德國VSEVHM02-2/流量計(jì)中國官網(wǎng)同時(shí)我們還經(jīng)營:1.一次測量元件引起的誤差 孔板流量計(jì)中的節(jié)流元件是尖銳的直角邊緣,流體在節(jié)流元件的入口收縮,根據(jù)伯努力方程,流速增加,壓力減小,孔板的測量原理就是根據(jù)孔板入口和出口的壓差進(jìn)行測量的。孔板平鈍后流出系數(shù)增大,產(chǎn)生測量誤差。流出系數(shù)對(duì)蒸汽流量測量的影響是普遍存在的。 測量管也是節(jié)流裝置的組成部分,其結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)有重要的影響,測量管除滿足前10D后5D的要求外,還對(duì)內(nèi)表面的光滑度有要求。粗糙管的流速分布與光滑管是有區(qū)別的,流出系數(shù)也不相同,管道結(jié)垢、腐蝕,流出系數(shù)發(fā)生變化,產(chǎn)生測量誤差。 對(duì)于孔板入口邊緣磨損的問題,我們可以選用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴,由于噴嘴入口是一個(gè)光滑的曲面,它的抗磨損,抗積污,抗變形程度遠(yuǎn)好于孔板,流出系數(shù)穩(wěn)定性也比孔板好,壓力損失也比孔板小得多,而且它的檢定周期為4年,大大減少了維護(hù)費(fèi)用。 對(duì)于測量管的問題,在管道安裝時(shí)就盡量選用光滑度高,質(zhì)量好的管道,必要時(shí)請(qǐng)專業(yè)廠家定制測量管道、連接法蘭,冷凝器等,補(bǔ)償用的溫度和壓力測量點(diǎn)也可以統(tǒng)一開工獲取。雖說一次性投資高些,但由于投入使用后沒有特別原因,一般不進(jìn)行更換,還是使用周期越長越好,這樣綜.合經(jīng)濟(jì)效益還是高些。2.測量信號(hào)的傳遞失真 測量信號(hào)傳遞是孔板前后的差壓信號(hào)經(jīng)導(dǎo)壓管傳遞到差壓變送器,由于結(jié)構(gòu)的不同,孔板流量計(jì)不同于渦街流量計(jì)那樣直接裝在管道上,它需要進(jìn)行信號(hào)傳遞。對(duì)于蒸汽流量測量而言,傳遞部分可由閥門,導(dǎo)壓管,冷凝器等部件組成。對(duì)于信號(hào)傳遞部件來講,應(yīng)保證傳遞信號(hào)不失真。實(shí)際使用中的大部分故障,往往是信號(hào)傳遞失真引起的。差壓信號(hào)產(chǎn)生的傳遞失真比作為補(bǔ)償用的溫度和壓力信號(hào)失真影響更大,必須引起注意。冷凝器在信號(hào)傳遞中處于關(guān)鍵位置,冷凝器中的液面保持一定高度,多余的冷凝液要回流到蒸汽管道,既要保證冷凝器中蒸汽很好地冷凝,又要使冷凝液回流暢通無阻。 氣相導(dǎo)壓管的一次根部閥門應(yīng)保證蒸汽氣相進(jìn)入冷凝器,冷凝器里面多余的冷凝液回流到蒸汽管道,否則兩只冷凝器液面不能保持相平,會(huì)對(duì)差壓信號(hào)產(chǎn)生附加誤差。一次根部閥門盡量選用閘閥,保證壓力信號(hào)傳遞通暢無阻,減少測量誤差。 測量用的導(dǎo)壓管要加保溫伴熱,否則冬季不能正常工作。不管采用電伴熱還是蒸汽伴熱,一定要保證兩只導(dǎo)壓管受熱均等,不然會(huì)因?qū)汗苤械囊后w的密度不同而產(chǎn)生附加差壓誤差。 作為壓力補(bǔ)償用的變送器一般和壓力取壓口不在同一高度上,如果變送器比取壓口低,所測出的壓力為管道中蒸汽的壓力加上導(dǎo)壓管中冷凝液產(chǎn)生的壓力,可在變送器中進(jìn)行正遷移將這部分壓力遷移掉。使變送器測出的壓力為管道中實(shí)際蒸汽壓力。3.蒸汽密度問題產(chǎn)生的誤差 測量蒸汽質(zhì)量流量時(shí)要根據(jù)蒸汽的密度進(jìn)行計(jì)算,因蒸汽的密度計(jì)算不準(zhǔn)確產(chǎn)生測量誤差。蒸汽流量測量儀表中渦街流量計(jì)是用工藝車間提供的蒸汽密度值為參考值,不是實(shí)際的密度值,得出的蒸汽流量會(huì)和實(shí)際流量有誤差。選用渦街流量計(jì)時(shí),最好選用能進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償?shù)男吞?hào),并且安裝測溫和測壓元件取得溫度和壓力數(shù)值。孔板式流量計(jì)測出的流量由DCS系統(tǒng)顯示,沒有進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。為了提高測量的準(zhǔn)確度,必須進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。對(duì)于孔板流量計(jì),取得差壓信號(hào)的同時(shí),還需測得溫度和壓力信號(hào),通過DCS中的專用軟件進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償。4.相關(guān)系數(shù)的影響 流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε在一定范圍內(nèi)可看作常數(shù),但是,當(dāng)蒸汽的狀況偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí),其流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε就會(huì)發(fā)生變化,就不能視為常數(shù)。測量小流量時(shí),隨著雷諾數(shù)變小,流出系數(shù)C將產(chǎn)生較大的變化。測量高壓時(shí),則必須考慮氣體的可膨脹系數(shù)ε的影響,如果我們只補(bǔ)償密度變化的影響,即使實(shí)現(xiàn)了對(duì)密度的完全補(bǔ)償,其它各參數(shù)變化累加后的最大誤差仍達(dá)6%左右,其中,可膨脹系數(shù)ε引入的誤差最大。所以,要想提高儀表的測量精度,除補(bǔ)償密度外還應(yīng)考慮整個(gè)補(bǔ)償方程中其它參數(shù)變化的補(bǔ)償問題。DCS中的蒸汽測量模塊中,不僅有密度補(bǔ)償方式,還有流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε的修正辦法,只要我們選用合適的流量測量模塊,就能提高蒸汽流量的測量準(zhǔn)確度。 一般認(rèn)為,蒸汽干度X較高(X≥95%)時(shí)流體可視為單相流體。溫度壓力補(bǔ)償可按通常方法進(jìn)行。但出現(xiàn)-定誤差。干度越低密度越大。在蒸汽干度較低(X<95%)時(shí),管道中的流體處于二相流狀態(tài)。情況嚴(yán)重時(shí),流體分層流動(dòng),產(chǎn)生誤差更大。目前還沒有在線的干度測量儀表測量蒸汽的干度,最好的辦法就是加強(qiáng)蒸汽傳輸管道的保溫,提高蒸汽的過熱度,使蒸汽的干度較高,孔板流量計(jì)測量也比較準(zhǔn)確。按照熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)安裝方式的不同,可以分為插入式和管段式熱式氣體流量計(jì)。插入式流量計(jì)(一般有兩部分組成:檢測探頭和轉(zhuǎn)換器)一般采用法蘭盤安裝或其他方式安裝,將測量探頭插入待測流體管道內(nèi),通過轉(zhuǎn)換器部分對(duì)檢測探頭部分采集的信號(hào)進(jìn)行處理,按一定的關(guān)系換算成實(shí)際流量并通過表頭顯示。插入式流量計(jì)在大、中型管道以及特大型管道的流量測量上,相對(duì)于管段式流量計(jì)有著一定的優(yōu)勢(shì)。管段式氣體流量計(jì),將測量探頭部分固定在一段標(biāo)準(zhǔn)管道內(nèi),在使用時(shí),必須要在實(shí)際流體管道上轉(zhuǎn)接上標(biāo)準(zhǔn)管道,分布式熱式流量計(jì)多采用這種方法。 按流量計(jì)檢測變量的不同,將之分為恒定溫差型和恒定功率型流量計(jì)。恒溫差型流量計(jì)是指,隨著流體的流動(dòng),測量探頭上熱量散失,系統(tǒng)以一定的功率對(duì)測量探頭進(jìn)行加熱,維持兩個(gè)探頭恒定的溫度差(比如 100 攝氏度)。恒定功率型是指以某一恒定的功率對(duì)測量探頭加熱,流量為零時(shí)兩個(gè)探頭的溫度差為某一溫度差值(比如100攝氏度),隨著流量的變化,兩個(gè)探頭的溫度差值發(fā)生變化,使流量與溫度差值之間體現(xiàn)一定的關(guān)系,以此為依據(jù)而設(shè)計(jì)的流量計(jì)。 按照熱源作用位置的不同,將熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)歸結(jié)為熱分布式和熱耗散式兩大類。熱耗散式流量計(jì)采用的是熱力學(xué)中的金氏定律,因此又稱為金氏流量計(jì)。熱分布式流量計(jì)利用氣體流動(dòng)傳遞熱量,改變被測量管道上的溫度分布情況,主要應(yīng)用在微小流量的潔凈氣體測量和精細(xì)制造工藝的過程控制等。根據(jù)SH/T3104-2000《石油化工儀表安裝設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定渦街流量計(jì)的安裝要求如下:(1)測量液體時(shí)渦街流量計(jì)應(yīng)安裝于被測介質(zhì)完全充滿的管道上。(2)渦街流量計(jì)在水平敷設(shè)的管道上安裝時(shí),應(yīng)充分考慮介質(zhì)溫度對(duì)變送器的影響。(3)渦街流量計(jì)在垂直管道上安裝時(shí),應(yīng)符合以下規(guī)定:①測量氣體時(shí),流體可取任意流向②測量液體時(shí),液體應(yīng)自下而向上流動(dòng)。(4)渦街流量計(jì)下游應(yīng)具有不小于5D(流量計(jì)直徑)的直管段長度,渦街流量計(jì)上游直管段長度應(yīng)符合以下規(guī)定:①當(dāng)工藝管道直徑大于儀表直徑(D)需縮徑時(shí),不小于15D;②當(dāng)工藝管道直徑小于儀表直徑(D)需擴(kuò)徑時(shí),不小于18D;③流量計(jì)前具有一個(gè)90°彎頭或三通時(shí),不小于20D;④流量計(jì)前具有在同一平面內(nèi)的連續(xù)兩個(gè)90°彎頭時(shí),不小于40D;⑤流量計(jì)前具有不同平面內(nèi)的連接兩個(gè)90°彎頭時(shí),不小于40D;⑥流量計(jì)裝于調(diào)節(jié)閥下游時(shí),不小于50D;⑦流量計(jì)前裝有不小于2D長度的整流器,整流器前應(yīng)有2D,整流器后應(yīng)有不小于8D的直管段長度。(5)被測液體中可能出現(xiàn)氣體時(shí),應(yīng)安裝除氣器。(6)渦街流量計(jì)應(yīng)安裝于不會(huì)引起液體產(chǎn)生氣化的位置。(7)渦街流量計(jì)前后直管段內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑的偏差應(yīng)不大于3%。(8)對(duì)有可能損壞檢測元件(旋渦發(fā)生體)的場所,管道安裝的渦街流量計(jì)應(yīng)加前后截止閥和旁路閥,插入式渦街流量計(jì)應(yīng)安裝切斷球閥。(9)渦街流量計(jì)不宜安裝在有震動(dòng)的場所。對(duì)于"徑向"型單聲道超聲波流量計(jì),流量修正系數(shù)K定義為沿超聲流量計(jì)信號(hào)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(shí)際工程應(yīng)用中,當(dāng)管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re<105時(shí),湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為當(dāng)管道內(nèi)流體雷諾數(shù)Re>105時(shí),湍流狀態(tài)流量修正系數(shù)K為 上述對(duì)于流量修正系數(shù)的分析是基于流量計(jì)處于理想的安裝條件下,即安裝處管道內(nèi)流體充分發(fā)展。實(shí)際流量修正系數(shù)不僅與雷諾數(shù)有關(guān),還與管道的安裝狀況、流量計(jì)上下游管段長度等因素有關(guān)。通常情況下管道內(nèi)實(shí)際流態(tài)分布與理想流態(tài)分布有偏差,對(duì)超聲波流量計(jì)的測量精度產(chǎn)生影響,因此在管道布置和流量計(jì)安裝時(shí),一般要求上游直管段大于10倍管道內(nèi)徑,下游直管段要大于5倍管道內(nèi)徑。智能電磁流量計(jì)與其他傳統(tǒng)模擬或非智能電磁流量計(jì)有非常大的區(qū)別,尤其在測量精度可靠性、穩(wěn)定性、可以修改流量計(jì)量程、使用功能和使用壽命等方面。電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)了帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便。 智能電磁流量計(jì)適用測量封閉管道中導(dǎo)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。 智能電磁流量計(jì)是由傳感器與轉(zhuǎn)換器兩個(gè)部分組成,對(duì)于一體式智能電磁流量計(jì)選型方法,與工況三要素離不開,從測量的介質(zhì),測量的溫度壓力,測量的流量范圍三個(gè)方面說起。1、什么是介質(zhì) 介質(zhì)就是智能電磁流量計(jì)所要測量的流體,在管道中流動(dòng)的物體,稱之為介質(zhì)。介質(zhì)又可分多種,在管道中,所有的介質(zhì)都要清楚地了解,這樣才可以選擇適應(yīng)現(xiàn)場工況的智能電磁流量計(jì)。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(jí)的大小與溫度的大小,會(huì)直接影響到智能電磁流量計(jì)的選型,因此選型時(shí),一定要確認(rèn)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(jì)的測量范圍可以滿足現(xiàn)場的要求,這個(gè)數(shù)據(jù)是比較重要的,量程太大或太小,都對(duì)一體式智能電磁流量計(jì)有直接的影響,甚至無法使用。由金屬管浮子流量計(jì)的工作原理我們知道:流體的流量與浮子在錐管中的高度有關(guān),因此要實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的測量,實(shí)際上取決于對(duì)浮子位置的測量。 本設(shè)計(jì)中采用美國公司生產(chǎn)的非接觸式角位移磁阻傳感器HMC1501代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式角度傳感器,HMC1501可以測量從磁鐵發(fā)出的磁場的方向角。 設(shè)計(jì)中將一條形磁鐵置于磁阻傳感器上方,令磁阻傳感器與錐管間距離為L,傳感器距錐管底部高度為H,如圖2.3所示。 當(dāng)浮子位于高度H處時(shí),小磁鐵的轉(zhuǎn)角為0。當(dāng)流量變化時(shí),浮子上下移動(dòng),其內(nèi)嵌磁鋼也隨之上下移動(dòng),此時(shí),置于磁阻傳感器正上方的條形磁鐵受到磁場作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),如圖2.4,轉(zhuǎn)動(dòng)的角度即與浮子位置有關(guān)。 由上圖可見當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)過角度為θ時(shí),金屬管浮子流量計(jì)浮子在錐管中的位置h=H+Ltgθ,則根據(jù)式1.9可得:當(dāng)前熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)大部分用于測量氣體,只有少量用于測量微小液體流量。熱式質(zhì)量流量計(jì)具有性能可靠、無可動(dòng)部件、安裝方便,壓損小、量程比寬(可達(dá)1000:1)、靈敏度高等特點(diǎn)2,特別適用于大管徑、低流速,非圓截面管道、現(xiàn)場空間狹窄處測量等特殊工況,在環(huán)境保護(hù)和過程工業(yè)的應(yīng)用發(fā)展迅速,例如:污水處理過程中發(fā)生的氣體,燃料電池工廠各種氣體的流量測量及煤粉燃燒過程粉/氣配比控制等。 與常用的孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)和差壓式均速管、文丘里流量計(jì)相比較,熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)有如下特點(diǎn):(1)直接測量流體的質(zhì)量流量或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量,不需要進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償;.(2)一次元件結(jié)構(gòu)簡單,采用不銹鋼或特種合金外殼覆蓋,不怕臟污或腐蝕,不存在堵塞問題,且表面臟污極易清除。帶不斷流裝拆裝置,可實(shí)現(xiàn)不停氣裝拆,清洗維修,簡便易行;(3)量程比特大,可達(dá)1000:1,可測流速范圍0.1m/s~60m/s,完全覆蓋-般工業(yè)廢氣及煤氣廠輸出總管中的流速范圍。因而只需在總管上裝一臺(tái)插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì),就可滿足計(jì)量要求。大大地節(jié)省了投資,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),方便了管理,提高了系統(tǒng)工作的可靠性;(4)儀表精確度高(士1.5%FS),性能穩(wěn)定(重復(fù)性士0.25%FS),幾無壓力損失,對(duì)管道振動(dòng)不敏感。此外,熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)靈敏度高,尤其適合于大管徑、低流速的流量測量。且在大管徑中使用,其性能價(jià)格比更顯優(yōu)勢(shì);防爆、防護(hù)、抗腐蝕設(shè)計(jì),又使它能適應(yīng)惡劣工況,危險(xiǎn)場合。 熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)作為一種插入式流量計(jì),由.上述插入式流量計(jì)的測量公式可見該流量計(jì)同樣方便適用于方形管道的氣體流量測量。環(huán)保管道一般用圓形,而空調(diào)的管道很多地方為方形。孔板等很多儀表沒有測量方形管道的數(shù)據(jù),若使用插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì),不論圓形或是方形管道均可通過計(jì)算獲得,這也解決了低壓方形通風(fēng)管道的流量測量問題。德國VSEVHM02-2/流量計(jì)中國官網(wǎng)流量計(jì)準(zhǔn)確度影響的實(shí)驗(yàn)分析 1實(shí)驗(yàn)要求 實(shí)驗(yàn)用鐘罩式氣體流量計(jì)標(biāo)定裝置標(biāo)定DN50G65氣體渦輪流量計(jì),其準(zhǔn)確度等級(jí)為1.5級(jí);最小流量為Qmls:10m'/h,最大流量為Qmax:100m³/h;流量計(jì)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(shí)驗(yàn)思路 實(shí)驗(yàn)以在流量計(jì)前端安裝一對(duì)大小頭作為擾流件,在擾流件和流量計(jì)之間安裝不同長度的直管段。經(jīng)過一定時(shí)間段的運(yùn)行,確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)裝置與流量計(jì)的流量偏差以及疣量計(jì)的重復(fù)性,以此分析擾流件對(duì)流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。 3實(shí)臉分析 3.1在流量計(jì).上游安裝40cm直管段,下游安裝19cm直管段實(shí)驗(yàn) 流量計(jì)上游直管段長度大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實(shí)驗(yàn)安裝圖如圖1所示,示意圖如圖2所示。 實(shí)驗(yàn)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(jì)上游端較遠(yuǎn)時(shí),其運(yùn)行數(shù)據(jù)的流量偏差與重復(fù)性符合流量計(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)。 3.2在流量計(jì)上游安裝29.1cm直管段,下游安裝19cm直管段實(shí)驗(yàn) 流量計(jì)上游直管段長度較大于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實(shí)驗(yàn)安裝示意圖如圖3所示. 實(shí)驗(yàn)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(jì)上游端接近5D處時(shí),其運(yùn)行數(shù)據(jù)的流量偏差(qmin≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,但其重復(fù)性符合流量計(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)。 3.3在流量計(jì)上游安裝19cm直管段,下游安裝40cm直管段實(shí)驗(yàn) 流量計(jì)上游直管段長度小于5D(25cm),下游直管段長度大于3D(15cm),實(shí)驗(yàn)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(jì)上游端小于5D處時(shí),其運(yùn)行數(shù)據(jù)的流量偏差(qai≤q≤qt部分)>3%,不滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,但其重復(fù)性符合流量計(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)。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。超聲波流量計(jì)根據(jù)聲道布置形式可以分為單聲道超聲波流量計(jì)和多聲道超聲波流量計(jì)。單聲道超聲波流量計(jì)在測量管道上只安裝一對(duì)超聲波換能器,多聲道超聲波流量計(jì)則在測量管道上安裝多對(duì)超聲波換能器,包含多個(gè)獨(dú)立的超聲波傳播路徑。多聲道超聲波流量計(jì)對(duì)于流場的適應(yīng)能力更強(qiáng),可以提高流量計(jì)的測量精度;然而單聲道超聲波流量計(jì)在小管徑場合應(yīng)用更為廣泛,而且通過反射鏡的應(yīng)用單聲道超聲波流量計(jì)的聲道布置形式越來越復(fù)雜,測量精度也隨之提高。根據(jù)聲道的傳播方式,常用的單聲道超聲波流量計(jì)主要有Z型流量計(jì),U型流量計(jì),V型流量計(jì),N型流量計(jì)和三角型流量計(jì),不同傳播類型的單聲道超聲波流量計(jì)聲道示意圖如圖4-1所示,其中紅色虛線表示聲波傳播路徑。 多聲道超聲波流量計(jì)采用數(shù)值積分的方法提高流量修正系數(shù)的精度,可以解決單聲道超聲波流量計(jì)測量不確定度誤差大的問題。多聲道超聲波流量計(jì)通常采用Gauss積分方法計(jì)算式(2-7)中各聲道位置ri/R和相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)wi。在相同采樣點(diǎn)數(shù)、節(jié)數(shù)自由的情況下,Gauss 型數(shù)值積分方法相對(duì)于辛普森公式和梯形公式等插值型積分方法計(jì)算精度更高。對(duì)于圓形測量管道的超聲波流量計(jì)中聲道位置和相應(yīng)權(quán)重系數(shù)的計(jì)算一般采用Gauss-Jacobi積分方法。按照 Gauss-Jacobi 積分方法的零點(diǎn)確定各聲道高度,按積分方法中的權(quán)重系數(shù)計(jì)算聲道權(quán)重系數(shù)。 實(shí)際中各聲道上速度分布與理想的代數(shù)多項(xiàng)式表示的流速分布差異很大,特別是無法體現(xiàn)管壁處流速為零的特性,導(dǎo)致流量的積分結(jié)果偏高,影響流量計(jì)的測量精度。為了使計(jì)算結(jié)果更加接近于圓形管道內(nèi)液體充分發(fā)展的真實(shí)值,提出了采用最佳圓截面算法(OWICS)計(jì)算聲道位置ri/R和權(quán)重系數(shù)wi的方法,最佳圓截面算法其實(shí)是基于正交多項(xiàng)式的 Gauss 積分方法。Gauss-Jacobi和OWICS積分方法計(jì)算各聲道位置和權(quán)重系數(shù)如表4-1所示.由金屬管浮子流量計(jì)的工作原理我們知道:流體的流量與浮子在錐管中的高度有關(guān),因此要實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的測量,實(shí)際上取決于對(duì)浮子位置的測量。 本設(shè)計(jì)中采用美國公司生產(chǎn)的非接觸式角位移磁阻傳感器HMC1501代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式角度傳感器,HMC1501可以測量從磁鐵發(fā)出的磁場的方向角。 設(shè)計(jì)中將一條形磁鐵置于磁阻傳感器上方,令磁阻傳感器與錐管間距離為L,傳感器距錐管底部高度為H,如圖2.3所示。 當(dāng)浮子位于高度H處時(shí),小磁鐵的轉(zhuǎn)角為0。當(dāng)流量變化時(shí),浮子上下移動(dòng),其內(nèi)嵌磁鋼也隨之上下移動(dòng),此時(shí),置于磁阻傳感器正上方的條形磁鐵受到磁場作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),如圖2.4,轉(zhuǎn)動(dòng)的角度即與浮子位置有關(guān)。 由上圖可見當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)過角度為θ時(shí),金屬管浮子流量計(jì)浮子在錐管中的位置h=H+Ltgθ,則根據(jù)式1.9可得: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。德國VSEVHM02-2/流量計(jì)中國官網(wǎng)
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