德國VSEARG800-GV110N/X流量計辦事處同時我們還經營：針對傳統電磁流量計用信號電纜的易受電磁干擾和內部產生較大噪音的性能缺陷，首先根據電磁流量計用信號電纜的特點及其運行環境要求設計了多種結構方案,而后綜合考慮電纜抗電磁干擾水平、內部噪音水平、工藝的實現難度和制造成本等因素對相關設計方案進行反復篩選，最終確定了新型低噪音電磁流量計用信號電纜的結構?！　≡撔滦碗娎|的結構如圖1所示。導體為單股退火鍍錫軟銅線,以提高導體的導電性和防腐蝕性。在導體外繞包一層薄F4(聚四氟Z烯)半導電帶,有利于降低導體和絕緣之間的摩擦起電噪音。絕緣采用材料較為純凈.介電常數較小具有一定彈性的聚丙烯絕緣級材料,并采用擠壓式擠出,減小絕緣層與導體的向隙。采用對絞組作為信號傳輸線,由于在兩根傳輸線上感應的電壓接近相等,減小了電壓差值，提高了信號傳輸穩定性;對絞組由兩種不同顏色絕緣線芯組成,相鄰線對對絞節距應不大于100mrmn。對絞分屏蔽紀(即對對絞組進行分屏蔽,每對對絞組外繞包兩層聚酯帶和--層厚0.04mm鋁塑復合帶繞包,內置-根7X0.26mm鍍錫銅絞線作引流線)有利于對不同對絞組之間信號中音的抑制和隔離。對絞分屏敞組同心式絞合成纜，在對絞分廉蔽組間]填充非吸濕性材料,以保證纜芯圓整。在成纜纜芯外繞包兩層聚酯帶,再采用鋁塑復合帶繞包,內置鍍錫銅線作引流線,以提高電纜電磁屏蔽能力?？偲脸▽油鈹D包隔離層(隔離護套).隔離層采用絕緣級低密度聚乙烯材料。隔離層外采用鎧裝層，鎧裝材料為高導磁合金鋼帶.其為強磁材料,叮將外來的磁通大部分限制在鎧裝層的外表面上(僅布少部分能進.人被屏蔽的空間);鎧裝時對高導磁合金鋼帶采用縱包焊接,確保其形成.連續圓杜管;鎧裝層可提高電纜抗電您T擾水平以及對電纜進行加強，減少電纜振動引起的電動勢。外護奈采用監色軟PVC(聚氯乙烯)護層級電纜材料擠包,實現電纜防護?！　≡撔滦偷驮胍綦姶帕髁坑嬘眯盘栯娎|通過開發新的結構和選用新的材料具有了高抗電磁干擾能力和優異的低噪音性能,可實現信號的高分辨率、高精度和穩定傳輸:a.通過采用絕緣線芯對絞、對絞鋁箔分屏蔽、引流線設置、鋁箔總屏蔽、全封閉鋼合金鎧裝屏蔽等綜合設計,對內外部電場和磁場形成有效的屏蔽隔離,抑制了內部串音,降低了信號傳輸的波動性,大大提高了電纜的抗電磁干擾水平,提高了電纜傳輸信號的準確性和可靠性。在實際工程安裝中,電纜也不必穿金屬管敷設，可降低工程成本。b.采用鍍錫導體以及導體外設置F4半導電帶,有利于降低導體和絕緣之間的摩擦起電噪音,同時電纜整體設計結構緊湊,尤其是鋼合金鎧裝層的設計,使得電纜內部相對滑動少,一定程度上也減少了電纜內部摩擦起電噪音的產生,這樣可以將原始噪音降低2~3個數量級,極大地提高了傳輸信號的分辨率和精度,減小了電磁流量計的計量誤差,大大提高了電磁流量計的計量準確性、精確性和可靠性,完全可滿足微量精確計量場合的使用要求。電磁流量計中通常采用兩類基本的勵磁波形，一種是方波，另一種是正弦波。在正弦波勵磁模式下，可以有效的降低流體介質對電極的極化作用，能直接波。在正弦波勵磁模式下，可以有效的降低流體介質對電極的極化作用，能直接測量管道產生巨大的渦流損耗和磁滯損耗，同時也給測量帶來由電磁感應引起的同相和正交干擾。在方波勵磁模式下，由于電極會出現極化現象，導致采集的感應電壓信號不夠準確。方波勵磁模式中，在測量非導電液體時，相對較高的勵磁頻率，比如10Hz到200Hz，可以用來獲得好的動態特性或者獲得合理的信噪比，但是這種勵磁方式有一個嚴重的問題，其變壓器效應會引起流量計的零點漂移并影響測量精度?！　榱吮苊庖陨蠘O化現象和變壓器效應，減少干擾，本文研究中采用了一種三值方波勵磁方式，如圖4-5所示，線圈的勵磁信號有正、零和負三種值?！　”疚牟捎霉虘B繼電器和直流電源的方式產生三值方波勵磁電壓，其結構如圖4-6所示?！　≡谠撾姶帕髁坑媱畲欧桨钢?，使用LabJackU12控制輸出三值方波的模擬量電壓信號，通過4個固態繼電器組成的開關系統，直接作用到勵磁線圈上。1.量程選擇.當使用低量程的流量計時,儀表讀數偏差會增加,而使用滿量程時,若參數值波動較大,則會使測量值偏低。2.差壓計零位,靜壓漂移,隨環境改變示值超差。3.差壓計讀數誤差的影響因素有：(1)雙波紋管差壓計安裝時其傾斜度超標或安裝不牢靠。(2)存在靜壓零位誤差。(3)波紋管受腐蝕或泄漏。(4)四連桿機構摩擦過大。(5)記錄筆在卡片上壓得過緊,墨水管緊使筆尖不能正常工作。(6)差壓計存在不規則的校驗特性,且為不可修正,或可能存在校準誤差。(7)記錄曲線為人為手動補描。(8)記錄卡片不規范,存在偏心引起流量計誤差。(9)時鐘走時不準。1.節能效果好  彎管流量計因其獨特的測量原理,沒有其他流量計必須具備的節流件或插入件,最大限度地減低了因計量檢測器具帶來的流體在管道內的壓力損失,減少了加壓設備的投入和加壓設備的電能消耗。由于孔板流量計是利用對流體節流裝置施行節.流產生的差壓來測量流體流量,流體在孔板上存在壓力損失,因此使用時為了保證孔板流量計的測量精度,在選定孔板流量計的工作壓差時都取高壓差值。通常情況下，該節流壓力損失(稱為不可恢復壓力損失)可達孔板運行流量下產生壓差值的30%～70% (與孔板的β值有關)?？装辶髁坑媺毫p失等損耗量用見表1。2.設備使用狀況較好  冶金工業煤氣中，含有大量的粉塵、水、焦油和萘,使很多流量測量計量設備不能正常工作。彎管流量計的特殊結構和導壓管上的三通閥可在正常工作狀態下清除傳感器的堵塞附著物,實用便利,在現場試用4年來從未發生堵塞現象。3.彎管流量計結構簡單  彎管流量計的彎管傳感器,是一個90的標準彎管,內部沒有任何節流件和插入件,是測量元件中最為簡單實用的測量件。隨著機械加工業的快速發展和高精度數控機床用于機械加工業,彎管流量傳感器的加工精度不斷提高,質量越來越好。 彎管流量計的直管段要求前5D,后2D,孔板流量計的直管段要求前10D,后5D。彎管流量計的重復性好,可達0.2%。4.彎管流量計適應性強,量程范圍寬  彎管流量計在高溫、高壓、沖擊、振動、潮濕、粉塵等惡劣環境條件下,優于孔板流量計,震動和沖擊對彎管流量傳感器的正常工作幾乎沒有影響,高溫、高壓對彎管流量計來說只要采用與工藝管道相同的材質,就可以解決。  彎管流量傳感器的幾何尺寸幾乎沒有限制,管徑的大小從幾十毫米到2n以上,只要彎管的彎徑比符合規定要求,都可以做為傳感器進行流量測量。  彎管流量計的設計特點最適合在高溫、高壓狀態下(高溫蒸汽、高溫水)的流量計量,可降低能源損耗,降低壓力損失,提高供熱效率。彎管流量計的量程比可達10: 1,孔板流量計的量程比一般為35: 1.5.彎管流量傳感器的耐磨性好  因彎管流量傳感器的特殊結構,內部沒有任何節流件和插入件,固彎管流量傳感器幾乎不存在磨損,是保證彎管流量計長期運行精度不變的重要條件?？装辶髁坑嬋肟谶吘壖怃J度對磨損十分敏感,只要有微量的磨損,就會直接影響到測量精度,在氣體的長期高度沖刷下,也會使孔板開孔直角入口的邊緣很快鈍化,使測量精度系統發生變化造成誤差。6.彎管流量計安裝方便,維護量小  彎管流量計具有良好的耐磨性,長期運行的穩定性和可在線進行清污等特點,可采用直接焊接的方法進行安裝,避免了流量測量裝置現場跑、冒、滴、漏,令人頭痛的問題,降低了安裝費用。  由于彎管流量計一次測量件長期運行無磨損件,大大降低了維護費用,幾乎是免維護,一般可達到被測氣體管道的使用壽命。  孔板流量計的插入件和節流件容易堵塞,附著臟物,影響測量準確性。為保證孔板流量計的測量精度,必須經常進行拆除檢查清污,這樣頻繁的拆裝、檢查、清污維修,在連續作業的冶金企業難以做到,特別是對在較大管道上的孔板流量計就更難以做到,可見在工業煤氣計量中具有多種不確定因素影響測量誤差。7.彎管流量計不易凍管  孔板流量計的結構、工作原理達到的測量精度,節流件起到了決定性的作用。節流件對氣體在管道的流動具有非常大的阻力,一般只能利用輸氣管道.截面的1/3,大量潮濕含水的氣體在節流件截面上形成了大量的水珠,遇冷后結霜、結凍堵管。為解決煤氣供應的凍管問題,必須給每套孔板加裝保溫伴.熱裝置,來保證新疆地區5個月的冬季運行。表2為孔板流量計運行費用。  彎管流量計由于特殊結構和安裝的多樣性(水平轉水平,水平轉垂直向下，垂直向下轉水平,垂直直管,水平直管等安裝方式,見圖3),可以有效防止煤氣計量中凍管的發生，節省熱能源和運行費用。  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。  氣體渦輪流量計中渦輪結構有焊接式和整體式,焊接式渦輪將葉片和輪轂焊接,整體式渦輪利用先進的CAD/CAM技術和數控加工技術直接加工成型。葉片型式主要有平板式和螺旋式,平板式葉片主.要應用于大外徑焊接式渦輪,而螺旋式葉片應用較為廣泛;材料主要有鋁合金和不銹鋼,鋁合金與不銹鋼相比具有自重較輕,工藝性好等特點;渦輪平均直徑受流量計流通管徑即型號的限制,可作為定參數處理;葉片數量選取主要考慮重疊度對儀表性能的影響,---般取13~20;葉片角度直接影響氣體介質.對其產生驅動轉矩的大小，氣體介質對渦輪的驅動轉矩公式為   式中:Td為驅動力矩,N.m;fd為周向驅動力,N;u1為介質入口速度,m/s;ɷ為渦輪角速度,rad/s。   綜上述所述,采用整體式葉輪結構,螺旋型葉片，葉片數量為20。對于螺旋型葉片,需要確定葉片的螺旋角,根據式(2),要得到最大推動力矩,葉片螺旋角應為45°,但力矩公式是根據葉柵繞流計算得到,難免會和實際工況有所偏差。參考常用葉片角度,選取35°.45°和55°螺旋升角渦輪作為實驗對象,氣體渦輪流量計渦輪結構參數如圖2所示。德國VSEARG800-GV110N/X流量計辦事處出現孔板流量計反向安裝這種情況的原因有二：1.操作人員未進行崗前培訓,技術不熟練,不熟悉工藝流程走向；2.由于操作人員在更換孔板,清洗檢查節流裝置,進行工藝改造安裝時,或在進行訓練的過程中,粗心大意，現場監督,檢驗不到位等.出現此情況時,孔板下游銳角邊經緣朝向上游,其結果將直接影響計量偏低,反映在現場是差壓下降一個臺階,而由于現場原因未能及時發現并糾正.其引起流量偏低的影響率,據國外實驗研究資料數據為-12%~-17%,一般情況下,雷諾數不變時,高β值與低β值之間的流量偏差值為±2%,管徑雷諾數越低,其流量偏差越大?！　〈送?在更換孔板以后,其配套產量計算參數必須同步更換,否則會出現相當大的正負偏差,若由小孔徑換大孔徑,參數未更換,則流量計量將偏高;反之,流量計量將偏低,在日輸氣量大的用戶計量中,造成的損失將是很大,甚至是難以彌補的?！　囊陨戏治?我們不難看出,孔板流量計反向安裝,參數的錯誤是可以通過操作人員認真仔細的操作,培訓來杜絕的,在天然氣商品貿易結算中,是絕對不允許有此現象發生的,所以制定一套科學的嚴格的現場計量監督制度是很有必要且很重要的。熱式氣體質量流量計是流量計發展歷史的一次重大變革,使流量測量直接轉變為質量流量的測量.根據測量時熱式質量流量計所使用的流量測量元件的加工工藝的不同,常用的傳感器探頭可以分為：熱線熱式流量傳感器、熱敏電阻式傳感器、半導體集成電路式傳感器等.　　熱式流量傳感器探頭對流體運動形態的影響較小,測量范圍大,響應性能也很好,但是,這種類型的傳感器探頭對機械強度要求較高、在傳感器材料選擇上受到較大的限制；同時,加熱溫度僅能達到400~500℃.此外,由于流體中的微小顆粒容易粘附到熱線上,抗污染腐蝕能力較差,易損壞使熱線的特性發生不穩定性變化,熱線一致性差,難以進行批量生產.　　半導體式傳感器探頭是以單晶硅為基體,使用硅微機械加工而成的微橋結構.半導體式傳感器探頭多用于0～25mL/min 的小流量氣體的測量,在本課題中所需要測量的流量范圍較大,不能滿足使用要求.圖2-2是典型的半導體式傳感器探頭結構.　　熱電阻式傳感器主要有兩個探頭：一個流量探頭(Rp),一個溫度探頭(Rtc).目前,市場上所使用的大部分熱式氣體質量流量計傳感器探頭主要是基準鉑電阻.工作的時候,兩個探頭以一定的機械結構固定于管道中,可以通過熱源探頭上電壓信號量或者加熱功率的改變來衡量流量的變化.工作中要求兩個傳感器探頭對流量的響應盡可能的快,且要保證散熱同步,傳感器探頭的靈敏度最高,這為傳感器探頭的設計增添了一定的難度.　　如圖2-3鉑電阻的典型結構所示,鉑電阻在在管道內與流體進行熱交換的過程中,鉑電阻的表面和內部鉑絲之間存在熱阻,阻礙熱量的交換.因此,必須從鉑電阻元件的選擇和傳感器結構設計兩方面進行設計,盡量減小鉑電阻內部和表面的熱阻.如果熱阻較大,熱敏電阻表面和內部就會存在很高的溫度差高,出現流量探頭和溫度探頭已經達到恒定溫差的假象,會嚴重影響控制電路正常工作,使測量的結果與管道流量的實際狀況出現較大偏差,所以減小探頭的熱阻是設計熱電阻式傳感器的關鍵.德國VSEARG800-GV110N/X流量計辦事處1.一次測量元件引起的誤差　　孔板流量計中的節流元件是尖銳的直角邊緣，流體在節流元件的入口收縮，根據伯努力方程，流速增加，壓力減小，孔板的測量原理就是根據孔板入口和出口的壓差進行測量的?？装迤解g后流出系數增大，產生測量誤差。流出系數對蒸汽流量測量的影響是普遍存在的。  測量管也是節流裝置的組成部分，其結構尺寸對流體流動狀態有重要的影響，測量管除滿足前10D后5D的要求外，還對內表面的光滑度有要求。粗糙管的流速分布與光滑管是有區別的，流出系數也不相同，管道結垢、腐蝕，流出系數發生變化，產生測量誤差?！　τ诳装迦肟谶吘壞p的問題，我們可以選用標準噴嘴，由于噴嘴入口是一個光滑的曲面，它的抗磨損，抗積污，抗變形程度遠好于孔板，流出系數穩定性也比孔板好，壓力損失也比孔板小得多，而且它的檢定周期為4年，大大減少了維護費用?！　τ跍y量管的問題，在管道安裝時就盡量選用光滑度高，質量好的管道，必要時請專業廠家定制測量管道、連接法蘭，冷凝器等，補償用的溫度和壓力測量點也可以統一開工獲取。雖說一次性投資高些，但由于投入使用后沒有特別原因，一般不進行更換，還是使用周期越長越好，這樣綜.合經濟效益還是高些。2.測量信號的傳遞失真　　測量信號傳遞是孔板前后的差壓信號經導壓管傳遞到差壓變送器，由于結構的不同，孔板流量計不同于渦街流量計那樣直接裝在管道上，它需要進行信號傳遞。對于蒸汽流量測量而言，傳遞部分可由閥門，導壓管，冷凝器等部件組成。對于信號傳遞部件來講，應保證傳遞信號不失真。實際使用中的大部分故障，往往是信號傳遞失真引起的。差壓信號產生的傳遞失真比作為補償用的溫度和壓力信號失真影響更大，必須引起注意。冷凝器在信號傳遞中處于關鍵位置，冷凝器中的液面保持一定高度，多余的冷凝液要回流到蒸汽管道，既要保證冷凝器中蒸汽很好地冷凝，又要使冷凝液回流暢通無阻?！　庀鄬汗艿囊淮胃块y門應保證蒸汽氣相進入冷凝器，冷凝器里面多余的冷凝液回流到蒸汽管道，否則兩只冷凝器液面不能保持相平，會對差壓信號產生附加誤差。一次根部閥門盡量選用閘閥，保證壓力信號傳遞通暢無阻，減少測量誤差?！　y量用的導壓管要加保溫伴熱，否則冬季不能正常工作。不管采用電伴熱還是蒸汽伴熱，一定要保證兩只導壓管受熱均等，不然會因導壓管中的液體的密度不同而產生附加差壓誤差?！　∽鳛閴毫ρa償用的變送器一般和壓力取壓口不在同一高度上，如果變送器比取壓口低，所測出的壓力為管道中蒸汽的壓力加上導壓管中冷凝液產生的壓力，可在變送器中進行正遷移將這部分壓力遷移掉。使變送器測出的壓力為管道中實際蒸汽壓力。3.蒸汽密度問題產生的誤差　　測量蒸汽質量流量時要根據蒸汽的密度進行計算，因蒸汽的密度計算不準確產生測量誤差。蒸汽流量測量儀表中渦街流量計是用工藝車間提供的蒸汽密度值為參考值，不是實際的密度值，得出的蒸汽流量會和實際流量有誤差。選用渦街流量計時，最好選用能進行溫度和壓力補償的型號，并且安裝測溫和測壓元件取得溫度和壓力數值?？装迨搅髁坑嫓y出的流量由DCS系統顯示，沒有進行溫度壓力補償。為了提高測量的準確度，必須進行溫度壓力補償。對于孔板流量計，取得差壓信號的同時，還需測得溫度和壓力信號，通過DCS中的專用軟件進行溫度和壓力補償。4.相關系數的影響　　流出系數C和可膨脹系數ε在一定范圍內可看作常數，但是，當蒸汽的狀況偏離設計狀態時，其流出系數C和可膨脹系數ε就會發生變化，就不能視為常數。測量小流量時，隨著雷諾數變小，流出系數C將產生較大的變化。測量高壓時，則必須考慮氣體的可膨脹系數ε的影響，如果我們只補償密度變化的影響，即使實現了對密度的完全補償，其它各參數變化累加后的最大誤差仍達6%左右，其中，可膨脹系數ε引入的誤差最大。所以，要想提高儀表的測量精度，除補償密度外還應考慮整個補償方程中其它參數變化的補償問題。DCS中的蒸汽測量模塊中，不僅有密度補償方式,還有流出系數C和可膨脹系數ε的修正辦法，只要我們選用合適的流量測量模塊，就能提高蒸汽流量的測量準確度?！　∫话阏J為，蒸汽干度X較高(X≥95%)時流體可視為單相流體。溫度壓力補償可按通常方法進行。但出現-定誤差。干度越低密度越大。在蒸汽干度較低(X<95%)時，管道中的流體處于二相流狀態。情況嚴重時，流體分層流動，產生誤差更大。目前還沒有在線的干度測量儀表測量蒸汽的干度，最好的辦法就是加強蒸汽傳輸管道的保溫，提高蒸汽的過熱度，使蒸汽的干度較高，孔板流量計測量也比較準確。電磁流量計的空管報警是用實測傳感器中的電導率來做判斷的?！　〔煌牧黧w具有不同的電導值電阻值空管檢測實際上是檢測被測導電液體的電阻與實驗導電液體電阻的比值液體的相對導電率是否超出閾值。超出閾值就意昧著被測流體電導率遠低于實驗液體的電導率相當于空管?？展軋缶撝档哪J值尾 999.9%?！　】展芰砍绦拚菫闇y量相對電導率而用的。在傳感器充滿試驗液體情況下修正系數使電導比為一個確定值例如試驗液體是水其中導率約為100μScm可修正為100當被測液體電導率為 5μScm 相對的電導比則大約顯示2000%。如果試驗液體水的電導比修正為10。那么被測液體電導率為5μScm時相對電導比則大約顯示200%?！　‰姶帕髁坑媹缶撝翟O置是選擇空管報警靈敏度范圍的。最大閾值可設為999.9%。如上例被測液體顯示2000%時發出報警顯示200%時不報警。因此欲使電導率5μScm在顯示電導比200%時發出報警需要設閾值在200%以下?？展軋缶砍痰哪J值為100%。

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