德國VSEVHM02-3流量計電話同時我們還經營：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。優點：(1)熱式氣體質量流量計可被測量的流體管道口徑范圍廣.能夠應用在各種口徑的管道流量測量,從小、中口徑到特大口徑管道都可以,口徑可達 9000mm.(2)流速測量范圍廣.可測量 0.02m/s~480m/s 范圍內的流體流速.(3)測溫范圍和耐壓范圍很寬.待測氣體的溫度高達 900℃,可用于各種高溫過程氣體的測量,最高可以在 70MPa 的壓力下進行測試.測量過程中不需要溫度和壓力補償.所以在較大直徑管道、較小流速、微小流量、測量流量浮動范圍較大時,具有一定的優勢.(4)可保證較高的測量精度.一般的熱式氣體質量流量計都屬中等精度測量范圍,其中部分儀表,如插入式、電磁式,可以達到高精度測量.國外進口的高精度儀表滿量程誤差可以達到±1%.(5)寬量程比.量程比可以達到 1000:1,且能保持精度要求.(6)可測量混合氣體.(7)機械設計簡單,容易安裝和調試,維修簡單,防振動.插入式只需要在管道上焊接法蘭盤即可,管段式只需要進行管道轉接,安裝和操作方便.(8)不需要溫度和壓力補償.缺點：(1)響應速率慢.由于熱式氣體質量流量計是依靠傳熱原理設計,而熱量交換過程與加熱溫度探頭和流體的熱傳導效率密切相關,需要一定的時間來完成換熱過程,一般的相應時間為 2~5s；性能優越的流量計響應時間為 0.5s；甚至有些響應時間更慢.(2)精度易受流體組分影響.當被測流體為混合氣體時,由于混合氣體組分的變化,氣體密度,粘度,熱導率都會受到直接影響,使測量值發生較大誤差而導致最后的流量計算結果產生誤差.(3)在小流量測量中,熱源探頭的溫度高于流體溫度,導致熱源探頭向流體傳導熱量,影響流體和熱源探頭的溫度差,影響測量精度.電磁流量計傳感器得到的測量信號很弱，一般為微伏、毫伏級別，要進行精確測量就需要對其進行放大處理。前置放大電路的作用就是把傳感器得到的微弱的流量信號放大，同時還可以抑制變送器兩電極對地之間存在的同相干擾。前面提到放大電路輸入阻抗Ri和信號源內阻R5組成分壓電路如圖2.10。 　　為了降低電磁流量計信號源內阻的影響，放大電路要采用高輸入阻抗。同時為了解決供電電源干擾耦合到輸入回路所帶來的工頻干擾以及勵磁磁場的交變變化所產生的其它干擾(共模干擾)，我們采用差分電路來減少共模干擾的影響。線路如圖2.11該電路特點是一個差分電路，只對兩信號差值進行放大，它的差分能力用抑制比來表示。兩個輸入對地電位相異時的增益和電位相同時的增益之比即稱為“抑制比"，理想上抑制比可以無窮大。這樣我們就能用這個電路測量傳感器兩個電極之間的電位，這樣兩電極對地的干擾電壓(同相干擾)可以在放大時受到抑制。綜合起來，此電路具有放大放大差模信號、抑制共模信號、輸入阻抗高、輸出阻抗低、失調小、溫漂小、線性好和增益穩定可調等優點。 　　電磁流量計電路由三個放大器組成A1、A2、R1、R2和RG組成的第一級放大電路為同相放大電路，該電路實際是兩電壓跟隨器，它們兩個反相端由恐相連，具有非常高的輸入阻抗，適合放大微信號；R3、R4、R5、R6和A3組成第二級基本差動放大器，它可以消除第一級的共模信號，整個電路通過對RG的改變來調整放大倍數?！　“凑詹钅：凸材］斎氲亩x，可將VI1和VI2表示為： 　　令運算放大器A1、A2、A3的輸入失調電壓分別為VI01、VI02、VI03，A1和A2相互失調電壓為VI0，失調電流為VI0；其中VI0=VI01-VI02,這樣簡化得到圖2.12。1、插入式渦街流量計可測量蒸汽,氣體,液體的體積流量和質量流量；2、無機械運動部件,測量精度高,結構緊湊維護方便；3、壓力損失小,量程范圍寬；范圍度達1:25；4、采用消擾電路和抗振傳感頭；5、采用消擾電路和抗振傳感頭，使儀表具有一定抗環境振動性能；6、可測介質溫度達+250℃。7、可實現不斷流拆裝傳感器，可實現放大器與傳感器分離(分離距離15m)；8、SSP自適應頻譜波技術 小漩渦采集 模塊化設計 保證產品的高可靠性和一致性9、插入式渦街流量計內置完善的抗干擾 多級保護電路 有效消除振動干擾 溫度壓力檢測及補償單元10、兼有二線電流和三線脈沖輸出功能 具備HART功能 可遠程參數設置和調試  渦街流量計是基于流體力學中著名的“卡門渦街”研制的。在流動的流體中放置- -非流線型柱形體,稱旋渦發生體,當流體沿旋渦發生體繞流時,會在渦街發生體下游產生兩列不對稱但有規律的交替旋渦列,這就是所謂的卡門渦街,如圖1所示。   大量的實驗和理論證明:穩定的渦街發生頻率ƒ與來流速度v1及旋渦發生體的特征寬度d有如下確定關系叫:   式中St為斯特羅哈數,與雷諾數和d相關。   當雷諾數Re在一定范圍內(3 X102~2 X105)時(4],St為一常數,對于三角柱形旋渦發生體約為0.16   雷諾數的定義為   式中S為管道的橫截面積。   由高精度氣體渦街流量計的測量原理可知,通過測量旋渦發生頻率僅能得到旋渦發生體附近的流速vI,由式(3)可知在橫截面積一定的情況下,流體的流量Q與流體的平均流速v成正比,因此要精確計量流體的流量必須找到`v與v1的對應關系。   根據流體力學理論,在充分發展的湍流狀態下，流體的速度分布有如下關系式川:   式中:vp為到管壁距離為y的P點的速度;y為點到管壁處的距離;Vmax:為管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R為管道的半徑;n為雷諾數的函數。 表1中給出了部分雷諾數與n的對應關系。   由于旋渦發生體的位置固定,因此當雷諾數一定時v1與`v有固定的比例關系換言之,當雷諾數Re變化時,二者的比值也發生變化，   圖3給出了不同雷諾數下充分發展的湍流的流速分布,如圖所示Re越大,流速分布越平滑,即旋渦發生體附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)應為單調遞減函數。圖4給出了3臺50mm口徑，寬度14 mm三角形旋渦發生體的氣體渦銜流量計,在20℃,一個標準大氣壓下,不同雷諾數下的K值曲線。如圖所示實驗數據與理論分析基本一致,因此渦銜流量計的測量原理即決定了儀表系數的非線性特性。若要提高渦街流量計的計量精度,必須針對不同的流速分布對K值進行修正。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.渦街流量計的測量范圍較大,一般10:1,但測量下限受許多因素限制:Re>10000是渦街流量計工作的最基本條件,除此以外,它還受旋渦能量的限制,介質流速較低,則旋渦的強度、旋轉速度也低,難以引起傳感元件產生響應信號,旋渦頻率f也小,還會使信號處理發生困難。測量上限則受傳感器的頻率響應(如磁敏式一般不超過400Hz)和電路的頻率限制,因此設計時一定要對流速范圍進行計算、核算,根據流體的流速進行選擇。使用現場環境條件復雜,選型時除注意環境溫度、濕度、氣氛等條件外,還要考慮電磁干擾。在強干擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合,磁敏式、壓電應力等儀表不能正常工作或不能準確測量。2.振動也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時注意避免機械振動,尤其是管道的橫向振動(垂直于管道軸線又垂直旋渦發生體軸線的振動),這種影響在流量計結構設計上是無法抑制和消除的。由于渦街信號對流場影響同樣敏感,故直管段長度不能保證穩定渦街所必要的流動條件時,是不宜選用的。即使是抗振性較強的電容式、超聲波式,保證流體為充分發展的單向流,也是不可忽略的。3.介質溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應力式渦街流量計不能長期使用在300℃狀態下,因其絕緣阻抗會由常溫下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,輸出信號也變小,導致測量特性惡化,對此宜選用磁敏式或電容式結構。在測量系統中,傳感器與轉換器宜采用分離安裝方式,以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。渦街流量計是一種比較新型的流量計,處于發展階段,還不很成熟,如果選擇不當,性能也不能很好發揮。只有經過合理選型、正確安裝后,還需要在使用過程中認真定期維護,不斷積累經驗,提高對系統故障的預見性以及判斷、處理問題的能力,從而達到令人滿意的效果。  氣體渦輪流量計準確度等級為1.0級,在音速噴嘴法氣體流量標準裝置上檢測時出現絕大多數不合格的問題，而之前并未:出現類似情況,該品牌流量計的合格率很高,通過對基表的檢測與高頻脈沖輸出的檢測,二者誤差一致,且均為負誤差,儀表顯示與輸出均正常。表1為誤差最大的一臺氣體渦輪流量計高頻脈沖輸出誤差和基表機械顯示部分的誤差值。   通過對標準裝置的自檢,并未發現異常,裝置工作正常。為了保證檢測的可靠性,將該批儀表在.2000L鐘罩式氣體流量標準裝置上進行了復檢。音速噴嘴法氣體流量標準裝置與2000L鐘罩式氣體流量標準裝置的系統誤差在0.3%以內。通過復檢發現氣體渦輪流量計的示值誤差在不斷變化,重復性較差,隨著檢測時間的延長,示值誤差不斷減小，向正方向發展,考慮到音速噴嘴實驗室的環境溫度為10.5℃,鐘罩實驗室溫度為20.1℃,因此進行恒溫.后再進行試驗。恒溫后再次對氣體渦輪流量計進行檢測,表2為該臺氣體渦輪流量計的高頻輸出誤差。   通過表2可以發現在恒溫后的檢測結果誤差發生了較大的變化,重復性也較好,考慮到兩套裝置的系統誤差不超過0.3%,但實際檢測結果最大誤差偏移達到了2.30%，如此之大的偏移量并不是標準裝置所引起的。將該臺氣體渦輪流量計馬上拿到音速噴嘴氣體流量標準裝置上進行復測,所用噴嘴未改變,檢測結果見表3。   從表3可以發現在沒有對儀表經過任何改動的情況下,在同樣的裝置下,儀表的示值誤差合格,且和之前在裝置上檢測的誤差發生了較大的偏移。通過分析實驗中各個影響因素,發現變化較大的只有溫度,為了確認影響因素為溫度,將該流量計在音速噴嘴實驗室10.5℃的環境溫度下恒溫，恒溫后再進行實驗,檢測結果見表4。   通過恒溫后的氣體渦輪流量計的示值誤差與最開始檢測的誤差相接近,說明溫度變化對儀表的誤差產生了較大的影響。通過對送檢用戶的詢問,由于用戶是外地送檢,出發較早,且送檢車輛空間有限，所以在送檢前一天晚上就將部分儀表的外包裝拆掉,并將表裝車,放置在室外,第二天早起送檢,雖然在檢測之前進行了短時間恒溫，但表體溫度仍然較低。德國VSEVHM02-3流量計電話  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。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。根據SH/T3104－2000《石油化工儀表安裝設計規范》中規定渦街流量計的安裝要求如下:(1)測量液體時渦街流量計應安裝于被測介質完全充滿的管道上。(2)渦街流量計在水平敷設的管道上安裝時，應充分考慮介質溫度對變送器的影響。(3)渦街流量計在垂直管道上安裝時，應符合以下規定:①測量氣體時，流體可取任意流向②測量液體時，液體應自下而向上流動。(4)渦街流量計下游應具有不小于5D(流量計直徑)的直管段長度，渦街流量計上游直管段長度應符合以下規定:①當工藝管道直徑大于儀表直徑(D)需縮徑時，不小于15D;②當工藝管道直徑小于儀表直徑(D)需擴徑時，不小于18D;③流量計前具有一個90°彎頭或三通時，不小于20D;④流量計前具有在同一平面內的連續兩個90°彎頭時，不小于40D;⑤流量計前具有不同平面內的連接兩個90°彎頭時，不小于40D;⑥流量計裝于調節閥下游時，不小于50D;⑦流量計前裝有不小于2D長度的整流器，整流器前應有2D，整流器后應有不小于8D的直管段長度。(5)被測液體中可能出現氣體時，應安裝除氣器。(6)渦街流量計應安裝于不會引起液體產生氣化的位置。(7)渦街流量計前后直管段內徑與流量計內徑的偏差應不大于3%。(8)對有可能損壞檢測元件(旋渦發生體)的場所，管道安裝的渦街流量計應加前后截止閥和旁路閥，插入式渦街流量計應安裝切斷球閥。(9)渦街流量計不宜安裝在有震動的場所。德國VSEVHM02-3流量計電話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。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。

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