德國VSEAR400流量計(jì)選型樣冊同時我們還經(jīng)營：任何一類計(jì)量儀表都具有其特殊性,旋進(jìn)旋渦流量計(jì)也不例外.為了讓該種儀表能夠更好地服務(wù)于流量計(jì)量工作,來自于生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,以下幾個方面的注意事項(xiàng)就應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)管理及使用部門的足夠重視。1.重視儀表選型 在已經(jīng)選定了儀表種類(比如旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的情況下,緊接著就是對儀表規(guī)格及其配套元件的選擇,這一工作看似簡單,實(shí)則至關(guān)重要.一句話,選好才能用好.為此,在選型過程中應(yīng)把握住兩條基本原則,即:一要保證使用精度,二要保證生產(chǎn)安全.要做到這一點(diǎn),就必須抓實(shí)三個選型參數(shù),即近期和遠(yuǎn)期的最大,最小及常用瞬時流量(主要用于選定儀表的大小規(guī)格),被測介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力(主要用于選定儀表的公稱壓力等級),工作壓力(主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級)。2.進(jìn)行用前標(biāo)校 一方面,考慮到目前對這類儀表的現(xiàn)場檢定還存在這樣那樣的困難.另外,如果購置的意圖又是準(zhǔn)備將該種儀表運(yùn)用于比較重要的計(jì)量場合,比如大流量的貿(mào)易計(jì)量或計(jì)量糾紛比較突出的測量點(diǎn),并且運(yùn)用現(xiàn)場也不具備流量在線標(biāo)校條件,那么在這種情況下,僅憑購買時由生產(chǎn)廠家提供的一紙出廠合格證明就輕易判定該表全部性能合格,那就有些為時過早.因此,為了確保儀表在今后的工作過程中其測量結(jié)果的可靠與準(zhǔn)確,就有必要在正式安裝前將其送往具有這方面檢定能力及資質(zhì)的部門進(jìn)行一次全流量范圍內(nèi)的系統(tǒng)檢定。3.搞好工藝安裝 雖然該種儀表對工藝安裝及使用環(huán)境沒有太多的特殊要求,但任何一類流量測量儀表都有這樣一種共性,即盡可能避免振動及高溫高熱環(huán)境,遠(yuǎn)離流態(tài)干擾元件(如壓縮機(jī),分離器,調(diào)壓閥、大小頭及匯管,彎頭等),保持儀表前后直管段同心及內(nèi)壁光滑平直,保證被測介質(zhì)為潔凈的單相流體等等。4.加強(qiáng)后期管理 該種儀表雖然具有多種自動處置功能和微功耗的特點(diǎn),但投運(yùn)之后仍需加強(qiáng)管理。比如,為了保證儀表長期工作的準(zhǔn)確性,可靠性(避免意外停運(yùn)和數(shù)據(jù)丟失),就應(yīng)定期：進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)校(每1~2年),抄錄表頭數(shù)據(jù)(每天或每周),更換介質(zhì)參數(shù)(每月或每季)以及不定期查看電池狀況,檢查儀表系數(shù)及鉛封等。3.注意內(nèi)部維護(hù) 如果由于氣質(zhì)臟污或其它原因需要對儀表的測量腔體及其構(gòu)件進(jìn)行定期檢查或清洗,那么有一點(diǎn)則必須特別注意:對于同規(guī)格的旋進(jìn)旋渦流量計(jì),其旋渦發(fā)生體,導(dǎo)流體等核心組件不能互換,否則,須重新標(biāo)定儀表計(jì)量系數(shù)并對其配帶的溫度及壓力傳感器進(jìn)行系統(tǒng)校正。電磁流量計(jì)未輸出流量信號故障問題，通常是因電纜或電源故障、管道內(nèi)部沒有充滿流體介質(zhì)、液體相反流動方向等因素所致。對于以上可能會引發(fā)故障問題因素，需對儀表的電源供電與電纜連接情況做好細(xì)致檢查，并對管道內(nèi)部測量流體的介質(zhì)流動方向正確與否、管道是否充滿等實(shí)施細(xì)致檢查。電磁流量計(jì)具體運(yùn)行期間，需確保儀表內(nèi)部所測定流體流動為正確方向，要和殼體上方箭頭方向相一致。流體介質(zhì)并沒有充滿管道大部分是因傳感裝置安裝位置或者測量管網(wǎng)位置并未與設(shè)計(jì)安裝實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)相吻合。如圖1所示,c、d位置處為傳感裝置最佳安置位置；細(xì)致檢查傳感裝置器件完整性、測量管道內(nèi)壁期間，需注重對傳感裝置重點(diǎn)零部件、各個接線端完好性的檢查。儀表若未輸出流量信號，也會因轉(zhuǎn)換裝置故障問題所致，可及時將線路板替換好，做好轉(zhuǎn)換裝置故障排查工作。較低流量與儀器參數(shù)設(shè)定期間，小信號較高切除設(shè)定，流量一邊會有不顯示現(xiàn)象產(chǎn)生。對此，務(wù)必注重對此方面故障問題的檢查分析及有效排除，及時做好相關(guān)零部件更換處理，保證整個儀器可維持良好運(yùn)行狀態(tài)。1.總體設(shè)計(jì) 氣體渦輪流量計(jì)系統(tǒng)軟件包括初始化程序、主程序、中斷控制程序、流量、溫度、壓力檢測程序以及鍵盤顯示程序等。初始化程序主要完成單片機(jī)初始化和設(shè)置計(jì)數(shù)方式等。主程序主要通過查詢標(biāo)志位SET_RUN和OPERATE來判斷程序是運(yùn)行狀態(tài)還是設(shè)置狀態(tài)，然后調(diào)用相應(yīng)的處理子程序。首先開全局中斷，允許單片機(jī)響應(yīng)所有中斷源產(chǎn)生的中斷請求;當(dāng)單片機(jī)查詢到標(biāo)志位SET_RUN被置位時，就進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，對儀表系數(shù)進(jìn)行設(shè)定;進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后還要查詢標(biāo)志位OPERATE是否被置位，被置位后就進(jìn)行溫度與壓力的.A/D轉(zhuǎn)換、流量的計(jì)算和數(shù)據(jù)的儲存。中斷程序用于查詢定時時間，進(jìn)入中斷服務(wù)子程序完成流量采集、工作狀況“下溫度和壓力采集，瞬時流量和累積流量的計(jì)算。系統(tǒng)主流程圖如圖3所示。2.流量溫度壓力信號采集 流量信號的采集主要通過計(jì)數(shù)器MR0中斷服務(wù)程序完成，采用定時器模式，定時時間設(shè)為1so定時時間到，比較寄存器里面的內(nèi)容，大于1s則對計(jì)數(shù)器IMR1讀數(shù)，以獲得流量信號的頻率，并清零;小于1s,則加1后結(jié)束。 溫度和壓力信號的采集是通過PICI6F877單片機(jī)內(nèi)部的ADC模塊將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，采樣完成后計(jì)算出溫度和壓力值，并將這兩個數(shù)值在液晶屏上顯示出來。3.鍵盤顯示 設(shè)置3個鍵盤，利用電平變化中斷功能來實(shí)現(xiàn)，采用延時去抖法，按鍵有效就進(jìn)入按鍵處理程序。F表示功能鍵，用KI來表示，每按一-次表示在流量顯示和溫度、壓力顯示間切換，-表示移位鍵，用K2表示，↑為增加鍵，用K3表示。如果F+→(即Kl+K2)被按下，則設(shè)置標(biāo)志位置1,主程序查詢到其置1后，就進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。在該狀態(tài)下，→(K2)鍵定義為移位鍵，以閃爍表示光標(biāo)所在位，每.按一次，閃爍移到下一位，到最后一位回閃第一一位。↑(K3)定義為增加鍵，對光標(biāo)所在位的數(shù)值進(jìn)行修改，每按--次，循環(huán)增加一個定義單位，定義單位視參數(shù)類型而定。當(dāng)程序查詢到↑+→(K2+K3)被按下時，就把累積流量清零，并把標(biāo)志位置1,當(dāng)查詢到F(K1)鍵被按下時，每按-一次，在流量顯示和溫度、壓力顯示之間切換。氣體渦輪流量計(jì)采用段式液晶顯示器LCM103來顯示瞬時和累計(jì)流量，同時實(shí)時顯示溫度和壓力"。f嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用、維護(hù),其中孔板流量計(jì)與差壓變送器及連接部分引壓管線是使用、維護(hù)的重點(diǎn)。工作中常遇到不易發(fā)現(xiàn)的問題分析及解決方法如下。(1)當(dāng)孔板損傷或入口銳利度改變,會使孔板上下游產(chǎn)生的差壓減少,這時流量計(jì)計(jì)算結(jié)果比實(shí)際流量偏小，即流出系數(shù)發(fā)生變化,測量不確定度將超過標(biāo)準(zhǔn)給出的估算值。解決方法:①按標(biāo)準(zhǔn)對流出系數(shù)進(jìn)行修正或更換孔板，此時新孔板的直徑比應(yīng)略大于舊孔板;②若暫無新孔板更換,應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)對流出系數(shù)C進(jìn)行孔板銳利度修正。(2)孔板變形時,應(yīng)更換,新孔板的直徑比應(yīng)小于舊孔板。(3)使用中的節(jié)流裝置應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21446--2008要求定期清洗、檢查,當(dāng)發(fā)現(xiàn)測量直管段內(nèi)表壁有明顯沖刷、腐蝕、結(jié)垢時應(yīng)及時更換新的測量管段,否則一般情況下會使孔板流量計(jì)計(jì)量偏低。若暫無新測量管更換,應(yīng)對流出系數(shù)C按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行粗糙度修正。(4)為防止取壓開關(guān)對差壓信號的節(jié)流,應(yīng)將針型閥取壓開關(guān)改為與導(dǎo)壓管相同通徑的球型閥。(5)壓力變送器、差壓變送器準(zhǔn)確度要求優(yōu)于1級,將使用范圍控制在量程的1/4~3/4，并盡量使工作點(diǎn)附近示值誤差最小。當(dāng)差壓變送器工作在量程的20%以下時,應(yīng)改變差壓變送器量程或更換孔板。(6)儀表嚴(yán)格周期檢定。注意儀表零位漂移,定期校準(zhǔn),采用零位漂移小的儀表;為防止靜壓誤差，采用靜壓誤差小的變送器,如EJA變送器。(7)孔板上下游應(yīng)使用零泄漏軌道球閥。(8)孔板流量計(jì)操作人員要做好系統(tǒng)檢修,注意平衡閥內(nèi)漏及導(dǎo)壓管漏氣.堵塞問題。一.和其它流量計(jì)一樣, 雖然電磁流量計(jì)它的測量范圍比是30:1, 比渦街流量計(jì)和差壓式流量計(jì)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(jì)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(shí)際流量來定儀表口徑。二.和其它流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)對安裝前后直管道也有要求,只不過比其它類流量計(jì)要求更低,但最關(guān)健一點(diǎn)要滿足：就是滿管, 再滿管.不滿管的情況下容易引起流量計(jì)亂跳：三.和其它流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)也有防護(hù)等級,一般一體式的防護(hù)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(huán)境有要求,安裝地點(diǎn)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(jì)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(zhì)屬性,以免選型時對電極選型上的錯誤,導(dǎo)致傳感器在后期使用過程中報(bào)廢,給客戶帶來不便和經(jīng)濟(jì)上的損失。五.電磁流量計(jì)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(jì)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(jì)整機(jī)的測量精度。任何儀器儀表都是需要“保養(yǎng)”的,電磁流量計(jì)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(diǎn)也是很重要的,其次就是前后直管道的距離了。
德國VSEAR400流量計(jì)選型樣冊 高流速時,電磁流量計(jì)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?yàn)橥牧鞫鴾p小,這樣的情況下可知電磁流量計(jì)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(jì)的整體流速分布不變、對流量計(jì)的磁場分布影響較小。根據(jù)式(1)可知，電磁流量計(jì)中非導(dǎo)電物質(zhì)的半徑大小對流量計(jì)的權(quán)重函數(shù)是有影響的。 當(dāng)電磁流量計(jì)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(jì)算方式。圖1為電磁流量計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)流體中存在3個油泡時,G=G+G1+G2+G3圖2顯示了流量計(jì)流體截面中存在3個不重疊的油泡時,流量計(jì)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(jì)算。 仿真實(shí)驗(yàn)中,設(shè)定不同大小的非導(dǎo)電物質(zhì)對電磁流量計(jì)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(jì)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(jì)中的非導(dǎo)電物質(zhì)半徑越來越小，對電磁流量計(jì)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(jì)的權(quán)重函數(shù)與流量計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)的權(quán)重函數(shù)分布幾乎沒有影響。出現(xiàn)孔板流量計(jì)反向安裝這種情況的原因有二：1.操作人員未進(jìn)行崗前培訓(xùn),技術(shù)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(jié)流裝置,進(jìn)行工藝改造安裝時,或在進(jìn)行訓(xùn)練的過程中,粗心大意，現(xiàn)場監(jiān)督,檢驗(yàn)不到位等.出現(xiàn)此情況時,孔板下游銳角邊經(jīng)緣朝向上游,其結(jié)果將直接影響計(jì)量偏低,反映在現(xiàn)場是差壓下降一個臺階,而由于現(xiàn)場原因未能及時發(fā)現(xiàn)并糾正.其引起流量偏低的影響率,據(jù)國外實(shí)驗(yàn)研究資料數(shù)據(jù)為-12%~-17%,一般情況下,雷諾數(shù)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(shù)越低,其流量偏差越大。 此外,在更換孔板以后,其配套產(chǎn)量計(jì)算參數(shù)必須同步更換,否則會出現(xiàn)相當(dāng)大的正負(fù)偏差,若由小孔徑換大孔徑,參數(shù)未更換,則流量計(jì)量將偏高;反之,流量計(jì)量將偏低,在日輸氣量大的用戶計(jì)量中,造成的損失將是很大,甚至是難以彌補(bǔ)的。 從以上分析,我們不難看出,孔板流量計(jì)反向安裝,參數(shù)的錯誤是可以通過操作人員認(rèn)真仔細(xì)的操作,培訓(xùn)來杜絕的,在天然氣商品貿(mào)易結(jié)算中,是絕對不允許有此現(xiàn)象發(fā)生的,所以制定一套科學(xué)的嚴(yán)格的現(xiàn)場計(jì)量監(jiān)督制度是很有必要且很重要的。 渦街流量計(jì)與流體密度無關(guān),在測流量時,考慮氣體或蒸汽溫度、壓力變化對密度的影響,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,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,刻度系數(shù)中包含密度的因素,所以密度變化對指示值有影響,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工作壓力、溫度下流量指示值才準(zhǔn)確,這個溫度就是設(shè)計(jì)溫度，這個壓力就是設(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,同時工況變化，又增加一個由工作狀態(tài)折算到設(shè)計(jì)狀態(tài)的折算系數(shù)。這個折算系數(shù)是動態(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,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,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,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。1.從經(jīng)濟(jì)方面考慮購置流量計(jì)的費(fèi)用 購置流量計(jì)時應(yīng)比較不同類型流量計(jì)對整個測量系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的影響.例如,范圍度小的流量計(jì)比范圍度寬的流量計(jì)在相同測量范圍下,需要多臺流量計(jì)并聯(lián)和多條管線才能覆蓋,因此除流量計(jì)外還需增加許多輔助設(shè)備(如閥門、管線附件等).雖然表面上看流量計(jì)費(fèi)用少了,但是其他費(fèi)用則增加了,兩者加起來也許并不合算.例如,安裝孔板流量計(jì)加上差壓計(jì)的費(fèi)用相對便宜,但組成測量回路包括孔板的固定附件等其他費(fèi)用,可能超過基本件費(fèi)用很多.2.安裝費(fèi)用 在購置流量計(jì)時,不僅要考慮流量計(jì)的購置費(fèi),還需考慮其他費(fèi)用,如附件購置費(fèi)、安裝調(diào)試費(fèi)、維護(hù)和定期檢測費(fèi)、 運(yùn)行費(fèi)和備用件費(fèi).例如,許多流量計(jì)使用時應(yīng)配備比較長的上游直管段以保證其測量性能.因此,正確的安裝需要額外布置管道或備有旁路管道作定期維護(hù).所以安裝費(fèi)應(yīng)多方面考慮,例如,還應(yīng)包括運(yùn)行所需的截止閥、過濾器等輔助費(fèi)用等.3.運(yùn)行費(fèi)用 流量計(jì)運(yùn)行費(fèi)用主要是工作時能量消耗,包括電動儀表內(nèi)部電力消耗或氣動儀表的氣源耗能以及在測量過程中推動流體通過儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測量產(chǎn)生壓力損失的泵送能耗費(fèi)等.比如差壓式流量計(jì)產(chǎn)生的差壓,很大一部分不可恢復(fù)； 容積式流量計(jì)和渦輪流量計(jì)也具有相當(dāng)阻力.只有全通道、無阻礙的電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì)此費(fèi)用基本為零.插入式流量計(jì)由于用于大管徑阻塞比小,其壓力損失亦可忽略.據(jù)測算,管徑為lOOmm的差壓式孔板流量計(jì)1年泵送能耗費(fèi)與流量計(jì)購置費(fèi)相當(dāng), 如果換用電磁流量計(jì),其購置費(fèi)僅相當(dāng)于4年多差壓式孔板流量計(jì)的能耗費(fèi).可想而知,管徑越大,泵送能耗費(fèi)占總費(fèi)用的比例越高.一般認(rèn)為超過5000mm的流量計(jì)應(yīng)盡可能選用低壓損和無壓損的流量計(jì).例如,供水工程通常采用低壓損的文丘里管等差壓式傳統(tǒng)流量計(jì),而極少用孔板,現(xiàn)在則更新為電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì).4.檢測費(fèi)用 檢測費(fèi)用應(yīng)根據(jù)流量計(jì)的檢定周期決定.一般用于貿(mào)易結(jié)算的原油或成品油的檢測,常在現(xiàn)場設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)體積管對流量計(jì)進(jìn)行在線檢定.5.維護(hù)費(fèi)用和備用件費(fèi)用等 維護(hù)費(fèi)用為流量計(jì)投入使用后保持測量系統(tǒng)正常工作所需費(fèi)用,主要包括維護(hù)費(fèi)和備用件費(fèi).有運(yùn)動部件的流量計(jì)需進(jìn)行較多維護(hù)工作,如定期調(diào)換易磨損軸承、軸、轉(zhuǎn)輪、傳動齒輪等；沒有運(yùn)動部件的流量計(jì)也需進(jìn)行檢視,如最普通的用幾何測量法檢查差壓式流量計(jì).備用件費(fèi)用會隨著流量計(jì)性能提高的程度而增加.選用流量計(jì)時應(yīng)考慮同時增加備用件的購置費(fèi)用,尤其是從國外進(jìn)口的流量計(jì),有時常會因易損備件的購置問題而替換整臺流量計(jì).金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)適用于小流量、低雷諾數(shù)的介質(zhì)流量測量，具備現(xiàn)場指示或電遠(yuǎn)傳功能，遠(yuǎn)傳輸出為標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA信號。可以配置限位開關(guān)，控制報(bào)警。該儀表具有結(jié)構(gòu)合理，使用維護(hù)方便，壓力損失小。 轉(zhuǎn)子流量計(jì)是一種采用改變流量面積原理的流量計(jì)。當(dāng)管道內(nèi)流體在流動中遇到流體時，流體在堵塞前后會形成壓差，壓差的大小與堵塞流體時的流動面積和流速有關(guān)，利用這種壓差促使活動塊體材料隨流量變化，改變流動面積，使堵塞前后的壓差保持不變，當(dāng)堵塞材料的位置與流量有關(guān)時，由此可以獲取到流速，然后得到流量值。金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：1、全金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，堅(jiān)固可靠，耐高溫、高壓、耐腐蝕、使用壽命長。2、行程短，總高250毫米，安裝方便，維修小。 3、機(jī)械指針表示瞬時流動，液晶顯示瞬時、累積流動，還可輸出脈沖、輸出報(bào)警。4、金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)可用于測量小直徑、低流量。 5、具有數(shù)據(jù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)備份、功耗保護(hù)和誤差自診斷等功能。6、可使用易燃和易爆的危險情況。7、垂直、水平、上下、自下而上、側(cè)出及其他安裝形式、法蘭或螺紋連接。8、有多種形式，有現(xiàn)場型、長距離型、夾套型、防爆型、防腐型等，適用于不同場合。 金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)有就地顯示型和智能遠(yuǎn)傳型，帶有指針顯示瞬間/累積流量液晶顯示，上、下限報(bào)警輸出，累積脈沖輸出，批次控制，標(biāo)準(zhǔn)的二線制4-20mA電流輸出等多種形式，為用戶使用提供了非常廣闊的選擇空間.德國VSEAR400流量計(jì)選型樣冊利用電磁感應(yīng)原理，電磁流量計(jì)一般被用來測量流過管道中導(dǎo)電流體的流量。不管流體的性質(zhì)如何，只要其具有微弱的導(dǎo)電性(電導(dǎo)率大于8X10-5Ss/m)即可進(jìn)行測量。通常，油田三采注入的聚合物混合液的導(dǎo)電性能良好，符合這種測量條件。 如圖1所示，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)導(dǎo)電流體，在磁場強(qiáng)度為B的磁場中以速度V運(yùn)動時，切割磁力線而產(chǎn)生電場E關(guān)系為 則在線形長度為L的a和b兩點(diǎn)之間產(chǎn)生感應(yīng)電動勢Ɛab a、b兩接收電極之間的距離L為已知常數(shù)，B為已知的磁場強(qiáng)度。故εab是V的單調(diào)函數(shù),Ɛab隨V變化而變化。而瞬時流量g等于流速V與導(dǎo)管截面積S(常數(shù))的乘積，因此有 式中K一儀器常數(shù)， 只要通過電磁流量計(jì)電路測得Ɛab，即可得到對應(yīng)的流量Q。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)文一般包括一個地址幀,一個命令幀,若干個數(shù)據(jù)幀和一個校驗(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)文一般包括一個地址幀,若干個數(shù)據(jù)幀和一個校驗(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個節(jié)點(diǎn)設(shè)備,因此可用地址幀中的5位表示這32個地址,其余3位用來表示命令,從而構(gòu)成地址命令幀.對于控制命令需求不超過八個的通信系統(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、瞬時流量.通信時,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.1、根據(jù)工藝設(shè)計(jì)資料和實(shí)際情況確認(rèn)使用流量范圍，在計(jì)算基礎(chǔ)上確定流量計(jì)的口徑。若渦街流量計(jì)選型過大，管道內(nèi)介質(zhì)的流速低于流量計(jì)工作的下限值,就會產(chǎn)生小流量時輸出信號不穩(wěn)定,大流量時輸出信號穩(wěn)定。2、流量計(jì)附近有大功率的電機(jī)或強(qiáng)電場時,容易引起干擾信號,有可能管道內(nèi)無介質(zhì)流通,但僅表有流量顯示。動力線同流量計(jì)信號輸出線并排走向靠近時,有可能使流量計(jì)輸出信號偏小。管道內(nèi)有正常流量,但傳感器輸出頻率偏小很多。33流量計(jì)應(yīng)單獨(dú)接地,若接地不良,或管道振動.大,而引入干擾信號就會產(chǎn)生管道內(nèi)無流量,但傳感器有輸出信號。3、流量計(jì)應(yīng)單獨(dú)接地,若接地不良,或管道振動.大,而引入干擾信號就會產(chǎn)生管道內(nèi)無流量,但傳感器有輸出信號。4、流量計(jì)調(diào)節(jié)閥門應(yīng)裝在流量計(jì)下游，若閥門裝在流量計(jì)上游,在小流量時產(chǎn)生射流,會引起流量值的偏差和穩(wěn)定性。5、介質(zhì)溫度小于150℃時選一體型,高于150℃時或環(huán)境溫度、溫度都比較高時,應(yīng)選用分體型。6、渦街流量計(jì)投用前,對管道應(yīng)進(jìn)行清洗,以沖掉管道內(nèi)的鐵銹、焊渣等雜物,防止擊壞儀表。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(jì)的計(jì)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(jì)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(jì)中自帶旋轉(zhuǎn)整流器，因此，對超聲流量計(jì)安裝位置前后管道的要求比較低，解決了傳統(tǒng)流量計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(bào)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。電磁流量計(jì)傳感器的接地 為了使電磁流量計(jì)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(yīng)有良好的單獨(dú)接地線,接地電阻＜10Ω.在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時,傳感器兩側(cè)還應(yīng)加裝接地環(huán).a、在金屬管道上的接地方式：金屬管道內(nèi)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(jì)傳感器上的兩端面應(yīng)加裝接地環(huán),使管內(nèi)流動的被測介質(zhì)與大地短接,具有零電位.否則,電磁流量計(jì)無法正常工作.熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是流量計(jì)發(fā)展歷史的一次重大變革,使流量測量直接轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量流量的測量.根據(jù)測量時熱式質(zhì)量流量計(jì)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(dǎo)體集成電路式傳感器等. 熱式流量傳感器探頭對流體運(yùn)動形態(tài)的影響較小,測量范圍大,響應(yīng)性能也很好,但是,這種類型的傳感器探頭對機(jī)械強(qiáng)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(dá)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(fā)生不穩(wěn)定性變化,熱線一致性差,難以進(jìn)行批量生產(chǎn). 半導(dǎo)體式傳感器探頭是以單晶硅為基體,使用硅微機(jī)械加工而成的微橋結(jié)構(gòu).半導(dǎo)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(dǎo)體式傳感器探頭結(jié)構(gòu). 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(zhì)量流量計(jì)傳感器探頭主要是基準(zhǔn)鉑電阻.工作的時候,兩個探頭以一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)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(yīng)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(shè)計(jì)增添了一定的難度. 如圖2-3鉑電阻的典型結(jié)構(gòu)所示,鉑電阻在在管道內(nèi)與流體進(jìn)行熱交換的過程中,鉑電阻的表面和內(nèi)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì),盡量減小鉑電阻內(nèi)部和表面的熱阻.如果熱阻較大,熱敏電阻表面和內(nèi)部就會存在很高的溫度差高,出現(xiàn)流量探頭和溫度探頭已經(jīng)達(dá)到恒定溫差的假象,會嚴(yán)重影響控制電路正常工作,使測量的結(jié)果與管道流量的實(shí)際狀況出現(xiàn)較大偏差,所以減小探頭的熱阻是設(shè)計(jì)熱電阻式傳感器的關(guān)鍵.
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