德国VSEAHM02流量计总代理同时我们还经营：电磁流量计中通常采用两类基本的励磁波形，一种是方波，另一种是正弦波。在正弦波励磁模式下，可以有效的降低流体介质对电极的极化作用，能直接波。在正弦波励磁模式下，可以有效的降低流体介质对电极的极化作用，能直接测量管道产生巨大的涡流损耗和磁滞损耗，同时也给测量带来由电磁感应引起的同相和正交干扰。在方波励磁模式下，由于电极会出现极化现象，导致采集的感应电压信号不够准确。方波励磁模式中，在测量非导电液体时，相对较高的励磁频率，比如10Hz到200Hz，可以用来获得好的动态特性或者获得合理的信噪比，但是这种励磁方式有一个严重的问题，其变压器效应会引起流量计的零点漂移并影响测量精度。　　为了避免以上极化现象和变压器效应，减少干扰，本文研究中采用了一种三值方波励磁方式，如图4-5所示，线圈的励磁信号有正、零和负三种值。　　本文采用固态继电器和直流电源的方式产生三值方波励磁电压，其结构如图4-6所示。　　在该电磁流量计励磁方案中，使用LabJackU12控制输出三值方波的模拟量电压信号，通过4个固态继电器组成的开关系统，直接作用到励磁线圈上。1.Modbus通讯协议概述   Modbus协议是应用于金属管浮子流量计电子控制器上的一种通用协议。通过此协议，控制器相互之间控制器经由网络(例如以太网)和其他设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控,减少了人力成本，提高了生产效率。  Modbus协议采用主从工作方式，允许一台主机和多台从机通信,每台从机地址由用户设定，地址范围为1~255。通信采用命令,应答方式，每一-种命:令帧都对应一-个应答帧。命令帧由主机发出，所有从机都将收到报文,但只有被寻址的从机才会响应命令,返回相应的应答帧。如果命令帧中寻址地址为0,则视为全局广播,所有从机把它当一条命令执行,不返回应答帧。 2.Modbus网络通讯传输模式   Modbus网络通讯可以设置为两种传输模式:ASCII模式或RTU(RenoteTeminalUnit)模式。笔者介绍的流量计采用的是RTU模式。RTU模式主要优点是:在同样的波特率下可比ASCII方式传送更多的数据。 RTU模式中字节的格式如下: 编码系统:8位二进制，十六进制0-9,A-F。 数据位:1个起始位;8个数据位;奇/偶校验时1个停止位,无奇偶校验时2个停止位。 错误校验区:循环冗余校验(CRC)。 开始和终止都需要至少35个字符时间的停顿间隔。 3.Modbus功能码   Modbus定义的功能代码范围为1~127,不同功能的设备往往只使用其中的一部分。在主机要求传输中,功能代码告诉从机要执行一一个什么动作。在从机响应传输中，如果从机发送的功能代码与主机发送的功能代码相同,则表明从机已执行所要求的功能;如果不同则表明从机没有执行所要求的功能，返回了一个错误信息。   金属管浮子流量计设计在通讯过程中用03H(读取内部寄存内容和10H（刷新多个寄存器内容）两个功能。智能电磁流量计离不开良好的显示界面。我们采用128*64的图形点阵液晶显示模块来显示累积流量、瞬时流量等数据信息。液晶显示模块(LCM)，是将液晶显示器件、驱动及控制电路、以及温度补偿、驱动电源、背光等辅助电路组合在一起的一种相对独立的显示器件和设备。通常液晶显示器件本身引线众多，而且要将这些引线与驱动、控制等电路连接才能用于显示信息，因此生产厂家在制造液晶显示器件的同时，也将与之对应的驱动、控制等电路做成PCB板，然后用压框和导带或导电橡胶将液晶显示器件固定在PCB板上，从而组合形成液晶显示模块。图3.10是我们采用的MSC．G12864DYSY-1W型液晶模块的外部尺寸图。　　图3.11MSC．G12864DYSY-1W型液晶模块的结构图，由图中可以看出电磁流量计液晶模块集成了两个KS0108B显示驱动控制器和一个KS0107B显示驱动器，两个KS0108B分别控制左右两个半屏(64x64)像素点的显示，KS0107B作为64行的行驱动控制。德国VSEAHM02流量计总代理流量计选型时应考虑很多因素,如仪表性能流体特性、安装要求环境条件以及价格因素等。其中对计量对象即燃气的确切了解非常重要,这往往需要选型设计人员和计量管理人员进行深入细致的调查。(1)流量计性能方面:精确度.重复性.线性度、范围度、压力损失、上下限流量、信号传输特性.响应时间等;(2)流体特性方面:流体压力、温度、密度、粘度、润滑性.化学性质磨蚀、腐蚀、结垢、脏污、气体压缩系数、等熵指数比热容声速、混相流、脉动流等;(3)安装条件方面:管道布置方向、流动方向、流量计上下游直管段长度、管径、维护空间、管道振动、接地、电源辅助设备(过滤、排污)等;(4)环境条件方面:环境温度、湿度、安全性、电磁干扰、防爆等;(5)经济因素方面:购置费、安装费、维修费、校验费.运行费(能耗)、使用期限、备品备件等。超声波液位计基本要求　　超声波液位计换能器发射脉冲超声波时，都有一定的发射开角。从换能器下沿到被测介质表面之间，由发射是超声波波束所辐射的区域内，尽可能有障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。如果有障碍物干扰情况下，安装时需要进行"虚假回波存储"。另外须注意超声波波束不得与加料料流相交。　　安装仪表时还要注意：最高料位不得进入测量盲区；仪表距罐壁必须保持一定的距离；仪表的安装尽可能使换能器的发射方向与液面垂直。安装在防爆区域内的仪表必须遵守国家防爆危险区的安装规定。本安型的外壳采用铝壳。本安型仪表可安装在有防爆要求的场合，仪表必须接地。测量的基准是探头的下边沿。1、盲区 2、空仓（最大测量距离） 3、 最大量程 4、测量范围注：使用超声波物位计时，务必保证最高料位不能进入测量盲区。安装位置　　在安装超声波物位计的时候，注意仪表和容器壁至少保持200mm的距离。1、基准面2、容器中央或对称轴　　对于锥形容器，且为平面罐顶，仪表的最佳安装位置是容器顶部中央，这样可以保证测量到容器底部。常见安装位置的正误1、错误：换能器应与被测介质表面垂直。2、错误：仪表被安装在拱形或圆形罐顶，会造成多次反射回波，在安装时应尽可能避免安装在容器中央。3、正确1、错误：不要将仪表安装于入料料流的上方，以保证测量的是介质表面而不是入料料流。2、正确 注意：室外安装时应采取遮阳、防雨措施。搅拌　　当罐中有搅拌时，超声波液位计安装尽量远离搅拌器。安装后要在搅拌状态下进行"虚假回波存储"，以消除搅拌叶片所产生的虚假回波影响。若由于搅拌产生泡沫或翻起波浪，则应使用导波管安装方式。泡沫　　由于入料、搅拌或容器内其他过程处理，会在某些液体介质表面形成泡沫，衰减发射信号。如果泡沫造成测量误差，应将传感器安装在导波管内，或使用雷达液位计。导波雷达液位计的测量不受泡沫的影响，是这种应用的最佳选择。气流　　如果容器内有很强的气流，例如：室外安装，而且风很大，或容器内有空气涡流，您应该将传感器安装在导波管内，或使用雷达液位计或导波雷达液位计。1、电磁流量计传感器外壳未接地出现的误差。一般情况下，传感器都是在金属管道上进行安装，并且金属管道都是在地下，很多人因此认为对于仪表的外壳就不需要再做接地处理了。但是，这么操作却是忽略了两个重要问题:一方面是金属管道都做了防腐蚀处理，金属管道与地不能大面积接触;二是传感器一般都由胶皮垫连接着法兰而与金属管道分隔开，所以造成了传感器的接地电阻大大增加，影响了流量计的测量结果，进而形成了误差。另外，由于电动势检测一般均为几毫伏左右，这也容易造成杂散电流对检测结果的影响。 2、干扰环境下的输出信号误差分析。对于一般的电磁流量计来说，传感器即电极与转换器之间的连接电缆应做到尽可能短。因为传送信号的电缆过长，电缆本身的分布电容造成的负载效应就会引起较大的测量误差，同时也对信号受到干扰的几率大大增加。在测量时，还要注意到走线方面，务必做到信号线与电源线分开走线，这样就能防止产生“寄生电容”的干扰。目前很多场合已经用上了数字输出仪表，以求获得最为准确的测量数据。 3、强电、强磁环境下的误差分析。流量计工作环境方面，要注意尽可能地与强电、强磁等设备的距离远一些。由于电磁流量计在接地后，其周边的附近如果也有一些其他的强电、强磁等设备也在接地，会造成流量计产生接地压降，使电磁流量计接地电位变化，进而对测量结果形成误差。另外，流量计如果是在非常强的磁场下工作，比如变压器等强电磁设备附近使用，周边磁场环境的强度超过电磁流量计电磁兼容的幅度时，会对测量结果的准确性造成很大的影响。德国VSEAHM02流量计总代理1、测量管、法兰、浮子的材料选择   针对酒精、乙醛流量测量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作测量管、法兰、浮子;针对粗醋酸、冰醋酸的流量测量,由于其腐蚀性强,则测量管内部接触被测介质的所有部位和浮子均要衬聚四氟乙烯材料,测量管、法兰采用1Cr18NigTi材料。 2.金属管浮子流量计和口径的计算与选择(针对液体流量测量) (1)当工艺专业提出液体体积流量Qva,我们用下式计算系数FV: 其中:ρs是所选择浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被测量介质的密度(g/cm3)。(2)根据以上计算得到的系数FV,我们可以得到对于液体用水标校时的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根据生产厂家提供的流量表可选择出QV(水)所对应的金属管浮子流量计的口径、浮子号。 (4)按此浮子号的量程值除以系数FV得出介质的流量范围QN,刻度可在0.9QN至1.1QN选择。 (5)举例说明。原始技术数据见表1,计算结果及选择见表2。 3.现场显示及远传的选择   现场显示选用M7,指示实际状态下流体的瞬时流量值/小时。   远传型式可选用Es-电远传输出4～20mA,亦可选用EX-本安防爆远传输出4～20mA。 4.显示仪表选择   选择流量积算仪,它具有瞬时流量显示和比例累积流量积算功能。涡街流量计利用伴随漩涡分离的物理效应,可以采用热敏、力敏元件或通过光、声调制方法等来检测漩涡分离频率.至今用于检测分离频率的方法和采用的元件是多种多样的,归纳起来有以下几种典型方法：(1)热敏元件检测方法漩涡分离产生的交变环流所引起的整体表面速度脉动或者交变横向流的频率,用加热的金属丝、热敏电阻器等进行检测.(2)力敏元件检测方法漩涡分离造成的交变差压、交变升力或者交变升力引起的机械振动,用差动电容、电阻应变片、压电晶体、压电陶瓷等检测.(3)电磁传感器检测方法漩涡的分离所引起的膜片或者梭球等的往复振动的频率,用电磁传感器检测.(4)声、光信号调制检测方法利用声束光束通过涡街时受到漩涡的调制,由接收声强光强或相位的脉动频率得到漩涡分离频率.　　由于涡街流量计是利用流体自身的规则振荡来计量流量的,因而对流体的速度分向及流动噪声,比较敏感,因此在应用过程中对管道安装状况要求较高.对L游不同形式的阻力件必须配置足够长的满足不同要求的直管段,以保证仪：菱的测量精度.表l给出了不同形式阻力件祸街流量计上游最短直管段.　　在实际应用过程中,由于场地限制,有时不能提供足够长的直管段,为保证涡街流量计的准确测量,缩短直管段长度,可在上游阻力件和仪表之间装设整流器,使得不利于测量的流动状态进行整理、疏导消除流场的畸变和附加漩．在应用中要求涡街流量计与管道法兰连接使用的密封垫圈,不能突出管道内,以免造成测量误差.压电晶体的灵敏度高、体积小、线性范围大、结构简单、可靠性好、寿命长.因此,我们研究的智能涡街流量计系统采用力敏元件(压电晶体)来检测漩涡的频率.由金属管浮子流量计的工作原理我们知道：流体的流量与浮子在锥管中的高度有关，因此要实现对流量的测量，实际上取决于对浮子位置的测量。　　本设计中采用美国公司生产的非接触式角位移磁阻传感器HMC1501代替传统的接触式角度传感器，HMC1501可以测量从磁铁发出的磁场的方向角。　　设计中将一条形磁铁置于磁阻传感器上方，令磁阻传感器与锥管间距离为L，传感器距锥管底部高度为H，如图2.3所示。　　当浮子位于高度H处时，小磁铁的转角为0。当流量变化时，浮子上下移动，其内嵌磁钢也随之上下移动，此时，置于磁阻传感器正上方的条形磁铁受到磁场作用发生转动，如图2.4，转动的角度即与浮子位置有关。　　由上图可见当磁铁转过角度为θ时，金属管浮子流量计浮子在锥管中的位置h=H+Ltgθ，则根据式1.9可得：涡街流量计至少保证流量计前15倍管径，流量计后5倍管径。如流量计前有弯头，缩进，扩大等干扰源，则需保证流量计前30–40倍的管径，流量计后6倍管径。流量计应安装于调节阀，压力或温度传感器的上游。　　涡街流量计主要用于哪些介质流量测量：如气体、液体、蒸气等多种介质。利用在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡，旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。常见问题主要有指示长期不准;始终无指示;指示大范围波动，无法读数;指示不回零;小流量时无指示;大流量时指示还可以，小流量时指示不准;流量变化时指示变化跟不上;仪表K系数无法确定，多处资料均不一致。总结引起这些问题的主要原因，主要涉及到以下方面选型方面的问题。　　涡街流量计技术指标的提高是行业发展的追求，如测量范围，电阻从超导到1014Ω，温度从接近绝对零度到1010℃。如测量准确度，时间测量从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒。追求高稳定性和高可靠性随着仪器仪表和测控系统应用领域的不断扩大，可靠性技术在航天航空、电力、冶金、石油化工等大型工程和工业生产中起到维护正常工作的重要作用。　　保障现场仪器仪表的测控系统正常工作的涡街流量计也要求高稳定性和高可靠性。因为新材料的出现和各种加工技术的发展，现代的可靠性按平均无故障时间与10年前相比提高了3倍。　　涡街流量计热敏检测元件灵敏度高，适用于温度(<350℃)和较低密度的气体测量，但因热敏电阻用玻璃封装，较脆弱，敞易受流体中的污物、有害物质及颗粒物的影响，所以被测介质还应足清洁的液体或气体。