德國(guó)VSEEF0.4流量計(jì)中國(guó)同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng):1.一般要求:●供電電纜與電磁流量計(jì)信號(hào)電纜分開(kāi)鋪設(shè),電纜槽分開(kāi),穿線管分開(kāi).●電纜進(jìn)入一次表采用撓性防爆軟管或者波紋管進(jìn)行保護(hù).護(hù)線帽和密封接頭要擰緊,必要時(shí)加防水膠帶做二次保護(hù).穿線管檢查是否有毛刺,如果穿線管較粗,則采用防火膠泥進(jìn)行封堵.●電纜在入口處留出U型彎,同時(shí)穿線管出線口要低于表頭,防止雨水進(jìn)入表頭.●動(dòng)力電纜如果為單股銅芯則可以不用壓線鼻子,但是必須標(biāo)識(shí)零線,火線及接地線及來(lái)線位置.●信號(hào)電纜一般為多芯軟線,必須壓線鼻子或者涮錫,同時(shí)標(biāo)識(shí)位號(hào)及來(lái)線位置.在系統(tǒng)側(cè)電纜留有一定余量,屏蔽層在系統(tǒng)側(cè)單側(cè)接地.●無(wú)論供電電纜還是信號(hào)電纜,在接線前必須進(jìn)行校線.●現(xiàn)場(chǎng)一次表入水口及出水口雙側(cè)接地.接地線采用綠,黃雙色線,確保接地牢靠,同時(shí)接地極為等電位.2.詳細(xì)接線說(shuō)明: 電磁流量計(jì)接線一般有以下幾種信號(hào):供電接線,4~20mA信號(hào)輸出,上限報(bào)警輸出,下限報(bào)警輸出,通訊信號(hào)等●電磁流量計(jì)一般采用220V交流供電或者24V直流供電.本項(xiàng)目污水流量計(jì)采用220V交流供電.●該電磁流量計(jì)為四線制,自控系統(tǒng)卡件接收4~20mA信號(hào)按照四線制方式連接.●上,下限報(bào)警輸出均為二次表內(nèi)集電極開(kāi)路輸出,為無(wú)源輸出,自控系統(tǒng)DI卡輸出24V.實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)報(bào)警信號(hào)不接入自控系統(tǒng),在自控系統(tǒng)內(nèi)對(duì)瞬時(shí)流量設(shè)置高,低限報(bào)警值.●通訊信號(hào)一般采用485通訊.采用兩線制帶屏蔽通訊專(zhuān)用電纜.●如果采用脈沖信號(hào),則需要自控系統(tǒng)提供脈沖卡件.本項(xiàng)目從成本角度考慮采用4~20mA信號(hào).流量計(jì)選型時(shí)應(yīng)考慮很多因素,如儀表性能流體特性、安裝要求環(huán)境條件以及價(jià)格因素等。其中對(duì)計(jì)量對(duì)象即燃?xì)獾拇_切了解非常重要,這往往需要選型設(shè)計(jì)人員和計(jì)量管理人員進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查。(1)流量計(jì)性能方面:精確度.重復(fù)性.線性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號(hào)傳輸特性.響應(yīng)時(shí)間等;(2)流體特性方面:流體壓力、溫度、密度、粘度、潤(rùn)滑性.化學(xué)性質(zhì)磨蝕、腐蝕、結(jié)垢、臟污、氣體壓縮系數(shù)、等熵指數(shù)比熱容聲速、混相流、脈動(dòng)流等;(3)安裝條件方面:管道布置方向、流動(dòng)方向、流量計(jì)上下游直管段長(zhǎng)度、管徑、維護(hù)空間、管道振動(dòng)、接地、電源輔助設(shè)備(過(guò)濾、排污)等;(4)環(huán)境條件方面:環(huán)境溫度、濕度、安全性、電磁干擾、防爆等;(5)經(jīng)濟(jì)因素方面:購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)、維修費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi).運(yùn)行費(fèi)(能耗)、使用期限、備品備件等。1.計(jì)量原理 流體通過(guò)渦輪流量計(jì)時(shí),流速被轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速再被轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號(hào),最后在計(jì)數(shù)器上進(jìn)行顯示和累計(jì)。目前,絕大多數(shù)渦輪流量計(jì)都為一體化智能流量計(jì),除上述機(jī)械計(jì)量部分外,還包括1臺(tái)體積計(jì)算儀,依據(jù)實(shí)測(cè)工況流量、取壓口實(shí)測(cè)壓力、測(cè)溫口實(shí)測(cè)溫度及內(nèi)部設(shè)定的一些固定參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,將工況體積轉(zhuǎn)換為可貿(mào)易交接的天然氣體積,其原理如圖1所示。2換算原理2.1工作條件下的體積流量計(jì)算實(shí)用公式工作條件下的體積流量計(jì)算實(shí)用公式如式(1)所示:式(1)中,qf為工作條件下的體積流量,m3/s;f為輸出工作頻率,Hz,由頻率計(jì)采集;k為系數(shù),m-³,可按流量計(jì)銘牌給定值。2.2標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量換算實(shí)用公式標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量換算實(shí)用公式如式(2)所示:式(2)中,qn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量,m3/s;pf為工作條件下的絕對(duì)靜壓力,MPa;pn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的絕對(duì)靜壓力,MPa;Tn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的熱力學(xué)溫度,K;Tf為工作條件下的氣體絕對(duì)溫度,K;Zn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的氣體壓縮因子;Zf為工作條件下的氣體壓縮因子。 工作條件下的壓力和溫度的準(zhǔn)確度取決于測(cè)量?jī)x表。標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的絕對(duì)靜壓力為101.325kPa,熱力學(xué)溫度為293.15K。輸出工作頻率由頻率計(jì)采集得到。在不考慮渦輪流量計(jì)測(cè)量誤差的基礎(chǔ)上,研究范圍可進(jìn)一步縮小,可主要從天然氣組分對(duì)計(jì)量的影響和脈動(dòng)流對(duì)計(jì)量的影響兩方面進(jìn)行研究。如何解決電磁流量計(jì)無(wú)輸出信號(hào)或輸出值有偏差第一如果管道內(nèi)測(cè)量介質(zhì)不滿(mǎn)管電磁流量計(jì)就無(wú)法正常工作.因?yàn)樵诮橘|(zhì)不滿(mǎn)管的情況下電磁流量計(jì)會(huì)產(chǎn)“生最為常見(jiàn)的應(yīng)用程序故障,產(chǎn)生這種現(xiàn)象可能是由于營(yíng)道中介質(zhì)流速非常低造成不滿(mǎn)管流量計(jì)測(cè)量誤差增大或者介質(zhì)未能滿(mǎn)過(guò)電極從而流量計(jì)根本無(wú)法進(jìn)行工作.需通過(guò)工藝調(diào)整必須保證管道內(nèi)測(cè)量介質(zhì)充滿(mǎn)才能使用電磁流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量.第二測(cè)量介質(zhì)中含有大量空氣和氣體也會(huì)造成電磁流量計(jì)無(wú)法正常工作。這些氣泡的存在造成流量計(jì)無(wú)法準(zhǔn)確辨別干擾了其準(zhǔn)確的測(cè)量。第三電磁流量計(jì)不能用于持續(xù)時(shí)間較短的配料操作,這是由于電磁流量計(jì)無(wú)法正常反復(fù)啟動(dòng)和停止,它的啟動(dòng)到正確讀數(shù)之間存在一個(gè)時(shí)間滯后問(wèn)題。第四電磁流量計(jì)本身不能計(jì)量質(zhì)量流量.電磁流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)測(cè)量的是體積流量若要測(cè)量質(zhì)量流量必須配合高精度的密度測(cè)量裝置來(lái)進(jìn)行換算。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(cè)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(cè)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(chǎng)的適應(yīng)能力更強(qiáng),可以提高流量計(jì)的測(cè)量精度;然而單聲道超聲波流量計(jì)在小管徑場(chǎng)合應(yīng)用更為廣泛,而且通過(guò)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(lái)越復(fù)雜,測(cè)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(lèi)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(cè)量不確定度誤差大的問(wèn)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(cè)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(wú)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(cè)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.1.導(dǎo)電性和非導(dǎo)磁性 通過(guò)電磁流量計(jì)的工作原理可知電極上要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),首先電極必須是導(dǎo)體,因此電極必須具有非常好的導(dǎo)電性能。另外,電極處于工作磁場(chǎng)中,為防止磁力線在電極上集中,電極材料必須是非導(dǎo)磁的。2.耐腐蝕性 在電磁流量計(jì)工作的過(guò)程中,電磁傳感器部分只有電極與被測(cè)介質(zhì)相接觸,因此電極材料的耐腐蝕性能是選擇電極材料的重要因素。 電極的耐腐蝕性能對(duì)測(cè)試性能的影響主要分為兩個(gè)方面。(1)電極受被測(cè)介質(zhì)的腐蝕或磨損,會(huì)改變兩電極間的距離L。對(duì)式的L求偏導(dǎo),可以得到測(cè)量誤差(2)電極在被腐蝕的過(guò)程中,電極上會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的直流漂移電壓,使測(cè)量輸出產(chǎn)生大幅度的波動(dòng),影響到測(cè)試的讀數(shù)。3.電極的表面效應(yīng) 電極的表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象,以及電極的觸媒作用三個(gè)方面。(1)表面化學(xué)反應(yīng)。電極表面與被測(cè)介質(zhì)接觸后,為了抗拒被測(cè)介質(zhì)的腐蝕,往往會(huì)形成一層薄的鈍化膜或氧化層。它們可能會(huì)提高電極表面的耐腐蝕性能,但也有可能增加表面接觸電阻,導(dǎo)致儀器不能正常工作。(2)電化學(xué)和極化現(xiàn)象。由于目前普遍采用低頻矩形波勵(lì)磁,雖然能減弱極化電勢(shì)的影響,但并不能完全消除極化電勢(shì)干擾的影響。極化電勢(shì)與液體介質(zhì)性質(zhì)以及電極材料性質(zhì)有關(guān)。電化學(xué)現(xiàn)象容易在測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生漿液噪聲和流動(dòng)噪聲,引起儀表輸出出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。為了避免或減小這個(gè)現(xiàn)象,可選配與被測(cè)液體電化學(xué)和極化電勢(shì)作用小的材料以及低噪聲電極。(3)觸媒作用。被測(cè)介質(zhì)在電極的觸媒作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而影響測(cè)量。4.電極的表面光沽度 電磁流量計(jì)電極接觸被測(cè)介質(zhì)的表面對(duì)于粗糙度要求非常高,一般都應(yīng)該拋光處理。主要原因有三個(gè)方面:表面光滑的金屬在電解質(zhì)中抗腐蝕性能較強(qiáng);表面粗糙的金屬,其產(chǎn)生的抗拒極化的氧化保護(hù)膜厚度不均勻,容易被顆粒狀、纖維狀等流體中的雜質(zhì)劃破,造成變動(dòng)的直流電位,影響測(cè)量的穩(wěn)定性;表面粗糙的電極容易在測(cè)試過(guò)程中被被測(cè)介質(zhì)中的雜質(zhì)污染,表面容易被雜質(zhì)附著結(jié)垢,影響測(cè)試效果。德國(guó)VSEEF0.4流量計(jì)中國(guó)測(cè)量沼氣的流量計(jì)如何選型:注意連接方式;注意結(jié)構(gòu)類(lèi)型;注意顯示方法;注意信號(hào)輸出方式;注意防爆形式。流量計(jì)連接方式:法蘭卡裝式(表體不帶法蘭)或法蘭連接式(表體本身帶法蘭)。一般建議選用法蘭卡裝式,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊湊,價(jià)格低,而且供貨周期短。流量計(jì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型:一體型結(jié)構(gòu)和分體型結(jié)構(gòu)。一般采用一體型結(jié)構(gòu),只有在特殊場(chǎng)合下采用分體型結(jié)構(gòu)(如:介質(zhì)溫度高時(shí)、環(huán)境溫度或濕度高時(shí)、帶現(xiàn)場(chǎng)顯示為讀數(shù)方便時(shí))。流量計(jì)顯示方法:無(wú)現(xiàn)場(chǎng)顯示、帶現(xiàn)場(chǎng)顯示和只帶現(xiàn)場(chǎng)顯示。現(xiàn)場(chǎng)顯示是指在表頭上裝有液晶顯示電路,可顯示累積流量、瞬時(shí)流量等參數(shù)。流量計(jì)信號(hào)輸出方式: 脈沖信號(hào)輸出和4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。一般情況下建議采用脈沖信號(hào)輸出,因?yàn)槊}沖信號(hào)直接與旋渦脫落頻率相對(duì)應(yīng),不需轉(zhuǎn)換,具有最高的累計(jì)精度;同時(shí),脈沖信號(hào)傳輸效果較好。標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出一般用于與終端或控制系統(tǒng)組成流量測(cè)量系統(tǒng)。流量計(jì)防爆形式:非防爆型和本安防爆型。如果被測(cè)介質(zhì)是易燃易爆物質(zhì)或測(cè)量環(huán)境存在易燃易爆物質(zhì),應(yīng)選用防爆型。 渦街流量計(jì)是基于流體力學(xué)中著名的“卡門(mén)渦街”研制的。在流動(dòng)的流體中放置- -非流線型柱形體,稱(chēng)旋渦發(fā)生體,當(dāng)流體沿旋渦發(fā)生體繞流時(shí),會(huì)在渦街發(fā)生體下游產(chǎn)生兩列不對(duì)稱(chēng)但有規(guī)律的交替旋渦列,這就是所謂的卡門(mén)渦街,如圖1所示。 大量的實(shí)驗(yàn)和理論證明:穩(wěn)定的渦街發(fā)生頻率ƒ與來(lái)流速度v1及旋渦發(fā)生體的特征寬度d有如下確定關(guān)系叫: 式中St為斯特羅哈數(shù),與雷諾數(shù)和d相關(guān)。 當(dāng)雷諾數(shù)Re在一定范圍內(nèi)(3 X102~2 X105)時(shí)(4],St為一常數(shù),對(duì)于三角柱形旋渦發(fā)生體約為0.16 雷諾數(shù)的定義為 式中S為管道的橫截面積。 由高精度氣體渦街流量計(jì)的測(cè)量原理可知,通過(guò)測(cè)量旋渦發(fā)生頻率僅能得到旋渦發(fā)生體附近的流速vI,由式(3)可知在橫截面積一定的情況下,流體的流量Q與流體的平均流速v成正比,因此要精確計(jì)量流體的流量必須找到`v與v1的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 根據(jù)流體力學(xué)理論,在充分發(fā)展的湍流狀態(tài)下,流體的速度分布有如下關(guān)系式川: 式中:vp為到管壁距離為y的P點(diǎn)的速度;y為點(diǎn)到管壁處的距離;Vmax:為管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R為管道的半徑;n為雷諾數(shù)的函數(shù)。 表1中給出了部分雷諾數(shù)與n的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 由于旋渦發(fā)生體的位置固定,因此當(dāng)雷諾數(shù)一定時(shí)v1與`v有固定的比例關(guān)系換言之,當(dāng)雷諾數(shù)Re變化時(shí),二者的比值也發(fā)生變化, 圖3給出了不同雷諾數(shù)下充分發(fā)展的湍流的流速分布,如圖所示Re越大,流速分布越平滑,即旋渦發(fā)生體附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)應(yīng)為單調(diào)遞減函數(shù)。圖4給出了3臺(tái)50mm口徑,寬度14 mm三角形旋渦發(fā)生體的氣體渦銜流量計(jì),在20℃,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,不同雷諾數(shù)下的K值曲線。如圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論分析基本一致,因此渦銜流量計(jì)的測(cè)量原理即決定了儀表系數(shù)的非線性特性。若要提高渦街流量計(jì)的計(jì)量精度,必須針對(duì)不同的流速分布對(duì)K值進(jìn)行修正。電磁流量計(jì)在結(jié)構(gòu)上由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成,其中傳感器部分是檢測(cè)出感應(yīng)電壓信號(hào),也即是流量信號(hào),經(jīng)過(guò)信號(hào)傳輸線送給轉(zhuǎn)換器;轉(zhuǎn)換器部分主要起到處理流量信號(hào),轉(zhuǎn)換成可供顯示儀、記錄儀、計(jì)算機(jī)等處理的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示。 電磁流量計(jì)傳感器通過(guò)兩端法蘭,將它與被測(cè)流體所在的管道連接,安裝在測(cè)量管道上。它是電磁流量計(jì)流量測(cè)量部分,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,它應(yīng)滿(mǎn)足如下作用:(1)能夠?qū)⒘髁啃盘?hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào);(2)通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)換器合理的設(shè)計(jì),使無(wú)可避免的干擾所帶來(lái)的不利影響減少到最小程度,最大程度的提高流量信號(hào)的信噪比;(3)在選擇材料方面,盡量能夠滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求,包括工業(yè)環(huán)境和電氣屬性等等。 電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器不僅僅給電磁流量計(jì)提供勵(lì)磁電流,而且能夠接收傳感器測(cè)量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào),將該信號(hào)濾波、放大并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號(hào),以能夠在顯示儀表、控制儀表和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的遠(yuǎn)距離調(diào)控、監(jiān)測(cè)、計(jì)算。 電磁流量計(jì)原型樣機(jī)由10種元件組成,表4-1羅列出原型樣機(jī)的元件清單,給出元件的參數(shù),在裝配圖中標(biāo)注出每一個(gè)元件的編號(hào)與位置,如圖4-2所示,并作出了測(cè)量管道的三視圖。權(quán)函數(shù)求解系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要對(duì)管道、電極、勵(lì)磁線圈進(jìn)行設(shè)計(jì),因?yàn)檫@三個(gè)方面的選材與設(shè)計(jì)直接決定了電磁流量計(jì)測(cè)量系統(tǒng)的精確度,影響到權(quán)函數(shù)的實(shí)驗(yàn)求解結(jié)果,同時(shí)在對(duì)管道、電極和勵(lì)磁線圈設(shè)計(jì)時(shí),要和COMSOL Multiphysics仿真模型中三者的尺寸和位置相一致,以達(dá)到權(quán)函數(shù)實(shí)驗(yàn)求解驗(yàn)證仿真求解的目的。三聚磷酸鈉(俗稱(chēng)五鈉)的生產(chǎn)過(guò)程中有一個(gè)中和過(guò)程,在該過(guò)程中磷酸和純堿按一定比例混合、反應(yīng)后被制成可用來(lái)進(jìn)一步生產(chǎn)五鈉的中和液。在這樣一一個(gè)過(guò)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(wèn)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(lái)解決好這個(gè)問(wèn)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(chǎng)詢(xún)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(wàn)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(guò)表頭上的三個(gè)紅外觸摸鍵使將來(lái)的操作完全和老儀表一樣在現(xiàn)場(chǎng)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(wàn)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(lái)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(jiàn)圖2。渦街流量計(jì)系統(tǒng)具有八項(xiàng)功能,即瞬時(shí)流量及總流量顯示(質(zhì)量流量)、瞬時(shí)溫度顯示、瞬時(shí)壓力顯示、電池容量顯示、密碼設(shè)定、設(shè)定系統(tǒng)時(shí)鐘、流量數(shù)據(jù)讀取(通過(guò)專(zhuān)用的串口從儀表讀取).(1)瞬時(shí)流量和總流量顯示 各個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào),經(jīng)過(guò)放大和整形后,送入單片機(jī)處理,然后單片機(jī)將計(jì)算得到的瞬時(shí)流量送液晶顯示器顯示,在瞬時(shí)流量的基礎(chǔ)上,每隔一個(gè)沒(méi)定的時(shí)間進(jìn)行累加,得到總流量,同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)送到液晶顯示器顯示.(2)密碼設(shè)定 儀表的密碼分為制造商密碼和用戶(hù)密碼兩級(jí).制造商在儀表使用前將儀表常數(shù)通過(guò)功能設(shè)定按鈕輸入儀表,通常這些常數(shù)是不能由用戶(hù)隨意改變的,因?yàn)樗鼈冴P(guān)系到系統(tǒng)的正常運(yùn)行和顯示正確的流量.用戶(hù)密碼用于用戶(hù)自己掌握儀表的同常使用,便于用戶(hù)列儀表數(shù)據(jù)的管理.(3)瞬時(shí)壓力、溫度顯示 瞬時(shí)壓力和瞬時(shí)溫度是經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后得到的被測(cè)對(duì)象的溫度.壓力數(shù)掘,通過(guò)該數(shù)據(jù)可以知道被測(cè)介質(zhì)的工作情況,從而可以對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)整.(4)設(shè)定系統(tǒng)時(shí)鐘 儀表內(nèi)部設(shè)置了日歷時(shí)鐘,對(duì)流量數(shù)據(jù)按日期進(jìn)行不斷的儲(chǔ)存,便于對(duì)使用情況進(jìn)行監(jiān)控,方便用戶(hù)對(duì)自己的用量的了解.(5)流量數(shù)據(jù)讀取 流量數(shù)據(jù)可以直接從液晶顯示器上面讀取.由于系統(tǒng)設(shè)置了外接數(shù)據(jù)接口(即串口),可以很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的讀取,從而可以實(shí)現(xiàn)抄寫(xiě)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化,節(jié)省大量的人力.(6)電池容量顯示 當(dāng)電池電壓降到一定程度時(shí),渦街流量計(jì)將不能正常工作,為了在儀表能在正常的電壓下工作,通過(guò)軟件措施將電池的電量顯示在液晶顯示器上,以便用戶(hù)能及時(shí)更換電池.德國(guó)VSEEF0.4流量計(jì)中國(guó)如何解決電磁流量計(jì)無(wú)輸出信號(hào)或輸出值有偏差第一如果管道內(nèi)測(cè)量介質(zhì)不滿(mǎn)管電磁流量計(jì)就無(wú)法正常工作.因?yàn)樵诮橘|(zhì)不滿(mǎn)管的情況下電磁流量計(jì)會(huì)產(chǎn)“生最為常見(jiàn)的應(yīng)用程序故障,產(chǎn)生這種現(xiàn)象可能是由于營(yíng)道中介質(zhì)流速非常低造成不滿(mǎn)管流量計(jì)測(cè)量誤差增大或者介質(zhì)未能滿(mǎn)過(guò)電極從而流量計(jì)根本無(wú)法進(jìn)行工作.需通過(guò)工藝調(diào)整必須保證管道內(nèi)測(cè)量介質(zhì)充滿(mǎn)才能使用電磁流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量.第二測(cè)量介質(zhì)中含有大量空氣和氣體也會(huì)造成電磁流量計(jì)無(wú)法正常工作。這些氣泡的存在造成流量計(jì)無(wú)法準(zhǔn)確辨別干擾了其準(zhǔn)確的測(cè)量。第三電磁流量計(jì)不能用于持續(xù)時(shí)間較短的配料操作,這是由于電磁流量計(jì)無(wú)法正常反復(fù)啟動(dòng)和停止,它的啟動(dòng)到正確讀數(shù)之間存在一個(gè)時(shí)間滯后問(wèn)題。第四電磁流量計(jì)本身不能計(jì)量質(zhì)量流量.電磁流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)測(cè)量的是體積流量若要測(cè)量質(zhì)量流量必須配合高精度的密度測(cè)量裝置來(lái)進(jìn)行換算。流量計(jì)選型時(shí)應(yīng)考慮很多因素,如儀表性能流體特性、安裝要求環(huán)境條件以及價(jià)格因素等。其中對(duì)計(jì)量對(duì)象即燃?xì)獾拇_切了解非常重要,這往往需要選型設(shè)計(jì)人員和計(jì)量管理人員進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查。(1)流量計(jì)性能方面:精確度.重復(fù)性.線性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號(hào)傳輸特性.響應(yīng)時(shí)間等;(2)流體特性方面:流體壓力、溫度、密度、粘度、潤(rùn)滑性.化學(xué)性質(zhì)磨蝕、腐蝕、結(jié)垢、臟污、氣體壓縮系數(shù)、等熵指數(shù)比熱容聲速、混相流、脈動(dòng)流等;(3)安裝條件方面:管道布置方向、流動(dòng)方向、流量計(jì)上下游直管段長(zhǎng)度、管徑、維護(hù)空間、管道振動(dòng)、接地、電源輔助設(shè)備(過(guò)濾、排污)等;(4)環(huán)境條件方面:環(huán)境溫度、濕度、安全性、電磁干擾、防爆等;(5)經(jīng)濟(jì)因素方面:購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)、維修費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi).運(yùn)行費(fèi)(能耗)、使用期限、備品備件等。用于動(dòng)流測(cè)量的電磁流量計(jì),通常在下列三個(gè)方面須作特殊設(shè)計(jì),并在投運(yùn)時(shí)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)試.1.激勵(lì)頻率可調(diào),以便得到與動(dòng)頻率相適應(yīng)的激勵(lì)頻率.太和太低都是不利的.2.電磁流量計(jì)的模擬信號(hào)處理部分應(yīng)防止動(dòng)峰值到來(lái)時(shí)進(jìn)入飽和狀態(tài).動(dòng)流的動(dòng)峰值有時(shí)得出奇,如果峰值出現(xiàn)時(shí),電磁流量計(jì)的流量信號(hào)輸入通道進(jìn)入飽和狀態(tài),就如同峰值被消除,必將導(dǎo)致儀表示值偏低.3.為了讀出平均值,應(yīng)對(duì)顯示部分作平滑處理.由于電磁流量計(jì)的測(cè)量部分能快速響應(yīng)動(dòng)流流量的變化,忠實(shí)地反映實(shí)際流量,但是顯示部分如果也如實(shí)地顯示實(shí)際流量值,勢(shì)必導(dǎo)致顯示值上下大幅度跳動(dòng),難以讀數(shù),所以,顯示應(yīng)取段時(shí)間的平均值.其實(shí)現(xiàn)方法通常是串入慣性環(huán)節(jié),選定合適的時(shí)間常數(shù)后,儀表就能穩(wěn)定顯示。但若時(shí)間常數(shù)選得太大,則在平均流量變化時(shí),顯示部分響應(yīng)遲鈍,為觀察帶來(lái)錯(cuò)覺(jué).動(dòng)流流量測(cè)量方法有三種:a.用響應(yīng)快的電磁流量計(jì);b.用適當(dāng)?shù)姆椒▽?dòng)衰減到足夠小的幅值,然后用普通流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量;c.對(duì)在動(dòng)流狀態(tài)下測(cè)得的流量值進(jìn)行誤差校正. 有的系統(tǒng)中,b c兩種方法需結(jié)合起來(lái)才能實(shí)現(xiàn)測(cè)量,這是因?yàn)閯?dòng)幅值大,出估算公式的適用范圍,若僅用阻尼方法,衰減后的動(dòng)幅值又未能進(jìn)入穩(wěn)定流范圍。
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