德國VSERS100-ER062P/X流量計電子樣冊同時我們還經營：根據流量計設計要實現的功能，智能金屬管浮子流量計的硬件系統實現方案如圖2.1所示：本系統主要分為三部分：信號采集模塊、信號處理模塊以及輸出和顯示模塊，下面將對這三個模塊進行簡要介紹。(1)信號采集模塊：此模塊用來實現信號采集功能，系統中核心要采集的是流量信號，除此之外，還需要采集溫度和壓力信號。這是因為當被測流體為蒸汽時，其密度隨溫度和壓力的變化而變化。為了準確計算出流體的流量，必須要考慮溫度和壓力變化對流體密度的影響。因此，設計中要實現流量、溫度以及壓力三種信號的采集。(2)信號處理模塊：信號處理模塊的基本功能是實現信號的放大、濾波以及A/D轉換。此外，系統中采用微控制器MSP430F149對采集信號進行計算、補償，線性化等智能化處理。(3)輸出及顯示模塊：設計中使用E2PR0M保存累積流量值以及儀表參數值，并將流量信號轉換為4?20mA工業標準電流信號輸出。同時，使用LCD實時顯示瞬時流量和累積流量，最后將金屬管浮子流量計測量結果通過CAN總線傳送給上位機顯示。1.為了保證電磁流量計測量管內充滿被測介質,變送器最好垂直安裝,流向自下而上.尤其是對于液固兩相流,必須垂直安裝。若現場只允許水平安裝,則必須保證兩電極在同一水平面。變送器兩端應裝閥門和旁路。2.電磁流量計信號比較弱,滿量程時只有2.5～8mV,且流量很小時,只有幾微伏,外界稍有干擾就會影響到測量精度。因此,流量計的外殼、屏蔽線、測量導管都要接地。并要單獨設置接地點,決不能連接在電機、電器等公用地線或上、下管道上。3.為了避免干擾信號,安裝地點要遠離一切磁源(如電機、變壓器等),不能有震動。變送器和轉換器之間的信號必須用屏蔽導線傳輸。不允許把信號電纜和電源線平行放在同一電纜鋼管內。信號線越短越好,長度一般不得超過30m。轉換器應盡量接近變送器c4.為了避免流速分布對流速的影響,產生測量誤差。流量調節閥應設置在變送器下游. 因此,在電磁流量計前必須有5～10D左右的直管段,以消除各種局部阻力對流線分布對稱性的影響。熱式氣體質量流量計傳感器探頭是流量計的測量單元，可以把需要采集的信息準確無誤的轉換成信號量傳輸給系統，是信號量采集的通道，是實現流量計實時計量的必要前提。如下圖所示，這是我們實驗所使用的流量傳感器探頭。由于是插入式熱式氣體質量流量計，所以在使用時，必須要調節探頭的長度，使流量探頭（即 Pt20）處于管道的正中心位置，減小偏心安裝產生的一切誤差，以便獲得精準的管道流量信號。同時，由于流量探頭和氣體直接接觸，所以靈敏度得到很大的保證，靈敏度基本上處于最靈敏狀態；但是從氣體組分，氣體粘度，粉塵顆粒，氣壓與結構強度等角度考慮，后期必須將流量探頭進行封裝，保證熱式氣體質量流量計傳感器的受沖擊能力，增加傳感器探頭的抗污染能力，延長傳感器的使用周期。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?？装辶髁坑嬍抢昧黧w的動靜壓能轉換原理進行流量測量的，這一-差壓與流體流量存在如下關系:   式中:qm為質量流量，kg/h;qv為工況條件下的體積流量，m³/h;x為流量系數;e為流束膨脹系數;△e為差壓，Pa;Q為工況條件下被測流體的密度，kg/m³;d為工況條件下的節流開孔直徑，mm。由(1)式和(2)式可以看出，被測流體的流量是流體的密度和孔板前后差壓的函數。當測得某一差壓時，由于所測流體的密度不同，所代表的流量是不同的，只有當流體的密度值等于孔板流量計設計條件中的密度值時，差壓才能真實反映所測的流量。蒸汽從發生到使用，由于熱損耗，溫度和壓力的下降是不可避免的，導致其密度與設計值的差異，從而產生了誤差，并且隨著蒸汽參數的波動而波動，實際測量時只能通過溫壓補償來修正，補償公式的嚴謹性直接影響測量誤差。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.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VSERS100-ER062P/X流量計電子樣冊對于超聲波流量計，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Vs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超聲波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。電磁流量計測量的液體中會含有一些氣泡，如果氣泡分布均勻，則不影響測量。然而，一旦氣泡變大，整個電極通過電極時會被遮擋，使流量信號輸入電路瞬間開路，導致輸出信號抖動　　如何判斷電磁流量計的測量誤差是由被測液體中的氣泡組成的？如何處理這種情況？簡單介紹一下　　當測量效果抖動時，磁場的勵磁回路電流立即被切斷。假設此時表面仍有閃爍和不穩定現象，說明大部分是由氣泡效應引起的　　在確定許多氣泡影響電磁流量計的測量效果后，有必要尋找相應的處理方法。假設由于裝置的定向，許多氣泡混合到液體中。例如，如果電磁流量計安裝在管道系統的高點，儲存氣體或從外部吸入空氣，形成流量計的晃動　　這是非常有用的方法來代替裝置的定位，但在很多情況下，裝置的直徑很大，或者設備的方向不容易改變。建議在電磁流量計上游安裝集氣袋和排氣閥，以清除殘余氣體，減少影響測量效果的因素，保證測量的準確性。1.流量測量　　現階段，渦輪流量計對脈動流的直接測量還存在很大困難，但可通過誤差方程分析、實驗室試驗和專業的脈動流量誤差檢測設備檢測分析某一特定脈動流的測量誤差。前兩種方法基于脈動流的振幅和頻率的可測量性，振幅和頻率的測量可通過激光多普勒技術、熱線風速儀法等。專業的脈動流量誤差檢測設備已有設備制造廠家在生產。1.1誤差方程分析　　通過對機翼理論的研究，可列出涉及慣量、夾角、葉輪半徑、角速度等參數的誤差運動方程，通過編程可求得針對某一特定渦輪流量計的不同振幅和頻率脈動流的測量誤差。依據動量守恒定律，可列出包含流速、切線速度等參數的非線性微分方程，通過計算和分析可理論推導測量誤差。1.2實驗室試驗　　現場實測脈動流的特性，采用已知標準體積壓縮空氣，在實驗室模擬脈動流，將測量值與標準體積進行對比，分析測量誤差。1.3誤差檢測設備檢測　　上海某公司生產的一種燃氣脈動流誤差檢測設備，可較精確地測得脈動誤差值，但暫未在山西省廣泛應用。在絕大多數燃氣公司的實際運行管理過程中，脈動流的特性參數無法在日常運行監測數據中獲取，因此，主要定性地說明脈動流對渦輪流量計計量偏差的影響。2.測量誤差　　已有很多學者針對脈動流對計量的影響進行了研究。分析結果可知，由于葉輪受流體加速影響小，受流體減速影響大，計量始終存在正供銷差。此外，正供銷差取決于脈動流的振幅和頻率，整體來說，如果脈動流頻率大于葉輪角頻率時正供銷差值較大，脈動振幅增大時正供銷差值也隨之增大。3.脈動流對計量結果影響　　A分輸站渦輪流量計距離上游最近的壓縮站（往復式壓縮機增壓）不到7km，且該分輸站工藝布置緊湊。據實地測量，流量計上游直管段長度約為6Dn（Dn為渦輪流量計口徑，mm），下游直管段長度約為4Dn。此外，7km管道沿線地勢高低不平，加之煤層氣氣質水含量較大，導致在低洼處極易形成積液，積液也會造成脈動流?！　?020年8—10月期間，下游公司發現正供銷差持續增大時，對A分輸站和B分輸站的渦輪流量計進行了標定，但標定結果均為合格。隨后下游公司在2020年11月5—7日對A至B分輸站段管線進行了清管作業，共清出污水雜質約23t，清管完成后正供銷差明顯減小。清管前后實際供銷差數據如表6所示?！　〕酥?，通過日常對氣體渦輪流量計的運行監測，供氣瞬時流量每次顯示數據都在變化，且在一定時間內在1個值上下頻繁波動（波動幅度約為依20%）。綜合上述情況，該輸氣管道存在脈動流的可能性很大。脈動流會造成正供銷差影響，對下游接氣單位不利，因此有必要對脈動流的影響進行修正。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.德國VSERS100-ER062P/X流量計電子樣冊1、確認渦輪流量計可用的測量對象，如前所述。2、選擇型式。按流體物性選擇，氣體和液體分別用氣體型和液體型，不能通用。在工作狀態下液體粘度超過5mPa.s應選用高粘度型（國內尚無定型產品）。酸性腐蝕性液體選用耐酸型（國內尚無定型產品）?！　“喘h境條件選擇，按環境溫度和濕度等選擇合適儀表，如周圍有爆炸易燃性氣氛應選防爆型傳感器?！　“垂艿肋B接方式選擇，傳感器有水平和垂直兩種安裝方式。水平安裝時與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接，小口徑和高壓管道選用螺紋連接，夾裝連接只適用于低壓中小管徑。垂直安裝只有螺紋連接。3、選擇規格。按現場使用條件，如流量范圍、管徑、流體壓力和溫度、安裝位置等和性能要求，如精確度、重復性、顯示方式等參照制造廠選型樣本或使用說明書選定具體規格型號，也有可能找不到合適的，只好另選其它流量計?！　∮捎跍u輪流量計類型規格繁多，特別是不同制造廠產品質量有差別，必須盡量搜集制造廠及有關標準等資料進行反復調查比較后再決定取舍。電磁流量計傳感器的接地　　為了使電磁流量計可靠的工作,提高測量精度,不受外界寄生電勢的干擾,傳感器應有良好的單獨接地線,接地電阻＜10Ω.在連接傳感器的管道內若涂有絕緣層或是非金屬管道時,傳感器兩側還應加裝接地環.a、在金屬管道上的接地方式：金屬管道內避沒有絕緣層,按下圖接地.b、 在塑料管道上或有絕緣層、油漆管道上的接地方式：電磁流量計傳感器上的兩端面應加裝接地環,使管內流動的被測介質與大地短接,具有零電位.否則,電磁流量計無法正常工作.

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