德國VSEAPE流量計中國分公司同時我們還經營：電磁流量計在結構上由傳感器和轉換器組成，其中傳感器部分是檢測出感應電壓信號，也即是流量信號，經過信號傳輸線送給轉換器；轉換器部分主要起到處理流量信號，轉換成可供顯示儀、記錄儀、計算機等處理的標準電信號。其結構示意圖如圖4-1所示?！　‰姶帕髁坑媯鞲衅魍ㄟ^兩端法蘭，將它與被測流體所在的管道連接，安裝在測量管道上。它是電磁流量計流量測量部分，在設計過程中，它應滿足如下作用：（1）能夠將流量信號轉換成電壓信號；（2）通過對轉換器合理的設計，使無可避免的干擾所帶來的不利影響減少到最小程度，最大程度的提高流量信號的信噪比；（3）在選擇材料方面，盡量能夠滿足工業現場的要求，包括工業環境和電氣屬性等等?！　‰姶帕髁坑嬣D換器不僅僅給電磁流量計提供勵磁電流，而且能夠接收傳感器測量的感應電動勢信號，將該信號濾波、放大并轉換為標準的電流電壓信號，以能夠在顯示儀表、控制儀表和計算機網絡實現對流量的遠距離調控、監測、計算?！　‰姶帕髁坑嬙蜆訖C由10種元件組成，表4-1羅列出原型樣機的元件清單，給出元件的參數，在裝配圖中標注出每一個元件的編號與位置，如圖4-2所示，并作出了測量管道的三視圖。權函數求解系統基礎設計主要對管道、電極、勵磁線圈進行設計，因為這三個方面的選材與設計直接決定了電磁流量計測量系統的精確度，影響到權函數的實驗求解結果，同時在對管道、電極和勵磁線圈設計時，要和COMSOL Multiphysics仿真模型中三者的尺寸和位置相一致，以達到權函數實驗求解驗證仿真求解的目的。使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導電的，不能低于閾值(即下限值)。電導率低于閾值會產生測量誤差直至不能使用，通用型電磁流量計的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間，視型號而異。一般電導率閾值為5×10-6S/cm=5μS /cm?！　」I用水及其水溶液的電導率大于10-4S/cm，酸、堿、鹽液的電導率在10-4～10-1S/cm之間，使用不存在問題， 低度蒸餾水為10-5S/cm 也不存在問題。石油制品和有機溶劑電導率過低就不能使用。表1列出若干液體的電導率。從資料上查到有些純液或水溶液電導率較低,認為不能使用,然而電磁流量計實際工作中會遇到因含有雜質而能使用的實例，這類雜質對增加電導率有利。對于水溶液，資料中的電導率是用純水配比在實驗室測得的，實際使用的水溶液可能用工業用水配比，電導率將比查得的要高，也有利于流量測量。  當前，在國內關于蒸汽測量方面存在不少誤區，很多用戶往往認為購買了高品質的流量計就可以得到準確的計量結果。蒸汽的計量不同于其它流體如水、空氣等介質，在實際測量中影響其精確測量的因素較多，經常會出現流量計本身檢定合格，而實際卻感覺計量“不準”的現象。影響孔板流量計對蒸汽流量準確計量的因素主要有以下三個方面。1.上下游直管段不足  對于傳統的渦街或孔板流量計，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足，則會導致流體未充分發展，存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙(如閥門)或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個或兩個以上空間(立體)彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動調整器來調整,最簡單有效的辦法是采用對上下游直管段要求較低的流量計。2.蒸汽的密度補償不正確  為了正確計量蒸汽的質量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補償。不同類型的流量計受密度變化影響的方式不同。渦街流量計的信號輸出只和流速有關，而和介質的密度、壓力和溫度無關，差壓式流量計其質量流量與流量計的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關。①補償精確度的差異。測溫對補償精確度影響較大。;如采用相同精度等級的溫度和壓力感應器，測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。②壓力測量影響因素。在蒸汽壓力的測量中，由于引壓管內冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現一定的差值。測壓誤差如果不予以校正，則會影響蒸汽密度的計算，引起流量計量的誤差。對于上述現象，可在二次表(流量計算機內)進行零點遷移，既簡單又準確。3.蒸汽干度的影響  目前，用于測量蒸汽流量的孔板流量計大部分為體積流量計，首先測得體積流量，然后通過蒸汽的密度計算質量流量，也就是假定蒸汽為完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考慮蒸汽干度的影響，得出的數據會低于實際的流量。因此流量計的二次儀表(流量計算機)應該具有設置飽和蒸汽干度的功能。但在實際工況確定蒸汽的干度也很困難。如果能夠改進蒸汽流量計入口處的蒸汽品質，則能改進孔板流量計的測量精度。電磁流量計在運行中使用過程中,偶爾出現波動大,信號弱或突然下降等情況時原因1.由于水煤漿在磨制過程中,產生的鐵磁性物質,隨流過電磁流量計時,吸附于電極表面使其絕緣變壞或被短路,造成信號送不出去,而導致測量誤差.　　處理方法；在平時停車檢修期間要認真檢查,發現測量導管內壁有沉積的污垢,應及時清洗和擦拭電極,測量導管襯里如果出現鼓包現象,應及時更換,檢查信號插座,如果有腐蝕,應予以清理或更換.原因2.在水煤漿測量過程中,煤漿泵出口壓力的不穩定和較大波動,對電磁流量計的在線測量也會造成較大的影響,尤其在低流速狀態和煤漿泵臟物堵塞等因素同時存在時,水煤漿流場變化波動且不穩定,流體脈動大,使電磁流量計測量信號不穩定.　　處理方法：我公司常用做法是將電磁流量計安裝在氣化爐框架頂部,延長流量計的前直管段,以解決煤漿泵加壓泵工作時造成的脈動.原因3.在測量過程中,煤漿中的固體顆粒（或液體中氣泡）摩擦電極表面,電極表面電化學電勢突然變化,輸出信號流量將出現尖峰脈沖狀噪聲,如果兩個電極材質、結構表面狀態存在差異,所產生的共模干擾,流量信號送到轉換器差分放大器輸入端放大,于是就出現了流量計輸出信號的大幅波動.　　處理方法：應盡量控制煤漿顆粒在50μm-55μm,減小顆粒噪聲對測量穩定性的影響.同時應在工藝控制水煤漿的濃度比例,使其均勻穩定.原因4.電磁流量計的信號比較弱,在滿量程時只有2.5~8mv,流量很小時,輸出只有幾微伏,外界略有干擾,就會影響儀表精度.　　處理方法：查看檢測器的測量管、外殼、屏蔽線以及轉換器、二次儀表是否可靠接地,接地電阻是否小于10歐,電纜屏蔽層是否有損壞.  氣體渦輪流量計是速度式流量計量儀表的一種,其傳統結構(圖1)主要由殼體、葉輪支架、軸承支架、葉輪軸、軸承葉輪、導流整流器、計數裝置組成。當被檢測氣體經過氣體渦輪流量計時,氣體在導流整流器中被整流和加速,然后推動葉輪進行旋轉,葉輪轉動的速度和進過流量計的流體流速成正比,通過一系列的減速,最后由計數裝置對葉輪轉動的圈數進行累加,達到流量計計量的目的。  但是通過多年的實踐發現，儀表的精度除了受零部件加工精度的影響以外,和軸承選用也有很大的關系，儀表要想保持長時間的穩定運行,軸承必須有足夠的使用壽命,但是,對于進行維修和維護的儀表進行故障統計分析,大多是由于軸承的失效造成了儀表的損壞,對其進行受力分析(圖2)表明,傳統型的流量計結構在軸承的設計方面是一個薄弱環節。  葉輪受到氣流的沖擊，氣流對葉輪除了產生驅動葉輪旋轉的推力外,還會產生一個垂直于葉輪的推力F推力，為了維持平衡，固定軸承會受到一個由軸承支架提供的反作用力F反推力。固定軸承為了支撐葉輪及軸系本身的重力會受到-個壓力N反推力,浮動軸承由于阻止葉輪以固定軸承為支點進行旋轉會得到一個壓力T",因此，固定軸承處在一個最惡劣的工作環境之下,經過長時間的運轉，在缺少潤滑的情況下，固定軸承的使用壽命大打折扣。特別是在高速運轉情況下,垂直于葉輪的推力F推力也會隨著轉速的提高而提高，固定軸承的使用狀況隨之更加惡化。事實也正是如此，在維修的氣體渦輪流量計中，離葉輪較近的固定軸承損壞幾乎占到了100%,軸承最后只剩下了內圈外圈,葉輪也因此波及,儀表不得不進行關鍵部件的更換，及時發現故障并進行排除還好，如果沒有及時發現，造成經濟上的損失我們將無法彌補。為了改善固定軸承的使用環境,軸承所承受的支撐力我們無法改變，但是，我們可以想辦法改善固定軸承所受到的反作用力F反推力，因此,引入了氣體推力軸承的設計。德國VSEAPE流量計中國分公司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。1.始動比較低，量程比較寬　　為滿足社會發展，超聲波流量計的計量范圍也越來越大，流速在0.05m/s～30m/s的范圍內的流體都可以被精準測量，量程比達到1:700左右，可測范圍也比較廣，可滿足氣體、液體傳輸過程中對安全的需求，并且靈敏度也比較高，可測量很小的流量，保證計量不間斷，可良好地滿足峰谷用量差異大的場合。2.自帶旋轉整流器　　超聲波流量計中自帶旋轉整流器，因此，對超聲流量計安裝位置前后管道的要求比較低，解決了傳統流量計不確定流場打亂的問題，可形成自己所需的流場，旋轉整流器的使用，可促使前直管段從原先的20D縮短到5D之內，從而降低安裝管段的長度，降低對空間的要求，影響精度可控制在1%以內。3.抗污染性能強　　超聲波流量計通常都應用在測量環境比較惡劣的場所，如果抗污染能力不足，必然會增加維修成本。隨著科學技術的發展，超聲流量計愈發先進可靠，無可動部件。而且具有很強的穿透性和自動清洗功能，即便長時間運行，粉塵、雜物、水汽等因素也不會影響測量的精度，維護量和維護成本都比較低。4.可實現智慧化管理　　在超聲波流量計內部可設置基于NB-IoT技術遠傳模塊，利用局域網就可以實現測量數據的遠程傳輸，為中心控制端提供現場診斷資訊，進行故障預處理和異常報警，提醒現場運維人員及時處理，進行實時監控，實現“少人值班或者無人值班”的智慧化管理。1.安裝地點的選擇①盡量避免將電磁流量計安裝在溫度經常變化的地點，降低溫度變化引起的溫漂，減少流量不穩情況。如果現場受到熱源的輻射，必須采用熱隔離或通風設施。②避免將流量計安裝在受振動或撞擊的地方。③盡量避免將電磁流量計安裝在腐蝕性環境中，若不能避免，盡量選擇通風良好的環境。④電磁流量計盡量避免陽光直曬。⑤請勿將電磁流量計安裝在電動機、變壓器和其他強電源附近，減少電磁干擾。⑥留足必要的安裝及檢修空間。2.流量計可自動檢測正反方向  安裝儀表時，應使流向箭頭同現場實際正流向保持一致。對分離型儀表，交換轉換器或傳感器一端的CD1和CD2端子上的連線，相當于切換流向。3.傳感器(含--體型)與管道的連接要求  首先，要注意傳感器本身不能作為荷重支撐點，它不能支撐毗連的工作管道。同時，傳感器安裝時應當使其不受過大的拉緊應力，應考慮消除毗連管道因熱膨脹產生的應力影響。安裝傳感器時，應保證測量管與工藝管道同軸。法蘭之間加裝的法蘭墊圈，應有良好的耐腐蝕性能，該墊圈不得伸入管道內部。在傳感器鄰近管道進行焊接或火焰切割時，要采取隔離措施，防止襯里受熱。為可靠測量，重要的是電極應當完全浸沒在被測流體中，傳感器可以安裝在任何方位(水平、垂直、傾斜)，只要通過電極的連線基本處于水平位置即可(與水平線夾角一般<10度)，為了進一步減小夾帶氣泡對測量的影響，可以適當提高工作壓力。要避免管道內產生負壓，損壞襯里。儀表安裝場所的磁場強度應小于400A/m。4.與金屬管道的連接、連線和接地  流量信號是以介質為參考點(0V)的差動信號，傳感器內部已將信號參考點(OV)與金屬測量管連通。一般通過管道法蘭與儀表法蘭的連接螺栓雖然能使流量計取得介質電位(0V)，但正規的方法是加裝電氣連線，確保以介質為OV的流量信號可靠輸出。傳感器還應加接地線，接地電阻應小.于10歐姆。5.其他安裝注意事項①電磁流量計接地裝置應獨立設置，不能與電氣系統共用接地裝置，接地電阻≤109.②儀表安裝完畢，通過2mm2銅芯軟線將電磁流量計接地極連接到接地裝置。③為了保護電磁流量計內襯不被機械劃傷，建議管道吹掃完畢后，再安裝電磁流量計。同時，在焊接管道時，嚴格控制電焊機接地線搭接位置，避免用電磁流量計本體作為導體通過焊接電流，以防電子線路被擊穿，造成儀表損壞。④為了防止電磁流量計受到管道的振動、熱脹冷縮的影響，避免將電磁流量計單獨固定，可以通過管道一起進行支撐。⑤電磁流量計中心軸應與管道中心軸保持同心，以免引起測量誤差。⑥搬運電磁流量計時，應保證流量計測量管部位均衡受力，或通過本體的吊環進行搬運，不能讓流量計信號引出管和接線盒受力。⑦當介質中含有固體沉淀物時，電磁流量計應垂直安裝，避免安裝在水平管道的最低點，以防物料堆積在管道內。⑧盡量遠離泵出口安裝，因為泵出口介質狀態不穩定并且距離電動機太近，容易產生干擾。德國VSEAPE流量計中國分公司電磁流量計的特點  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。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。

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