德国VSEAP0.2流量计生产同时我们还经营：流量计准确度影响的实验分析 1实验要求   实验用钟罩式气体流量计标定装置标定DN50G65气体涡轮流量计,其准确度等级为1.5级;最小流量为Qmls:10m'/h,最大流量为Qmax:100m³/h;流量计量程比为1;10;上游直管段要求:5D=50X5=250mm=25cm,'下游直管段要求:3D=50X3=150mm=15cm. 2实验思路   实验以在流量计前端安装一对大小头作为扰流件,在扰流件和流量计之间安装不同长度的直管段。经过一定时间段的运行,确认标准裝置与流量计的流量偏差以及疣量计的重复性,以此分析扰流件对流量计准确度的影响。 3实脸分析 3.1在流量计.上游安装40cm直管段,下游安装19cm直管段实验   流量计上游直管段长度大于5D(25cm),下游直管段长度大于3D(15cm),实验安装图如图1所示，示意图如图2所示。 实验数据如表3所示。   从表3可以看出,扰流件安装在距流量计上游端较远时,其运行数据的流量偏差与重复性符合流量计的国家标准。 3.2在流量计上游安装29.1cm直管段,下游安装19cm直管段实验   流量计上游直管段长度较大于5D(25cm),下游直管段长度大于3D(15cm),实验安装示意图如图3所示.   实验数据如表4所示。从表4可以看出,扰流件安装在距流t计上游端接近5D处时,其运行数据的流量偏差(qmin≤q≤qt部分)>3%,不满足国家标准的要求,但其重复性符合流量计的国家标准。 3.3在流量计上游安装19cm直管段,下游安装40cm直管段实验   流量计上游直管段长度小于5D(25cm),下游直管段长度大于3D(15cm),实验安装示意图如图4所示   从表5可以看出,找流件安装在流量计上游端小于5D处时,其运行数据的流量偏差(qai≤q≤qt部分)>3%,不满足国家标准的要求,但其重复性符合流量计的国家标准。1.流量测量　　现阶段，涡轮流量计对脉动流的直接测量还存在很大困难，但可通过误差方程分析、实验室试验和专业的脉动流量误差检测设备检测分析某一特定脉动流的测量误差。前两种方法基于脉动流的振幅和频率的可测量性，振幅和频率的测量可通过激光多普勒技术、热线风速仪法等。专业的脉动流量误差检测设备已有设备制造厂家在生产。1.1误差方程分析　　通过对机翼理论的研究，可列出涉及惯量、夹角、叶轮半径、角速度等参数的误差运动方程，通过编程可求得针对某一特定涡轮流量计的不同振幅和频率脉动流的测量误差。依据动量守恒定律，可列出包含流速、切线速度等参数的非线性微分方程，通过计算和分析可理论推导测量误差。1.2实验室试验　　现场实测脉动流的特性，采用已知标准体积压缩空气，在实验室模拟脉动流，将测量值与标准体积进行对比，分析测量误差。1.3误差检测设备检测　　上海某公司生产的一种燃气脉动流误差检测设备，可较精确地测得脉动误差值，但暂未在山西省广泛应用。在绝大多数燃气公司的实际运行管理过程中，脉动流的特性参数无法在日常运行监测数据中获取，因此，主要定性地说明脉动流对涡轮流量计计量偏差的影响。2.测量误差　　已有很多学者针对脉动流对计量的影响进行了研究。分析结果可知，由于叶轮受流体加速影响小，受流体减速影响大，计量始终存在正供销差。此外，正供销差取决于脉动流的振幅和频率，整体来说，如果脉动流频率大于叶轮角频率时正供销差值较大，脉动振幅增大时正供销差值也随之增大。3.脉动流对计量结果影响　　A分输站涡轮流量计距离上游最近的压缩站（往复式压缩机增压）不到7km，且该分输站工艺布置紧凑。据实地测量，流量计上游直管段长度约为6Dn（Dn为涡轮流量计口径，mm），下游直管段长度约为4Dn。此外，7km管道沿线地势高低不平，加之煤层气气质水含量较大，导致在低洼处极易形成积液，积液也会造成脉动流。　　2020年8—10月期间，下游公司发现正供销差持续增大时，对A分输站和B分输站的涡轮流量计进行了标定，但标定结果均为合格。随后下游公司在2020年11月5—7日对A至B分输站段管线进行了清管作业，共清出污水杂质约23t，清管完成后正供销差明显减小。清管前后实际供销差数据如表6所示。　　除此之外，通过日常对气体涡轮流量计的运行监测，供气瞬时流量每次显示数据都在变化，且在一定时间内在1个值上下频繁波动（波动幅度约为依20%）。综合上述情况，该输气管道存在脉动流的可能性很大。脉动流会造成正供销差影响，对下游接气单位不利，因此有必要对脉动流的影响进行修正。1.制定气体流量计定期清理表内液体的制度　　为保障旋进旋涡流量计计量的准确性,降低故障概率,在实际的运行与使用过程中,要进行计定期进行流量计各个部件的清理,尤其是要清理气体流量计内的无关液体,相关部门需结合其具体的使用情况,确定最佳的清理周期,应用恰当的清理方法,保障清理的效果.2.及时更换气体流量计漩涡发生体　　漩涡发生体如果在使用的过程中出现了损坏现象,同样会影响计量精度.因此,这就要求在日常的维护过程中,需要定期进行气体流量计漩涡发生体的定期更换.通常情况下,漩涡发生体的损坏主要是由于气中含有细小泥沙等杂物,这些杂物会在流量计的运行过程中对螺旋体产生一定的冲击,进而导致传感器出现故障,这种情况下,就需要保障气中不存在任何无关的杂物,及时清理流量计螺旋体,避免其他杂质、硬物造成的冲击与损坏.3.现场进行压力系数调节　　对每台旋进旋涡流量计而言,在出厂的过程中,都存在固定压力与温度系数,如果在实际的计量过程中,额定压力高于介质压力时,流量计的计量结果会与实际存在较大的偏差,甚至无法正常显示.因此,在实际的计量工作中,需结合介质压力等参数,可以进行压力系数的调节与控制.4.加强计量器的管理　　机械干扰是旋进旋涡流量计最常见的故障,在实际的使用过程中,为了避免这些故障的出现,相关人员需要加强对流量计的管理,在安装的过程中,要严格遵守相应的安装规范,保障流量计前后良好的固定性,在操作的过程中,避免出现各种不当的操作行为.1.一次测量元件引起的误差　　孔板流量计中的节流元件是尖锐的直角边缘，流体在节流元件的入口收缩，根据伯努力方程，流速增加，压力减小，孔板的测量原理就是根据孔板入口和出口的压差进行测量的。孔板平钝后流出系数增大，产生测量误差。流出系数对蒸汽流量测量的影响是普遍存在的。  测量管也是节流装置的组成部分，其结构尺寸对流体流动状态有重要的影响，测量管除满足前10D后5D的要求外，还对内表面的光滑度有要求。粗糙管的流速分布与光滑管是有区别的，流出系数也不相同，管道结垢、腐蚀，流出系数发生变化，产生测量误差。　　对于孔板入口边缘磨损的问题，我们可以选用标准喷嘴，由于喷嘴入口是一个光滑的曲面，它的抗磨损，抗积污，抗变形程度远好于孔板，流出系数稳定性也比孔板好，压力损失也比孔板小得多，而且它的检定周期为4年，大大减少了维护费用。　　对于测量管的问题，在管道安装时就尽量选用光滑度高，质量好的管道，必要时请专业厂家定制测量管道、连接法兰，冷凝器等，补偿用的温度和压力测量点也可以统一开工获取。虽说一次性投资高些，但由于投入使用后没有特别原因，一般不进行更换，还是使用周期越长越好，这样综.合经济效益还是高些。2.测量信号的传递失真　　测量信号传递是孔板前后的差压信号经导压管传递到差压变送器，由于结构的不同，孔板流量计不同于涡街流量计那样直接装在管道上，它需要进行信号传递。对于蒸汽流量测量而言，传递部分可由阀门，导压管，冷凝器等部件组成。对于信号传递部件来讲，应保证传递信号不失真。实际使用中的大部分故障，往往是信号传递失真引起的。差压信号产生的传递失真比作为补偿用的温度和压力信号失真影响更大，必须引起注意。冷凝器在信号传递中处于关键位置，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，既要保证冷凝器中蒸汽很好地冷凝，又要使冷凝液回流畅通无阻。　　气相导压管的一次根部阀门应保证蒸汽气相进入冷凝器，冷凝器里面多余的冷凝液回流到蒸汽管道，否则两只冷凝器液面不能保持相平，会对差压信号产生附加误差。一次根部阀门尽量选用闸阀，保证压力信号传递通畅无阻，减少测量误差。　　测量用的导压管要加保温伴热，否则冬季不能正常工作。不管采用电伴热还是蒸汽伴热，一定要保证两只导压管受热均等，不然会因导压管中的液体的密度不同而产生附加差压误差。　　作为压力补偿用的变送器一般和压力取压口不在同一高度上，如果变送器比取压口低，所测出的压力为管道中蒸汽的压力加上导压管中冷凝液产生的压力，可在变送器中进行正迁移将这部分压力迁移掉。使变送器测出的压力为管道中实际蒸汽压力。3.蒸汽密度问题产生的误差　　测量蒸汽质量流量时要根据蒸汽的密度进行计算，因蒸汽的密度计算不准确产生测量误差。蒸汽流量测量仪表中涡街流量计是用工艺车间提供的蒸汽密度值为参考值，不是实际的密度值，得出的蒸汽流量会和实际流量有误差。选用涡街流量计时，最好选用能进行温度和压力补偿的型号，并且安装测温和测压元件取得温度和压力数值。孔板式流量计测出的流量由DCS系统显示，没有进行温度压力补偿。为了提高测量的准确度，必须进行温度压力补偿。对于孔板流量计，取得差压信号的同时，还需测得温度和压力信号，通过DCS中的专用软件进行温度和压力补偿。4.相关系数的影响　　流出系数C和可膨胀系数ε在一定范围内可看作常数，但是，当蒸汽的状况偏离设计状态时，其流出系数C和可膨胀系数ε就会发生变化，就不能视为常数。测量小流量时，随着雷诺数变小，流出系数C将产生较大的变化。测量高压时，则必须考虑气体的可膨胀系数ε的影响，如果我们只补偿密度变化的影响，即使实现了对密度的完全补偿，其它各参数变化累加后的最大误差仍达6%左右，其中，可膨胀系数ε引入的误差最大。所以，要想提高仪表的测量精度，除补偿密度外还应考虑整个补偿方程中其它参数变化的补偿问题。DCS中的蒸汽测量模块中，不仅有密度补偿方式,还有流出系数C和可膨胀系数ε的修正办法，只要我们选用合适的流量测量模块，就能提高蒸汽流量的测量准确度。　　一般认为，蒸汽干度X较高(X≥95%)时流体可视为单相流体。温度压力补偿可按通常方法进行。但出现-定误差。干度越低密度越大。在蒸汽干度较低(X<95%)时，管道中的流体处于二相流状态。情况严重时，流体分层流动，产生误差更大。目前还没有在线的干度测量仪表测量蒸汽的干度，最好的办法就是加强蒸汽传输管道的保温，提高蒸汽的过热度，使蒸汽的干度较高，孔板流量计测量也比较准确。德国VSEAP0.2流量计生产金属转子流量计适用于小流量、低雷诺数的介质流量测量，具备现场指示或电远传功能，远传输出为标准的4～20mA信号。可以配置限位开关，控制报警。该仪表具有结构合理，使用维护方便，压力损失小。　　转子流量计是一种采用改变流量面积原理的流量计。当管道内流体在流动中遇到流体时，流体在堵塞前后会形成压差，压差的大小与堵塞流体时的流动面积和流速有关，利用这种压差促使活动块体材料随流量变化，改变流动面积，使堵塞前后的压差保持不变，当堵塞材料的位置与流量有关时，由此可以获取到流速，然后得到流量值。金属转子流量计的优点：1、全金属结构设计，坚固可靠，耐高温、高压、耐腐蚀、使用寿命长。2、行程短，总高250毫米，安装方便，维修小。　3、机械指针表示瞬时流动，液晶显示瞬时、累积流动，还可输出脉冲、输出报警。4、金属转子流量计可用于测量小直径、低流量。　5、具有数据恢复、数据备份、功耗保护和误差自诊断等功能。6、可使用易燃和易爆的危险情况。7、垂直、水平、上下、自下而上、侧出及其他安装形式、法兰或螺纹连接。8、有多种形式，有现场型、长距离型、夹套型、防爆型、防腐型等，适用于不同场合。　　金属转子流量计有就地显示型和智能远传型，带有指针显示瞬间/累积流量液晶显示，上、下限报警输出，累积脉冲输出，批次控制，标准的二线制4-20mA电流输出等多种形式，为用户使用提供了非常广阔的选择空间.1、精确度　　一般说来，选用涡轮流量计主要是看中其高精确度。目前涡轮流量计的精确度大致为液体：国际市场为±0.15％R，±0.2％R,±0.5％R和±1％R，国内定型产品为±0.5％R和±1％R；气体：国际市场为±0.5％R和±1％R，国内为±1％R和±1.5％R，以上精确度指范围度为6：1或10：1。精确度除与本身产品质量有关外，还与使用条件密切相关。　　若缩小范围度可提高精确度；特别是作为标准表法流量标准装置的标准流量计，若定点使用，精确度可大为提高。　　流量计精确度愈高，对现场使用条件的变化就越敏感，要想保持其高精度，需要对仪表系数特别的处理。一种处理方法就是所谓仪表系数浮动处理法。即由现场以下条件实时进行处理：a）粘度受温度的影响；b）密度受压力、温度的影响；c）传感器信号冗余（一台传感器输出二个信号，监视其比值；d）系数的长期稳定性（采取控制图确定）等。　　对于贸易储运交接计量，常配备在线校验装置，以便定期进行校验。　　生产厂使用说明书列举的仪表精确度为基本误差，现场应估算附加误差，现场误差应为两者的合成。2、流量范围的选择　　涡轮流量计的流量范围的选择对其精确度及使用期限有较大的影响。一般在工作时最大流量相应的转速不宜过高。使用状况分连续工作和间歇工作两种，连续工作是指每天工作时间超过8小时，间歇工作是每天工作时间少于8小时。对于连续工作最大流量应选在仪表上限流量的较低处，而间歇工作可选在较高处。一般连续工作是将实际最大流量乘以1.4作为流量范围的上限流量，而间歇工作则乘以1.3。　　如果仪表口径与工艺管道通径不一致时，则应以异径管和等径直管改装管道。　　对于流速偏低的工艺管道，最小流量成为选择仪表口径首先要考虑的问题，通常以实际最小流量乘以0.8作为流量范围的下限流量，使其留有一定的裕量。若配有分段线性化功能的显示仪，在传感器流量下限值不能满足实际最小流量时，应要求生产厂在实际最小流量及其附近进行流量校验，将测得的仪表系数输入显示仪，这样就能既降低仪表的流量下限值，还能保持测量的精确度。3、精确度等级　　对于仪表精确度等级的要求要慎重，应该从经济角度来考虑，例如大口径输油（输气）管线的贸易结算仪表，经济上关系重大，在仪表上多投入是合算的。至于输送量不大或作为过程控制用只需中等精度水平即可，切忌盲目追求高精度。本安型防爆传感器适配安全栅型号及制造厂，核查防爆等级及批准文号等。若要显示质量流量（或标准状态下体积流量）要选配压力、温度传感器或密度仪表。涡轮流量计显示仪现已由以微处理器为基础可与上位计算机进行通信的流量计计算机所包括，该仪表在仪表功能及使用范围等都远超过老式涡轮流量显示仪。目前作为贸易计量的各类型流量计都趋向于配有直读式显示装置。不但有总量计量的显示，还可附加补偿器（一台功能齐全的流量计算机）输出远传信号。4、对流体的要求　　对流体的要求为洁净（或基本洁净）、单相或低粘度的，常用流体举例如下：一般流体，包括水、空气、氧气、高压氢气、牛奶、咖啡等；石油化工类：汽油、轻油、喷气燃料、轻柴油、石脑油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化气、二氧化碳及天然气；化学溶液类：氨水、甲醇、盐水等；有机液体：酒精、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等；无机液：甲醛、酢酸、苛性钠、二硫化碳等。对于腐蚀性介质，使用材质选择要注意，含杂质多及磨蚀性介质不推荐使用。5、对液体粘度的要求　　液体涡轮流量计为粘度敏感的流量计，当液体粘度增大时，仪表系数的线性区变窄，下限流量增大，当粘度增加到一定数值时，甚至无线性区域。螺旋叶片的情况比直叶片要好的多。　　对于液体,通常用水校验传感器,当精度为0.5级时,可在5×10-6mm2/s以下的液体而不必考虑粘度的影响。当流体粘度高于5×10-6mm2/s时，可用相当粘度的液体校验而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施来补偿粘度的影响。如缩小使用范围度，提高流量下线值或仪表系数乘以雷诺数修正系数等。　　粘度对仪表系数的影响与传感器结构类型及参数口径大小等有关。有几种粘度对仪表系数影响的表示方法：仪表系数与雷诺数的关系，在几种粘度下，仪表系数与输出频率的关系和仪表系数与输出频率除以运动年度的比值的关系等等。这些资料有的生产厂准备有，但并非所有的生产厂都有这些资料。6、对气体密度的要求　　气体涡轮流量计主要考虑流体密度对仪表系数的影响，密度的影响主要在低流量区域，如图14所示。密度的增大（即压力增大）使特性曲线直线部分向下限流量区域拓展，传感器的范围度扩大，线性度改善。若气体涡轮流量计在常压的空气中校验使用时被测介质工作压力不一样，其下限流量由下式计算qvmin,qvamin-分别为压力p和压力pa（101.325kPa）下被测介质和空气的体积流量下限值，m3/h;p,pa-分别为工作压力（绝压）和大气压（101.325kPa）,kPa;d-被测介质的相对密度,无量纲。7、体积流量换算到质量流量　　涡轮流量计测量的是实际体积流量，无论物料平衡或能源计量，介须测量介质流量（即标准状态下的体积流量），这是应由下式进行换算　式中 qv，qvn－分别为工作状态和标准状态下的体积流量，m3/h；p，T，Z－分别为工作状态下绝对压力（Pa），热力学温度（K）和气体压缩系数；pn，Tn，Zn－分别为标准状态下绝对压力（Pa），热力学温度（K）和气体压缩系数；8、不宜选用涡轮流量计的场所含杂质多的流体，如循环冷却水、河水、排污水、燃油等；流量急剧变化的场所，如锅炉供水系统、有空气锤的供气系统等；测量液体时，管道压力不高而流量又较大，仪表下游侧压力可能接近饱和蒸汽压，有产生气穴的危险，如液氨从高位槽靠位能自由流出，在排放口处就不宜安装；电焊机、电动机、有触点的继电器等的附近，存在严重电磁干扰的场所；上下游直管段长度严重不足，如轮船的机舱内；锅炉自动供水系统如频繁地起泵和停泵，对叶轮造成冲击，使传感器很快损坏；有腐蚀性或磨蚀性介质选型时应慎重，宜与制造厂联系咨询。9、经济性　　选用涡轮流量计用于高精确度场合，其经济因素应多方面考虑。仪表的购置费只是费用的一部分，还应考虑以下几方面的开支：安装用辅助设备费（如消气器、过滤器等）或旁路支管包括阀门等；校验费，为了保持高精度必须经常校验，甚至在现场安装一套在线校验装置，其费用相当可观；维护费，涡轮流量计的易损件更换用，他是保持高性能必需的。使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的，不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用，通用型电磁流量计的阈值在10-4~(5×10-6)S/cm之间，视型号而异。一般电导率阈值为5×10-6S/cm=5μS /cm。　　工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm，酸、碱、盐液的电导率在10-4～10-1S/cm之间，使用不存在问题， 低度蒸馏水为10-5S/cm 也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。表1列出若干液体的电导率。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低,认为不能使用,然而电磁流量计实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例，这类杂质对增加电导率有利。对于水溶液，资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的，实际使用的水溶液可能用工业用水配比，电导率将比查得的要高，也有利于流量测量。根据SH/T3104－2000《石油化工仪表安装设计规范》中规定涡街流量计的安装要求如下:(1)测量液体时涡街流量计应安装于被测介质完全充满的管道上。(2)涡街流量计在水平敷设的管道上安装时，应充分考虑介质温度对变送器的影响。(3)涡街流量计在垂直管道上安装时，应符合以下规定:①测量气体时，流体可取任意流向②测量液体时，液体应自下而向上流动。(4)涡街流量计下游应具有不小于5D(流量计直径)的直管段长度，涡街流量计上游直管段长度应符合以下规定:①当工艺管道直径大于仪表直径(D)需缩径时，不小于15D;②当工艺管道直径小于仪表直径(D)需扩径时，不小于18D;③流量计前具有一个90°弯头或三通时，不小于20D;④流量计前具有在同一平面内的连续两个90°弯头时，不小于40D;⑤流量计前具有不同平面内的连接两个90°弯头时，不小于40D;⑥流量计装于调节阀下游时，不小于50D;⑦流量计前装有不小于2D长度的整流器，整流器前应有2D，整流器后应有不小于8D的直管段长度。(5)被测液体中可能出现气体时，应安装除气器。(6)涡街流量计应安装于不会引起液体产生气化的位置。(7)涡街流量计前后直管段内径与流量计内径的偏差应不大于3%。(8)对有可能损坏检测元件(旋涡发生体)的场所，管道安装的涡街流量计应加前后截止阀和旁路阀，插入式涡街流量计应安装切断球阀。(9)涡街流量计不宜安装在有震动的场所。  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。德国VSEAP0.2流量计生产金属转子流量计适用于小流量、低雷诺数的介质流量测量，具备现场指示或电远传功能，远传输出为标准的4～20mA信号。可以配置限位开关，控制报警。该仪表具有结构合理，使用维护方便，压力损失小。　　转子流量计是一种采用改变流量面积原理的流量计。当管道内流体在流动中遇到流体时，流体在堵塞前后会形成压差，压差的大小与堵塞流体时的流动面积和流速有关，利用这种压差促使活动块体材料随流量变化，改变流动面积，使堵塞前后的压差保持不变，当堵塞材料的位置与流量有关时，由此可以获取到流速，然后得到流量值。金属转子流量计的优点：1、全金属结构设计，坚固可靠，耐高温、高压、耐腐蚀、使用寿命长。2、行程短，总高250毫米，安装方便，维修小。　3、机械指针表示瞬时流动，液晶显示瞬时、累积流动，还可输出脉冲、输出报警。4、金属转子流量计可用于测量小直径、低流量。　5、具有数据恢复、数据备份、功耗保护和误差自诊断等功能。6、可使用易燃和易爆的危险情况。7、垂直、水平、上下、自下而上、侧出及其他安装形式、法兰或螺纹连接。8、有多种形式，有现场型、长距离型、夹套型、防爆型、防腐型等，适用于不同场合。　　金属转子流量计有就地显示型和智能远传型，带有指针显示瞬间/累积流量液晶显示，上、下限报警输出，累积脉冲输出，批次控制，标准的二线制4-20mA电流输出等多种形式，为用户使用提供了非常广阔的选择空间.  管道式大口径流量计的在线校准方法，一般为标准表比对法、利用蓄水池作为测量容器的液位落差法和检测电气参数法，比如CJ/T364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》中，规定了标准表比对法和电气参数检测法。在不得已情况下采用验证方法，如经常采用的物料平衡法、热量平衡法、设备能力法、流量增量验证法等。近年来发展起来的非实流法校准液体超声流量计的现场校准方法，主要是通过测量声速来实现液体超声流量计现场校准，适用特大口径的流量计,如国家颁布实施的JJF1358--2012《非实流法校准DN1000~DN15000液体超声流量计校准规范》。  本文在线校准试验采用1.0级夹装式时差法.超声流量计作为标准表，被测流量计是管道大口径电磁流量计，校准测量时间为20~30min。在线校准方法参照JJG1033--2007《电磁流量计检定规程》和CJ/T364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》。2012年、2013年的部分试验结果如表2所示，其余约60台电磁流量计的试验结果以计量误差分布图给出，如图1所示。  从表2和图1中可以看出，其计量误差大部分在±5%左右，但有的误差甚至超过±10%，最大的计量误差接近±20%。究其原因，除流量计选型有误(实际管道流速在电磁流量计规定流速的下限附近或以下)，安装不规范.(如阀门件扰流等)，直管段不足和存在非满管流等缺陷需要进行改造外，还有现场在线校准.时诸多因素的影响。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。超声波流量计根据声道布置形式可以分为单声道超声波流量计和多声道超声波流量计。单声道超声波流量计在测量管道上只安装一对超声波换能器,多声道超声波流量计则在测量管道上安装多对超声波换能器,包含多个独立的超声波传播路径。多声道超声波流量计对于流场的适应能力更强,可以提高流量计的测量精度；然而单声道超声波流量计在小管径场合应用更为广泛,而且通过反射镜的应用单声道超声波流量计的声道布置形式越来越复杂,测量精度也随之提高。根据声道的传播方式,常用的单声道超声波流量计主要有Z型流量计,U型流量计,V型流量计,N型流量计和三角型流量计,不同传播类型的单声道超声波流量计声道示意图如图4-1所示,其中红色虚线表示声波传播路径。　　多声道超声波流量计采用数值积分的方法提高流量修正系数的精度,可以解决单声道超声波流量计测量不确定度误差大的问题。多声道超声波流量计通常采用Gauss积分方法计算式(2-7)中各声道位置ri/R和相应的权重系数wi。在相同采样点数、节数自由的情况下,Gauss 型数值积分方法相对于辛普森公式和梯形公式等插值型积分方法计算精度更高。对于圆形测量管道的超声波流量计中声道位置和相应权重系数的计算一般采用Gauss-Jacobi积分方法。按照 Gauss-Jacobi 积分方法的零点确定各声道高度,按积分方法中的权重系数计算声道权重系数。　　实际中各声道上速度分布与理想的代数多项式表示的流速分布差异很大,特别是无法体现管壁处流速为零的特性,导致流量的积分结果偏高,影响流量计的测量精度。为了使计算结果更加接近于圆形管道内液体充分发展的真实值,提出了采用最佳圆截面算法（OWICS）计算声道位置ri/R和权重系数wi的方法,最佳圆截面算法其实是基于正交多项式的 Gauss 积分方法。Gauss-Jacobi和OWICS积分方法计算各声道位置和权重系数如表4-1所示.1.总体设计　　气体涡轮流量计系统软件包括初始化程序、主程序、中断控制程序、流量、温度、压力检测程序以及键盘显示程序等。初始化程序主要完成单片机初始化和设置计数方式等。主程序主要通过查询标志位SET_RUN和OPERATE来判断程序是运行状态还是设置状态，然后调用相应的处理子程序。首先开全局中断，允许单片机响应所有中断源产生的中断请求;当单片机查询到标志位SET_RUN被置位时，就进入设置状态，对仪表系数进行设定;进入运行状态后还要查询标志位OPERATE是否被置位，被置位后就进行温度与压力的.A/D转换、流量的计算和数据的储存。中断程序用于查询定时时间，进入中断服务子程序完成流量采集、工作状况“下温度和压力采集，瞬时流量和累积流量的计算。系统主流程图如图3所示。2.流量温度压力信号采集  流量信号的采集主要通过计数器MR0中断服务程序完成，采用定时器模式，定时时间设为1so定时时间到，比较寄存器里面的内容，大于1s则对计数器IMR1读数，以获得流量信号的频率，并清零;小于1s,则加1后结束。  温度和压力信号的采集是通过PICI6F877单片机内部的ADC模块将其转换成数字量，采样完成后计算出温度和压力值，并将这两个数值在液晶屏上显示出来。3.键盘显示  设置3个键盘，利用电平变化中断功能来实现，采用延时去抖法，按键有效就进入按键处理程序。F表示功能键，用KI来表示，每按一-次表示在流量显示和温度、压力显示间切换，-表示移位键，用K2表示，↑为增加键，用K3表示。如果F+→(即Kl+K2)被按下，则设置标志位置1,主程序查询到其置1后，就进入设置状态。在该状态下，→(K2)键定义为移位键，以闪烁表示光标所在位，每.按一次，闪烁移到下一位，到最后一位回闪第一一位。↑(K3)定义为增加键，对光标所在位的数值进行修改，每按--次，循环增加一个定义单位，定义单位视参数类型而定。当程序查询到↑+→(K2+K3)被按下时，就把累积流量清零，并把标志位置1,当查询到F(K1)键被按下时，每按-一次，在流量显示和温度、压力显示之间切换。气体涡轮流量计采用段式液晶显示器LCM103来显示瞬时和累计流量，同时实时显示温度和压力"。f