德國VSEAR100流量計(jì)樣本同時(shí)我們還經(jīng)營：渦輪流量計(jì)利用置于流體中的葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成比例的關(guān)系，通過測量葉輪的轉(zhuǎn)速來反映通過管道的流體體積流量大小，是流量儀表中比較成熟的高準(zhǔn)確度儀表之一。　　流量計(jì)內(nèi)有經(jīng)過精密加工的葉片，它與一套減速齒輪和軸承一起構(gòu)成測量組件，支撐渦輪的兩個(gè)不銹鋼自潤滑軸承，保證該組件有較長的使用壽命。流量計(jì)亦可選用外部潤滑油泵潤滑軸承，但注意不能過量。　　流量計(jì)露天安裝，由于流量計(jì)大部分是電子顯示，表頭內(nèi)有電路板，長期露天放置，容易造成電路板損壞受潮，液晶屏不顯示，或者燒壞電路板。建議安裝計(jì)量儀表防護(hù)裝置。　　渦輪流量計(jì)在安裝過程中，不能敲打表具。流量計(jì)受硬力沖擊，導(dǎo)致表具損壞。安裝流量計(jì)前，一定要吹掃，吹掃過程中一定不能帶著表具，管道中的焊渣容易打壞渦輪流量計(jì)的葉輪，造成表具不計(jì)量或者計(jì)量不準(zhǔn)確。　　為了保證流量計(jì)檢修時(shí)不影響介質(zhì)的正常使用，在流量計(jì)的前后管道上應(yīng)安裝切斷閥門（截止閥），同時(shí)應(yīng)設(shè)置旁通管道。流量控制閥要安裝在流量計(jì)的下游，流量計(jì)使用時(shí)上游所裝的截止閥必須全開，避免上游部分的流體產(chǎn)生不穩(wěn)流現(xiàn)象。　　渦輪流量計(jì)在使用前一定要加潤滑油，但是不能加多，在燃?xì)鈿赓|(zhì)并不是太干凈的環(huán)境中，潤滑油過多容易使氣質(zhì)中的雜質(zhì)粘附在卡箍式渦輪流量計(jì)的葉輪上，從而造成計(jì)量不準(zhǔn)確，時(shí)間長了，容易磨損表具。為了適應(yīng)儀表網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)我們要根據(jù)實(shí)際需要為電磁流量計(jì)配備合適的通信接口.在當(dāng)今單片機(jī)系統(tǒng)的通信中,RS232和RS485標(biāo)準(zhǔn)總線應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)也最為成熟.RS232用來連接兩臺(tái)計(jì)算機(jī)(微處理器)之間的串口通信,當(dāng)我們需要一個(gè)更長的距離或者比RS232更快的速度下進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候,RS485就是一個(gè)很好的解決辦法.另外,RS485連接不限于僅僅連接兩臺(tái)設(shè)備.根據(jù)距離,比特率和接口芯片,我們可以用單一導(dǎo)線連接最多256個(gè)節(jié)點(diǎn).為了使電磁流量計(jì)的應(yīng)用范圍更加廣泛,我們選用RS485標(biāo)準(zhǔn)總線來實(shí)現(xiàn)儀表和外部系統(tǒng)的通信.　　RS485是雙向、半雙工通信協(xié)議,允許多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器掛接在總線上,其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都能夠脫離總線.該規(guī)范滿足所有RS422的要求,而且比RS422穩(wěn)定性更強(qiáng).具有更高的接收器輸入阻抗和更寬的共模范圍(-7V至+12V).　　接收器輸入靈敏度為士200mV,這就意味著若要識(shí)別符號(hào)或間隔狀態(tài),接收端電壓必須高于+200mV或低于-200mV.最小接收器輸入阻抗為12k,驅(qū)動(dòng)器輸出電壓為±1.5V(最小值)、+5V(最大值).　　驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)32個(gè)單位負(fù)載,即允許總線上并聯(lián)32個(gè)12k的接收器.對(duì)于輸入阻抗更高的接收器,一條總線上允許連接的單位負(fù)載數(shù)也較高.RS485接收器可隨意組合,連接至同一總線,但要保證這些電路的實(shí)際并聯(lián)阻抗不高于32個(gè)單位負(fù)載(375).　　采用典型的24AWG雙絞線時(shí),驅(qū)動(dòng)器負(fù)載阻抗的最大值為54,即32個(gè)單位負(fù)載并聯(lián)2個(gè)120終端匹配電阻.RS485已經(jīng)成為POS、工業(yè)以及電信應(yīng)用中的最佳選擇.較寬的共模范圍可實(shí)現(xiàn)長電纜、嘈雜環(huán)境(如工廠車間)下的數(shù)據(jù)傳輸.更高的接收器輸入阻抗還允許總線上掛接更多器件.　　因RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口.因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸.RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB.9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB.9(針).　　通信接口電路如圖3.13所示,我們選用MAX485作為系統(tǒng)的通信接口芯片.MAX485是MAXIM公司推出的支持RS485協(xié)議的低功耗收發(fā)器,它的驅(qū)動(dòng)器擺率不受限制,可以實(shí)現(xiàn)最高2.5Mbps的傳輸速率.它是用于RS．485通信的半雙工低功率收發(fā)器件,包含一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器,具有輸入接收器和輸出驅(qū)動(dòng)器使能管腳.使用一個(gè)半雙工連接的難點(diǎn)就是控制每個(gè)驅(qū)動(dòng)器在什么時(shí)候被啟用,或者處于激活狀態(tài).當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器在傳輸?shù)臅r(shí)候,必須直到它完成傳輸都保持被啟用狀態(tài),然后在一個(gè)應(yīng)答節(jié)點(diǎn)開始響應(yīng)之前切換到禁用狀態(tài).MAX485的控制端RE和DE短接,這樣用一個(gè)信號(hào)可以控制兩種狀態(tài)：接收和發(fā)送.RE和DE為“l”時(shí),發(fā)送端接通,數(shù)據(jù)經(jīng)DI腳后,變成傳送的信號(hào)送到傳輸線.RE和DE為“0”時(shí)傳輸線上的信號(hào)經(jīng)MAX485,當(dāng)處于發(fā)送狀態(tài)時(shí),數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)發(fā)送端DI,在輸出端A和B上交替出現(xiàn)高電平：當(dāng)處于接收狀態(tài)時(shí),A和B上交替的高電平信號(hào)經(jīng)MAX485轉(zhuǎn)換成高低電平信號(hào)經(jīng)RO輸出.在電磁流量計(jì)傳輸過程中,交替的高電平保證通信傳輸回路中始終有電流,能實(shí)現(xiàn)可靠通信.在電磁流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備和PC機(jī)通信的過程中,由地址幀、命令幀、數(shù)據(jù)幀、校驗(yàn)和可組成各種功能不同的報(bào)文.由于采用主從工作方式來實(shí)現(xiàn)通信,電磁流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備僅能接收并執(zhí)行PC機(jī)發(fā)送來的控制命令,而不能發(fā)送命令給PC機(jī).因此,由PC機(jī)發(fā)往流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備的報(bào)文一般包括一個(gè)地址幀,一個(gè)命令幀,若干個(gè)數(shù)據(jù)幀和一個(gè)校驗(yàn)和,其報(bào)文格式如圖4.5a所示：而由流量計(jì)等節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)往PC機(jī)的報(bào)文一般包括一個(gè)地址幀,若干個(gè)數(shù)據(jù)幀和一個(gè)校驗(yàn)和,其報(bào)文格式如圖4.5b所示.　　由于RS-485電氣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每段只能聯(lián)結(jié)32個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備,因此可用地址幀中的5位表示這32個(gè)地址,其余3位用來表示命令,從而構(gòu)成地址命令幀.對(duì)于控制命令需求不超過八個(gè)的通信系統(tǒng),采用地址命令幀可壓縮報(bào)文長度提高通信效率.電磁流量計(jì)和PC機(jī)通信的主要目的是將流量計(jì)采集到的數(shù)據(jù)讀到PC機(jī)中.這些數(shù)據(jù)包括：總累積流量、正向累積流量、反向累積流量、瞬時(shí)流量.通信時(shí),PC機(jī)只需向電磁流量計(jì)發(fā)送讀總累積流量、讀正向累積流量、讀反向累積流量、讀瞬時(shí)流量命令即可,因此二者間通信所用的地址幀和命令幀可合二為一,用一個(gè)地址命令幀代替.PC機(jī)和電磁流量計(jì)間的地址命令幀定義如圖4.6所示.二者通信所使用的報(bào)文可簡化為圖4.7的格式.德國VSEAR100流量計(jì)樣本電磁流量計(jì)中通常采用兩類基本的勵(lì)磁波形，一種是方波，另一種是正弦波。在正弦波勵(lì)磁模式下，可以有效的降低流體介質(zhì)對(duì)電極的極化作用，能直接波。在正弦波勵(lì)磁模式下，可以有效的降低流體介質(zhì)對(duì)電極的極化作用，能直接測量管道產(chǎn)生巨大的渦流損耗和磁滯損耗，同時(shí)也給測量帶來由電磁感應(yīng)引起的同相和正交干擾。在方波勵(lì)磁模式下，由于電極會(huì)出現(xiàn)極化現(xiàn)象，導(dǎo)致采集的感應(yīng)電壓信號(hào)不夠準(zhǔn)確。方波勵(lì)磁模式中，在測量非導(dǎo)電液體時(shí)，相對(duì)較高的勵(lì)磁頻率，比如10Hz到200Hz，可以用來獲得好的動(dòng)態(tài)特性或者獲得合理的信噪比，但是這種勵(lì)磁方式有一個(gè)嚴(yán)重的問題，其變壓器效應(yīng)會(huì)引起流量計(jì)的零點(diǎn)漂移并影響測量精度。　　為了避免以上極化現(xiàn)象和變壓器效應(yīng)，減少干擾，本文研究中采用了一種三值方波勵(lì)磁方式，如圖4-5所示，線圈的勵(lì)磁信號(hào)有正、零和負(fù)三種值。　　本文采用固態(tài)繼電器和直流電源的方式產(chǎn)生三值方波勵(lì)磁電壓，其結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。　　在該電磁流量計(jì)勵(lì)磁方案中，使用LabJackU12控制輸出三值方波的模擬量電壓信號(hào)，通過4個(gè)固態(tài)繼電器組成的開關(guān)系統(tǒng)，直接作用到勵(lì)磁線圈上。電磁流量計(jì)是一種測量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)儀表，在進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測顯示的同時(shí)，可輸出標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)，供記錄、調(diào)節(jié)、控制使用，實(shí)現(xiàn)檢測自動(dòng)控制，并可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳送。　　　　智能電磁流量計(jì)具有精度高、靈敏度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在供水企業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景，特別是在大口徑、安裝環(huán)境好的工廠、居民區(qū)等場所，雖然智能電磁流量計(jì)的使用已經(jīng)非常成熟。但是，仍有一些問題需要注意。一、信號(hào)傳輸問題：　　　　電磁流量計(jì)在區(qū)域管網(wǎng)中運(yùn)行時(shí)，可以為城市供水調(diào)度提供一定的決策信息。因此，用戶對(duì)電磁流量信號(hào)的實(shí)時(shí)性和連續(xù)性提出了更高的要求。如果智能電磁流量計(jì)能完成儀器本身信號(hào)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換和無線傳輸，減少數(shù)據(jù)采集的兼容或相互轉(zhuǎn)換等困擾，那將為企業(yè)的使用提供便利，也將為儀表的推廣應(yīng)用增加更大的優(yōu)勢。二、電源問題：　　　　目前智能電磁流量計(jì)不自帶電源，造成了室外安裝不方便，一旦斷電，將造成用作結(jié)算水表的流量計(jì)數(shù)據(jù)缺失，這樣對(duì)其斷電時(shí)段缺失水量的計(jì)量與推算也就提出了新的問題。若電磁流量計(jì)能自帶電源，就能從根本上解決這一問題，也將促進(jìn)其在結(jié)算水表中的推廣應(yīng)用。三、防雷問題：　　　　電磁流量計(jì)在雷雨天氣覆蓋較廣的地區(qū)防雷是個(gè)重要的工作。在嚴(yán)格做好接地、電源保護(hù)后，在空曠地區(qū)安裝的電磁流量計(jì)被雷擊的概率還是很高。所以簡單有效的辦法是提高流量計(jì)自身的防雷性能，如不能根本性解決，則應(yīng)對(duì)其內(nèi)部電路進(jìn)行分離保護(hù)，這樣即使雷擊損壞，也能降低更換成本。三聚磷酸鈉(俗稱五鈉)的生產(chǎn)過程中有一個(gè)中和過程，在該過程中磷酸和純堿按一定比例混合、反應(yīng)后被制成可用來進(jìn)一步生產(chǎn)五鈉的中和液。在這樣一一個(gè)過程中為使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制就需要對(duì)加入中和罐的磷酸量根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行精確的批量控制。存在的問題和解決方案   圖1中流量計(jì)自1983年裝置投產(chǎn)后就一直使用，到1997年已是殘破不堪，常因其故障使裝置的生產(chǎn)遭受影響。在這種情況下如何來解決好這個(gè)問題就很自然地納入了我們的工作日程。我們首先想到的是想按原型號(hào)進(jìn)行更新，但經(jīng)市場詢價(jià)后我們發(fā)現(xiàn)這種老式的儀表現(xiàn)在的售價(jià)實(shí)在太昂貴，竟達(dá)十一萬多人民幣一臺(tái)，很不合算。經(jīng)研究后，我們認(rèn)為智能式電磁流量計(jì)能擔(dān)此任(當(dāng)時(shí)集批處理功能于一身的流量計(jì)還不多),其完善的功能和一體式結(jié)構(gòu)既能夠通過表頭上的三個(gè)紅外觸摸鍵使將來的操作完全和老儀表一樣在現(xiàn)場完成，也可利用這種儀表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通訊器或其它智能終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。該方案投資僅為三萬元人民幣左右(不計(jì)遠(yuǎn)程終端，暫未用)。圖1為控制系統(tǒng)圖 2儀表選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1)根據(jù)工藝的酸流量情況我們選用了口徑為DN50的電磁流量計(jì)，針對(duì)磷酸的特殊腐蝕特性確定了聚四氟乙烯(PIFE襯里和鉭電極，電源為24VDC(因電磁閥也用該電源)。 (2)調(diào)節(jié)閥延用原舊閥。 (3)增加一個(gè)直流24V2.SW的二位三通電磁閥，用來控制調(diào)節(jié)閥的氣源(該氣源在舊系統(tǒng)中直接受控于流量計(jì))。. (4)因所選流量計(jì)本身的觸點(diǎn)輸出容量最大僅為0.1A24W故增加一-個(gè)觸點(diǎn)容量為0.5A24V激勵(lì)電壓為24VDC的中間繼電器(該繼電器直接固定在流量計(jì)自身的接線盒內(nèi))用以可靠驅(qū)動(dòng)電磁閥。系統(tǒng)構(gòu)成示意圖見圖2。超聲波液位計(jì)基本要求　　超聲波液位計(jì)換能器發(fā)射脈沖超聲波時(shí)，都有一定的發(fā)射開角。從換能器下沿到被測介質(zhì)表面之間，由發(fā)射是超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi)，盡可能有障礙物，因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施，如：人梯、限位開關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。如果有障礙物干擾情況下，安裝時(shí)需要進(jìn)行"虛假回波存儲(chǔ)"。另外須注意超聲波波束不得與加料料流相交。　　安裝儀表時(shí)還要注意：最高料位不得進(jìn)入測量盲區(qū)；儀表距罐壁必須保持一定的距離；儀表的安裝盡可能使換能器的發(fā)射方向與液面垂直。安裝在防爆區(qū)域內(nèi)的儀表必須遵守國家防爆危險(xiǎn)區(qū)的安裝規(guī)定。本安型的外殼采用鋁殼。本安型儀表可安裝在有防爆要求的場合，儀表必須接地。測量的基準(zhǔn)是探頭的下邊沿。1、盲區(qū) 2、空倉（最大測量距離） 3、 最大量程 4、測量范圍注：使用超聲波物位計(jì)時(shí)，務(wù)必保證最高料位不能進(jìn)入測量盲區(qū)。安裝位置　　在安裝超聲波物位計(jì)的時(shí)候，注意儀表和容器壁至少保持200mm的距離。1、基準(zhǔn)面2、容器中央或?qū)ΨQ軸　　對(duì)于錐形容器，且為平面罐頂，儀表的最佳安裝位置是容器頂部中央，這樣可以保證測量到容器底部。常見安裝位置的正誤1、錯(cuò)誤：換能器應(yīng)與被測介質(zhì)表面垂直。2、錯(cuò)誤：儀表被安裝在拱形或圓形罐頂，會(huì)造成多次反射回波，在安裝時(shí)應(yīng)盡可能避免安裝在容器中央。3、正確1、錯(cuò)誤：不要將儀表安裝于入料料流的上方，以保證測量的是介質(zhì)表面而不是入料料流。2、正確 注意：室外安裝時(shí)應(yīng)采取遮陽、防雨措施。攪拌　　當(dāng)罐中有攪拌時(shí)，超聲波液位計(jì)安裝盡量遠(yuǎn)離攪拌器。安裝后要在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行"虛假回波存儲(chǔ)"，以消除攪拌葉片所產(chǎn)生的虛假回波影響。若由于攪拌產(chǎn)生泡沫或翻起波浪，則應(yīng)使用導(dǎo)波管安裝方式。泡沫　　由于入料、攪拌或容器內(nèi)其他過程處理，會(huì)在某些液體介質(zhì)表面形成泡沫，衰減發(fā)射信號(hào)。如果泡沫造成測量誤差，應(yīng)將傳感器安裝在導(dǎo)波管內(nèi)，或使用雷達(dá)液位計(jì)。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的測量不受泡沫的影響，是這種應(yīng)用的最佳選擇。氣流　　如果容器內(nèi)有很強(qiáng)的氣流，例如：室外安裝，而且風(fēng)很大，或容器內(nèi)有空氣渦流，您應(yīng)該將傳感器安裝在導(dǎo)波管內(nèi)，或使用雷達(dá)液位計(jì)或?qū)Рɡ走_(dá)液位計(jì)。德國VSEAR100流量計(jì)樣本渦街流量計(jì)由殼體、漩渦發(fā)生體和放大器組成.一種典型的結(jié)構(gòu)如圖4所示,殼體內(nèi)插入柱體,由其產(chǎn)生的渦街信號(hào)可用各種檢測方式檢出,經(jīng)放大器放大后,輸出脈沖信號(hào).　　渦街流量計(jì)是一種無運(yùn)動(dòng)部件的流量計(jì),按其原理分類屬于振蕩型流量計(jì).同屬于這類流量計(jì)還有漩渦進(jìn)動(dòng)型流量計(jì)；振蕩射流型流量計(jì).由于渦街流量計(jì)不含有運(yùn)動(dòng)部件及對(duì)流體沖刷敏感的部件,因而在使用過程中,可靠性高,使用壽命長,并具有一般節(jié)流式流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn),精確度穩(wěn)定,再現(xiàn)性好.在大批量生產(chǎn)和工藝穩(wěn)定的條件下,可以采用“干校驗(yàn)法”,即不必逐臺(tái)儀表進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定,可根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸直接確定儀表常數(shù)及儀表精度.渦街流量計(jì)是‘種數(shù)字式流量計(jì),它輸出的脈沖信號(hào)的頻率與流量成線性關(guān)系,同時(shí)具有量程寬、重復(fù)性好．便于遠(yuǎn)距離無精度損失的傳輸.此外儀表常數(shù)及精度不受介質(zhì)的壓力、溫度、密度等變量的影響.一旦渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)確定．流體振蕩就服從的客觀規(guī)律,其振蕩頻率不能人為地改變,因而儀表常數(shù)及其變化規(guī)律是客觀的.1、電磁流量計(jì)傳感器外殼未接地出現(xiàn)的誤差。一般情況下，傳感器都是在金屬管道上進(jìn)行安裝，并且金屬管道都是在地下，很多人因此認(rèn)為對(duì)于儀表的外殼就不需要再做接地處理了。但是，這么操作卻是忽略了兩個(gè)重要問題:一方面是金屬管道都做了防腐蝕處理，金屬管道與地不能大面積接觸;二是傳感器一般都由膠皮墊連接著法蘭而與金屬管道分隔開，所以造成了傳感器的接地電阻大大增加，影響了流量計(jì)的測量結(jié)果，進(jìn)而形成了誤差。另外，由于電動(dòng)勢檢測一般均為幾毫伏左右，這也容易造成雜散電流對(duì)檢測結(jié)果的影響。 2、干擾環(huán)境下的輸出信號(hào)誤差分析。對(duì)于一般的電磁流量計(jì)來說，傳感器即電極與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜應(yīng)做到盡可能短。因?yàn)閭魉托盘?hào)的電纜過長，電纜本身的分布電容造成的負(fù)載效應(yīng)就會(huì)引起較大的測量誤差，同時(shí)也對(duì)信號(hào)受到干擾的幾率大大增加。在測量時(shí)，還要注意到走線方面，務(wù)必做到信號(hào)線與電源線分開走線，這樣就能防止產(chǎn)生“寄生電容”的干擾。目前很多場合已經(jīng)用上了數(shù)字輸出儀表，以求獲得最為準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。 3、強(qiáng)電、強(qiáng)磁環(huán)境下的誤差分析。流量計(jì)工作環(huán)境方面，要注意盡可能地與強(qiáng)電、強(qiáng)磁等設(shè)備的距離遠(yuǎn)一些。由于電磁流量計(jì)在接地后，其周邊的附近如果也有一些其他的強(qiáng)電、強(qiáng)磁等設(shè)備也在接地，會(huì)造成流量計(jì)產(chǎn)生接地壓降，使電磁流量計(jì)接地電位變化，進(jìn)而對(duì)測量結(jié)果形成誤差。另外，流量計(jì)如果是在非常強(qiáng)的磁場下工作，比如變壓器等強(qiáng)電磁設(shè)備附近使用，周邊磁場環(huán)境的強(qiáng)度超過電磁流量計(jì)電磁兼容的幅度時(shí)，會(huì)對(duì)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性造成很大的影響。流量計(jì)中有一款叫做氣體渦輪流量計(jì)，對(duì)于不常用到的用戶來說肯定很陌生。如果您使用過此款流量計(jì)時(shí)一定會(huì)給它本身的優(yōu)點(diǎn)所吸引。那么針對(duì)那些對(duì)于氣體渦輪流量計(jì)認(rèn)識(shí)不是很深的用戶今天我們就來介紹一下關(guān)于氣體渦輪流量計(jì)的組成還有它的工作原理更重要的還有它的儀表系數(shù)的計(jì)算方法介紹：　　氣體渦輪流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)，是近些年來迅速發(fā)展起來的新型儀表，這種流量計(jì)具有精度高、壓力損失小、量程比大等優(yōu)點(diǎn)，可測量多種氣體或液體的瞬時(shí)流量和流體總量，并可輸出0-10mA?DC或4-20mA?DC信號(hào)，與調(diào)節(jié)儀表配套控制流量。氣體渦輪流量計(jì)的組成　　氣體渦輪流量計(jì)主要由渦輪流量變送器和指示積算儀組成[1]。渦輪流量變送器把流量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由指示積算儀顯示被測介質(zhì)的體積流量和流體總量。氣體渦輪流量計(jì)的工作原理　　流體流經(jīng)傳感器殼體，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，克服摩擦力矩和流體阻力矩之后葉片旋轉(zhuǎn)，在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，在一定條件下，轉(zhuǎn)速與流速成正比，由于葉片具有導(dǎo)磁性，它處于信號(hào)檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中，旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線，周期性地改變線圈地磁通量，從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續(xù)的矩形波，可遠(yuǎn)傳至顯示儀表，顯示出流體的體積流量或總量。氣體渦輪流量計(jì)儀表系數(shù)的理論表達(dá)式　　作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個(gè)：流體通過渦輪時(shí)對(duì)葉片產(chǎn)生的切向推動(dòng)力矩M1;流體沿渦輪表面流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的粘滯摩擦力矩M2;軸承的摩擦力矩M3;磁電轉(zhuǎn)換器對(duì)渦輪產(chǎn)生的電磁反作用阻力矩M4。　　由此可建立渦輪的運(yùn)動(dòng)微分方程：(1)式中：J為渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度;τ為時(shí)間。當(dāng)流量恒定時(shí)，渦輪達(dá)到勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以M1=M2+M3+M4。推動(dòng)力矩可表示為：M1=a1qv2-a2ωqv (2)式中：a1、a2為與渦輪傳感器結(jié)構(gòu)和流體密度有關(guān)的系數(shù);qv為流量，L/s。由于氣體渦輪流量計(jì)在量程范圍內(nèi)屬于紊流工作區(qū)，固以下計(jì)算只考慮紊流時(shí)的情況。反作用力矩中的M2，在紊流時(shí)可近似表示為：M2= a3qv2 (3)通常M3和M4相對(duì)于M2比較小，但為了提高計(jì)算精度，這里根據(jù)文獻(xiàn)[3]推導(dǎo)出了它們的表達(dá)式：M3=a4ω2/3 (4)M4=a5ω3 (5)分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經(jīng)整理可得：qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)式中：a6、a7、a8為經(jīng)整理后的綜合系數(shù)。  由于孔板流量計(jì)有多個(gè)測量單元，影響其測量準(zhǔn)確度的因素很多(如孔板的加工誤差，安裝誤差、計(jì)量軟件的計(jì)算誤差等)。此外,在現(xiàn)有工況條件下，由于介質(zhì)中的雜質(zhì)對(duì)孔板有一定的沖擊腐蝕作用，易造成差壓變送器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，特別是當(dāng)天然氣處理效果不理想時(shí),對(duì)計(jì)量的影響更大。因此,節(jié)流裝置和差壓變送器的使用維護(hù)是一個(gè)重點(diǎn)。應(yīng)在下面的實(shí)際運(yùn)行中加以注意:(1)當(dāng)天然氣處理效果不理想時(shí)，在孔板上游端面會(huì)沉積臟物。不僅會(huì)降低孔板的使用壽命,還會(huì)造成較大的計(jì)量偏差。(2)變送器導(dǎo)壓管的作用是將孔板前后的壓力信號(hào)引入差壓,測量出差壓值參.與流量計(jì)算,上下游導(dǎo)壓管帶液會(huì)使差壓偏小(大),造成流量偏小(大)。在冬季,導(dǎo)壓管凍堵現(xiàn)象較常見,如果流量值出現(xiàn)大的起伏,很可能是導(dǎo)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(yùn)的情況下,要注意檢查膠圈變形的情況,-旦孔,板松動(dòng)應(yīng)立即更換,不然不僅會(huì)因膠圈泄漏造成較大的計(jì)量誤差,還會(huì)出現(xiàn)孔板脫落難以取出.必須停產(chǎn)維修的局面。(4)當(dāng)天然氣處理不干凈時(shí),其中的粉塵、水化物等對(duì)孔板有很強(qiáng)的沖刷腐蝕作用,會(huì)在孔板表面形成麻點(diǎn),使直角邊變鈍，因此,孔板應(yīng)經(jīng)常檢查更換,否則準(zhǔn)確度會(huì)降低。(5)差壓變送器零點(diǎn)漂移除了與儀表本身的穩(wěn)定性有關(guān)外，,導(dǎo)壓.管帶液也會(huì)造成很大的影響。由于孔板流量計(jì)的流量和差壓值成開方關(guān)系,差壓變送器的零點(diǎn)出現(xiàn)正負(fù)漂移會(huì)直接造成積算流量偏大或偏小。(6)流量計(jì)算機(jī)中一些關(guān)鍵參數(shù)輸入不正確或更新不及時(shí)。比.如,孔板開孔直徑是以平方的形式出現(xiàn)的,由于孔板開孔直徑會(huì)隨季節(jié)和運(yùn)行時(shí)間發(fā)生變化,一-定要定期測量孔板的開孔直徑，并在流量計(jì)算機(jī)中及時(shí)更新。  天然氣組分變化不僅影響相對(duì)密度,還影響超壓縮系數(shù)。對(duì)于沒有在線色譜儀的計(jì)量系統(tǒng),,在組分變化不大的情況下流量計(jì)算機(jī)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(duì)天然氣組分進(jìn)行化驗(yàn).更新。2提高天然氣計(jì)量準(zhǔn)確度的應(yīng)對(duì)措施(1)定期清洗檢查孔板。比如孔板流量計(jì)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(chǎn)情況下。每月清洗檢查-次,在出現(xiàn)不正常的情況下,視情況加密檢查次數(shù)。(2)對(duì)流量計(jì)前過濾器每兩小時(shí)排污一次,每月清洗過濾器芯--次。(3)正確輸入計(jì)量參數(shù)并及時(shí)更新.按時(shí)校驗(yàn)變送器零點(diǎn)。另外,在氣量波動(dòng)較大的情況下,及時(shí)調(diào)節(jié)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(zhǔn)確度。在測量值超出變送器最大、最小量程范圍時(shí)，要考慮更換合適孔徑的孔板。  渦街流量計(jì)與流體密度無關(guān),在測流量時(shí),考慮氣體或蒸汽溫度、壓力變化對(duì)密度的影響,需不需要進(jìn)行密度、溫度壓力補(bǔ)償,從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討。(1)測量介質(zhì)為液體,且流量以質(zhì)量流量表示。由于測液體流量時(shí),流量指示一般為質(zhì)量或重量流量,漩渦流量計(jì)由漩渦頻率-流速-體流量X密度=質(zhì)量流量,當(dāng)指示值以質(zhì)量流量表示時(shí),刻度系數(shù)中包含密度的因素,所以密度變化對(duì)指示值有影響,必須進(jìn)行密度修正。(2)測量介質(zhì)為氣體,且以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積表.示。  氣體流量一般習(xí)慣均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積表示,刻度為Nm³/h,但工作時(shí)由漩渦頻率→流速→工作狀態(tài)體積再折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積。作為一臺(tái)漩渦流量計(jì),一旦折算系數(shù)確定了,那么流體只有處在一個(gè)工作壓力、溫度下流量指示值才準(zhǔn)確,這個(gè)溫度就是設(shè)計(jì)溫度，這個(gè)壓力就是設(shè)計(jì)壓力。一旦工作條件偏離了設(shè)計(jì)值也會(huì)帶來誤差,所以必須考慮溫度、壓力補(bǔ)償,但不考慮密度補(bǔ)償。(3)測量介質(zhì)為氣體,且以質(zhì)量流量表示。  對(duì)漩渦流量計(jì),由漩渦頻率→疏速→工作狀態(tài)體積流量→設(shè)計(jì)狀態(tài)體積流量→標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量,再乘以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的密度而得到質(zhì)量流量。  顯然,以質(zhì)量流量表示的漩渦流量計(jì),必須進(jìn)行氣體組成變化帶來的密度變化的修正,同時(shí)工況變化，又增加一個(gè)由工作狀態(tài)折算到設(shè)計(jì)狀態(tài)的折算系數(shù)。這個(gè)折算系數(shù)是動(dòng)態(tài)的,也就是溫度、壓力補(bǔ)償問題。經(jīng)過以上分析得出以下結(jié)論:(1)無論測氣體或液體，若渦街流量計(jì)流量以工作狀態(tài)體積流量表示時(shí),沒有密度及溫度、壓力補(bǔ)償問題。(2)無論測氣體、蒸汽或液體流量,以質(zhì)量流量表示時(shí),液體一般溫度變化范圍大,流體密度變化均需進(jìn)行密度修正,對(duì)氣體過熱蒸汽還需進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。(3)以標(biāo)準(zhǔn)體積流量表示時(shí),流量計(jì)必須進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償,無需進(jìn)行氣體密度補(bǔ)償。簡單幾招解決渦輪流量計(jì)不準(zhǔn)1、水源脈動(dòng)流影響流量波動(dòng)性比較大。　　解決辦法：增加泵和渦輪流量計(jì)之間的直管道距離，使流量穩(wěn)定。2、渦輪流量計(jì)安裝位置離閥門或彎管位置太近，當(dāng)原料經(jīng)過閥門或彎管部分，造成流量波動(dòng)。　　解決辦法：此時(shí)應(yīng)該遠(yuǎn)離閥門和彎管位置，保證一定的前后直管段是解決問題的好方法。3、渦輪流量計(jì)附近有電機(jī)，變頻器，強(qiáng)電流之類的干擾源。　　解決辦法：流量計(jì)儀表接地，或加濾波電容。如果問題還是解決不了，最好的辦法就是遠(yuǎn)離干擾源。4、渦輪流量計(jì)無流量顯示：首先檢查線路是否存在問題，如信號(hào)線脫落，有斷線等。將傳感器和信號(hào)放大器分離，信號(hào)放大器與儀表連接，用鐵質(zhì)金屬在取信號(hào)的放大器底部距離2~3mm距離來回劃動(dòng)，如儀表有顯示，則說明顯示部分無問題。　　解決辦法：請(qǐng)將流量傳感器從管道卸下，檢查流量計(jì)葉輪是否被纏住或葉輪出現(xiàn)破損現(xiàn)象。5、流量計(jì)顯示流量比實(shí)際流量小：一般造成這個(gè)問題的原因是葉輪旋轉(zhuǎn)不滑快或葉片斷裂。　　解決辦法：將流量計(jì)從管道拆除，檢查流量計(jì)是否被纏住或有破損現(xiàn)象。6、渦輪流量計(jì)顯示誤差比較大：首先檢查流量傳感器系數(shù)即K值和儀表其他參數(shù)是否設(shè)置正確；有條件的情況下，用電子秤進(jìn)行實(shí)際標(biāo)定校準(zhǔn)。　　解決辦法：如流量重復(fù)性差或根本無法校準(zhǔn)，可與供貨商聯(lián)系。

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