德國VSEAP0.4流量計技術(shù)資料同時我們還經(jīng)營：根據(jù)流量計設(shè)計要實(shí)現(xiàn)的功能，智能金屬管浮子流量計的硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案如圖2.1所示：本系統(tǒng)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(jìn)行簡要介紹。(1)信號采集模塊：此模塊用來實(shí)現(xiàn)信號采集功能，系統(tǒng)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(dāng)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(zhǔn)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(shè)計中要實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)信號的放大、濾波以及A/D轉(zhuǎn)換。此外，系統(tǒng)中采用微控制器MSP430F149對采集信號進(jìn)行計算、補(bǔ)償，線性化等智能化處理。(3)輸出及顯示模塊：設(shè)計中使用E2PR0M保存累積流量值以及儀表參數(shù)值，并將流量信號轉(zhuǎn)換為4?20mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。同時，使用LCD實(shí)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(jié)果通過CAN總線傳送給上位機(jī)顯示。  高流速時,電磁流量計中的流體為湍流,且雷諾數(shù)越大，流體小尺寸結(jié)構(gòu)越小。但流體整體向前的流速不會因為湍流而減小,這樣的情況下可知電磁流量計流體中的非導(dǎo)電物體的尺寸更小。當(dāng)含水率不變,非導(dǎo)電物體物質(zhì)半徑變小后對電磁流量計的整體流速分布不變、對流量計的磁場分布影響較小。根據(jù)式(1)可知，電磁流量計中非導(dǎo)電物質(zhì)的半徑大小對流量計的權(quán)重函數(shù)是有影響的。  當(dāng)電磁流量計中心橫截面內(nèi)含有M(M=0,1,2.,-.)個油泡時傳感器的權(quán)重函數(shù)分布情況,本文算例設(shè)定M=3權(quán)重函數(shù)分布情況計算方式。圖1為電磁流量計傳感器截面內(nèi)存在3個球形油泡時的結(jié)構(gòu)模型圖。其中,x軸與y軸與圖1描述--致,圖1中只顯示了測量區(qū)域部分,測量區(qū)域流體中存在3個油泡。y正半軸、負(fù)半軸與管壁的交點(diǎn)是流量計的電極位置。  圖1中3個油泡相互不重疊,此時傳感器內(nèi)部感應(yīng)電勢仍滿足Laplace方程。為了對該問題進(jìn)行求解,需建立2種坐標(biāo)系,一種是以傳感器中心為原點(diǎn)建立的二維直角坐標(biāo)系(x,y),另一種是以各個油泡中心為原點(diǎn)建立的M個二維極坐標(biāo)系(ri,θi)。首先在二維直角坐標(biāo)系下對該問題進(jìn)行求解(本例M=3),求解感應(yīng)電勢方程時需借用一個輔助的格林函數(shù)G,G滿足Laplace方程且邊界條件  式中,R為電磁流量計半徑的長度值;მG/an為電勢在半徑方向上的導(dǎo)數(shù);δ(θ)為電勢G在流量計管壁處所滿足的條件,其值僅在電極表面處不為0。當(dāng)流體中存在油泡時,G表達(dá)式為   式中,R為測量管的半徑;x與y分別表示測量區(qū)域中的位置。  當(dāng)電磁流量計流體中存在3個油泡時,G=G+G1+G2+G3圖2顯示了流量計流體截面中存在3個不重疊的油泡時,流量計截面內(nèi)部權(quán)重函數(shù)wy分布圖;從式(2)以及仿真圖中可以發(fā)現(xiàn)油泡所在位置權(quán)重函數(shù)值是0。當(dāng)然，存在多個油泡分布在不同位置流體中時權(quán)重函數(shù)分布情況也可以用上述方法計算。  仿真實(shí)驗中,設(shè)定不同大小的非導(dǎo)電物質(zhì)對電磁流量計權(quán)重函數(shù)進(jìn)行仿真,如圖3所示為不同大小非導(dǎo)電物質(zhì)對電磁流量計權(quán)重函數(shù)的影響。圖3中左邊的分別為權(quán)重函數(shù)分布圖，右邊分別為權(quán)重函數(shù)等勢圖,其中R單位為cm。從圖3中可見,當(dāng)電磁流量計中的非導(dǎo)電物質(zhì)半徑越來越小，對電磁流量計的權(quán)重函數(shù)的影響就越小。  為了更清楚地揭示電磁流量計的權(quán)重函數(shù)與流量計中非導(dǎo)電物質(zhì)半徑之間的關(guān)系,定義c為非導(dǎo)電物質(zhì)對流量計權(quán)重函數(shù)的影響的評價指標(biāo)式中,Wxy為含有油泡等非導(dǎo)電物質(zhì)時電磁流量計在測量區(qū)域坐標(biāo)(x,y)的權(quán)重函數(shù);Wxy0為電磁流量計不含非導(dǎo)電物質(zhì)時測量區(qū)域坐標(biāo)(x,y)的權(quán)重函數(shù);A為權(quán)重函數(shù)區(qū)域(測量區(qū)域)。  圖4為不同大小非導(dǎo)電物質(zhì)對流量計權(quán)重函數(shù)的影響分析圖。圖4中橫軸為非導(dǎo)電物質(zhì)半徑,縱軸為權(quán)重函數(shù)的影響因子c。從仿真結(jié)果可以看出流體中的非導(dǎo)電物質(zhì)半徑較小時,對電磁流量計的權(quán)重函數(shù)影響越小。在本例中，當(dāng)流體中非導(dǎo)電物質(zhì)小于0.02R時,對電磁流量計的權(quán)重函數(shù)分布幾乎沒有影響。作為一種用于測量流量的儀表，渦街流量計與流量積算儀表放在一起用就能對液體流量和總量進(jìn)行測量，并且還能用于很多其他的行業(yè)，給其他領(lǐng)域也帶來了一定的好處?！　　　‖F(xiàn)如今，渦街流量計已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，作用也越來越重要，如果在渦街流量計使用過程中反映出測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，首先要做的就是判斷是那個方面的不正確導(dǎo)致了流量的誤差，下面，蘇川儀表和大家一起探討關(guān)于渦街流量計測量誤差的原因分析：1、溫度對測量的影響：溫度對一般的流量計測量介質(zhì)都會有影響，溫度高低影響了介質(zhì)的密度，粘度等等，這些都會讓測量結(jié)果不準(zhǔn)確，出現(xiàn)誤差?！　　∠擞绊懸话闶菍系數(shù)進(jìn)行修正，目前一些廠家的流量計已對溫度的影響在軟件中進(jìn)行固定溫度修正和實(shí)時溫度修正。2、選型方面的問題：實(shí)際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑，以提高測量精度，例如，一條渦街管線設(shè)計上供幾個設(shè)備使用，由于工藝部分設(shè)備有時候不使用，造成目前實(shí)際使用流量減小。　　　　渦街流量計實(shí)際使用造成原設(shè)計選型口徑過大，相當(dāng)于提高了可測的流量下限，工藝管道小流量時指示無法保證，流量大時還可以使用，因為如果要重新改造有時候難度太大，工藝條件的變動只是臨時的，可結(jié)合參數(shù)的重新整定以提高指示準(zhǔn)確度。3、參數(shù)整定方向的原因：產(chǎn)品參數(shù)錯誤導(dǎo)致儀表指示有誤。參數(shù)錯誤使得二次儀表滿度頻率計算錯誤，滿度頻率相差不多的使得指示長期不準(zhǔn)，實(shí)際滿度頻率大干計算的滿度頻率的使得指示大范圍波動，無法讀數(shù)。而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的確定，通過重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù)，解決了此類問題?！　　u街流量計作為一種高精度的儀器，不僅僅是在制造和使用的過程中需要嚴(yán)格遵守其要求，在后期的保養(yǎng)中也必須特別注意才能不使流量計提前退休。1.正確地安裝   正確安裝渦街流量計傳感器是確保測量精確可靠的首要前提,若在安裝地點(diǎn)和方式選擇.上失誤輕者影響測量精度重者會影響傳感器的使用壽命甚至損壞傳感器。 ①保證適當(dāng)?shù)闹惫芏?  安裝傳感器時,一般要求上游直管段長度15-40DN下游段長度5DN,可根據(jù)上下游管道的情況適當(dāng)調(diào)整以保證測量精度。傳感器也應(yīng)避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器這樣時間一長后,由于傳感器的下垂容易使傳感器與法蘭間的密封泄漏,若不得已要安裝時必須在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道支架等緊固裝置。 ②避免較強(qiáng)的振動   傳感器應(yīng)避免安裝在振動較強(qiáng)的管道上,若不得已要安裝時,必須采用減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置并加防震墊。在空壓機(jī)出口處振動較強(qiáng)不能安裝傳感器應(yīng)安裝在儲氣罐之后。 ③根據(jù)測量流體選擇合適的安裝方式   在對高壓風(fēng)測量時,可以選擇將渦街流量計傳感器安裝于水平管道或垂直管道.上但如果高壓風(fēng)中水份含量較高,水平安裝時傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處,垂直安裝時氣體流向應(yīng)由下向.上。無論水平或垂直安裝流體流向必須與傳感器表體.上的流向箭頭保持一致。④對外部環(huán)境的要求   傳感器避免安裝在溫度變化很大的場所和設(shè)備的熱輻射范圍內(nèi)若必須安裝應(yīng)有隔熱通風(fēng)措施。在潮濕、含有腐蝕性氣體的環(huán)境中安裝時必須做好防潮及隔離措施。外因為電噪聲會干擾傳感器的正確測量,因此安裝位置要遠(yuǎn)離大功率變壓器、電機(jī)等干擾設(shè)備。 2.正確設(shè)定參數(shù)   流量積算儀具有良好的全中文界面,以方便用戶操作。正確進(jìn)行參數(shù)設(shè)定是保證計量精度的前提。測量介質(zhì)選擇空氣,因為對高壓風(fēng)的體積流量計量不需要壓力溫度補(bǔ)償,因此測量信號設(shè)置為工作狀態(tài)下的體積流量輸入信號選擇頻率瞬時流量的單位默認(rèn)為m³/h不需要用戶設(shè)定。德國VSEAP0.4流量計技術(shù)資料1.始動比較低，量程比較寬　　為滿足社會發(fā)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(nèi)的流體都可以被精準(zhǔn)測量，量程比達(dá)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(zhuǎn)整流器　　超聲波流量計中自帶旋轉(zhuǎn)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(tǒng)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(zhuǎn)整流器的使用，可促使前直管段從原先的20D縮短到5D之內(nèi)，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(nèi)。3.抗污染性能強(qiáng)　　超聲波流量計通常都應(yīng)用在測量環(huán)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(xué)技術(shù)的發(fā)展，超聲流量計愈發(fā)先進(jìn)可靠，無可動部件。而且具有很強(qiáng)的穿透性和自動清洗功能，即便長時間運(yùn)行，粉塵、雜物、水汽等因素也不會影響測量的精度，維護(hù)量和維護(hù)成本都比較低。4.可實(shí)現(xiàn)智慧化管理　　在超聲波流量計內(nèi)部可設(shè)置基于NB-IoT技術(shù)遠(yuǎn)傳模塊，利用局域網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，為中心控制端提供現(xiàn)場診斷資訊，進(jìn)行故障預(yù)處理和異常報警，提醒現(xiàn)場運(yùn)維人員及時處理，進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)“少人值班或者無人值班”的智慧化管理。德國VSEAP0.4流量計技術(shù)資料渦街流量計是依據(jù)流體力學(xué)振動現(xiàn)象中振動頻率與流速的對應(yīng)關(guān)系工作。它對管道流速分布畸變、流動脈動及旋轉(zhuǎn)流十分敏感，同時由于其感.測元件為壓電晶體，各種機(jī)械振動對輸出信號干擾較大,僅表抗振性差。因此現(xiàn)場安裝條件要求較高。  為了達(dá)到測量精度，渦街流量計必須保證一定的前后直管段,并盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥、半開閥和.截止閥后安裝流量計;測壓點(diǎn)和測溫點(diǎn)應(yīng)分別在下游側(cè)距流量計中心線3.5D~5.5D和6D-8D;。  渦街流量計的表體安裝不良，如接管偏大、偏小、偏移有臺階)或墊片突入管道都會引起測量誤差。配管內(nèi)徑一般應(yīng)等于或略大于流量計的內(nèi)徑。如配管的實(shí)際內(nèi)徑略小于流量計的內(nèi)徑5%以內(nèi)),雖不會影響僅表的固有K系數(shù)，但因流通面積突變引起表觀流速變化而產(chǎn)生附加測量誤差，這可以通過修正K系數(shù)來補(bǔ)償。修正后的儀表系數(shù)為K"=K（D2/D1）2式中:Dt-儀表實(shí)際內(nèi)徑;D2-配管實(shí)際內(nèi)徑。  當(dāng)測量容易汽化的液體或工作條件接近臨界狀態(tài)的液體時,為防止氣穴現(xiàn)象出現(xiàn)，設(shè)計安裝時必須確認(rèn)管道內(nèi)的最低壓力P'，這樣才能保證渦街流量計正常工作。p由下式計算:p≥2.7△p+1.3po△p≈1.1x10-6ρv2  式中:p-管道內(nèi)流體絕對壓力，MPa;△p-流體在.發(fā)生體前后的壓差，MPa;po-在工作溫度下流體的飽和蒸汽壓，MPa;ρ--工作條件下流體的密度，kg/m³，V-流動流體的流速,m/s.儀表使用中還要注意以下問題:①安裝渦街流量計的位置要遠(yuǎn)離動力設(shè)備和變化頻繁的閥門，如管線振動較大，應(yīng)在流量計前、后2D處加裝固定支架以咸振;②如管道流體的流速不穩(wěn)，可考慮在管線上增加穩(wěn)壓裝置或整流器來消除流速分布的不均勻現(xiàn)象;③由于壓電晶體的靈敏度隨溫度升高而大幅度下降，應(yīng)避免在測量高溫介質(zhì)（≤250℃),特別是高低溫頻繁變化的介質(zhì)中使用;④流量計的安裝位置應(yīng)避開較強(qiáng)的熱源、電場及磁場,盡量選擇較好的工作環(huán)境通常對電磁流量計傳感器進(jìn)行分析時將側(cè)壁上的兩個電極看做點(diǎn)電極，但實(shí)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(nèi)阻。信號源內(nèi)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號源內(nèi)阻，這樣才能最大限度減少測量誤差?！　⌒盘栐磧?nèi)阻模型如圖2.2。管道側(cè)壁裝有一對點(diǎn)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(nèi)徑，被測液體電導(dǎo)率為σ。假設(shè)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(yuǎn)大于電極直徑，信號源內(nèi)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(dǎo)率決定了信號源內(nèi)阻。通常被測液體電導(dǎo)率從10S/m到10-6S/m，電極大小為cm級，這樣信號源內(nèi)阻從十幾歐到幾百兆歐。

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