德國VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計中國分公司同時我們還經營：智能電磁流量計與其他傳統模擬或非智能電磁流量計有非常大的區別，尤其在測量精度可靠性、穩定性、可以修改流量計量程、使用功能和使用壽命等方面。電磁流量計設計了帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便?！　≈悄茈姶帕髁坑嬤m用測量封閉管道中導電液體和漿液的體積流量，如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、糖漿及食品方面的液體等?！　≈悄茈姶帕髁坑嬍怯蓚鞲衅髋c轉換器兩個部分組成，對于一體式智能電磁流量計選型方法，與工況三要素離不開，從測量的介質，測量的溫度壓力，測量的流量范圍三個方面說起。1、什么是介質　　　介質就是智能電磁流量計所要測量的流體，在管道中流動的物體，稱之為介質。介質又可分多種，在管道中，所有的介質都要清楚地了解，這樣才可以選擇適應現場工況的智能電磁流量計。2、溫度壓力是什么　　　　溫度壓力是指管道中的溫度及管道中的壓力，壓力等級的大小與溫度的大小，會直接影響到智能電磁流量計的選型，因此選型時，一定要確認管道中的壓力與溫度范圍。3、量程是什么　　　　量程是指智能電磁流量計的測量范圍可以滿足現場的要求，這個數據是比較重要的，量程太大或太小，都對一體式智能電磁流量計有直接的影響，甚至無法使用。1.測量液體　　孔板流量計測量液體流量時工藝管道水平安裝,差壓變送器的位置處于節流裝置下方時,取壓口應在節流裝置的水平中心軸線下偏 45°角引出,這可以消樣除由流體傳放出的氣體進入導壓管和差壓變送器(如圖8).若差壓變送器處于節流裝置的上方時,除取壓口下偏≤45°角 然后向上引導壓管外,應在導壓管的最高點裝置集器或排氣閥.(如圖9）2.測量水蒸汽　　測量蒸汽流量時,安裝方式一般為差壓變送器低于,高于節流裝置兩種.(如圖 12)取壓口位置應附合上述安裝要求,并在導壓管制高點處裝上放氣閥和氣體收集器。3.測量氣體　　測量介質為清潔的氣體流量時,安裝方式一般為差壓變送器高于,低于節流裝置兩種c如圖11.12)取壓口位置應符合上述安裝要求,當差壓變送器低于節流裝置時,導壓管必須向下彎至差壓變送器,并在最低處裝置放水閥和沉積器。4.測量腐蝕性液體和氣體　　測量腐蝕性的液體和氣體流量時,取壓口應附合上述安裝要求,不論管道是水平安裝或垂直安裝,差壓變送器高于或低節流裝置③.測量氣體測量介質為清潔的氣體流量時,安裝方式一般為差壓變送器高于、低于節流裝置兩種(如圖11.12)取壓口位置應符合上述安裝要求,當差壓變送器低于節流裝置時,導壓管必須向下彎至差壓變送器,并在最低處裝置放水閥和沉積器。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保證適當的直管段   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,可根據上下游管道的情況適當調整以保證測量精度。傳感器也應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處分別設置管道支架等緊固裝置。 ②避免較強的振動   傳感器應避免安裝在振動較強的管道上,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處分別設置管道緊固裝置并加防震墊。在空壓機出口處振動較強不能安裝傳感器應安裝在儲氣罐之后。 ③根據測量流體選擇合適的安裝方式   在對高壓風測量時,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.上但如果高壓風中水份含量較高,水平安裝時傳感器應安裝在管線的較高處,垂直安裝時氣體流向應由下向.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對外部環境的要求   傳感器避免安裝在溫度變化很大的場所和設備的熱輻射范圍內若必須安裝應有隔熱通風措施。在潮濕、含有腐蝕性氣體的環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,因此安裝位置要遠離大功率變壓器、電機等干擾設備。 2.正確設定參數   流量積算儀具有良好的全中文界面,以方便用戶操作。正確進行參數設定是保證計量精度的前提。測量介質選擇空氣,因為對高壓風的體積流量計量不需要壓力溫度補償,因此測量信號設置為工作狀態下的體積流量輸入信號選擇頻率瞬時流量的單位默認為m³/h不需要用戶設定。  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。渦輪流量計作為速度式儀表,以動量矩守恒為基礎,渦輪流量計基本力矩平衡方程為[1]: 式中 Tb一軸與軸承的粘性摩擦阻力矩(流動產生的力矩); Td一渦輪流量計轉動的驅動力矩; Th一輪轂表面的粘性阻力矩; Tm一磁電阻力矩和軸與軸承的機械摩擦阻力矩之和; T1一葉片頂端與傳感器外殼的粘性摩擦阻力矩; Tw一輪轂端面粘性摩擦阻力矩; J一渦輪的轉動慣量; ɷ-渦輪轉動的角速度。   當流速較低時,渦輪流量計處于靜止狀態,此時角速度ɷ非常低,接近于0,Tb和Tw也可以忽略不計。在這種情況下，式(1)可以簡化為:   由式(2)可以看出提高驅動力矩是降低渦輪流量計啟動排量的一-條捷徑。如圖1所示，傳統渦輪流量計入口端是直管段和軸向導流片,流體流經渦輪葉片之前只有軸向速度,對渦輪的驅動力矩只是對渦輪葉片作用力的徑向分力產生的力矩。因為渦輪葉片螺旋角為45°,如果將導流片改為螺旋角為-45°的螺旋導流片(圖2),當流體進入導流片時會產生旋轉,方向與渦輪葉片正交,使得流體在軸向流動速度不變的基礎上增加了徑向的旋轉運動,流體的旋轉方向與渦輪葉片的轉動方向一致,在相同流量條件下,增加了流體對渦輪葉片的驅動力,實現降低啟動排量和提高分辨率的目的,整體結構如圖3所示。1.Modbus通訊協議概述   Modbus協議是應用于金屬管浮子流量計電子控制器上的一種通用協議。通過此協議，控制器相互之間控制器經由網絡(例如以太網)和其他設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準。有了它,不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡,進行集中監控,減少了人力成本，提高了生產效率。  Modbus協議采用主從工作方式，允許一臺主機和多臺從機通信,每臺從機地址由用戶設定，地址范圍為1~255。通信采用命令,應答方式，每一-種命:令幀都對應一-個應答幀。命令幀由主機發出，所有從機都將收到報文,但只有被尋址的從機才會響應命令,返回相應的應答幀。如果命令幀中尋址地址為0,則視為全局廣播,所有從機把它當一條命令執行,不返回應答幀。 2.Modbus網絡通訊傳輸模式   Modbus網絡通訊可以設置為兩種傳輸模式:ASCII模式或RTU(RenoteTeminalUnit)模式。筆者介紹的流量計采用的是RTU模式。RTU模式主要優點是:在同樣的波特率下可比ASCII方式傳送更多的數據。 RTU模式中字節的格式如下: 編碼系統:8位二進制，十六進制0-9,A-F。 數據位:1個起始位;8個數據位;奇/偶校驗時1個停止位,無奇偶校驗時2個停止位。 錯誤校驗區:循環冗余校驗(CRC)。 開始和終止都需要至少35個字符時間的停頓間隔。 3.Modbus功能碼   Modbus定義的功能代碼范圍為1~127,不同功能的設備往往只使用其中的一部分。在主機要求傳輸中,功能代碼告訴從機要執行一一個什么動作。在從機響應傳輸中，如果從機發送的功能代碼與主機發送的功能代碼相同,則表明從機已執行所要求的功能;如果不同則表明從機沒有執行所要求的功能，返回了一個錯誤信息。   金屬管浮子流量計設計在通訊過程中用03H(讀取內部寄存內容和10H（刷新多個寄存器內容）兩個功能。德國VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計中國分公司一.和其它流量計一樣, 雖然電磁流量計它的測量范圍比是30:1, 比渦街流量計和差壓式流量計都要高, 但也是有限制的,許多客戶定表時,常常把它和水表相比較,以為可以測量很低的流速,一般情況下,它只能測0.1m/s.低于此流速電磁流量計就很難正確測量.所以定貨初期對流量范圍比要搞清楚.定貨時不能按原先管道口徑來定貨,最好按你實際流量來定儀表口徑。二.和其它流量計一樣,電磁流量計對安裝前后直管道也有要求,只不過比其它類流量計要求更低,但最關健一點要滿足：就是滿管, 再滿管.不滿管的情況下容易引起流量計亂跳：三.和其它流量計一樣,電磁流量計也有防護等級,一般一體式的防護等級為IP65,分體式的為IP68(針對傳感器而言), 如果客戶對儀表安裝環境有要求,安裝地點在地下陰井或其它一些潮濕的地方,建議客戶選用分體式的.以免選錯對儀表造成損害。四.電磁流量計可以測腐蝕性液體,但定貨初期客戶要正確提供其它測量介質屬性,以免選型時對電極選型上的錯誤,導致傳感器在后期使用過程中報廢,給客戶帶來不便和經濟上的損失。五.電磁流量計雖說可靠性比較好,一般情況下不會損壞,但由于其原理決定,傳感器電極表面一直和液體接觸,時間久了,電極表面比較容易受污染。所以電磁流量計一般情況下,客戶有條件拆的情況下,建議一年到一年半之間拆出來清洗一次電極以保證流量計整機的測量精度。任何儀器儀表都是需要“保養”的,電磁流量計也不例外。六.在主管線是垂直管線時,一般情況下,要求水流是自下而上,盡量不要自上而下。后者容易引起流量波動比較大。安裝除了滿管以外,這點也是很重要的,其次就是前后直管道的距離了。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德國VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量計中國分公司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。　　按照差模和共模輸入的定義，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。流量計檢定時對檢定用流體的要求1.檢定用流體應為單相氣體或液體,充滿試驗管道,其流動應無漩渦。2.檢定用流體應是清潔的,無可見顆粒、纖維等物質當檢定用流體為液體時的要求：(1)其介質在管道內和流量計內任一點上的壓力應高于其飽和蒸氣壓。對于容易氣化的介質,在流量計下游應有一定的背壓。推薦背壓為最高檢定溫度下檢定用液體飽和蒸氣壓力的1.25倍(2)液體中不能夾雜氣體,在每次檢定過程中,液體溫度變化應不超過±0.5℃。(3)液體的黏度應盡量與流量計實際測量液體的黏度相一致。如有差異,對流量計的影響一般應不超過流量計最大允許誤差的1/3(4)當檢定液體的黏度不能滿足被檢流量計的要求時,可按其黏度修正公式進行黏度修正(5)由于電磁流量計只能測量導電液體。其檢定用液體的電導率應在5mS/m(50uS/cm)至500mS/m(5000uS/cm))的范圍內,或根據流量計制造廠給出的技術指標確定。當檢定用流體為氣體時的要求：(1)其介質與實際使用介質的密度、黏度等物理參數相接近(2)氣體中應無游離水或油等雜質存在,粉塵等固體物的粒徑應小于5um。(3)每一次檢定過程中,介質的溫度變化應不超過±0.5℃～±1℃。其壓力波動應不超過±0.5％。當檢定用氣體為天然氣時的要求：(1)天然氣氣質應符合GB17820-2012Z類氣的要求。天然氣的相對密度為0.55~0.80。(2)在檢定過程中,氣體的組分應相對穩定.天然氣取樣按GB/T13609-2012執行,天然氣組分分析按GB/T13610-2003執行。

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