德國(guó)VSERS100流量計(jì)聯(lián)系同時(shí)我們還經(jīng)營(yíng)：為了適應(yīng)儀表網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)我們要根據(jù)實(shí)際需要為電磁流量計(jì)配備合適的通信接口.在當(dāng)今單片機(jī)系統(tǒng)的通信中,RS232和RS485標(biāo)準(zhǔn)總線應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)也最為成熟.RS232用來連接兩臺(tái)計(jì)算機(jī)(微處理器)之間的串口通信,當(dāng)我們需要一個(gè)更長(zhǎng)的距離或者比RS232更快的速度下進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候,RS485就是一個(gè)很好的解決辦法.另外,RS485連接不限于僅僅連接兩臺(tái)設(shè)備.根據(jù)距離,比特率和接口芯片,我們可以用單一導(dǎo)線連接最多256個(gè)節(jié)點(diǎn).為了使電磁流量計(jì)的應(yīng)用范圍更加廣泛,我們選用RS485標(biāo)準(zhǔn)總線來實(shí)現(xiàn)儀表和外部系統(tǒng)的通信. RS485是雙向、半雙工通信協(xié)議,允許多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器掛接在總線上,其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都能夠脫離總線.該規(guī)范滿足所有RS422的要求,而且比RS422穩(wěn)定性更強(qiáng).具有更高的接收器輸入阻抗和更寬的共模范圍(-7V至+12V). 接收器輸入靈敏度為士200mV,這就意味著若要識(shí)別符號(hào)或間隔狀態(tài),接收端電壓必須高于+200mV或低于-200mV.最小接收器輸入阻抗為12k,驅(qū)動(dòng)器輸出電壓為±1.5V(最小值)、+5V(最大值). 驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)32個(gè)單位負(fù)載,即允許總線上并聯(lián)32個(gè)12k的接收器.對(duì)于輸入阻抗更高的接收器,一條總線上允許連接的單位負(fù)載數(shù)也較高.RS485接收器可隨意組合,連接至同一總線,但要保證這些電路的實(shí)際并聯(lián)阻抗不高于32個(gè)單位負(fù)載(375). 采用典型的24AWG雙絞線時(shí),驅(qū)動(dòng)器負(fù)載阻抗的最大值為54,即32個(gè)單位負(fù)載并聯(lián)2個(gè)120終端匹配電阻.RS485已經(jīng)成為POS、工業(yè)以及電信應(yīng)用中的最佳選擇.較寬的共模范圍可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)電纜、嘈雜環(huán)境(如工廠車間)下的數(shù)據(jù)傳輸.更高的接收器輸入阻抗還允許總線上掛接更多器件. 因RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口.因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸.RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB.9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB.9(針). 通信接口電路如圖3.13所示,我們選用MAX485作為系統(tǒng)的通信接口芯片.MAX485是MAXIM公司推出的支持RS485協(xié)議的低功耗收發(fā)器,它的驅(qū)動(dòng)器擺率不受限制,可以實(shí)現(xiàn)最高2.5Mbps的傳輸速率.它是用于RS．485通信的半雙工低功率收發(fā)器件,包含一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器,具有輸入接收器和輸出驅(qū)動(dòng)器使能管腳.使用一個(gè)半雙工連接的難點(diǎn)就是控制每個(gè)驅(qū)動(dòng)器在什么時(shí)候被啟用,或者處于激活狀態(tài).當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器在傳輸?shù)臅r(shí)候,必須直到它完成傳輸都保持被啟用狀態(tài),然后在一個(gè)應(yīng)答節(jié)點(diǎn)開始響應(yīng)之前切換到禁用狀態(tài).MAX485的控制端RE和DE短接,這樣用一個(gè)信號(hào)可以控制兩種狀態(tài)：接收和發(fā)送.RE和DE為“l”時(shí),發(fā)送端接通,數(shù)據(jù)經(jīng)DI腳后,變成傳送的信號(hào)送到傳輸線.RE和DE為“0”時(shí)傳輸線上的信號(hào)經(jīng)MAX485,當(dāng)處于發(fā)送狀態(tài)時(shí),數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)發(fā)送端DI,在輸出端A和B上交替出現(xiàn)高電平：當(dāng)處于接收狀態(tài)時(shí),A和B上交替的高電平信號(hào)經(jīng)MAX485轉(zhuǎn)換成高低電平信號(hào)經(jīng)RO輸出.在電磁流量計(jì)傳輸過程中,交替的高電平保證通信傳輸回路中始終有電流,能實(shí)現(xiàn)可靠通信.1.為了保證電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)充滿被測(cè)介質(zhì),變送器最好垂直安裝,流向自下而上.尤其是對(duì)于液固兩相流,必須垂直安裝。若現(xiàn)場(chǎng)只允許水平安裝,則必須保證兩電極在同一水平面。變送器兩端應(yīng)裝閥門和旁路。2.電磁流量計(jì)信號(hào)比較弱,滿量程時(shí)只有2.5～8mV,且流量很小時(shí),只有幾微伏,外界稍有干擾就會(huì)影響到測(cè)量精度。因此,流量計(jì)的外殼、屏蔽線、測(cè)量導(dǎo)管都要接地。并要單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn),決不能連接在電機(jī)、電器等公用地線或上、下管道上。3.為了避免干擾信號(hào),安裝地點(diǎn)要遠(yuǎn)離一切磁源(如電機(jī)、變壓器等),不能有震動(dòng)。變送器和轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)必須用屏蔽導(dǎo)線傳輸。不允許把信號(hào)電纜和電源線平行放在同一電纜鋼管內(nèi)。信號(hào)線越短越好,長(zhǎng)度一般不得超過30m。轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡量接近變送器c4.為了避免流速分布對(duì)流速的影響,產(chǎn)生測(cè)量誤差。流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)設(shè)置在變送器下游. 因此,在電磁流量計(jì)前必須有5～10D左右的直管段,以消除各種局部阻力對(duì)流線分布對(duì)稱性的影響。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(cè)量液體時(shí)渦街流量計(jì)應(yīng)安裝于被測(cè)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(cè)量氣體時(shí)，流體可取任意流向②測(cè)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(zhǎng)度，渦街流量計(jì)上游直管段長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度。(5)被測(cè)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(cè)元件(旋渦發(fā)生體)的場(chǎng)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(chǎng)所。1.動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù) 所謂電磁流量計(jì)動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù)，就是在三值矩形波勵(lì)磁的基本前提下，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)流體狀態(tài)對(duì)調(diào)整勵(lì)磁頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而提高測(cè)量的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段，因?yàn)門業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)管路比較復(fù)雜，閥門、彎頭、分支管以及變徑管等對(duì)流體流態(tài)的影響比較大，并且支管路比較短，這樣就不足以消除以上組件對(duì)流體的擾動(dòng)。在這一工作環(huán)境下，通常電磁流量計(jì)穩(wěn)定性比較差，這樣就需要手動(dòng)設(shè)置阻尼系數(shù)來提高測(cè)量的穩(wěn)定性。但是阻尼會(huì)使流量測(cè)量跟蹤速度比較慢，并且沒有辦法及時(shí)反應(yīng)流量的變化，而動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù)可以很好的解決這一-問題，倘若體波動(dòng)比較大，就需要自動(dòng)增大勵(lì)磁周期，提高測(cè)量穩(wěn)定性。對(duì)于比較復(fù)雜的環(huán)境，應(yīng)該采用動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù)與阻尼設(shè)置兩者相結(jié)合的方式來提升液體測(cè)量的穩(wěn)定性。2.信號(hào)處理系統(tǒng) 所謂信號(hào)處理系統(tǒng)，就是前置放大電路對(duì)接收的流量信號(hào)進(jìn)行有效處理，并且在抑制噪聲和干擾的時(shí)候，對(duì)收到的微弱流量信號(hào)進(jìn)行放大。同時(shí)采用整形電路將差動(dòng)的雙端流量信號(hào)轉(zhuǎn)變成單端流量信號(hào)，采用A/D轉(zhuǎn)換電路將流量信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，隨后將數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)對(duì)數(shù)字進(jìn)行計(jì)算，從而得到流速值和流量值。而智能信號(hào)處理系統(tǒng)能夠很好的解決這些問題，首先對(duì)液體的電導(dǎo)率進(jìn)行檢測(cè)，隨后根據(jù)電導(dǎo)率自動(dòng)的選擇波電容、電阻等，對(duì)不同電導(dǎo)率液體流量進(jìn)行測(cè)量，從而達(dá)到提高測(cè)量精度的目的。3.誤差修正技術(shù) 針對(duì)電磁流量計(jì)的誤差，應(yīng)該采用零點(diǎn)校正與基本誤差修正相結(jié)合的方法，公式如下:V=kE-V0;其中V代表液體實(shí)際流速;k代表基本誤差修正系數(shù)，E代表實(shí)測(cè)流速轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，V0代表零點(diǎn)偏移量。在進(jìn)行誤差修正的時(shí)候，應(yīng).該根據(jù)流量計(jì)傳感器特性進(jìn)行流量分段修正方法的引進(jìn)，并且根據(jù)《電磁流量計(jì)》的規(guī)章制度，對(duì)流量檢定點(diǎn)進(jìn)行劃分，.例如:Qmax(流量測(cè)量上限)、Qmin(流量測(cè)量下限)等，并且對(duì)其進(jìn)行分階段性的修正，從而就能有效滿足測(cè)量精度的具體要求。 渦街流量計(jì)與流體密度無(wú)關(guān),在測(cè)流量時(shí),考慮氣體或蒸汽溫度、壓力變化對(duì)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(gè)方面進(jìn)行探討。(1)測(cè)量介質(zhì)為液體,且流量以質(zhì)量流量表示。由于測(cè)液體流量時(shí),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(shí),刻度系數(shù)中包含密度的因素,所以密度變化對(duì)指示值有影響,必須進(jìn)行密度修正。(2)測(cè)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(shí)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(tái)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(gè)工作壓力、溫度下流量指示值才準(zhǔn)確,這個(gè)溫度就是設(shè)計(jì)溫度，這個(gè)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(huì)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(cè)量介質(zhì)為氣體,且以質(zhì)量流量表示。 對(duì)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(shí)工況變化，又增加一個(gè)由工作狀態(tài)折算到設(shè)計(jì)狀態(tài)的折算系數(shù)。這個(gè)折算系數(shù)是動(dòng)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(wú)論測(cè)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(shí),沒有密度及溫度、壓力補(bǔ)償問題。(2)無(wú)論測(cè)氣體、蒸汽或液體流量,以質(zhì)量流量表示時(shí),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(duì)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(shí),流量計(jì)必須進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償,無(wú)需進(jìn)行氣體密度補(bǔ)償。電磁流量計(jì)是灌漿過程的主要工藝流程，為在施工中進(jìn)行有效的控制，需對(duì)施工過程中的水和水泥漿液進(jìn)行計(jì)量和控制。 鉆孔、洗孔:灌漿施工首先要在巖層中自上而下分段進(jìn).行鉆孔，待單孔終孔，用大量清水洗孔，至回水變清，無(wú)流量測(cè)量點(diǎn)，故不展開討論。 簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn):洗孔結(jié)束，下孔口管，密封孔口，以設(shè)計(jì)要求的壓力向孔內(nèi)送水，測(cè)定其相應(yīng)的流量值，并據(jù)此計(jì)算巖體的透水率。計(jì)算結(jié)果關(guān)系到巖體滲透特性的評(píng)價(jià)以及灌漿成果資料整理。這一-測(cè)量點(diǎn)是十分重要和敏感的，準(zhǔn)確是首要指標(biāo)，水有一-定的電導(dǎo)率，滿足電磁流量計(jì)的測(cè)量要求，需要重點(diǎn)考慮的是電磁流量計(jì)的口徑，因?yàn)閴核囼?yàn)和灌漿用的是相同的電磁流量計(jì). 灌漿:壓水試驗(yàn)后,灌漿泵將一定水灰比(比如3:1,2:1,1:1,0.81,0.5:1)的水泥漿液壓送到孔中，--部分進(jìn)入裂隙而擴(kuò)散,余下的漿液經(jīng)回漿管返出孔外,流回到漿液攪拌機(jī)中,在規(guī)定的壓力下,當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí),繼續(xù)灌注30min;或不大于1L/min,繼續(xù)灌注60min,灌漿可以結(jié)束。每臺(tái)鉆孔設(shè)備都需要兩臺(tái)電磁流量計(jì)分別記錄進(jìn)、返漿流量,灌漿量就等于進(jìn)漿量減去返漿量,現(xiàn)場(chǎng)管線與電磁流量計(jì)安裝布置見圖3。 由于現(xiàn)場(chǎng)灌漿泵泵量多為6m³/h(100L/min),故電磁流量計(jì)的量程選為100L/min,由電磁流量計(jì)的測(cè)量原理可知[4],其流速的下限由.同噪聲或偏移的信噪比S/N(信號(hào)與噪聲)來決定，上限則由測(cè)量管內(nèi)襯里的磨損和配管的經(jīng)濟(jì)速度等來決定印。由于水泥漿液中帶有水泥固體顆粒,考慮到對(duì)電磁流量計(jì)襯里和電極的磨損，選用流速≤5m/s,另一方面水泥漿液又具有易粘附、沉淀、結(jié)垢的特性,故電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)的流速應(yīng)不低于0.5m/s,以起到對(duì)電極和內(nèi)襯的自清掃作用。一般當(dāng)測(cè)量管內(nèi)實(shí)際流速<0.1m/s時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)已變得十分微弱(零點(diǎn)幾μV~幾μV),此時(shí)噪聲.的影響逐步變?yōu)橹鲗?dǎo),甚至淹沒信號(hào)電動(dòng)勢(shì)4],由流速與相對(duì)誤差的關(guān)系圖(圖4)可知，為了保證儀表的檢測(cè)精度,流速應(yīng)大于0.5m/s.故推薦使用流速范圍為0.5~5m/s. 灌漿施工時(shí)吸漿量大小一般在0~100L/min,進(jìn)、返漿,上電磁流量計(jì)相應(yīng)的流量范圍為30~100L/min,從流量、流速與口徑三者關(guān)系表(表1)可知:電磁流量計(jì)口徑選擇DN25比較合適。DN25的測(cè)量范圍是14.72~147.18L/min,同時(shí)DN25和現(xiàn)場(chǎng)灌漿管道口徑一致,配套安裝時(shí),不需要變徑。同時(shí)電磁流量計(jì)的時(shí)間常數(shù)也應(yīng)該設(shè)置小一些,一般在1~3s,以提高測(cè)量的靈敏度。 封孔:待灌漿結(jié)束后,按照施工技術(shù)要求壓漿封孔,無(wú)流量測(cè)量點(diǎn),故不展開討論。作為一種用于測(cè)量流量的儀表，渦街流量計(jì)與流量積算儀表放在一起用就能對(duì)液體流量和總量進(jìn)行測(cè)量，并且還能用于很多其他的行業(yè)，給其他領(lǐng)域也帶來了一定的好處。 現(xiàn)如今，渦街流量計(jì)已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，作用也越來越重要，如果在渦街流量計(jì)使用過程中反映出測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，首先要做的就是判斷是那個(gè)方面的不正確導(dǎo)致了流量的誤差，下面，蘇川儀表和大家一起探討關(guān)于渦街流量計(jì)測(cè)量誤差的原因分析：1、溫度對(duì)測(cè)量的影響：溫度對(duì)一般的流量計(jì)測(cè)量介質(zhì)都會(huì)有影響，溫度高低影響了介質(zhì)的密度，粘度等等，這些都會(huì)讓測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，出現(xiàn)誤差。 消除此影響一般是對(duì)K系數(shù)進(jìn)行修正，目前一些廠家的流量計(jì)已對(duì)溫度的影響在軟件中進(jìn)行固定溫度修正和實(shí)時(shí)溫度修正。2、選型方面的問題：實(shí)際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑，以提高測(cè)量精度，例如，一條渦街管線設(shè)計(jì)上供幾個(gè)設(shè)備使用，由于工藝部分設(shè)備有時(shí)候不使用，造成目前實(shí)際使用流量減小。 渦街流量計(jì)實(shí)際使用造成原設(shè)計(jì)選型口徑過大，相當(dāng)于提高了可測(cè)的流量下限，工藝管道小流量時(shí)指示無(wú)法保證，流量大時(shí)還可以使用，因?yàn)槿绻匦赂脑煊袝r(shí)候難度太大，工藝條件的變動(dòng)只是臨時(shí)的，可結(jié)合參數(shù)的重新整定以提高指示準(zhǔn)確度。3、參數(shù)整定方向的原因：產(chǎn)品參數(shù)錯(cuò)誤導(dǎo)致儀表指示有誤。參數(shù)錯(cuò)誤使得二次儀表滿度頻率計(jì)算錯(cuò)誤，滿度頻率相差不多的使得指示長(zhǎng)期不準(zhǔn)，實(shí)際滿度頻率大干計(jì)算的滿度頻率的使得指示大范圍波動(dòng)，無(wú)法讀數(shù)。而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的確定，通過重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù)，解決了此類問題。 渦街流量計(jì)作為一種高精度的儀器，不僅僅是在制造和使用的過程中需要嚴(yán)格遵守其要求，在后期的保養(yǎng)中也必須特別注意才能不使流量計(jì)提前退休。1)電磁流量計(jì):電磁流量計(jì)工作原理基于電磁感應(yīng)定律。當(dāng)具有一定導(dǎo)電率的液體在磁場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。國(guó)內(nèi)外使用這類流量計(jì)較多，它具有準(zhǔn)確度高量程較大、無(wú)水頭損失、直管段要求短等優(yōu)點(diǎn)。但造價(jià)隨著管徑增大而成倍增加。2)插入式渦輪流量計(jì):插入式渦輪流量計(jì)是將旋轉(zhuǎn)葉輪的渦輪頭與不銹鋼桿連接插入管中的裝置。當(dāng)流體流動(dòng)沖擊渦輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用測(cè)量渦輪的轉(zhuǎn)速來反映流體流量。它只能測(cè)知管內(nèi)某點(diǎn)的流速靠?jī)x表系數(shù)來推算平均流速。分切向式渦輪頭和軸向式渦輪頭兩種，安裝或維護(hù)時(shí)可以不斷水;造價(jià)相對(duì)較低。3)超聲波流量計(jì):超聲波流量計(jì)近年來在國(guó)內(nèi)外給水行業(yè)大口徑水管上用得較多。它具有準(zhǔn)確度高量程大、無(wú)水頭損失、安裝方便等優(yōu)點(diǎn):其造價(jià)不因管徑增大而增加，適用于較大管徑場(chǎng)合。此類儀表從原理到結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜，故障排除較困難。4)渦街流量計(jì):渦街流量計(jì)是利用管內(nèi)水流遇障礙物(擋體)產(chǎn)生震蕩運(yùn)動(dòng)的規(guī)律制成的震蕩現(xiàn)象稱卡門渦街。由于沒有可動(dòng)部件和感壓孔，所以不宜受水中雜質(zhì)影響，也不宜磨損或發(fā)生障礙，但管中流速不宜太低。5)均速管、文丘利流量計(jì):均速管是一種多孔采集斷面流速即能測(cè)知平均流速的裝置其優(yōu)點(diǎn)是便于安裝水頭損失小造價(jià)較低;缺點(diǎn)是流速低時(shí)，壓差較小，準(zhǔn)確度低。文丘利流量計(jì)是-種比較可靠穩(wěn)定性好的流量計(jì)，但造價(jià)較高。德國(guó)VSERS100流量計(jì)聯(lián)系1.正確選擇外夾式超聲流量計(jì)測(cè)量點(diǎn)和進(jìn)行準(zhǔn)確的管道參數(shù)測(cè)量發(fā)射器安裝位置的選擇遵循以下原則:選擇充滿流體的管段,如流體上流的垂直管段或完全水平的管段;測(cè)量點(diǎn)位置應(yīng)遠(yuǎn)離彎管段、通、節(jié)流閥、阻尼孔、縮徑管段或其它會(huì)引起紊流的管段,至少有10D管徑的上游直管段和5D的下游直管段。對(duì)在泵、控制閥或套管彎曲段后的測(cè)量點(diǎn),為保證更佳精度,其上游直管段長(zhǎng)度會(huì)要求長(zhǎng)達(dá)30D任何地方的測(cè)量點(diǎn),一般只需5D的下游直管段。在水平管段上,發(fā)射器一般安裝在管側(cè)面的正側(cè)線上(以避免管道底部沉淀物或管道部的氣泡、氣穴引起信號(hào)丟失)。注意保證管表溫度不超出發(fā)射器的額定工作溫度。zui好選擇內(nèi)部沒有腐蝕或銹斑的管段,減少測(cè)量的困難和不準(zhǔn)確性。如不能完全按以上選點(diǎn)要求進(jìn)行,仍有可能獲得流量測(cè)量信號(hào),但信號(hào)較弱,精度會(huì)降低。(注:D為被檢流量計(jì)標(biāo)稱口徑。)2.超聲波探頭的安裝 選擇合適的發(fā)射器安裝測(cè)量點(diǎn)后,對(duì)超聲流量計(jì)進(jìn)行設(shè)置,根據(jù)管徑的大小,選擇合適的安裝方法。當(dāng)被檢流量計(jì)標(biāo)稱口徑≤200m時(shí)采用V法測(cè)量,標(biāo)稱口徑>200m時(shí)采用Z法安裝。將發(fā)射器安裝選定的位置清潔干浄并去掉上面的銹斑剝皮和油漆,注意在水平測(cè)量管道發(fā)射器須安裝在3點(diǎn)和9點(diǎn)位置。因?yàn)楣艿纼?nèi)上部位置往往聚有氣泡或氣穴,低部又集有沉淀物,從而引起信號(hào)丟失。將耦合劑沿縱長(zhǎng)方向涂在每個(gè)發(fā)射器發(fā)射面的中央位置上。注意安裝發(fā)射器時(shí)要將耦合劑進(jìn)行擠壓保證發(fā)射器和管表之間無(wú)氣泡存在。用不銹鋼帶或尼龍帶將發(fā)射器緊固在管表測(cè)量位置注意讓發(fā)射器中線與管側(cè)接觸中線保持水平。超聲流量計(jì)測(cè)量探頭安裝時(shí),應(yīng)根據(jù)管道水流方向以及兩個(gè)探頭上的流向標(biāo)志正確安放上游發(fā)射器和下游發(fā)射器。3.其他干擾的排除 在周期性比對(duì)測(cè)試中,每次測(cè)量點(diǎn)應(yīng)固定的永久性測(cè)量點(diǎn)。在比對(duì)測(cè)試完成后,在超聲波探頭的四周管壁涂刷防腐漆,取下超聲波探頭后在安裝位置抹上黃油,并貼上一塊塑料布,用以保護(hù)測(cè)量點(diǎn)。下次測(cè)量時(shí),取下塑料布,擦掉黃油,用手錘擊打測(cè)量點(diǎn),將管道內(nèi)壁新近結(jié)垢震掉,按防腐漆所留下的標(biāo)記裝上換能器即可測(cè)量,方便準(zhǔn)確。若聲波信號(hào)接受很弱或時(shí)有時(shí)無(wú),則可能是管道內(nèi)壁結(jié)垢太厚,或者是管內(nèi)含有大量氣體,使聲波經(jīng)常被阻斷所致。可先用手錘擊打測(cè)量點(diǎn),如果接受的信號(hào)強(qiáng)度不斷上升,說明是管壁結(jié)垢引起。如擊打無(wú)效,則多為管內(nèi)含有大量氣體所致,排除氣體即可。此外。還可以改變便攜式超聲波流量計(jì)探頭安裝位置或方式,探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)管段流動(dòng)狀況。例如,沿著管圓周移動(dòng)兩換能器,核對(duì)所測(cè)不同位置的線平均流速,zui大流速處可能就是zui接近實(shí)際的平均流速位置,因?yàn)樵谧畈粚?duì)稱位置的流速畸變所形成的平均流速讀數(shù)最小。比較探頭按Z法和V法安裝所測(cè)得的流速,如兩者相差很大,表明存在嚴(yán)重橫向流動(dòng),也就是有旋轉(zhuǎn)流的跡象,應(yīng)引起注意,采取措施。總之,用便攜式超聲波流量計(jì)對(duì)在線電磁流量計(jì)進(jìn)行比對(duì)測(cè)試,只要準(zhǔn)確操作,盡量減少隨機(jī)誤差和附加誤差,基本上可以對(duì)外夾式超聲流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的穩(wěn)定性和重復(fù)性作一個(gè)大致的定性評(píng)估。對(duì)于確實(shí)測(cè)量不穩(wěn)定、精確度和穩(wěn)定性偏差較大的長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的電磁流量計(jì)可以及時(shí)檢測(cè)出來,從而采取更精確和更有針對(duì)性的方法和措施,滿足現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量和測(cè)試的需要。 電磁流量計(jì)供電電壓?jiǎn)栴}是最主要的問題，也是此次儀表更換的最大困難。電磁流量計(jì)A是DC24V供電回路，兩線制;電磁流量計(jì)B是AC220V供電,四線制。將B表安裝在現(xiàn)場(chǎng)就意味現(xiàn)場(chǎng)要接一條AC220V的供電線，電纜設(shè)計(jì)之初肯定留有一定的余量(參照SH30822019石油化工儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)范余量要求)。但是AC220V供電設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)并不是很多,想找到一根備用的AC220V電源線或許不是那么容易。 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)電磁流量計(jì)A的安裝位置附近并沒有AC220V供電設(shè)備，距離太遠(yuǎn)的設(shè)備如果現(xiàn)場(chǎng)重新配管施工AC220V電纜線路,因涉及動(dòng)火作業(yè)或者挖掘作業(yè),在投用裝置里面有很大的風(fēng)險(xiǎn)，而且工期太久。所以AC220V電源通過備用電纜的想法走不通。進(jìn)一步現(xiàn)場(chǎng)核查發(fā)現(xiàn)，電磁流量計(jì)A非直拉電纜，中間有接線箱，接線箱內(nèi)有多部?jī)x表通過一根16P本安電纜接至中控室，該16P本安電纜有6P備用線,其余10P電纜所接儀表為電磁流量計(jì)A和3臺(tái)液位開關(guān)、6臺(tái)閥位回訊。現(xiàn)考慮通過這根16P的電纜中的1P走AC220V電源。接線箱到儀表端重新敷設(shè)一根臨時(shí)電源線約15m,16P電纜到現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間,將AC220V的1P備用線從端子柜通過一對(duì)端子排重新引出，加接電源線接至電源柜。該方案可行性分析如下: 1)16P本安電纜中液位開關(guān)信號(hào)、閥位回訊信號(hào)都是通斷的開關(guān)信號(hào),抗干擾能力強(qiáng)。電磁流量計(jì)B最大功率為75W,電流不大,且AC220V的電壓波形好，比較穩(wěn)定,對(duì)DC24V負(fù)載造成串?dāng)_的影響考慮可以接受。 2)AC220V電源信號(hào)走原本安電纜路徑.是不符合規(guī)范的。綜合客觀實(shí)際要求，只能最大限度地滿足規(guī)范又要考慮現(xiàn)實(shí)情況。根據(jù)HG-T20512-2014儀表配管配線設(shè)計(jì)規(guī)范中7.1.3(見表3)和7.1.5(見表4)要求,可以知道儀表信號(hào)電纜與電力電纜平行敷設(shè)最小間距都是50mm。此處是該次故障處理沒辦法克服只能容缺的地方。 3)機(jī)柜間電纜布線,因是在投用盤柜施工，同一柜子儀表在線的同時(shí)進(jìn)行布線接線，施工安全尤為重要。考慮采取充足準(zhǔn)備，提前加工,盡量減少盤柜內(nèi)動(dòng)作，由有經(jīng)驗(yàn)的接線員接線,禁止攜帶對(duì)講機(jī)進(jìn)入機(jī)柜間等措施。確保機(jī)柜間電纜布線接線安全。 綜合分析，該方案的可行性可以接受。德國(guó)VSERS100流量計(jì)聯(lián)系1、精確度 一般說來，選用渦輪流量計(jì)主要是看中其高精確度。目前渦輪流量計(jì)的精確度大致為液體：國(guó)際市場(chǎng)為±0.15％R，±0.2％R,±0.5％R和±1％R，國(guó)內(nèi)定型產(chǎn)品為±0.5％R和±1％R；氣體：國(guó)際市場(chǎng)為±0.5％R和±1％R，國(guó)內(nèi)為±1％R和±1.5％R，以上精確度指范圍度為6：1或10：1。精確度除與本身產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)外，還與使用條件密切相關(guān)。 若縮小范圍度可提高精確度；特別是作為標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，若定點(diǎn)使用，精確度可大為提高。 流量計(jì)精確度愈高，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用條件的變化就越敏感，要想保持其高精度，需要對(duì)儀表系數(shù)特別的處理。一種處理方法就是所謂儀表系數(shù)浮動(dòng)處理法。即由現(xiàn)場(chǎng)以下條件實(shí)時(shí)進(jìn)行處理：a）粘度受溫度的影響；b）密度受壓力、溫度的影響；c）傳感器信號(hào)冗余（一臺(tái)傳感器輸出二個(gè)信號(hào)，監(jiān)視其比值；d）系數(shù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性（采取控制圖確定）等。 對(duì)于貿(mào)易儲(chǔ)運(yùn)交接計(jì)量，常配備在線校驗(yàn)裝置，以便定期進(jìn)行校驗(yàn)。 生產(chǎn)廠使用說明書列舉的儀表精確度為基本誤差，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)估算附加誤差，現(xiàn)場(chǎng)誤差應(yīng)為兩者的合成。2、流量范圍的選擇 渦輪流量計(jì)的流量范圍的選擇對(duì)其精確度及使用期限有較大的影響。一般在工作時(shí)最大流量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速不宜過高。使用狀況分連續(xù)工作和間歇工作兩種，連續(xù)工作是指每天工作時(shí)間超過8小時(shí)，間歇工作是每天工作時(shí)間少于8小時(shí)。對(duì)于連續(xù)工作最大流量應(yīng)選在儀表上限流量的較低處，而間歇工作可選在較高處。一般連續(xù)工作是將實(shí)際最大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量，而間歇工作則乘以1.3。 如果儀表口徑與工藝管道通徑不一致時(shí)，則應(yīng)以異徑管和等徑直管改裝管道。 對(duì)于流速偏低的工藝管道，最小流量成為選擇儀表口徑首先要考慮的問題，通常以實(shí)際最小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量，使其留有一定的裕量。若配有分段線性化功能的顯示儀，在傳感器流量下限值不能滿足實(shí)際最小流量時(shí)，應(yīng)要求生產(chǎn)廠在實(shí)際最小流量及其附近進(jìn)行流量校驗(yàn)，將測(cè)得的儀表系數(shù)輸入顯示儀，這樣就能既降低儀表的流量下限值，還能保持測(cè)量的精確度。3、精確度等級(jí) 對(duì)于儀表精確度等級(jí)的要求要慎重，應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)角度來考慮，例如大口徑輸油（輸氣）管線的貿(mào)易結(jié)算儀表，經(jīng)濟(jì)上關(guān)系重大，在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過程控制用只需中等精度水平即可，切忌盲目追求高精度。本安型防爆傳感器適配安全柵型號(hào)及制造廠，核查防爆等級(jí)及批準(zhǔn)文號(hào)等。若要顯示質(zhì)量流量（或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量）要選配壓力、溫度傳感器或密度儀表。渦輪流量計(jì)顯示儀現(xiàn)已由以微處理器為基礎(chǔ)可與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的流量計(jì)計(jì)算機(jī)所包括，該儀表在儀表功能及使用范圍等都遠(yuǎn)超過老式渦輪流量顯示儀。目前作為貿(mào)易計(jì)量的各類型流量計(jì)都趨向于配有直讀式顯示裝置。不但有總量計(jì)量的顯示，還可附加補(bǔ)償器（一臺(tái)功能齊全的流量計(jì)算機(jī)）輸出遠(yuǎn)傳信號(hào)。4、對(duì)流體的要求 對(duì)流體的要求為潔凈（或基本潔凈）、單相或低粘度的，常用流體舉例如下：一般流體，包括水、空氣、氧氣、高壓氫氣、牛奶、咖啡等；石油化工類：汽油、輕油、噴氣燃料、輕柴油、石腦油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化氣、二氧化碳及天然氣；化學(xué)溶液類：氨水、甲醇、鹽水等；有機(jī)液體：酒精、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等；無(wú)機(jī)液：甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對(duì)于腐蝕性介質(zhì)，使用材質(zhì)選擇要注意，含雜質(zhì)多及磨蝕性介質(zhì)不推薦使用。5、對(duì)液體粘度的要求 液體渦輪流量計(jì)為粘度敏感的流量計(jì)，當(dāng)液體粘度增大時(shí)，儀表系數(shù)的線性區(qū)變窄，下限流量增大，當(dāng)粘度增加到一定數(shù)值時(shí)，甚至無(wú)線性區(qū)域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多。 對(duì)于液體,通常用水校驗(yàn)傳感器,當(dāng)精度為0.5級(jí)時(shí),可在5×10-6mm2/s以下的液體而不必考慮粘度的影響。當(dāng)流體粘度高于5×10-6mm2/s時(shí)，可用相當(dāng)粘度的液體校驗(yàn)而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施來補(bǔ)償粘度的影響。如縮小使用范圍度，提高流量下線值或儀表系數(shù)乘以雷諾數(shù)修正系數(shù)等。 粘度對(duì)儀表系數(shù)的影響與傳感器結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)口徑大小等有關(guān)。有幾種粘度對(duì)儀表系數(shù)影響的表示方法：儀表系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系，在幾種粘度下，儀表系數(shù)與輸出頻率的關(guān)系和儀表系數(shù)與輸出頻率除以運(yùn)動(dòng)年度的比值的關(guān)系等等。這些資料有的生產(chǎn)廠準(zhǔn)備有，但并非所有的生產(chǎn)廠都有這些資料。6、對(duì)氣體密度的要求 氣體渦輪流量計(jì)主要考慮流體密度對(duì)儀表系數(shù)的影響，密度的影響主要在低流量區(qū)域，如圖14所示。密度的增大（即壓力增大）使特性曲線直線部分向下限流量區(qū)域拓展，傳感器的范圍度擴(kuò)大，線性度改善。若氣體渦輪流量計(jì)在常壓的空氣中校驗(yàn)使用時(shí)被測(cè)介質(zhì)工作壓力不一樣，其下限流量由下式計(jì)算qvmin,qvamin-分別為壓力p和壓力pa（101.325kPa）下被測(cè)介質(zhì)和空氣的體積流量下限值，m3/h;p,pa-分別為工作壓力（絕壓）和大氣壓（101.325kPa）,kPa;d-被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)密度,無(wú)量綱。7、體積流量換算到質(zhì)量流量 渦輪流量計(jì)測(cè)量的是實(shí)際體積流量，無(wú)論物料平衡或能源計(jì)量，介須測(cè)量介質(zhì)流量（即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量），這是應(yīng)由下式進(jìn)行換算 式中 qv，qvn－分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量，m3/h；p，T，Z－分別為工作狀態(tài)下絕對(duì)壓力（Pa），熱力學(xué)溫度（K）和氣體壓縮系數(shù)；pn，Tn，Zn－分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對(duì)壓力（Pa），熱力學(xué)溫度（K）和氣體壓縮系數(shù)；8、不宜選用渦輪流量計(jì)的場(chǎng)所含雜質(zhì)多的流體，如循環(huán)冷卻水、河水、排污水、燃油等；流量急劇變化的場(chǎng)所，如鍋爐供水系統(tǒng)、有空氣錘的供氣系統(tǒng)等；測(cè)量液體時(shí)，管道壓力不高而流量又較大，儀表下游側(cè)壓力可能接近飽和蒸汽壓，有產(chǎn)生氣穴的危險(xiǎn)，如液氨從高位槽靠位能自由流出，在排放口處就不宜安裝；電焊機(jī)、電動(dòng)機(jī)、有觸點(diǎn)的繼電器等的附近，存在嚴(yán)重電磁干擾的場(chǎng)所；上下游直管段長(zhǎng)度嚴(yán)重不足，如輪船的機(jī)艙內(nèi)；鍋爐自動(dòng)供水系統(tǒng)如頻繁地起泵和停泵，對(duì)葉輪造成沖擊，使傳感器很快損壞；有腐蝕性或磨蝕性介質(zhì)選型時(shí)應(yīng)慎重，宜與制造廠聯(lián)系咨詢。9、經(jīng)濟(jì)性 選用渦輪流量計(jì)用于高精確度場(chǎng)合，其經(jīng)濟(jì)因素應(yīng)多方面考慮。儀表的購(gòu)置費(fèi)只是費(fèi)用的一部分，還應(yīng)考慮以下幾方面的開支：安裝用輔助設(shè)備費(fèi)（如消氣器、過濾器等）或旁路支管包括閥門等；校驗(yàn)費(fèi)，為了保持高精度必須經(jīng)常校驗(yàn)，甚至在現(xiàn)場(chǎng)安裝一套在線校驗(yàn)裝置，其費(fèi)用相當(dāng)可觀；維護(hù)費(fèi)，渦輪流量計(jì)的易損件更換用，他是保持高性能必需的。電磁流量計(jì)是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)儀表，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)顯示的同時(shí)，可輸出標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)，供記錄、調(diào)節(jié)、控制使用，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)自動(dòng)控制，并可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳送。 智能電磁流量計(jì)具有精度高、靈敏度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在供水企業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景，特別是在大口徑、安裝環(huán)境好的工廠、居民區(qū)等場(chǎng)所，雖然智能電磁流量計(jì)的使用已經(jīng)非常成熟。但是，仍有一些問題需要注意。一、信號(hào)傳輸問題： 電磁流量計(jì)在區(qū)域管網(wǎng)中運(yùn)行時(shí)，可以為城市供水調(diào)度提供一定的決策信息。因此，用戶對(duì)電磁流量信號(hào)的實(shí)時(shí)性和連續(xù)性提出了更高的要求。如果智能電磁流量計(jì)能完成儀器本身信號(hào)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換和無(wú)線傳輸，減少數(shù)據(jù)采集的兼容或相互轉(zhuǎn)換等困擾，那將為企業(yè)的使用提供便利，也將為儀表的推廣應(yīng)用增加更大的優(yōu)勢(shì)。二、電源問題： 目前智能電磁流量計(jì)不自帶電源，造成了室外安裝不方便，一旦斷電，將造成用作結(jié)算水表的流量計(jì)數(shù)據(jù)缺失，這樣對(duì)其斷電時(shí)段缺失水量的計(jì)量與推算也就提出了新的問題。若電磁流量計(jì)能自帶電源，就能從根本上解決這一問題，也將促進(jìn)其在結(jié)算水表中的推廣應(yīng)用。三、防雷問題： 電磁流量計(jì)在雷雨天氣覆蓋較廣的地區(qū)防雷是個(gè)重要的工作。在嚴(yán)格做好接地、電源保護(hù)后，在空曠地區(qū)安裝的電磁流量計(jì)被雷擊的概率還是很高。所以簡(jiǎn)單有效的辦法是提高流量計(jì)自身的防雷性能，如不能根本性解決，則應(yīng)對(duì)其內(nèi)部電路進(jìn)行分離保護(hù)，這樣即使雷擊損壞，也能降低更換成本。
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