德國VSEEF4流量計原裝同時我們還經(jīng)營: 由于孔板流量計有多個測量單元,影響其測量準(zhǔn)確度的因素很多(如孔板的加工誤差,安裝誤差、計量軟件的計算誤差等)。此外,在現(xiàn)有工況條件下,由于介質(zhì)中的雜質(zhì)對孔板有一定的沖擊腐蝕作用,易造成差壓變送器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移,特別是當(dāng)天然氣處理效果不理想時,對計量的影響更大。因此,節(jié)流裝置和差壓變送器的使用維護(hù)是一個重點(diǎn)。應(yīng)在下面的實(shí)際運(yùn)行中加以注意:(1)當(dāng)天然氣處理效果不理想時,在孔板上游端面會沉積臟物。不僅會降低孔板的使用壽命,還會造成較大的計量偏差。(2)變送器導(dǎo)壓管的作用是將孔板前后的壓力信號引入差壓,測量出差壓值參.與流量計算,上下游導(dǎo)壓管帶液會使差壓偏小(大),造成流量偏小(大)。在冬季,導(dǎo)壓管凍堵現(xiàn)象較常見,如果流量值出現(xiàn)大的起伏,很可能是導(dǎo)壓管帶液或凍堵了。(3)孔板膠圈變形。由于孔板膠圈在清油的浸泡下容易變形(這種情況在夏季尤為突出),因此在.天然氣處理裝置停運(yùn)的情況下,要注意檢查膠圈變形的情況,-旦孔,板松動應(yīng)立即更換,不然不僅會因膠圈泄漏造成較大的計量誤差,還會出現(xiàn)孔板脫落難以取出.必須停產(chǎn)維修的局面。(4)當(dāng)天然氣處理不干凈時,其中的粉塵、水化物等對孔板有很強(qiáng)的沖刷腐蝕作用,會在孔板表面形成麻點(diǎn),使直角邊變鈍,因此,孔板應(yīng)經(jīng)常檢查更換,否則準(zhǔn)確度會降低。(5)差壓變送器零點(diǎn)漂移除了與儀表本身的穩(wěn)定性有關(guān)外,,導(dǎo)壓.管帶液也會造成很大的影響。由于孔板流量計的流量和差壓值成開方關(guān)系,差壓變送器的零點(diǎn)出現(xiàn)正負(fù)漂移會直接造成積算流量偏大或偏小。(6)流量計算機(jī)中一些關(guān)鍵參數(shù)輸入不正確或更新不及時。比.如,孔板開孔直徑是以平方的形式出現(xiàn)的,由于孔板開孔直徑會隨季節(jié)和運(yùn)行時間發(fā)生變化,一-定要定期測量孔板的開孔直徑,并在流量計算機(jī)中及時更新。 天然氣組分變化不僅影響相對密度,還影響超壓縮系數(shù)。對于沒有在線色譜儀的計量系統(tǒng),,在組分變化不大的情況下流量計算機(jī)中一般每周輸入-周天然氣組分的平均值,但在天然氣組分變化很大的情況下,每天都要對天然氣組分進(jìn)行化驗.更新。2提高天然氣計量準(zhǔn)確度的應(yīng)對措施(1)定期清洗檢查孔板。比如孔板流量計光潔度直角邊銳利度、膠圈變形情況、孔板開孔直徑等。在正常的生產(chǎn)情況下。每月清洗檢查-次,在出現(xiàn)不正常的情況下,視情況加密檢查次數(shù)。(2)對流量計前過濾器每兩小時排污一次,每月清洗過濾器芯--次。(3)正確輸入計量參數(shù)并及時更新.按時校驗變送器零點(diǎn)。另外,在氣量波動較大的情況下,及時調(diào)節(jié)差壓變送器量程,使測量值盡量在量程的1/3-2/3之間,以保證測量準(zhǔn)確度。在測量值超出變送器最大、最小量程范圍時,要考慮更換合適孔徑的孔板。智能電磁流量計離不開良好的顯示界面。我們采用128*64的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊來顯示累積流量、瞬時流量等數(shù)據(jù)信息。液晶顯示模塊(LCM),是將液晶顯示器件、驅(qū)動及控制電路、以及溫度補(bǔ)償、驅(qū)動電源、背光等輔助電路組合在一起的一種相對獨(dú)立的顯示器件和設(shè)備。通常液晶顯示器件本身引線眾多,而且要將這些引線與驅(qū)動、控制等電路連接才能用于顯示信息,因此生產(chǎn)廠家在制造液晶顯示器件的同時,也將與之對應(yīng)的驅(qū)動、控制等電路做成PCB板,然后用壓框和導(dǎo)帶或?qū)щ娤鹉z將液晶顯示器件固定在PCB板上,從而組合形成液晶顯示模塊。圖3.10是我們采用的MSC.G12864DYSY-1W型液晶模塊的外部尺寸圖。 圖3.11MSC.G12864DYSY-1W型液晶模塊的結(jié)構(gòu)圖,由圖中可以看出電磁流量計液晶模塊集成了兩個KS0108B顯示驅(qū)動控制器和一個KS0107B顯示驅(qū)動器,兩個KS0108B分別控制左右兩個半屏(64x64)像素點(diǎn)的顯示,KS0107B作為64行的行驅(qū)動控制。電磁流量計傳感器兩電極、被測液體、放大器內(nèi)阻構(gòu)成一個閉合回路如下圖2.9,這相當(dāng)與一個一匝的變壓器次級繞組,勵磁線圈相當(dāng)與初級線圈,閉合回路相當(dāng)與次級線圈。由于閉合回路不可能完全平行與磁場,總有部分磁力線穿過,這樣即使流速為零,也會產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這就是“變壓器效應(yīng)"。根據(jù)楞次定律得到干擾電動勢:可見ew與勵磁頻率相關(guān),與被測液體流量無關(guān)。干擾信號比電磁流量計流量信號相位要滯后90°,所以把干擾電動勢稱為正交干擾,由于正交干擾是磁感應(yīng)強(qiáng)度B對時間t的微分,它又叫做微分干擾。1.總體設(shè)計 氣體渦輪流量計系統(tǒng)軟件包括初始化程序、主程序、中斷控制程序、流量、溫度、壓力檢測程序以及鍵盤顯示程序等。初始化程序主要完成單片機(jī)初始化和設(shè)置計數(shù)方式等。主程序主要通過查詢標(biāo)志位SET_RUN和OPERATE來判斷程序是運(yùn)行狀態(tài)還是設(shè)置狀態(tài),然后調(diào)用相應(yīng)的處理子程序。首先開全局中斷,允許單片機(jī)響應(yīng)所有中斷源產(chǎn)生的中斷請求;當(dāng)單片機(jī)查詢到標(biāo)志位SET_RUN被置位時,就進(jìn)入設(shè)置狀態(tài),對儀表系數(shù)進(jìn)行設(shè)定;進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后還要查詢標(biāo)志位OPERATE是否被置位,被置位后就進(jìn)行溫度與壓力的.A/D轉(zhuǎn)換、流量的計算和數(shù)據(jù)的儲存。中斷程序用于查詢定時時間,進(jìn)入中斷服務(wù)子程序完成流量采集、工作狀況“下溫度和壓力采集,瞬時流量和累積流量的計算。系統(tǒng)主流程圖如圖3所示。2.流量溫度壓力信號采集 流量信號的采集主要通過計數(shù)器MR0中斷服務(wù)程序完成,采用定時器模式,定時時間設(shè)為1so定時時間到,比較寄存器里面的內(nèi)容,大于1s則對計數(shù)器IMR1讀數(shù),以獲得流量信號的頻率,并清零;小于1s,則加1后結(jié)束。 溫度和壓力信號的采集是通過PICI6F877單片機(jī)內(nèi)部的ADC模塊將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,采樣完成后計算出溫度和壓力值,并將這兩個數(shù)值在液晶屏上顯示出來。3.鍵盤顯示 設(shè)置3個鍵盤,利用電平變化中斷功能來實(shí)現(xiàn),采用延時去抖法,按鍵有效就進(jìn)入按鍵處理程序。F表示功能鍵,用KI來表示,每按一-次表示在流量顯示和溫度、壓力顯示間切換,-表示移位鍵,用K2表示,↑為增加鍵,用K3表示。如果F+→(即Kl+K2)被按下,則設(shè)置標(biāo)志位置1,主程序查詢到其置1后,就進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。在該狀態(tài)下,→(K2)鍵定義為移位鍵,以閃爍表示光標(biāo)所在位,每.按一次,閃爍移到下一位,到最后一位回閃第一一位。↑(K3)定義為增加鍵,對光標(biāo)所在位的數(shù)值進(jìn)行修改,每按--次,循環(huán)增加一個定義單位,定義單位視參數(shù)類型而定。當(dāng)程序查詢到↑+→(K2+K3)被按下時,就把累積流量清零,并把標(biāo)志位置1,當(dāng)查詢到F(K1)鍵被按下時,每按-一次,在流量顯示和溫度、壓力顯示之間切換。氣體渦輪流量計采用段式液晶顯示器LCM103來顯示瞬時和累計流量,同時實(shí)時顯示溫度和壓力"。f1.計量原理 流體通過渦輪流量計時,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,最后在計數(shù)器上進(jìn)行顯示和累計。目前,絕大多數(shù)渦輪流量計都為一體化智能流量計,除上述機(jī)械計量部分外,還包括1臺體積計算儀,依據(jù)實(shí)測工況流量、取壓口實(shí)測壓力、測溫口實(shí)測溫度及內(nèi)部設(shè)定的一些固定參數(shù)進(jìn)行計算,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算實(shí)用公式工作條件下的體積流量計算實(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,由頻率計采集;k為系數(shù),m-³,可按流量計銘牌給定值。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靜壓力,MPa;pn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的絕對靜壓力,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?! 」ぷ鳁l件下的壓力和溫度的準(zhǔn)確度取決于測量儀表。標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的絕對靜壓力為101.325kPa,熱力學(xué)溫度為293.15K。輸出工作頻率由頻率計采集得到。在不考慮渦輪流量計測量誤差的基礎(chǔ)上,研究范圍可進(jìn)一步縮小,可主要從天然氣組分對計量的影響和脈動流對計量的影響兩方面進(jìn)行研究??装辶髁坑嬍抢昧黧w的動靜壓能轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行流量測量的,這一-差壓與流體流量存在如下關(guān)系: 式中:qm為質(zhì)量流量,kg/h;qv為工況條件下的體積流量,m³/h;x為流量系數(shù);e為流束膨脹系數(shù);△e為差壓,Pa;Q為工況條件下被測流體的密度,kg/m³;d為工況條件下的節(jié)流開孔直徑,mm。由(1)式和(2)式可以看出,被測流體的流量是流體的密度和孔板前后差壓的函數(shù)。當(dāng)測得某一差壓時,由于所測流體的密度不同,所代表的流量是不同的,只有當(dāng)流體的密度值等于孔板流量計設(shè)計條件中的密度值時,差壓才能真實(shí)反映所測的流量。蒸汽從發(fā)生到使用,由于熱損耗,溫度和壓力的下降是不可避免的,導(dǎo)致其密度與設(shè)計值的差異,從而產(chǎn)生了誤差,并且隨著蒸汽參數(shù)的波動而波動,實(shí)際測量時只能通過溫壓補(bǔ)償來修正,補(bǔ)償公式的嚴(yán)謹(jǐn)性直接影響測量誤差。流量積算儀主要用于各種液體、蒸汽、天然氣及其他氣體的流量測量。由于流量積算儀功能多,使用非常復(fù)雜,使用時容易出現(xiàn)問題。一、設(shè)置中易出現(xiàn)的問題1.介質(zhì)及介質(zhì)狀態(tài)的設(shè)置(1)錯誤地設(shè)置介質(zhì),例如,當(dāng)介質(zhì)為蒸汽時,設(shè)置為空氣。(2)錯誤地設(shè)置介質(zhì)狀態(tài),例如,當(dāng)蒸汽狀態(tài)為過熱蒸汽時,設(shè)置為飽和蒸汽。2.流量信號輸入的設(shè)置 一般為頻率信號輸入,也有模擬信號輸入。容易出現(xiàn)的問題是輸入錯誤的信號,如本應(yīng)輸入頻率信號卻輸入了模擬信號,或本應(yīng)輸入模擬信號卻輸入了頻率信號。3.溫度、壓力信號輸入的設(shè)置 溫度信號輸入一般是模擬信號,可以設(shè)置為(4~20)mA電流信號、(0~l0)mA電流信號、(1~5)V電壓信號、Pt100鉑電阻信號。容易出現(xiàn)的問題是設(shè)置了錯誤的信號,如本應(yīng)設(shè)置模擬信號卻設(shè)置了頻率信號,或本應(yīng)設(shè)置鉑電阻信號卻設(shè)置了(4--20)mA電流信號。 壓力信號輸入一般是模擬信號,可以設(shè)置為(4--20)mA電流信號、(0~10)mA電流信號、(1~5)V電壓信號。容易出現(xiàn)的問題是設(shè)置了錯誤的信號,如本應(yīng)設(shè)置(1~5)V信號卻設(shè)置了(4~20)mA電流信號。4.配套流量計的設(shè)置 通常可以設(shè)置為孔板流量計、渦街流量計、渦輪流量計。由于流量計原理不同,因此,在流量積算儀的流量計算中.不同類型的流量計有不同的算法,如果流量計選型錯誤,則流量計算必然出錯。5.溫壓補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置 應(yīng)用在蒸汽介質(zhì)流量計量時,需進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。例如一臺流量積算儀,當(dāng)用于過熱蒸汽時.需要同時進(jìn)行溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償;當(dāng)用于飽和蒸汽時,由于一一對應(yīng)關(guān)系,只能對其中一個輸入信號進(jìn)行補(bǔ)償,根據(jù)現(xiàn)場情況,只選擇溫度補(bǔ)償或只選擇壓力補(bǔ)償。如果應(yīng)用在天然氣介質(zhì)流量計量中.需同時進(jìn)行溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償。6.輸入信號范圍的設(shè)置 溫度輸入信號、壓力輸入信號、流量輸入信號分別設(shè)置自己的測量范圍,流量積算儀設(shè)置的流量測量范圍、溫度測量范圍、壓力測量范圍應(yīng)分別大于現(xiàn)場的流量范圍、溫度范圍、壓力范圍。例如,設(shè)置最大流量1O00m3/h,但實(shí)際測量流量為2000m3/h,超過了積算儀中設(shè)置的流量測量范圍,則流量計算出錯。二、接線時易出現(xiàn)的問題 對于不同的輸入信號.需要選擇不同的接線端子。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于操作比較復(fù)雜,接線時容易出現(xiàn)錯誤。例如流量積算儀使用在飽和蒸汽下,流量積算儀內(nèi)部設(shè)置為溫度補(bǔ)償,而在實(shí)際接線時將壓力輸入信號作為補(bǔ)償信號接到流量積算儀,造成接線錯誤,從而造成流量計算錯誤?! 【C上所述.要正確使用流量積算儀,需要專業(yè)人員嚴(yán)格按照現(xiàn)場操作條件進(jìn)行設(shè)置和接線,以保證流量積算儀的正確使用;同時,流量計量人員應(yīng)按照用戶要求.模擬流量積算儀現(xiàn)場使用條件進(jìn)行流量積算儀的檢測。1、精確度 一般說來,選用渦輪流量計主要是看中其高精確度。目前渦輪流量計的精確度大致為液體:國際市場為±0.15%R,±0.2%R,±0.5%R和±1%R,國內(nèi)定型產(chǎn)品為±0.5%R和±1%R;氣體:國際市場為±0.5%R和±1%R,國內(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)?! ∪艨s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,若定點(diǎn)使用,精確度可大為提高?! ×髁坑嬀_度愈高,對現(xiàn)場使用條件的變化就越敏感,要想保持其高精度,需要對儀表系數(shù)特別的處理。一種處理方法就是所謂儀表系數(shù)浮動處理法。即由現(xiàn)場以下條件實(shí)時進(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)傳感器信號冗余(一臺傳感器輸出二個信號,監(jiān)視其比值;d)系數(shù)的長期穩(wěn)定性(采取控制圖確定)等?! τ谫Q(mào)易儲運(yùn)交接計量,常配備在線校驗裝置,以便定期進(jìn)行校驗?! ∩a(chǎn)廠使用說明書列舉的儀表精確度為基本誤差,現(xiàn)場應(yīng)估算附加誤差,現(xiàn)場誤差應(yīng)為兩者的合成。2、流量范圍的選擇 渦輪流量計的流量范圍的選擇對其精確度及使用期限有較大的影響。一般在工作時最大流量相應(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間超過8小時,間歇工作是每天工作時間少于8小時。對于連續(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?! ∪绻麅x表口徑與工藝管道通徑不一致時,則應(yīng)以異徑管和等徑直管改裝管道?! τ诹魉倨偷墓に嚬艿?,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,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,將測得的儀表系數(shù)輸入顯示儀,這樣就能既降低儀表的流量下限值,還能保持測量的精確度。3、精確度等級 對于儀表精確度等級的要求要慎重,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及制造廠,核查防爆等級及批準(zhǔn)文號等。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。渦輪流量計顯示儀現(xiàn)已由以微處理器為基礎(chǔ)可與上位計算機(jī)進(jìn)行通信的流量計計算機(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)易計量的各類型流量計都趨向于配有直讀式顯示裝置。不但有總量計量的顯示,還可附加補(bǔ)償器(一臺功能齊全的流量計算機(jī))輸出遠(yuǎn)傳信號。4、對流體的要求 對流體的要求為潔凈(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;無機(jī)液:甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對于腐蝕性介質(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、對液體粘度的要求 液體渦輪流量計為粘度敏感的流量計,當(dāng)液體粘度增大時,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,甚至無線性區(qū)域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多?! τ谝后w,通常用水校驗傳感器,當(dāng)精度為0.5級時,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,可用相當(dāng)粘度的液體校驗而不必作粘度修正。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?! ≌扯葘x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、對氣體密度的要求 氣體渦輪流量計主要考慮流體密度對儀表系數(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。若氣體渦輪流量計在常壓的空氣中校驗使用時被測介質(zhì)工作壓力不一樣,其下限流量由下式計算qvmin,qvamin-分別為壓力p和壓力pa(101.325kPa)下被測介質(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-被測介質(zhì)的相對密度,無量綱。7、體積流量換算到質(zhì)量流量 渦輪流量計測量的是實(shí)際體積流量,無論物料平衡或能源計量,介須測量介質(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的場所含雜質(zhì)多的流體,如循環(huán)冷卻水、河水、排污水、燃油等;流量急劇變化的場所,如鍋爐供水系統(tǒng)、有空氣錘的供氣系統(tǒng)等;測量液體時,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,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)重電磁干擾的場所;上下游直管段長度嚴(yán)重不足,如輪船的機(jī)艙內(nèi);鍋爐自動供水系統(tǒng)如頻繁地起泵和停泵,對葉輪造成沖擊,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 選用渦輪流量計用于高精確度場合,其經(jīng)濟(jì)因素應(yīng)多方面考慮。儀表的購置費(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;校驗費(fèi),為了保持高精度必須經(jīng)常校驗,甚至在現(xiàn)場安裝一套在線校驗裝置,其費(fèi)用相當(dāng)可觀;維護(hù)費(fèi),渦輪流量計的易損件更換用,他是保持高性能必需的。1.施工工藝的影響與處理按照循環(huán)灌漿的原理,返回漿液要流回攪拌桶,采用2臺電磁流量計分別計量進(jìn)返漿管道中漿液的流量。然而.有些用戶去掉返漿管上的電磁流量計,返漿管通過一個三通直接接在電磁流量計下游的進(jìn)漿管上,返回漿液不返回攪拌桶,采用一臺電磁流量計測量灌漿量,其結(jié)果在巖層吸漿量很小和灌漿結(jié)束階段,漿液流過電磁流量計F的流速很小,遠(yuǎn)低于電磁流量計的流速下限,信噪比S/N很小,測量誤差高達(dá)50%,無法精確計量。2.測量管道內(nèi)附漿量的影響與處理 每次灌漿結(jié)束后,要及時清除電磁流量計測量管內(nèi)的殘余漿液,否則水泥漿液易在測量管道內(nèi)產(chǎn)生不同程度的膠結(jié),甚至堵塞電磁流量計測量管和相接的灌漿管道。電磁流量計測量管內(nèi)的附著層會引起附加相對誤差△Ɛ,實(shí)踐證明其引起的誤差是很大的,假定其厚度相同△ε由式(5)計算: 水泥顆粒的σɷ和水泥漿液σf相差很大,因為附著水泥層電導(dǎo)率極低,當(dāng)附著物有一-定厚度時△Ɛ會比較大。3.介質(zhì)中氣泡的影響與處理 因工藝或介質(zhì)本身的原因,所測液體常含--些氣泡。電磁流量計屬于流速型的流量方式,氣泡在管道圓截面中所占據(jù)的面積百分率,幾乎就等同于氣泡對流量測量的影響量。此外由于氣泡經(jīng)過電極表面存在一個摩擦過程,由此會產(chǎn)生尖峰脈沖干擾電勢,其值遠(yuǎn)大于正常的流量信號。通常電磁流量轉(zhuǎn)換器無法有效地處理如此的干擾,輕者導(dǎo)致測量值不穩(wěn)定,嚴(yán)重時儀表根本無法工作,一些缺乏經(jīng)驗的用戶僅從工藝的要求出發(fā),對電磁流量計的安裝位置沒有考慮防止氣泡的產(chǎn)生,例如有些用戶把電磁流量計安裝在灌漿泵的吸入端,吸入端的漿液中常會混入成泡狀流的小氣泡,故電磁流量計一般要安裝在泵的排出端。電磁流量計最好垂直安裝,漿液自下而上流動。水平安裝時要使電極軸線平行于地平線,不要垂直于地平線,因為處于底部的電極易被沉積物覆蓋,頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面。4.惡劣施工現(xiàn)場環(huán)境的影響與處理 灌漿施工現(xiàn)場的環(huán)境大部分時間比較惡劣,例如高溫、潮濕高灰塵等,如果電磁流量計外殼的密封不良,諸如接線盒,以及一些非焊接氣密封結(jié)構(gòu)的外殼,時間長了冷凝水和灰塵容易積聚在電磁流量計的接線盒中,或透過密封不良的結(jié)合面滲入電磁流量計殼體中,由于電磁流量計的流量信號極其微弱(通常是幾mA),冷凝水和灰塵的存在,直接的后果是導(dǎo)致電磁流量計轉(zhuǎn)換器輸入回路阻抗下降,衰減了欲輸往放大器的流量信號;或者是破壞勵磁回路和信號回路的絕緣,將高達(dá)幾十V的勵磁電壓引入到低電勢的信號回路中,造成電磁流量計的嚴(yán)重故障。為了避免此類故障的發(fā)生,可在接線盒中灌注絕緣材料,在維修和調(diào)試電磁流量計的時候一-定要避免進(jìn)水,保持接線盒內(nèi)的干燥與干凈,使用中一定要避免浸泡在水或漿液中。彎管流量計能測量φ25~1000mm管道中各種流體的流量。其特點(diǎn)有以下幾種。1.彎管傳感器沒有任何插入件和感測件,是沒有附加阻力損失的節(jié)能型流量傳感器。結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,節(jié)能降耗,節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用,適合壓力低,大管徑,大流量的流量測量系統(tǒng)使用。2.耐磨性能好,使用壽命長,傳感器使用壽命等同于所替代的標(biāo)準(zhǔn)彎頭。長期運(yùn)行管徑的微小磨損對彎管傳感器的測量精度影響甚微。3.安裝方便,免維護(hù),傳感器采用直接焊接的方法安裝在工藝管道上,簡便經(jīng)濟(jì),不會產(chǎn)生泄漏問題。4.適應(yīng)性強(qiáng),測量范圍寬,傳感器不受工作現(xiàn)場的高溫粉塵潮濕震動、電磁場等不利因素的影響,,可在任何復(fù)雜的環(huán)境中工作。適用于中25~2000mm管道中,液體流速0.3~5m/s,蒸汽或氣體流速7~70m/s的廣闊范圍。5.彎管流量計對直管段的要求較低,只要滿足前5D后2D就可以獲得足夠的測量精度。1.從經(jīng)濟(jì)方面考慮購置流量計的費(fèi)用 購置流量計時應(yīng)比較不同類型流量計對整個測量系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的影響.例如,范圍度小的流量計比范圍度寬的流量計在相同測量范圍下,需要多臺流量計并聯(lián)和多條管線才能覆蓋,因此除流量計外還需增加許多輔助設(shè)備(如閥門、管線附件等).雖然表面上看流量計費(fèi)用少了,但是其他費(fèi)用則增加了,兩者加起來也許并不合算.例如,安裝孔板流量計加上差壓計的費(fèi)用相對便宜,但組成測量回路包括孔板的固定附件等其他費(fèi)用,可能超過基本件費(fèi)用很多.2.安裝費(fèi)用 在購置流量計時,不僅要考慮流量計的購置費(fèi),還需考慮其他費(fèi)用,如附件購置費(fèi)、安裝調(diào)試費(fèi)、維護(hù)和定期檢測費(fèi)、 運(yùn)行費(fèi)和備用件費(fèi).例如,許多流量計使用時應(yīng)配備比較長的上游直管段以保證其測量性能.因此,正確的安裝需要額外布置管道或備有旁路管道作定期維護(hù).所以安裝費(fèi)應(yīng)多方面考慮,例如,還應(yīng)包括運(yùn)行所需的截止閥、過濾器等輔助費(fèi)用等.3.運(yùn)行費(fèi)用 流量計運(yùn)行費(fèi)用主要是工作時能量消耗,包括電動儀表內(nèi)部電力消耗或氣動儀表的氣源耗能以及在測量過程中推動流體通過儀表所消耗的能量,亦即克服儀表因測量產(chǎn)生壓力損失的泵送能耗費(fèi)等.比如差壓式流量計產(chǎn)生的差壓,很大一部分不可恢復(fù); 容積式流量計和渦輪流量計也具有相當(dāng)阻力.只有全通道、無阻礙的電磁流量計和超聲流量計此費(fèi)用基本為零.插入式流量計由于用于大管徑阻塞比小,其壓力損失亦可忽略.據(jù)測算,管徑為lOOmm的差壓式孔板流量計1年泵送能耗費(fèi)與流量計購置費(fèi)相當(dāng), 如果換用電磁流量計,其購置費(fèi)僅相當(dāng)于4年多差壓式孔板流量計的能耗費(fèi).可想而知,管徑越大,泵送能耗費(fèi)占總費(fèi)用的比例越高.一般認(rèn)為超過5000mm的流量計應(yīng)盡可能選用低壓損和無壓損的流量計.例如,供水工程通常采用低壓損的文丘里管等差壓式傳統(tǒng)流量計,而極少用孔板,現(xiàn)在則更新為電磁流量計和超聲流量計.4.檢測費(fèi)用 檢測費(fèi)用應(yīng)根據(jù)流量計的檢定周期決定.一般用于貿(mào)易結(jié)算的原油或成品油的檢測,常在現(xiàn)場設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)體積管對流量計進(jìn)行在線檢定.5.維護(hù)費(fèi)用和備用件費(fèi)用等 維護(hù)費(fèi)用為流量計投入使用后保持測量系統(tǒng)正常工作所需費(fèi)用,主要包括維護(hù)費(fèi)和備用件費(fèi).有運(yùn)動部件的流量計需進(jìn)行較多維護(hù)工作,如定期調(diào)換易磨損軸承、軸、轉(zhuǎn)輪、傳動齒輪等;沒有運(yùn)動部件的流量計也需進(jìn)行檢視,如最普通的用幾何測量法檢查差壓式流量計.備用件費(fèi)用會隨著流量計性能提高的程度而增加.選用流量計時應(yīng)考慮同時增加備用件的購置費(fèi)用,尤其是從國外進(jìn)口的流量計,有時常會因易損備件的購置問題而替換整臺流量計.電磁流量計的特點(diǎn) 電磁流量計的原理決定了其具備如下特點(diǎn):1.傳感器內(nèi)既沒有葉輪,也沒有旋渦發(fā)生體和探頭,因而也就從根本.上避免了回收水中的雜物、泥沙等對葉輪的纏、卡及對旋渦發(fā)生體和探頭的包圍等因素造成的計量不準(zhǔn)或計量停止的現(xiàn)象。2.測量不受被測液體的密度、粘度、溫度、壓力和導(dǎo)電率變化的影響,.所以特別適用于尾礦回收水這種泥沙濃度隨回收水t多少而變化的液體的測量。3.傳感器電極結(jié)構(gòu)多樣化,可根據(jù)不同的應(yīng)用條件選擇叮拆卸式、固定式和刮刀式電極,特別是刮刀式電極,可在不停被測介質(zhì)的情況下對電極進(jìn)行清理,應(yīng)用起來非常方便.4.安裝方便,可水平、垂直或傾斜任意角度安裝,對下游直管段要求較低,且襯里和電極有多種材料可供選擇,所以有耐腐蝕和耐磨等特點(diǎn)。5.儀表采用了:態(tài)方波勵磁技術(shù),先進(jìn)的小信號處理技術(shù)和軟件技術(shù),抗干擾性能強(qiáng),精度穩(wěn)定可靠。6.儀表不能測址氣體、油品、有機(jī)溶劑等不導(dǎo)電介質(zhì)。電磁流量計應(yīng)用與效果我們在安裝使用過程中,除了滿足常規(guī)的要求外,著重強(qiáng)調(diào)了如下幾點(diǎn):1.選擇的安裝地點(diǎn)保證了電磁流量計在計量時傳感器內(nèi)時刻注滿介質(zhì),且上游有5D,下游有2D以上的直管段,有足夠的安裝檢修空間;2.安裝流量計時做了面積約2m²的接地網(wǎng),.接地網(wǎng)離地面要有足夠的深度,并在掩埋接地網(wǎng)時撒了部分工業(yè)用NaCI以確保傳感器接地電阻小于102;3.由于安裝地點(diǎn)離電機(jī)和配電盤較近,為防止電磁干擾,我們把整個一體式流量計用鐵箱全部罩住進(jìn)行了屏蔽,并將屏蔽鐵箱單獨(dú)可靠接地(抄讀數(shù)字時打開鐵箱讀數(shù));4.在使用過程中,每半年清理一次傳感器電極,以防止上面的污垢影響信號的輸出。德國VSEEF4流量計原裝蒸汽流量測量從測量技術(shù)上分為兩類:一類為過熱蒸汽和高干度(干度x=0.9以上)的飽和蒸汽;另一類為低干度飽和蒸汽.前一類可以作為單相流體處理,而后一類則為兩相流。由于目前所有的流量計只適用于單相流體,因此,低干度飽和蒸汽尚需進(jìn)行深入研究?! 〕S玫牧髁坑嬘校?差壓式流量計。該流量計目 前仍是測量蒸汽流量的主要儀表,為適應(yīng)需要在技術(shù)上也有了新的發(fā)展.比如把節(jié)流裝置. 差壓變送器及三閥組組成一體式節(jié)流流量計,該流量計解決了差壓信號管路易出故障的缺點(diǎn).還有采用定值節(jié)流件,用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴代替標(biāo)準(zhǔn)孔板,因為噴嘴和孔板相比較,噴嘴的流出系數(shù)穩(wěn)定,不會因為邊緣銳角變鈍使流出系數(shù)發(fā)生變化,壓損也比孔板低,一般在同樣流量及值(孔板孔徑與管道直徑之比)時,壓損為孔板的 30%~50%?! u街流量計測量中溫,即 200℃以下應(yīng)用于蒸汽測量已趨于成熟,是目 前用于蒸汽測量的常規(guī)流量計.但是,應(yīng)注意低干度介質(zhì)將使其儀表系數(shù)偏離檢測值而增大測量誤差?! 【俟芰髁坑?分流旋翼式流量計一般在準(zhǔn)確度要求不太高的內(nèi)部管理分配上應(yīng)用,主要是因為使用方便,價格便宜.通常適用于中小流量蒸汽的測量?! ?yīng)變式新型靶式流量計,其結(jié)構(gòu)由測量管.靶板.力傳感器. 信號處理單元組成.力傳感器為應(yīng)變計式傳感器,信號處理顯示可以就地直讀顯示或輸出標(biāo)準(zhǔn)信號.力傳感器由筒式彈性體和力應(yīng)變片組成,可以是內(nèi)貼式和外貼式兩種.當(dāng)彈性體在力作用下發(fā)生形變時,它破壞了由力應(yīng)變片組成的電橋的平衡,產(chǎn)生與流量成平方關(guān)系的電信號.其工作原理是在恒定截面直管段中設(shè)置—個與流束方向相垂直的靶板,流體沿靶板周圍通過時,靶板受到推力的作用,推力的大小與流體的動能和靶板的面積成正比。在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),流過流量計的流量與靶板受到的力成正比.靶板所受的力由力傳感器檢出。 靶板受力經(jīng)力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成電流信號(4~20)mA或氣壓信號(20~100)kPa輸出,輸出信號與流量的關(guān)系可根據(jù)計算公式確定.這種應(yīng)變式新型靶式流量計在蒸汽測量中具有比較優(yōu)越的應(yīng)用前景,適用于中小流量蒸汽的測量。1.量程選擇.當(dāng)使用低量程的流量計時,儀表讀數(shù)偏差會增加,而使用滿量程時,若參數(shù)值波動較大,則會使測量值偏低。2.差壓計零位,靜壓漂移,隨環(huán)境改變示值超差。3.差壓計讀數(shù)誤差的影響因素有:(1)雙波紋管差壓計安裝時其傾斜度超標(biāo)或安裝不牢靠。(2)存在靜壓零位誤差。(3)波紋管受腐蝕或泄漏。(4)四連桿機(jī)構(gòu)摩擦過大。(5)記錄筆在卡片上壓得過緊,墨水管緊使筆尖不能正常工作。(6)差壓計存在不規(guī)則的校驗特性,且為不可修正,或可能存在校準(zhǔn)誤差。(7)記錄曲線為人為手動補(bǔ)描。(8)記錄卡片不規(guī)范,存在偏心引起流量計誤差。(9)時鐘走時不準(zhǔn)。德國VSEEF4流量計原裝1.一次測量元件引起的誤差 孔板流量計中的節(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??装迤解g后流出系數(shù)增大,產(chǎn)生測量誤差。流出系數(shù)對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)尺寸對流體流動狀態(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?! τ诳装迦肟谶吘壞p的問題,我們可以選用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴,由于噴嘴入口是一個光滑的曲面,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?! τ跍y量管的問題,在管道安裝時就盡量選用光滑度高,質(zhì)量好的管道,必要時請專業(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.測量信號的傳遞失真 測量信號傳遞是孔板前后的差壓信號經(jīng)導(dǎo)壓管傳遞到差壓變送器,由于結(jié)構(gòu)的不同,孔板流量計不同于渦街流量計那樣直接裝在管道上,它需要進(jìn)行信號傳遞。對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。對于信號傳遞部件來講,應(yīng)保證傳遞信號不失真。實(shí)際使用中的大部分故障,往往是信號傳遞失真引起的。差壓信號產(chǎn)生的傳遞失真比作為補(bǔ)償用的溫度和壓力信號失真影響更大,必須引起注意。冷凝器在信號傳遞中處于關(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?! 庀鄬?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,會對差壓信號產(chǎn)生附加誤差。一次根部閥門盡量選用閘閥,保證壓力信號傳遞通暢無阻,減少測量誤差?! y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,不然會因?qū)汗苤械囊后w的密度不同而產(chǎn)生附加差壓誤差?! ∽鳛閴毫ρa(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)量流量時要根據(jù)蒸汽的密度進(jìn)行計算,因蒸汽的密度計算不準(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,得出的蒸汽流量會和實(shí)際流量有誤差。選用渦街流量計時,最好選用能進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償?shù)男吞枺⑶野惭b測溫和測壓元件取得溫度和壓力數(shù)值??装迨搅髁坑嫓y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。對于孔板流量計,取得差壓信號的同時,還需測得溫度和壓力信號,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)計狀態(tài)時,其流出系數(shù)C和可膨脹系數(shù)ε就會發(fā)生變化,就不能視為常數(shù)。測量小流量時,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,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,管道中的流體處于二相流狀態(tài)。情況嚴(yán)重時,流體分層流動,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,孔板流量計測量也比較準(zhǔn)確。1、復(fù)核電磁流量計轉(zhuǎn)換器設(shè)定值和檢查零點(diǎn)、滿度值 檢合流程圖第1項。首先檢查相配套傳感器和轉(zhuǎn)換器的編號是否對號。當(dāng)代大部分電磁流量計在制造廠實(shí)流校準(zhǔn)后在傳感器*(或/和隨表附《使用說明書》,標(biāo)明校準(zhǔn)的儀表常數(shù),并在所配套的轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)定好。因此新安裝內(nèi)儀表調(diào)試前首先要復(fù)核儀表常數(shù),或者傳感器編號和轉(zhuǎn)換器編號是否配對。因為這類失配的事件經(jīng)常發(fā)生,還需復(fù)核口徑、量程和計量單位等設(shè)定值。用模擬信號器)通常要按所用電磁流量計型號向制造廠訂購)檢查轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)和量程。2、查管道充液狀況和含有氣泡 檢任流程圖第2項。本類故障主要是管網(wǎng)工程設(shè)計不良或相關(guān)設(shè)備不完善所引起的,可參閱第9頁第四節(jié)中"2、管道未充滿液體或液體小有含有氣泡"一節(jié)。
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