德国VSEAPE流量计技术资料同时我们还经营：电磁流量计传感器的接地　　为了使电磁流量计可靠的工作,提高测量精度,不受外界寄生电势的干扰,传感器应有良好的单独接地线,接地电阻＜10Ω.在连接传感器的管道内若涂有绝缘层或是非金属管道时,传感器两侧还应加装接地环.a、在金属管道上的接地方式：金属管道内避没有绝缘层,按下图接地.b、 在塑料管道上或有绝缘层、油漆管道上的接地方式：电磁流量计传感器上的两端面应加装接地环,使管内流动的被测介质与大地短接,具有零电位.否则,电磁流量计无法正常工作.由于超声波流量计传感器的安装位置，被测管路的状态对测量精度有很大影响，因此请选择满足下列条件的场所。1.管道圆度好，内表面光滑，管壁均匀。2.上游侧5D，下游侧3D以上的直管段，注“D为管道内径”。3.被测管路必须充满液体。4.必须有足够的空间易于传感器的安装与操作。5.在水平的被测管路，传感器不应装在管道的顶部和底部，并避开管道凹凸不平及有焊缝处。超声波流量计传感器的安装1.在已定的安装位置周围比传感器约大一倍的面积上，将管壁上的油漆、铁锈、污垢等清除干净，擦净露出金属应无凹凸不平。2.将紧固件安装在管道上，用不锈钢带将其固定在管道上，不应松动。3.铺设好电缆由电缆接入孔接到接线盒中的接线端子上。4.每个传感器换能器正面，涂上一厚层耦合剂（黄油）后，将传感器换能器面与管壁接触，放置在紧固组件中，并用压紧盖板将传感器压紧，耦合剂应从传感器四周的缝隙中挤出，形成一道密封条。紧固螺铨钮紧，注意四个螺铨用力要均匀，不要使传感器偏移。从分体式电磁流量计传感器到仪表的阴线都起什么作用，传输的是什么信号？　　答：在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小，其值由下式计算：Q=πD2V/4Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V：流速(m/h)　　电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。一般工业用电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，最低流速应不小于0.2m/s，最高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。为促使电磁流量计实际使用寿命增加，把故障实际发生率把控至最低范围，务必强化对电池流量计日常维护管理。一是，变送装置管内壁部位，需定期清理好结垢层，对绝缘衬里优良绝缘性起到良好保障作用；二是，生产运行期间，定期检查仪表，属于保证后续湿气与水下运动关键，特别是检查接线口好仪表端盖处密封性，以去吧仪表内部不会进入水与湿气；为确保仪表有极高的密封性，应时刻在壳体盖螺纹位置涂好润滑黄油，且需防止因碰撞而受损；三是，流量计实际运行期间，仪表零点务必要定期标定好，确保电磁流量计可实现有效接地；四是，电磁流量计实际使用部门应当为每个技术人员建立起短期与长期的培训计划，设定出具体的培训内容与要求，要根据相关技术人员的实际技能情况，制定有针对性的培训计划。从而促进仪表技术人员对电磁流量计实际期间故障问题的实时检查分析及排除能力，强化对电磁流量计日常的维修处理，以确保更好地使用电磁流量计。1.动态励磁技术  所谓电磁流量计动态励磁技术，就是在三值矩形波励磁的基本前提下，根据现场流体状态对调整励磁频率进行适当的调整，从而提高测量的稳定性。现阶段，因为T业施工现场管路比较复杂，阀门、弯头、分支管以及变径管等对流体流态的影响比较大，并且支管路比较短，这样就不足以消除以上组件对流体的扰动。在这一工作环境下，通常电磁流量计稳定性比较差，这样就需要手动设置阻尼系数来提高测量的稳定性。但是阻尼会使流量测量跟踪速度比较慢，并且没有办法及时反应流量的变化，而动态励磁技术可以很好的解决这一-问题，倘若体波动比较大，就需要自动增大励磁周期，提高测量稳定性。对于比较复杂的环境，应该采用动态励磁技术与阻尼设置两者相结合的方式来提升液体测量的稳定性。2.信号处理系统  所谓信号处理系统，就是前置放大电路对接收的流量信号进行有效处理，并且在抑制噪声和干扰的时候，对收到的微弱流量信号进行放大。同时采用整形电路将差动的双端流量信号转变成单端流量信号，采用A/D转换电路将流量信号转变成数字量，随后将数字量进入单片机对数字进行计算，从而得到流速值和流量值。而智能信号处理系统能够很好的解决这些问题，首先对液体的电导率进行检测，随后根据电导率自动的选择波电容、电阻等，对不同电导率液体流量进行测量，从而达到提高测量精度的目的。3.误差修正技术  针对电磁流量计的误差，应该采用零点校正与基本误差修正相结合的方法，公式如下:V=kE-V0;其中V代表液体实际流速;k代表基本误差修正系数，E代表实测流速转换的数字量，V0代表零点偏移量。在进行误差修正的时候，应.该根据流量计传感器特性进行流量分段修正方法的引进，并且根据《电磁流量计》的规章制度，对流量检定点进行划分，.例如:Qmax(流量测量上限)、Qmin(流量测量下限)等，并且对其进行分阶段性的修正，从而就能有效满足测量精度的具体要求。德国VSEAPE流量计技术资料1.为了保证电磁流量计测量管内充满被测介质,变送器最好垂直安装,流向自下而上.尤其是对于液固两相流,必须垂直安装。若现场只允许水平安装,则必须保证两电极在同一水平面。变送器两端应装阀门和旁路。2.电磁流量计信号比较弱,满量程时只有2.5～8mV,且流量很小时,只有几微伏,外界稍有干扰就会影响到测量精度。因此,流量计的外壳、屏蔽线、测量导管都要接地。并要单独设置接地点,决不能连接在电机、电器等公用地线或上、下管道上。3.为了避免干扰信号,安装地点要远离一切磁源(如电机、变压器等),不能有震动。变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输。不允许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内。信号线越短越好,长度一般不得超过30m。转换器应尽量接近变送器c4.为了避免流速分布对流速的影响,产生测量误差。流量调节阀应设置在变送器下游. 因此,在电磁流量计前必须有5～10D左右的直管段,以消除各种局部阻力对流线分布对称性的影响。电磁流量计传感器得到的测量信号很弱，一般为微伏、毫伏级别，要进行精确测量就需要对其进行放大处理。前置放大电路的作用就是把传感器得到的微弱的流量信号放大，同时还可以抑制变送器两电极对地之间存在的同相干扰。前面提到放大电路输入阻抗Ri和信号源内阻R5组成分压电路如图2.10。 　　为了降低电磁流量计信号源内阻的影响，放大电路要采用高输入阻抗。同时为了解决供电电源干扰耦合到输入回路所带来的工频干扰以及励磁磁场的交变变化所产生的其它干扰(共模干扰)，我们采用差分电路来减少共模干扰的影响。线路如图2.11该电路特点是一个差分电路，只对两信号差值进行放大，它的差分能力用抑制比来表示。两个输入对地电位相异时的增益和电位相同时的增益之比即称为“抑制比"，理想上抑制比可以无穷大。这样我们就能用这个电路测量传感器两个电极之间的电位，这样两电极对地的干扰电压(同相干扰)可以在放大时受到抑制。综合起来，此电路具有放大放大差模信号、抑制共模信号、输入阻抗高、输出阻抗低、失调小、温漂小、线性好和增益稳定可调等优点。 　　电磁流量计电路由三个放大器组成A1、A2、R1、R2和RG组成的第一级放大电路为同相放大电路，该电路实际是两电压跟随器，它们两个反相端由恐相连，具有非常高的输入阻抗，适合放大微信号；R3、R4、R5、R6和A3组成第二级基本差动放大器，它可以消除第一级的共模信号，整个电路通过对RG的改变来调整放大倍数。　　按照差模和共模输入的定义，可将VI1和VI2表示为： 　　令运算放大器A1、A2、A3的输入失调电压分别为VI01、VI02、VI03，A1和A2相互失调电压为VI0，失调电流为VI0；其中VI0=VI01-VI02,这样简化得到图2.12。  涡街流量计是基于流体力学中著名的“卡门涡街”研制的。在流动的流体中放置- -非流线型柱形体,称旋涡发生体,当流体沿旋涡发生体绕流时,会在涡街发生体下游产生两列不对称但有规律的交替旋涡列,这就是所谓的卡门涡街,如图1所示。   大量的实验和理论证明:稳定的涡街发生频率ƒ与来流速度v1及旋涡发生体的特征宽度d有如下确定关系叫:   式中St为斯特罗哈数,与雷诺数和d相关。   当雷诺数Re在一定范围内(3 X102~2 X105)时(4],St为一常数,对于三角柱形旋涡发生体约为0.16   雷诺数的定义为   式中S为管道的横截面积。   由高精度气体涡街流量计的测量原理可知,通过测量旋涡发生频率仅能得到旋涡发生体附近的流速vI,由式(3)可知在横截面积一定的情况下,流体的流量Q与流体的平均流速v成正比,因此要精确计量流体的流量必须找到`v与v1的对应关系。   根据流体力学理论,在充分发展的湍流状态下，流体的速度分布有如下关系式川:   式中:vp为到管壁距离为y的P点的速度;y为点到管壁处的距离;Vmax:为管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R为管道的半径;n为雷诺数的函数。 表1中给出了部分雷诺数与n的对应关系。   由于旋涡发生体的位置固定,因此当雷诺数一定时v1与`v有固定的比例关系换言之,当雷诺数Re变化时,二者的比值也发生变化，   图3给出了不同雷诺数下充分发展的湍流的流速分布,如图所示Re越大,流速分布越平滑,即旋涡发生体附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)应为单调递减函数。图4给出了3台50mm口径，宽度14 mm三角形旋涡发生体的气体涡衔流量计,在20℃,一个标准大气压下,不同雷诺数下的K值曲线。如图所示实验数据与理论分析基本一致,因此涡衔流量计的测量原理即决定了仪表系数的非线性特性。若要提高涡街流量计的计量精度,必须针对不同的流速分布对K值进行修正。简单几招解决涡轮流量计不准1、水源脉动流影响流量波动性比较大。　　解决办法：增加泵和涡轮流量计之间的直管道距离，使流量稳定。2、涡轮流量计安装位置离阀门或弯管位置太近，当原料经过阀门或弯管部分，造成流量波动。　　解决办法：此时应该远离阀门和弯管位置，保证一定的前后直管段是解决问题的好方法。3、涡轮流量计附近有电机，变频器，强电流之类的干扰源。　　解决办法：流量计仪表接地，或加滤波电容。如果问题还是解决不了，最好的办法就是远离干扰源。4、涡轮流量计无流量显示：首先检查线路是否存在问题，如信号线脱落，有断线等。将传感器和信号放大器分离，信号放大器与仪表连接，用铁质金属在取信号的放大器底部距离2~3mm距离来回划动，如仪表有显示，则说明显示部分无问题。　　解决办法：请将流量传感器从管道卸下，检查流量计叶轮是否被缠住或叶轮出现破损现象。5、流量计显示流量比实际流量小：一般造成这个问题的原因是叶轮旋转不滑快或叶片断裂。　　解决办法：将流量计从管道拆除，检查流量计是否被缠住或有破损现象。6、涡轮流量计显示误差比较大：首先检查流量传感器系数即K值和仪表其他参数是否设置正确；有条件的情况下，用电子秤进行实际标定校准。　　解决办法：如流量重复性差或根本无法校准，可与供货商联系。涡轮流量计作为速度式仪表,以动量矩守恒为基础,涡轮流量计基本力矩平衡方程为[1]: 式中 Tb一轴与轴承的粘性摩擦阻力矩(流动产生的力矩); Td一涡轮流量计转动的驱动力矩; Th一轮毂表面的粘性阻力矩; Tm一磁电阻力矩和轴与轴承的机械摩擦阻力矩之和; T1一叶片顶端与传感器外壳的粘性摩擦阻力矩; Tw一轮毂端面粘性摩擦阻力矩; J一涡轮的转动惯量; ɷ-涡轮转动的角速度。   当流速较低时,涡轮流量计处于静止状态,此时角速度ɷ非常低,接近于0,Tb和Tw也可以忽略不计。在这种情况下，式(1)可以简化为:   由式(2)可以看出提高驱动力矩是降低涡轮流量计启动排量的一-条捷径。如图1所示，传统涡轮流量计入口端是直管段和轴向导流片,流体流经涡轮叶片之前只有轴向速度,对涡轮的驱动力矩只是对涡轮叶片作用力的径向分力产生的力矩。因为涡轮叶片螺旋角为45°,如果将导流片改为螺旋角为-45°的螺旋导流片(图2),当流体进入导流片时会产生旋转,方向与涡轮叶片正交,使得流体在轴向流动速度不变的基础上增加了径向的旋转运动,流体的旋转方向与涡轮叶片的转动方向一致,在相同流量条件下,增加了流体对涡轮叶片的驱动力,实现降低启动排量和提高分辨率的目的,整体结构如图3所示。德国VSEAPE流量计技术资料由于超声波流量计传感器的安装位置，被测管路的状态对测量精度有很大影响，因此请选择满足下列条件的场所。1.管道圆度好，内表面光滑，管壁均匀。2.上游侧5D，下游侧3D以上的直管段，注“D为管道内径”。3.被测管路必须充满液体。4.必须有足够的空间易于传感器的安装与操作。5.在水平的被测管路，传感器不应装在管道的顶部和底部，并避开管道凹凸不平及有焊缝处。超声波流量计传感器的安装1.在已定的安装位置周围比传感器约大一倍的面积上，将管壁上的油漆、铁锈、污垢等清除干净，擦净露出金属应无凹凸不平。2.将紧固件安装在管道上，用不锈钢带将其固定在管道上，不应松动。3.铺设好电缆由电缆接入孔接到接线盒中的接线端子上。4.每个传感器换能器正面，涂上一厚层耦合剂（黄油）后，将传感器换能器面与管壁接触，放置在紧固组件中，并用压紧盖板将传感器压紧，耦合剂应从传感器四周的缝隙中挤出，形成一道密封条。紧固螺铨钮紧，注意四个螺铨用力要均匀，不要使传感器偏移。从分体式电磁流量计传感器到仪表的阴线都起什么作用，传输的是什么信号？　　答：在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小，其值由下式计算：Q=πD2V/4Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V：流速(m/h)　　电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。一般工业用电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，最低流速应不小于0.2m/s，最高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。金属管浮子流量计的安装应严格按照说明书中的有关技术要求去做,并注意以下几个问题: 1.金属管浮子流量计在安装时应留有足够的空间,进口应有5倍管道直径以上的直管段,出口段为250mm,安装位置应选择在没有震动、便于观察和维修的场所。 2.为保证在任何时候测量管内都充满料液,金属管浮子流量计应安装在上料管的垂直段,液体流向为由下而上,不得倒流。为了便于检查、修理和更换,安装时采用联接旁通,并且在金属管浮子流量计下侧留有清洗口。 3.由于在管道吹扫时有些铁锈、焊渍清洗不净,有时介质中含有铁磁颗粒,应在入口处安装磁过滤器以避免这些杂质会被吸附在浮子上使浮子卡住。 4.若金属管浮子流量计管径小于工艺管道管径,应在LZ两端安装渐缩管,然后和工艺管道相连。 5.为了提高整个测量系统的抗干扰技术性能,信号和电源电缆要分开敷设,分别套在钢管内,尤其要远离动力电缆,信号电缆两接头的外露部分要保持非常短。 6.为保证测量精度,消除外界干扰,金属管浮子流量计的接地线采用不小于4mm2的铜线与大地相连,埋设深度在1m左右。根据以上的介绍,我们在设计选型或更新改造时, 要结合流量计特性和介质的情况进行合理选择,充分发挥各种流量计的优点,扬长避短,同时应考虑投资成本.下面根据天然气净化厂各种介质的特点和目前使用流量计的实际情况提出流量计选型的基本原则.1.天然气的测量　　天然气是净化厂的生产对象,进厂的原料和出厂的产品都是天然气,由于进厂的原料天然气（湿天然气）含有少量的固,液体杂质,H2S和CO2含量较高,有一定腐蚀性,流量计可选择带阀式孔板节流装置的孔板流量计,以便定期清洗更换孔板, 防止孔板的锈蚀和入口边缘磨损,提高计量准确度;出厂天然气比较干净可选择带阀式孔板节流装置的流量计或气体超声流量计,气体超声流量计适用于大管径流量测量,准确度可优于1.0%,但一次性投资较高;对于工厂用天然气,由于管径较小,除孔板流量计外,也可选择旋进旋涡流量计,涡轮流量计等,选用涡轮流量计时应在上游安装过滤器.2.酸性气的流量测量　　净化厂的酸性气是含有很高浓度的H2S和CO2的气体,这是净化厂从原料天然气中处理出来的主要物质,该气体的特点是压力低,带有一定水汽,腐蚀性强;因此测量酸性气流量的流量计可选用孔板流量计,均速管流量计,楔形流量计或弯管流量计,目前使用的有孔板流量计和均速管流量计,从流量计结构上讲,选择楔形流量计比较合适,它不存在积液问题,维护量也很小.3.蒸汽流量测量　　过去普遍使用孔板流量计,由于孔板流量计在高温下孔板易变形,因此,可选择涡街流量计,均速管流量计,楔形流量计或质量流量计,但应考虑温度压力修正.4.化学溶液流量测量　　天然气净化厂用于工业生产的化学溶液品种不是很多,对于脱硫和脱水的化学溶液由于是反复循环使用,溶液中含有部分悬浮物,过去大多数使用孔板流量计是不太合适的, 应选择楔形流量计或弯管流量计;也可选用外夹式超声流量计;盐酸和氢氧化钠流量测量应选择带防腐内衬的电磁流量计.5V液体硫磺流量测量　　液体硫磺是天然气净化厂的副产品,过去由于流量计产品的局限性,很多净化厂均没有安装流量计,部分厂安装了涡轮流量计,但使用效果不佳;目前可供选择的有质量流量计和楔形流量计.由于液体硫磺一般管压力都不太高, 因此选用质量流量计较为合适.6.工业循环水流量测量　　由于水的测量相对容易一些,因此可供选择的流量计比较多,如孔板流量计,涡街流量计,均速管流量计,电磁流量计,超声流量计都可用于工业水测量;若测量管口径较大,选择超声流量计比较理想,对于较小口径的选用电磁流量计效果比较好.7.污水流量测量　　污水流量测量选择电磁流量计,楔形流量计比较合适,水质较好也可选用孔板流量计.根据流量计设计要实现的功能，智能金属管浮子流量计的硬件系统实现方案如图2.1所示：本系统主要分为三部分：信号采集模块、信号处理模块以及输出和显示模块，下面将对这三个模块进行简要介绍。(1)信号采集模块：此模块用来实现信号采集功能，系统中核心要采集的是流量信号，除此之外，还需要采集温度和压力信号。这是因为当被测流体为蒸汽时，其密度随温度和压力的变化而变化。为了准确计算出流体的流量，必须要考虑温度和压力变化对流体密度的影响。因此，设计中要实现流量、温度以及压力三种信号的采集。(2)信号处理模块：信号处理模块的基本功能是实现信号的放大、滤波以及A/D转换。此外，系统中采用微控制器MSP430F149对采集信号进行计算、补偿，线性化等智能化处理。(3)输出及显示模块：设计中使用E2PR0M保存累积流量值以及仪表参数值，并将流量信号转换为4?20mA工业标准电流信号输出。同时，使用LCD实时显示瞬时流量和累积流量，最后将金属管浮子流量计测量结果通过CAN总线传送给上位机显示。

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