德國VSEVS0.1ERC32V31Q11/1流量計工廠同時我們還經(jīng)營：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(jīng)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。　　電磁流量計傳感器通過兩端法蘭，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(yè)現(xiàn)場的要求，包括工業(yè)環(huán)境和電氣屬性等等。　　電磁流量計轉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(wǎng)絡實現(xiàn)對流量的遠距離調控、監(jiān)測、計算。　　電磁流量計原型樣機由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(shù)，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(shù)求解系統(tǒng)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(tǒng)的精確度，影響到權函數(shù)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(shù)實驗求解驗證仿真求解的目的。對于"徑向"型單聲道超聲波流量計，流量修正系數(shù)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Sv的比值。由式(2-13)和式(2-14)可以得到層流狀態(tài)下的流量修正系數(shù)K為由式(2-17)和式(2-18)可以得到湍流狀態(tài)下的流量修正系數(shù)K為根據(jù)表1可以得到不同雷諾數(shù)下湍流流態(tài)的流量修正系數(shù) K，而在實際工程應用中，當管道內流體雷諾數(shù)Re＜105時，湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為當管道內流體雷諾數(shù)Re＞105時，湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為　　上述對于流量修正系數(shù)的分析是基于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(fā)展。實際流量修正系數(shù)不僅與雷諾數(shù)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(tài)分布與理想流態(tài)分布有偏差，對超聲波流量計的測量精度產(chǎn)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。根據(jù)高含水原油這一特殊介質及其使用環(huán)境的特點，對早期廣泛應用于注水、注聚等計量中的電磁流量計進行了相關的技術改進。(1)對傳感器進行防爆處理。通過現(xiàn)場應用進行綜合分析，認為高含水原油的計量場所是油氣密集的地方，需要對傳感器進行防爆處理才能滿足工作需要。根據(jù)傳感器的特點及其使用環(huán)境的要求，選用了傳感器的復合防爆型式，即澆封隔爆型，防爆標志為mdIIBT4.關鍵技術是傳感器主體結構采用了澆封工藝技術、接線盒采用了隔爆外殼。接線盒的隔爆接合面為螺紋隔爆接合面，引人裝置采用密封圈壓緊螺母式，產(chǎn)品通過了國家防爆電氣產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗測試中心的5項試驗。(2)提高轉換器的輸人阻抗，保證流量計的測量精度。對電磁流量計來說，傳感器產(chǎn)生的感應電勢只有幾毫伏，如要進行準確測量，要求轉換器的輸人阻抗遠遠大于傳感器的內阻，才能保證儀表的精度。電磁流量傳感器的內阻僅與被測介質的電導率和電極直徑有關。高含水油的電導率隨含水情況有所變化，因此，采用了專用前置放大器，相應地提高了轉換器的輸人阻抗，保證了測量精度。(3)轉換器實現(xiàn)智能化。智能電磁流量計采用了自動跟蹤式勵磁控制和智能反饋式信號放大處理技術，使用了多CPU協(xié)同信息處理的方法，使儀表在功能上具有了支持各種傳感器匹配與校驗、數(shù)字與模擬的系統(tǒng)連接、自診斷和安裝調試測試、斷電信息保護、在線信息查詢、軟件沖擊自動恢復、多單位多形式的計量顯示選擇等全方位的智能化功能，操作使用十分方便。(4)改進型電磁流量計的主要技術指標。①適應的場所:轉油站、聯(lián)合站的高含水油計量，因為這些場所的高含水油經(jīng)過油氣分離，流態(tài)比較穩(wěn).定，含水波動較小，計量精度能夠保證;②被測介質的含水率:>80%;③工作壓力:≤2.5MPa;.④被測介質溫度:≤100℃;⑤傳感器襯里:可根據(jù)被測介質的溫度選擇不同的襯里。高含水油的溫度一般在50~70℃，選擇耐油橡膠襯里可滿足計量要求;⑥口徑依據(jù)被測液量的滿量程流量來選擇。電磁流量計的流速下限為0.5m/s。一般流量測量以2m/s為經(jīng)濟流速，而在高含水油測量時，流體的流速要求偏高一些，一般3~4m/s，這樣可以避免低流速時原油附著于測量管壁及電極上，保證正常計量。.超聲波流量計目前通常采用三種安裝方式:W型，V型，Z型。根據(jù)不同的管徑和流體特性來選擇安裝方式，通常W型適用于小管徑(25～75mm)，V型適用于中管徑(25～250mm)，Z型適用于大管徑(250mm以上)，總之，為了提高測量的準確性和靈敏度，選擇合適的安裝方式，使得測量信號(即差值)與二次儀表相匹配。　　為了保證儀表的測量準確度，應選擇滿足一定條件的場所定位:通常選擇上游10D、下游5D以上直管段;上游30D內不能裝泵、閥等擾動設備。1、零流量的檢查　　當管道液體靜止，而且周圍無強磁場干擾、無強烈震動的情況下，表頭顯示為零，此時自動設置零點，消除零點飄移，運行時須做小信號切除，通常可流量小于滿程流量的5%，自動切除。同時零點也可通過菜單進行調整。2、儀表面板鍵盤操作　　啟動儀表運行前，首先要對參數(shù)進行有效設置，例如，使用單位制、安裝方式、管道直徑、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流體類型、兩探頭間距、流速單位、最小速度、最大速度等。只有所有參數(shù)輸入正確，儀表方可正確顯示實際流量值3、流量計的定期校驗　　為了保證超聲波流量計的準確度，我們進行定期的校驗，通常我們采用更高精度的便攜式流量計進行直接對比，利用所測數(shù)據(jù)進行計算:誤差=(測量值-標準值)/標準值，利用計算的相對誤差，修正系數(shù)，使得測量誤差滿足±2%的誤差，即可滿足計量要求。該操作簡單方便，可有效提高計量的準確度。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(wěn)定現(xiàn)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(tǒng)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.電磁流量計在漿液中的特別安裝要求  首先，要對電磁流量計的特別安裝要求進行分析，首先要了解此電磁流量計相對于其它一些流量計在特征方面有什么不同之處,電磁流量計的特點在于采用了法拉第的電磁感應定律，測量方法主要以直接測量的方式進行。并且，在測量結果上不受到流體密度、粘度、溫度以及壓力的影響，沒有阻流件與相應的壓力損失,同樣也不會在高流速的情況下發(fā)生一些氣體腐蝕的現(xiàn)象。不過，由于在實際的安裴過程中沒有采用科學的安裝方法以及嚴格安裝電磁流量計的特別安裝要求,部分電磁流量計極易在實際的運作中造成儀表測量誤差的出現(xiàn)，嚴重的還會造成儀表的損壞。在進行電磁流量計的安裝過程中,需要嚴格按照安裝流程進行操作，由于現(xiàn)場操作的復雜性,為了確保電磁流量計可以在運行效果上達到一個較好的操作水平,可以進行三臺以及電磁流量計的統(tǒng)一安裝操作，在氣化爐的頂部進行安裝，從而進一步增強測量效果，同時延長流量計的前直管段的使用方式，以便解決加壓泵在工作過程中造成的脈動影響。2.電磁流量計使用方法建議　　在單機進行試車階段，需要嚴格安裝使用方式提示，禁止對電磁流量計進行送電。氣化爐在停車后，需要對電磁流量計先進行停電操作,然后再對其進行清洗，主要足清洗其中的管線，避免因電磁流量計內部的傳感器勵磁形成的磁場吸附了電極周圍的鐵銹而造成最終清洗效果的降弱。在正常的運行階段,如果發(fā)現(xiàn)電磁流量計發(fā)生-些波動或干擾現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要對其原因進行分析，主要的原因可以概括為如下幾個方面:第一為泵引發(fā)的波動因素，主要因為煤漿泵在某個工作時間內出現(xiàn)了異常工作效果，整體的流量值發(fā)生變化的可能性不大,但由于流量脈動的變化波動量也隨之發(fā)生了較大的變化。第二為煤漿引起的波動，前文提到，煤漿屬于混合物，其中不僅含有煤水化合物，還包括一些金屬顆粒,隨著這些金屬顆粒含量的增多,尤其是電極周圍堆積的金屬顆粒隨著電極壓力的形成逐步增加,從而造成停車現(xiàn)象的出現(xiàn)。第三為電磁流量計輸出信號的尖脈沖千擾，因為煤漿含有的大顆粒金屬摩擦導致電極之間瞬間產(chǎn)生尖脈沖信號干擾，井且電磁流量計內部的傳感器受到溫度的影響，使得煤漿管線的沖洗難度不斷增加。3.電磁流量計的特殊加工　　在進行電磁流量計的特殊加工過程中,要使用錳合金等特殊材質的加工方法進行防護沖刷磨損套的制作。對一些電磁流量計的碳化效果,電磁干擾效果的主要作用是指在防護沖刷效果的基礎.上,以電磁流量感應為防護基礎，以電極防護標準作為碳化防護效果的主要依據(jù),根據(jù)電磁流量計加工的特性，在實際的應用效果上進行特殊加工。針對鐵磁性質的干擾，需要進行水煤漿磁過濾操作，在經(jīng)濟條件允許的情況下可以采用不銹鋼的輸送管道,并定期對電磁流量計內部進行檢查與清理。針對電磁流量計的參數(shù)設定問題，不能按照最佳的安裝條件時測定的參數(shù)進行，也不能犧牲靈敏度彌補脈動流造成的波動,建議整體的阻止時間不應操作三十秒這一區(qū)間范圍。值得一"提的是,只有在進行防護檢修的過程中，才能最終確定相應的電磁流量參數(shù),應當建c起統(tǒng)一的標準積極發(fā)揮其計量參數(shù)的特長與優(yōu)勢。德國VSEVS0.1ERC32V31Q11/1流量計工廠流量計準確度影響的實驗分析 1實驗要求   實驗用鐘罩式氣體流量計標定裝置標定DN50G65氣體渦輪流量計,其準確度等級為1.5級;最小流量為Qmls:10m'/h,最大流量為Qmax:100m³/h;流量計量程比為1;10;上游直管段要求:5D=50X5=250mm=25cm,'下游直管段要求:3D=50X3=150mm=15cm. 2實驗思路   實驗以在流量計前端安裝一對大小頭作為擾流件,在擾流件和流量計之間安裝不同長度的直管段。經(jīng)過一定時間段的運行,確認標準裝置與流量計的流量偏差以及疣量計的重復性,以此分析擾流件對流量計準確度的影響。 3實臉分析 3.1在流量計.上游安裝40cm直管段,下游安裝19cm直管段實驗   流量計上游直管段長度大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實驗安裝圖如圖1所示，示意圖如圖2所示。 實驗數(shù)據(jù)如表3所示。   從表3可以看出,擾流件安裝在距流量計上游端較遠時,其運行數(shù)據(jù)的流量偏差與重復性符合流量計的國家標準。 3.2在流量計上游安裝29.1cm直管段,下游安裝19cm直管段實驗   流量計上游直管段長度較大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實驗安裝示意圖如圖3所示.   實驗數(shù)據(jù)如表4所示。從表4可以看出,擾流件安裝在距流t計上游端接近5D處時,其運行數(shù)據(jù)的流量偏差(qmin≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標準的要求,但其重復性符合流量計的國家標準。 3.3在流量計上游安裝19cm直管段,下游安裝40cm直管段實驗   流量計上游直管段長度小于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實驗安裝示意圖如圖4所示   從表5可以看出,找流件安裝在流量計上游端小于5D處時,其運行數(shù)據(jù)的流量偏差(qai≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標準的要求,但其重復性符合流量計的國家標準。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(jīng)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。　　電磁流量計傳感器通過兩端法蘭，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(yè)現(xiàn)場的要求，包括工業(yè)環(huán)境和電氣屬性等等。　　電磁流量計轉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(wǎng)絡實現(xiàn)對流量的遠距離調控、監(jiān)測、計算。　　電磁流量計原型樣機由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(shù)，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(shù)求解系統(tǒng)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(tǒng)的精確度，影響到權函數(shù)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(shù)實驗求解驗證仿真求解的目的。  氣體渦輪流量計準確度等級為1.0級,在音速噴嘴法氣體流量標準裝置上檢測時出現(xiàn)絕大多數(shù)不合格的問題，而之前并未:出現(xiàn)類似情況,該品牌流量計的合格率很高,通過對基表的檢測與高頻脈沖輸出的檢測,二者誤差一致,且均為負誤差,儀表顯示與輸出均正常。表1為誤差最大的一臺氣體渦輪流量計高頻脈沖輸出誤差和基表機械顯示部分的誤差值。   通過對標準裝置的自檢,并未發(fā)現(xiàn)異常,裝置工作正常。為了保證檢測的可靠性,將該批儀表在.2000L鐘罩式氣體流量標準裝置上進行了復檢。音速噴嘴法氣體流量標準裝置與2000L鐘罩式氣體流量標準裝置的系統(tǒng)誤差在0.3%以內。通過復檢發(fā)現(xiàn)氣體渦輪流量計的示值誤差在不斷變化,重復性較差,隨著檢測時間的延長,示值誤差不斷減小，向正方向發(fā)展,考慮到音速噴嘴實驗室的環(huán)境溫度為10.5℃,鐘罩實驗室溫度為20.1℃,因此進行恒溫.后再進行試驗。恒溫后再次對氣體渦輪流量計進行檢測,表2為該臺氣體渦輪流量計的高頻輸出誤差。   通過表2可以發(fā)現(xiàn)在恒溫后的檢測結果誤差發(fā)生了較大的變化,重復性也較好,考慮到兩套裝置的系統(tǒng)誤差不超過0.3%,但實際檢測結果最大誤差偏移達到了2.30%，如此之大的偏移量并不是標準裝置所引起的。將該臺氣體渦輪流量計馬上拿到音速噴嘴氣體流量標準裝置上進行復測,所用噴嘴未改變,檢測結果見表3。   從表3可以發(fā)現(xiàn)在沒有對儀表經(jīng)過任何改動的情況下,在同樣的裝置下,儀表的示值誤差合格,且和之前在裝置上檢測的誤差發(fā)生了較大的偏移。通過分析實驗中各個影響因素,發(fā)現(xiàn)變化較大的只有溫度,為了確認影響因素為溫度,將該流量計在音速噴嘴實驗室10.5℃的環(huán)境溫度下恒溫，恒溫后再進行實驗,檢測結果見表4。   通過恒溫后的氣體渦輪流量計的示值誤差與最開始檢測的誤差相接近,說明溫度變化對儀表的誤差產(chǎn)生了較大的影響。通過對送檢用戶的詢問,由于用戶是外地送檢,出發(fā)較早,且送檢車輛空間有限，所以在送檢前一天晚上就將部分儀表的外包裝拆掉,并將表裝車,放置在室外,第二天早起送檢,雖然在檢測之前進行了短時間恒溫，但表體溫度仍然較低。1.Modbus通訊協(xié)議概述   Modbus協(xié)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(xié)議。通過此協(xié)議，控制器相互之間控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(例如以太網(wǎng))和其他設備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準。有了它,不同廠商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡,進行集中監(jiān)控,減少了人力成本，提高了生產(chǎn)效率。  Modbus協(xié)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(fā)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(zhí)行,不返回應答幀。 2.Modbus網(wǎng)絡通訊傳輸模式   Modbus網(wǎng)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(yōu)點是:在同樣的波特率下可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。 RTU模式中字節(jié)的格式如下: 編碼系統(tǒng):8位二進制，十六進制0-9,A-F。 數(shù)據(jù)位:1個起始位;8個數(shù)據(jù)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(qū):循環(huán)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(zhí)行一一個什么動作。在從機響應傳輸中，如果從機發(fā)送的功能代碼與主機發(fā)送的功能代碼相同,則表明從機已執(zhí)行所要求的功能;如果不同則表明從機沒有執(zhí)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VSEVS0.1ERC32V31Q11/1流量計工廠1、電磁流量計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行安裝，并且金屬管道都是在地下，很多人因此認為對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，影響了流量計的測量結果，進而形成了誤差。另外，由于電動勢檢測一般均為幾毫伏左右，這也容易造成雜散電流對檢測結果的影響。 2、干擾環(huán)境下的輸出信號誤差分析。對于一般的電磁流量計來說，傳感器即電極與轉換器之間的連接電纜應做到盡可能短。因為傳送信號的電纜過長，電纜本身的分布電容造成的負載效應就會引起較大的測量誤差，同時也對信號受到干擾的幾率大大增加。在測量時，還要注意到走線方面，務必做到信號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，以求獲得最為準確的測量數(shù)據(jù)。 3、強電、強磁環(huán)境下的誤差分析。流量計工作環(huán)境方面，要注意盡可能地與強電、強磁等設備的距離遠一些。由于電磁流量計在接地后，其周邊的附近如果也有一些其他的強電、強磁等設備也在接地，會造成流量計產(chǎn)生接地壓降，使電磁流量計接地電位變化，進而對測量結果形成誤差。另外，流量計如果是在非常強的磁場下工作，比如變壓器等強電磁設備附近使用，周邊磁場環(huán)境的強度超過電磁流量計電磁兼容的幅度時，會對測量結果的準確性造成很大的影響。

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