避免浸泡在水或漿液中。任何一類計量儀表都具有其特殊性,旋進旋渦流量計也不例外.為了讓該種儀表能夠更好地服務于流量計量工作,來自于生產現場的實踐經驗表明,以下幾個方面的注意事項就應當引起有關管理及使用部門的足夠重視。1.重視儀表選型　　在已經選定了儀表種類(比如旋進旋渦流量計的情況下,緊接著就是對儀表規格及其配套元件的選擇,這一工作看似簡單,實則至關重要.一句話,選好才能用好.為此,在選型過程中應把握住兩條基本原則,即:一要保證使用精度,二要保證生產安全.要做到這一點,就必須抓實三個選型參數,即近期和遠期的最大,最小及常用瞬時流量(主要用于選定儀表的大小規格),被測介質的設計壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等級),工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級)。2.進行用前標?！　∫环矫?考慮到目前對這類儀表的現場檢定還存在這樣那樣的困難.另外,如果購置的意圖又是準備將該種儀表運用于比較重要的計量場合,比如大流量的貿易計量或計量糾紛比較突出的測量點,并且運用現場也不具備流量在線標校條件,那么在這種情況下,僅憑購買時由生產廠家提供的一紙出廠合格證明就輕易判定該表全部性能合格,那就有些為時過早.因此,為了確保儀表在今后的工作過程中其測量結果的可靠與準確,就有必要在正式安裝前將其送往具有這方面檢定能力及資質的部門進行一次全流量范圍內的系統檢定。3.搞好工藝安裝　　雖然該種儀表對工藝安裝及使用環境沒有太多的特殊要求,但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性,即盡可能避免振動及高溫高熱環境,遠離流態干擾元件(如壓縮機,分離器,調壓閥、大小頭及匯管,彎頭等),保持儀表前后直管段同心及內壁光滑平直,保證被測介質為潔凈的單相流體等等。4.加強后期管理　　該種儀表雖然具有多種自動處置功能和微功耗的特點,但投運之后仍需加強管理。比如,為了保證儀表長期工作的準確性,可靠性(避免意外停運和數據丟失),就應定期：進行系統標校(每1~2年),抄錄表頭數據(每天或每周),更換介質參數(每月或每季)以及不定期查看電池狀況,檢查儀表系數及鉛封等。3.注意內部維護　　如果由于氣質臟污或其它原因需要對儀表的測量腔體及其構件進行定期檢查或清洗,那么有一點則必須特別注意:對于同規格的旋進旋渦流量計,其旋渦發生體,導流體等核心組件不能互換,否則,須重新標定儀表計量系數并對其配帶的溫度及壓力傳感器進行系統校正。流量計檢定時對檢定用流體的要求1.檢定用流體應為單相氣體或液體,充滿試驗管道,其流動應無漩渦。2.檢定用流體應是清潔的,無可見顆粒、纖維等物質當檢定用流體為液體時的要求：(1)其介質在管道內和流量計內任一點上的壓力應高于其飽和蒸氣壓。對于容易氣化的介質,在流量計下游應有一定的背壓。推薦背壓為最高檢定溫度下檢定用液體飽和蒸氣壓力的1.25倍(2)液體中不能夾雜氣體,在每次檢定過程中,液體溫度變化應不超過±0.5℃。(3)液體的黏度應盡量與流量計實際測量液體的黏度相一致。如有差異,對流量計的影響一般應不超過流量計最大允許誤差的1/3(4)當檢定液體的黏度不能滿足被檢流量計的要求時,可按其黏度修正公式進行黏度修正(5)由于電磁流量計只能測量導電液體。其檢定用液體的電導率應在5mS/m(50uS/cm)至500mS/m(5000uS/cm))的范圍內,或根據流量計制造廠給出的技術指標確定。當檢定用流體為氣體時的要求：(1)其介質與實際使用介質的密度、黏度等物理參數相接近(2)氣體中應無游離水或油等雜質存在,粉塵等固體物的粒徑應小于5um。(3)每一次檢定過程中,介質的溫度變化應不超過±0.5℃～±1℃。其壓力波動應不超過±0.5％。當檢定用氣體為天然氣時的要求：(1)天然氣氣質應符合GB17820-2012Z類氣的要求。天然氣的相對密度為0.55~0.80。(2)在檢定過程中,氣體的組分應相對穩定.天然氣取樣按GB/T13609-2012執行,天然氣組分分析按GB/T13610-2003執行。1.從經濟方面考慮購置流量計的費用　　購置流量計時應比較不同類型流量計對整個測量系統經濟的影響.例如,范圍度小的流量計比范圍度寬的流量計在相同測量范圍下,需要多臺流量計并聯和多條管線才能覆蓋,因此除流量計外還需增加許多輔助設備(如閥門、管線附件等).雖然表面上看流量計費用少了,但是其他費用則增加了,兩者加起來也許并不合算.例如,安裝孔板流量計加上差壓計的費用相對便宜,但組成測量回路包括孔板的固定附件等其他費用,可能超過基本件費用很多.2.安裝費用　　在購置流量計時,不僅要考慮流量計的購置費,還需考慮其他費用,如附件購置費、安裝調試費、維護和定期檢測費、 運行費和備用件費.例如,許多流量計使用時應配備比較長的上游直管段以保證其測量性能.因此,正確的安裝需要額外布置管道或備有旁路管道作定期維護.所以安裝費應多方面考慮,例如,還應包括運行所需的截止閥、過濾器等輔助費用等.3.運行費用　　流量計運行費用主要是工作時能量消耗,包括電動儀表內部電力消耗或氣動儀表的氣源耗能以及在測量過程中推動流體通過儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測量產生壓力損失的泵送能耗費等.比如差壓式流量計產生的差壓,很大一部分不可恢復； 容積式流量計和渦輪流量計也具有相當阻力.只有全通道、無阻礙的電磁流量計和超聲流量計此費用基本為零.插入式流量計由于用于大管徑阻塞比小,其壓力損失亦可忽略.據測算,管徑為lOOmm的差壓式孔板流量計1年泵送能耗費與流量計購置費相當, 如果換用電磁流量計,其購置費僅相當于4年多差壓式孔板流量計的能耗費.可想而知,管徑越大,泵送能耗費占總費用的比例越高.一般認為超過5000mm的流量計應盡可能選用低壓損和無壓損的流量計.例如,供水工程通常采用低壓損的文丘里管等差壓式傳統流量計,而極少用孔板,現在則更新為電磁流量計和超聲流量計.4.檢測費用　　檢測費用應根據流量計的檢定周期決定.一般用于貿易結算的原油或成品油的檢測,常在現場設置標準體積管對流量計進行在線檢定.5.維護費用和備用件費用等　　維護費用為流量計投入使用后保持測量系統正常工作所需費用,主要包括維護費和備用件費.有運動部件的流量計需進行較多維護工作,如定期調換易磨損軸承、軸、轉輪、傳動齒輪等；沒有運動部件的流量計也需進行檢視,如最普通的用幾何測量法檢查差壓式流量計.備用件費用會隨著流量計性能提高的程度而增加.選用流量計時應考慮同時增加備用件的購置費用,尤其是從國外進口的流量計,有時常會因易損備件的購置問題而替換整臺流量計.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.德國VSEAR100流量計中國分公司

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