德國VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計制造同時我們還經營：利用電磁感應原理，電磁流量計一般被用來測量流過管道中導電流體的流量。不管流體的性質如何，只要其具有微弱的導電性(電導率大于8X10-5Ss/m)即可進行測量。通常，油田三采注入的聚合物混合液的導電性能良好，符合這種測量條件。   如圖1所示，根據電磁感應原理，當導電流體，在磁場強度為B的磁場中以速度V運動時，切割磁力線而產生電場E關系為   則在線形長度為L的a和b兩點之間產生感應電動勢Ɛab   a、b兩接收電極之間的距離L為已知常數，B為已知的磁場強度。故εab是V的單調函數,Ɛab隨V變化而變化。而瞬時流量g等于流速V與導管截面積S(常數)的乘積，因此有 式中K一儀器常數，   只要通過電磁流量計電路測得Ɛab，即可得到對應的流量Q。  評定渦街流量計性能指標主要有4個參數:K系數、量程比、重復性和準確度等級。其中,K系數是指一個測量周期內,流量計輸出的脈沖數與流過流量計的相應流體總體積之比,每臺流量計都.有一個對應的平均K系數,一般都是通過實流標定得出的;量程比是指流量計可測最大流量值與最小流量值的比值;重復性是指在相同測量條件下,重復測量同一個被測量,測量儀器提供相近示值的能力;準確度等級是指符合一定的計量要求，使誤差保持在規定極限以內的測量儀器的等別或級別。   根據上述測試性能指標，對該方案研制的DN25mm、DN32mm和DN50mm共3種口徑的樣機一批共10臺進行測試，10臺樣機啟停質量法水流量標準裝置上全部通過0.5級合格檢定,特別是重復性指標，全部優于0.1%。其中一臺DN25mm口徑樣機的標定結果見表1,其量程比達15:I,最小流速測到0.28m/s,量程范圍明顯高于同口徑的各種容積式流量計,準確度等級高于渦街流量計等其他普通速度式流量計。   2014年，國內某核電站定制了一臺DN25mm口徑渦街流量計，用于計量含結晶和顆粒物的核廢液,經用戶現場標定其準確度等級達到0.4;另一化工企業用戶的一臺DN25mm口徑渦街流量計,用于計量150℃下的甲基鄰苯二銨有機液流量,介質粘度150mPa.s,用戶現場實.流標定其準確度等級達到0.5級。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.為保證超聲波流量計流量測量精度，選擇測量點時要求選擇流體流場均勻的部分，一般應遵循下列原則：1、被測管道內流體必須是滿管。2、選擇被測管道的材質應均勻質密，易于超聲波傳播，如垂直管段（流體由下向上）或水平管段（整個管路中最低處為好）。3、安裝距離應選擇上游大于10倍直管徑，下游大于5倍直管徑（注：不同儀器要求的距離會有所不同，具體距離以使用的儀器說明書為準）以內無任何閥門、彎頭、變徑等均勻的直管段，測量點應充分遠離閥門、泵、高壓電、變頻器等干擾源。4、充分考慮管內結垢狀況，盡量選擇無結垢的管段進行測量。外夾式流量計傳感器安裝要點　　時差式超聲波傳感器安裝方式有三種，分別是V法、Z法和W法，如圖3所示?！　y量時采用何種安裝方式，儀器說明書均有規定，但在邊界范圍一般比較模糊。如TFX1020P時差式超聲波流量計：V型安裝法適用測量管徑25～400 ㎜，Z型安裝法適用測量管徑100～2540㎜，W型安裝法適用測量管徑65㎜以下小管。V型與Z型、V型與W型在適用測量管徑均有部分重疊，如遇此情況 則按下列原則選擇最佳安裝方式：V型安裝一般情況下是標準安裝方式，使用方便，測量準確。當被測管道很粗或由于被測流體濁度高、管道內壁有襯里或結垢太 厚，造成V型安裝信號弱，儀表不能正常工作時，選用Z型安裝。原因是使用Z型安裝時，超聲波在管道中直接傳輸，沒有折射，信號衰耗小。W型安裝適于小管， 通過延長超聲波傳輸距離的辦法來提高小管測量精度，如圖3（c），使用W型安裝時，超聲波束在管內折射三次，穿過流體四次。 流量傳感器安裝方式有兩種，分別是對稱安裝和同側安裝。對稱安裝適用于中小管徑（通常小于600㎜）管道和含懸浮顆?；驓馀葺^少的液體；同側安裝適用于各種管徑的管道和含懸浮顆?；驓馀葺^多的液體。外夾式超聲波流量計傳感器安裝要求1、剝凈測量點處附近保溫層和保護層，使用角磨砂輪機、銼、砂紙等工具將管道打磨至光亮平滑無蝕坑。要求：漆銹層磨凈，凸出物修平，避免局部凹 陷，光澤均勻，手感光滑圓潤。需要特別注意，打磨點要求與原管道有同樣的弧度，切忌將安裝點打磨成平面，用酒精或汽油等將此范圍擦凈，以利于傳感器粘接。2、在水平管段上，兩個傳感器必須安裝在管道軸面的水平方向上，并且在軸線水平位置±45°的范圍內安裝，以防止管內上部流體不滿、有氣泡或下部有沉淀等現象影響正常測量，如圖5所示。3、傳感器安裝處和管壁反射處必須避開接口和焊縫，如圖6所示。4、傳感器工作面與管壁之間保持有足夠的耦合劑，不能有空氣和固體顆粒，以保證耦合良好。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.制定氣體流量計定期清理表內液體的制度　　為保障旋進旋渦流量計計量的準確性,降低故障概率,在實際的運行與使用過程中,要進行計定期進行流量計各個部件的清理,尤其是要清理氣體流量計內的無關液體,相關部門需結合其具體的使用情況,確定最佳的清理周期,應用恰當的清理方法,保障清理的效果.2.及時更換氣體流量計漩渦發生體　　漩渦發生體如果在使用的過程中出現了損壞現象,同樣會影響計量精度.因此,這就要求在日常的維護過程中,需要定期進行氣體流量計漩渦發生體的定期更換.通常情況下,漩渦發生體的損壞主要是由于氣中含有細小泥沙等雜物,這些雜物會在流量計的運行過程中對螺旋體產生一定的沖擊,進而導致傳感器出現故障,這種情況下,就需要保障氣中不存在任何無關的雜物,及時清理流量計螺旋體,避免其他雜質、硬物造成的沖擊與損壞.3.現場進行壓力系數調節　　對每臺旋進旋渦流量計而言,在出廠的過程中,都存在固定壓力與溫度系數,如果在實際的計量過程中,額定壓力高于介質壓力時,流量計的計量結果會與實際存在較大的偏差,甚至無法正常顯示.因此,在實際的計量工作中,需結合介質壓力等參數,可以進行壓力系數的調節與控制.4.加強計量器的管理　　機械干擾是旋進旋渦流量計最常見的故障,在實際的使用過程中,為了避免這些故障的出現,相關人員需要加強對流量計的管理,在安裝的過程中,要嚴格遵守相應的安裝規范,保障流量計前后良好的固定性,在操作的過程中,避免出現各種不當的操作行為.德國VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計制造通常對電磁流量計傳感器進行分析時將側壁上的兩個電極看做點電極，但實際上它也是有一定的尺寸，兩個電極與被測液體接觸時有一定的電阻，這就是信號源的內阻。信號源內阻和放大電路輸入阻抗共同組成分壓電路，為了減少傳感器信號電壓損失，需要放大電路的輸入阻抗遠遠大于信號源內阻，這樣才能最大限度減少測量誤差?！　⌒盘栐磧茸枘Ｐ腿鐖D2.2。管道側壁裝有一對點電極，電極為圓柱形，電磁流量計直徑為d,兩電極間距為D，即管道內徑，被測液體電導率為σ。假設管道足夠長，電極與被測液體的阻抗用圓板電極與半無線寬流體接觸的模型計算。電極與被測液體1/2dσ, 由于管道直徑遠大于電極直徑，信號源內阻為兩電極與被測液體的接觸電阻之和即1/dσ?？梢婋姌O大小與被測液體電導率決定了信號源內阻。通常被測液體電導率從10S/m到10-6S/m，電極大小為cm級，這樣信號源內阻從十幾歐到幾百兆歐。1.空間電磁波干擾及改進　　電磁流量計用于測量實踐的過程中,轉換器與傳感器間如果存在較長的電纜,同時周邊有較強電磁干擾的情況存在,此時由于電纜的存在,干擾信號會被引入進去,最終會有共模干擾現象形成,導致流量計發生非線性、顯著失真或大幅度晃動等諸多情況,測量的準確性也會因此大打折扣.面對此類誤差引發的原因來看,可根據下述措施進行解決：(1)在電磁流量計安裝中,需要深入分析周邊環境,保證電磁流量計原理強磁場.(2)盡量將電纜長度控制在適宜范圍內,并落實相關屏蔽措施,如將電纜傳入接地鋼管中,避免電源線與電纜傳入同一根管.(3)選擇與要求相符合的屏蔽電纜,同樣能將電磁波構成的干擾有效降低.2.連接電纜問題及改進　　電磁流量計是通過特定電纜、轉換器和傳感器組成的系統,因此電纜長度、屏蔽層數、導體橫截面積、絕緣情況及分布電容等都會對其測量結果構成影響,甚至還會對電磁流量計的正常運行產生干擾.所以,在安裝電磁流量計時不但需要參照導體橫截面積、屏蔽層數、待測液體電導率及分布電容等確定電纜長度,同時也要將電纜中間接頭的情況規避,并妥善處理末端,保障能夠實現良好連接.此外,也要保障所用電纜符合標準要求.3.測量管內存在著層及改進　　以電磁流量計應用對象為根據,其多以測量非清潔流體為主,倘若實際測量中有一定量沉淀物等物質存在于非清潔流體內部,電磁流量計的正常使用及測量也必然會遭受影響,如污染電磁流量計管道、電極表面,最終引發測量誤差.面對此類誤差引發原因,相關人員在日常工作中應當做好電磁流量計定期清洗工作,同時適當將流速提升.此外,在襯里材料的選擇中,可選擇聚四氯乙烯.4.電極選擇、液體流速問題及改進　　電磁流量計實際應用中,其電極和內部材料會直接接觸待測液體,所以在選擇電極和襯里材料時,都應當以待測液體為根據合理進行.結合待測液體性質完成襯里材料特性的確定,并在實際測量中圍繞測量溫度展開嚴格控制,避免由于襯里材料選擇不合理或溫度控制力度不足而導致襯里材料受磨損或變形等情況,進而導致附著速度加快、增大測量誤差發生率.針對此類情況,在應用電磁流量計時,在突出襯里材料選擇針對性的同時,也需要合理選擇電極,并妥善控制液體流速,保障處于合理范圍.5.測量液體呈現不對稱狀態及改進　　應用電磁流量計測量相關液體的流量時,待測液體如果有不對稱狀態出現,必然會引起測量誤差的情況.液體非對稱狀態通常在單一的漩渦流或沿管線軸線的直線流等兩種流動組合方面得到表現.該情況下,管道截面的積分為液體體積流量.上游直管段如果存在不足,一般情況下可結合流量調節器調節流量,控制上下游一定范圍內流量計內徑與管道內徑之間具備相同的數值,確保上游直管段充足.6.電極與勵磁線圈對稱性問題及改進　　在加工制造電磁流量計磁力線圈及電極時,有著嚴格對稱的要求.倘若有不對稱的情況出現,必然會引起不對稱偏差,進而對測量結果構成影響,最終也就會有測量誤差的情況出現.同時,在安裝電磁流量計時,也嚴格要求了安裝地點的振動,如一體型電磁流量計的安裝,需要在振動小的場所內,如果振動超出了標準就會有誤差出現在測量中,甚至還會對儀表的正常工作構成影響.所以,相關人員在實際安裝前,需要對待安裝位置振動展開嚴密測量,保障與安裝標準相符合.1.電磁流量計在漿液中的特別安裝要求  首先，要對電磁流量計的特別安裝要求進行分析，首先要了解此電磁流量計相對于其它一些流量計在特征方面有什么不同之處,電磁流量計的特點在于采用了法拉第的電磁感應定律，測量方法主要以直接測量的方式進行。并且，在測量結果上不受到流體密度、粘度、溫度以及壓力的影響，沒有阻流件與相應的壓力損失,同樣也不會在高流速的情況下發生一些氣體腐蝕的現象。不過，由于在實際的安裴過程中沒有采用科學的安裝方法以及嚴格安裝電磁流量計的特別安裝要求,部分電磁流量計極易在實際的運作中造成儀表測量誤差的出現，嚴重的還會造成儀表的損壞。在進行電磁流量計的安裝過程中,需要嚴格按照安裝流程進行操作，由于現場操作的復雜性,為了確保電磁流量計可以在運行效果上達到一個較好的操作水平,可以進行三臺以及電磁流量計的統一安裝操作，在氣化爐的頂部進行安裝，從而進一步增強測量效果，同時延長流量計的前直管段的使用方式，以便解決加壓泵在工作過程中造成的脈動影響。2.電磁流量計使用方法建議　　在單機進行試車階段，需要嚴格安裝使用方式提示，禁止對電磁流量計進行送電。氣化爐在停車后，需要對電磁流量計先進行停電操作,然后再對其進行清洗，主要足清洗其中的管線，避免因電磁流量計內部的傳感器勵磁形成的磁場吸附了電極周圍的鐵銹而造成最終清洗效果的降弱。在正常的運行階段,如果發現電磁流量計發生-些波動或干擾現象的出現，需要對其原因進行分析，主要的原因可以概括為如下幾個方面:第一為泵引發的波動因素，主要因為煤漿泵在某個工作時間內出現了異常工作效果，整體的流量值發生變化的可能性不大,但由于流量脈動的變化波動量也隨之發生了較大的變化。第二為煤漿引起的波動，前文提到，煤漿屬于混合物，其中不僅含有煤水化合物，還包括一些金屬顆粒,隨著這些金屬顆粒含量的增多,尤其是電極周圍堆積的金屬顆粒隨著電極壓力的形成逐步增加,從而造成停車現象的出現。第三為電磁流量計輸出信號的尖脈沖千擾，因為煤漿含有的大顆粒金屬摩擦導致電極之間瞬間產生尖脈沖信號干擾，井且電磁流量計內部的傳感器受到溫度的影響，使得煤漿管線的沖洗難度不斷增加。3.電磁流量計的特殊加工　　在進行電磁流量計的特殊加工過程中,要使用錳合金等特殊材質的加工方法進行防護沖刷磨損套的制作。對一些電磁流量計的碳化效果,電磁干擾效果的主要作用是指在防護沖刷效果的基礎.上,以電磁流量感應為防護基礎，以電極防護標準作為碳化防護效果的主要依據,根據電磁流量計加工的特性，在實際的應用效果上進行特殊加工。針對鐵磁性質的干擾，需要進行水煤漿磁過濾操作，在經濟條件允許的情況下可以采用不銹鋼的輸送管道,并定期對電磁流量計內部進行檢查與清理。針對電磁流量計的參數設定問題，不能按照最佳的安裝條件時測定的參數進行，也不能犧牲靈敏度彌補脈動流造成的波動,建議整體的阻止時間不應操作三十秒這一區間范圍。值得一"提的是,只有在進行防護檢修的過程中，才能最終確定相應的電磁流量參數,應當建c起統一的標準積極發揮其計量參數的特長與優勢。德國VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計制造  由于孔板流量計有多個測量單元，影響其測量準確度的因素很多(如孔板的加工誤差，安裝誤差、計量軟件的計算誤差等)。此外,在現有工況條件下，由于介質中的雜質對孔板有一定的沖擊腐蝕作用，易造成差壓變送器產生零點漂移，特別是當天然氣處理效果不理想時,對計量的影響更大。因此,節流裝置和差壓變送器的使用維護是一個重點。應在下面的實際運行中加以注意:(1)當天然氣處理效果不理想時，在孔板上游端面會沉積臟物。不僅會降低孔板的使用壽命,還會造成較大的計量偏差。(2)變送器導壓管的作用是將孔板前后的壓力信號引入差壓,測量出差壓值參.與流量計算,上下游導壓管帶液會使差壓偏小(大),造成流量偏小(大)。在冬季,導壓管凍堵現象較常見,如果流量值出現大的起伏,很可能是導壓管帶液或凍堵了。(3)孔板膠圈變形。由于孔板膠圈在清油的浸泡下容易變形(這種情況在夏季尤為突出)，因此在.天然氣處理裝置停運的情況下,要注意檢查膠圈變形的情況,-旦孔,板松動應立即更換,不然不僅會因膠圈泄漏造成較大的計量誤差,還會出現孔板脫落難以取出.必須停產維修的局面。(4)當天然氣處理不干凈時,其中的粉塵、水化物等對孔板有很強的沖刷腐蝕作用,會在孔板表面形成麻點,使直角邊變鈍，因此,孔板應經常檢查更換,否則準確度會降低。(5)差壓變送器零點漂移除了與儀表本身的穩定性有關外，,導壓.管帶液也會造成很大的影響。由于孔板流量計的流量和差壓值成開方關系,差壓變送器的零點出現正負漂移會直接造成積算流量偏大或偏小。(6)流量計算機中一些關鍵參數輸入不正確或更新不及時。比.如,孔板開孔直徑是以平方的形式出現的,由于孔板開孔直徑會隨季節和運行時間發生變化,一-定要定期測量孔板的開孔直徑，并在流量計算機中及時更新。  天然氣組分變化不僅影響相對密度,還影響超壓縮系數。對于沒有在線色譜儀的計量系統,,在組分變化不大的情況下流量計算機中一般每周輸入-周天然氣組分的平均值，但在天然氣組分變化很大的情況下，每天都要對天然氣組分進行化驗.更新。2提高天然氣計量準確度的應對措施(1)定期清洗檢查孔板。比如孔板流量計光潔度直角邊銳利度、膠圈變形情況、孔板開孔直徑等。在正常的生產情況下。每月清洗檢查-次,在出現不正常的情況下,視情況加密檢查次數。(2)對流量計前過濾器每兩小時排污一次,每月清洗過濾器芯--次。(3)正確輸入計量參數并及時更新.按時校驗變送器零點。另外,在氣量波動較大的情況下,及時調節差壓變送器量程,使測量值盡量在量程的1/3-2/3之間，以保證測量準確度。在測量值超出變送器最大、最小量程范圍時，要考慮更換合適孔徑的孔板。

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