德国VSEARG800-GV110N/X流量计供应商同时我们还经营：在电磁流量计等节点设备和PC机通信的过程中,由地址帧、命令帧、数据帧、校验和可组成各种功能不同的报文.由于采用主从工作方式来实现通信,电磁流量计等节点设备仅能接收并执行PC机发送来的控制命令,而不能发送命令给PC机.因此,由PC机发往流量计等节点设备的报文一般包括一个地址帧,一个命令帧,若干个数据帧和一个校验和,其报文格式如图4.5a所示：而由流量计等节点设备发往PC机的报文一般包括一个地址帧,若干个数据帧和一个校验和,其报文格式如图4.5b所示.　　由于RS-485电气标准规定每段只能联结32个节点设备,因此可用地址帧中的5位表示这32个地址,其余3位用来表示命令,从而构成地址命令帧.对于控制命令需求不超过八个的通信系统,采用地址命令帧可压缩报文长度提高通信效率.电磁流量计和PC机通信的主要目的是将流量计采集到的数据读到PC机中.这些数据包括：总累积流量、正向累积流量、反向累积流量、瞬时流量.通信时,PC机只需向电磁流量计发送读总累积流量、读正向累积流量、读反向累积流量、读瞬时流量命令即可,因此二者间通信所用的地址帧和命令帧可合二为一,用一个地址命令帧代替.PC机和电磁流量计间的地址命令帧定义如图4.6所示.二者通信所使用的报文可简化为图4.7的格式.热式气体质量流量计传感器探头是流量计的测量单元，可以把需要采集的信息准确无误的转换成信号量传输给系统，是信号量采集的通道，是实现流量计实时计量的必要前提。如下图所示，这是我们实验所使用的流量传感器探头。由于是插入式热式气体质量流量计，所以在使用时，必须要调节探头的长度，使流量探头（即 Pt20）处于管道的正中心位置，减小偏心安装产生的一切误差，以便获得精准的管道流量信号。同时，由于流量探头和气体直接接触，所以灵敏度得到很大的保证，灵敏度基本上处于最灵敏状态；但是从气体组分，气体粘度，粉尘颗粒，气压与结构强度等角度考虑，后期必须将流量探头进行封装，保证热式气体质量流量计传感器的受冲击能力，增加传感器探头的抗污染能力，延长传感器的使用周期。德国VSEARG800-GV110N/X流量计供应商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：1)电磁流量计传感器内流体的流动方向必须与传感器上流动方向一致;2)必须保证电磁流量计传感器测量管内在所有时间始终充满被测流体，电磁流量计传感器不能在不满管和有可能出现空管情况下工作;3)电磁流量计传感器应选取管内流体脉动较小的位置作为测量点。一般情况下，离泵、阀门等较远的地方，仪表指示比较平稳，波动较少;4)测量双相流体时，应选择不易引起相分离的地方;5)对于聚四氟乙烯衬里的传感器，应避免安装在负压管道和有可能产生瞬间负压的地方;6)要避免容易产生液体电导率不均匀的场所，如添加液的电导率与基液不同，加液点最好设在传感器下游。　　根据经典理论，电磁流量计传感器测量管内流速分布为轴对称时，电磁流量计的测量准确度不受流速分布的影响。  高流速时,电磁流量计中的流体为湍流,且雷诺数越大，流体小尺寸结构越小。但流体整体向前的流速不会因为湍流而减小,这样的情况下可知电磁流量计流体中的非导电物体的尺寸更小。当含水率不变,非导电物体物质半径变小后对电磁流量计的整体流速分布不变、对流量计的磁场分布影响较小。根据式(1)可知，电磁流量计中非导电物质的半径大小对流量计的权重函数是有影响的。  当电磁流量计中心横截面内含有M(M=0,1,2.,-.)个油泡时传感器的权重函数分布情况,本文算例设定M=3权重函数分布情况计算方式。图1为电磁流量计传感器截面内存在3个球形油泡时的结构模型图。其中,x轴与y轴与图1描述--致,图1中只显示了测量区域部分,测量区域流体中存在3个油泡。y正半轴、负半轴与管壁的交点是流量计的电极位置。  图1中3个油泡相互不重叠,此时传感器内部感应电势仍满足Laplace方程。为了对该问题进行求解,需建立2种坐标系,一种是以传感器中心为原点建立的二维直角坐标系(x,y),另一种是以各个油泡中心为原点建立的M个二维极坐标系(ri,θi)。首先在二维直角坐标系下对该问题进行求解(本例M=3),求解感应电势方程时需借用一个辅助的格林函数G,G满足Laplace方程且边界条件  式中,R为电磁流量计半径的长度值;მG/an为电势在半径方向上的导数;δ(θ)为电势G在流量计管壁处所满足的条件,其值仅在电极表面处不为0。当流体中存在油泡时,G表达式为   式中,R为测量管的半径;x与y分别表示测量区域中的位置。  当电磁流量计流体中存在3个油泡时,G=G+G1+G2+G3图2显示了流量计流体截面中存在3个不重叠的油泡时,流量计截面内部权重函数wy分布图;从式(2)以及仿真图中可以发现油泡所在位置权重函数值是0。当然，存在多个油泡分布在不同位置流体中时权重函数分布情况也可以用上述方法计算。  仿真实验中,设定不同大小的非导电物质对电磁流量计权重函数进行仿真,如图3所示为不同大小非导电物质对电磁流量计权重函数的影响。图3中左边的分别为权重函数分布图，右边分别为权重函数等势图,其中R单位为cm。从图3中可见,当电磁流量计中的非导电物质半径越来越小，对电磁流量计的权重函数的影响就越小。  为了更清楚地揭示电磁流量计的权重函数与流量计中非导电物质半径之间的关系,定义c为非导电物质对流量计权重函数的影响的评价指标式中,Wxy为含有油泡等非导电物质时电磁流量计在测量区域坐标(x,y)的权重函数;Wxy0为电磁流量计不含非导电物质时测量区域坐标(x,y)的权重函数;A为权重函数区域(测量区域)。  图4为不同大小非导电物质对流量计权重函数的影响分析图。图4中横轴为非导电物质半径,纵轴为权重函数的影响因子c。从仿真结果可以看出流体中的非导电物质半径较小时,对电磁流量计的权重函数影响越小。在本例中，当流体中非导电物质小于0.02R时,对电磁流量计的权重函数分布几乎没有影响。环形孔板流量计适用于各种流体(气体,蒸汽,液体)介质,它除了具有标准孔板的结构简单,牢固,安装使用方便等特点以外,还具有以下优点：1.更适合测量饱和蒸汽,过热蒸汽以及煤气,冷却水等脏污流体.2.更容易适应高温,高压流体的流量测量.3.比圆缺孔板,偏心孔板工作更可靠,测量更精确.4.以较低的成本制成耐腐蚀型,测量腐蚀性流体的流量.5.由于本产品外部形状简单,容易制成夹套保湿型在夹套内通蒸汽,可以防止被测流体(如重油,渣油等)在测量管段内凝结或粘附;通以冷却液,可防止易汽化的液体在流经测流板时形成汽液两相流.6.采用均压环结构,减少了测量误差来源引至差压变送器的是在测流板上,下游处取压管横截面的静压平均值,减弱了上游局部阻力形成的速度分布畸变对精度的影响，实际精度更接近基本精度.7.要求较低的前后直管段8.采用一体型结构形式,减少管线敷设.9.采用带远传膜盒的差压变送器,可以测量诸如煤粉,渣油等脏污液体的流量.工作原理:环形孔板流量计和普通的标准孔板一样,依据的基本原理是流体连续性方程和伯努利方程. 把环形孔板安装在圆管中,当液体流经节流装置时,其上,下游侧之间就会产生压力差.连接方式:法兰连接和焊接连接.按照热式气体质量流量计安装方式的不同，可以分为插入式和管段式热式气体流量计。插入式流量计(一般有两部分组成：检测探头和转换器)一般采用法兰盘安装或其他方式安装，将测量探头插入待测流体管道内，通过转换器部分对检测探头部分采集的信号进行处理，按一定的关系换算成实际流量并通过表头显示。插入式流量计在大、中型管道以及特大型管道的流量测量上，相对于管段式流量计有着一定的优势。管段式气体流量计，将测量探头部分固定在一段标准管道内，在使用时，必须要在实际流体管道上转接上标准管道，分布式热式流量计多采用这种方法。　　按流量计检测变量的不同，将之分为恒定温差型和恒定功率型流量计。恒温差型流量计是指，随着流体的流动，测量探头上热量散失，系统以一定的功率对测量探头进行加热，维持两个探头恒定的温度差(比如 100 摄氏度)。恒定功率型是指以某一恒定的功率对测量探头加热，流量为零时两个探头的温度差为某一温度差值(比如100摄氏度)，随着流量的变化，两个探头的温度差值发生变化，使流量与温度差值之间体现一定的关系，以此为依据而设计的流量计。　　按照热源作用位置的不同，将热式气体质量流量计归结为热分布式和热耗散式两大类。热耗散式流量计采用的是热力学中的金氏定律，因此又称为金氏流量计。热分布式流量计利用气体流动传递热量，改变被测量管道上的温度分布情况，主要应用在微小流量的洁净气体测量和精细制造工艺的过程控制等。德国VSEARG800-GV110N/X流量计供应商根据高含水原油这一特殊介质及其使用环境的特点，对早期广泛应用于注水、注聚等计量中的电磁流量计进行了相关的技术改进。(1)对传感器进行防爆处理。通过现场应用进行综合分析，认为高含水原油的计量场所是油气密集的地方，需要对传感器进行防爆处理才能满足工作需要。根据传感器的特点及其使用环境的要求，选用了传感器的复合防爆型式，即浇封隔爆型，防爆标志为mdIIBT4.关键技术是传感器主体结构采用了浇封工艺技术、接线盒采用了隔爆外壳。接线盒的隔爆接合面为螺纹隔爆接合面，引人装置采用密封圈压紧螺母式，产品通过了国家防爆电气产品质量监督检验测试中心的5项试验。(2)提高转换器的输人阻抗，保证流量计的测量精度。对电磁流量计来说，传感器产生的感应电势只有几毫伏，如要进行准确测量，要求转换器的输人阻抗远远大于传感器的内阻，才能保证仪表的精度。电磁流量传感器的内阻仅与被测介质的电导率和电极直径有关。高含水油的电导率随含水情况有所变化，因此，采用了专用前置放大器，相应地提高了转换器的输人阻抗，保证了测量精度。(3)转换器实现智能化。智能电磁流量计采用了自动跟踪式励磁控制和智能反馈式信号放大处理技术，使用了多CPU协同信息处理的方法，使仪表在功能上具有了支持各种传感器匹配与校验、数字与模拟的系统连接、自诊断和安装调试测试、断电信息保护、在线信息查询、软件冲击自动恢复、多单位多形式的计量显示选择等全方位的智能化功能，操作使用十分方便。(4)改进型电磁流量计的主要技术指标。①适应的场所:转油站、联合站的高含水油计量，因为这些场所的高含水油经过油气分离，流态比较稳.定，含水波动较小，计量精度能够保证;②被测介质的含水率:>80%;③工作压力:≤2.5MPa;.④被测介质温度:≤100℃;⑤传感器衬里:可根据被测介质的温度选择不同的衬里。高含水油的温度一般在50~70℃，选择耐油橡胶衬里可满足计量要求;⑥口径依据被测液量的满量程流量来选择。电磁流量计的流速下限为0.5m/s。一般流量测量以2m/s为经济流速，而在高含水油测量时，流体的流速要求偏高一些，一般3~4m/s，这样可以避免低流速时原油附着于测量管壁及电极上，保证正常计量。.性能特点  设计发明的新型孔板流量计整流器的优势主要在于提取、安装整流管的过程中无需截断流体或置换流体管路，实现在线维护整流器。此外，设计驱动装置使整流管在上下阀腔内穿梭时，可实现整流管两端同步升降，使整流器安装与拆卸快捷、简便。整个维护过程可避免高压流体给现场操作人员带来伤害，同时也解决了清洗、更换整流器时需要停产的问题。  通过上阀腔齿轮轴、滑板阀、下阀腔齿轮轴的配合就可移动管腔内的整流管（板），取出与安装归位的整个过程简单、平稳、快捷，实现了在线维护整流器，减少天然气或有毒有害气体与操作人员的接触，消除了潜在的危险。使用方法  孔板流量计装置工作前，首先对密封性进行检查，保证其处于安全工作状态。工作时主要包括整流管（板）平稳提升、整流管（板）安全取出以及整流管（板）安装归位三个部分。整流管（板）平稳提升：打开平衡阀，使上阀腔与下阀腔连通，从而平衡上阀腔与下阀腔内的压力。其次，打开滑板阀，驱动下阀腔齿轮轴，将整流管（板）从下阀腔移至上阀腔，接着关闭滑板阀，关闭平衡阀。整流管（板）安全取出：打开放空阀，上阀体通过放空通孔与外界大气连通，使上阀腔与外界的压力平衡。打开顶丝，取出顶板、压板。驱动上阀腔齿轮轴，将整流管（板）从上阀腔取出。整流管（板）安装归位：将整流管（板）放入上阀腔，驱动上阀腔齿轮轴，将整流管（板）下放上阀腔底部为止。盖好压板、顶板，安装顶丝，关闭放空阀。打开平衡阀，使上阀腔与下阀腔内的压力平衡。打开滑板阀，驱动下阀腔齿轮轴，将整流管（板）从上阀腔移至下阀腔。关闭滑板阀，关闭平衡阀。打开放空阀，将上阀腔气体放空，确保上阀腔内部压力平稳，最后关闭放空阀。针对传统电磁流量计用信号电缆的易受电磁干扰和内部产生较大噪音的性能缺陷，首先根据电磁流量计用信号电缆的特点及其运行环境要求设计了多种结构方案,而后综合考虑电缆抗电磁干扰水平、内部噪音水平、工艺的实现难度和制造成本等因素对相关设计方案进行反复筛选，最终确定了新型低噪音电磁流量计用信号电缆的结构。　　该新型电缆的结构如图1所示。导体为单股退火镀锡软铜线,以提高导体的导电性和防腐蚀性。在导体外绕包一层薄F4(聚四氟Z烯)半导电带,有利于降低导体和绝缘之间的摩擦起电噪音。绝缘采用材料较为纯净.介电常数较小具有一定弹性的聚丙烯绝缘级材料,并采用挤压式挤出,减小绝缘层与导体的向隙。采用对绞组作为信号传输线,由于在两根传输线上感应的电压接近相等,减小了电压差值，提高了信号传输稳定性;对绞组由两种不同颜色绝緣线芯组成,相邻线对对绞节距应不大于100mrmn。对绞分屏蔽纪(即对对绞组进行分屏蔽,每对对绞组外绕包两层聚酯带和--层厚0.04mm铝塑复合带绕包,内置-根7X0.26mm镀锡铜绞线作引流线)有利于对不同对绞组之间信号中音的抑制和隔离。对绞分屏敞组同心式绞合成缆，在对绞分廉蔽组间]填充非吸湿性材料,以保证缆芯圆整。在成缆缆芯外绕包两层聚酯带,再采用铝塑复合带绕包,内置镀锡铜线作引流线,以提高电缆电磁屏蔽能力。总屏敞层外挤包隔离层(隔离护套).隔离层采用绝缘级低密度聚乙烯材料。隔离层外采用铠装层，铠装材料为高导磁合金钢带.其为强磁材料,叮将外来的磁通大部分限制在铠装层的外表面上(仅布少部分能进.人被屏蔽的空间);铠装时对高导磁合金钢带采用纵包焊接,确保其形成.连续圆杜管;铠装层可提高电缆抗电您T扰水平以及对电缆进行加强，减少电缆振动引起的电动势。外护奈采用监色软PVC(聚氯乙烯)护层级电缆材料挤包,实现电缆防护。　　该新型低噪音电磁流量计用信号电缆通过开发新的结构和选用新的材料具有了高抗电磁干扰能力和优异的低噪音性能,可实现信号的高分辨率、高精度和稳定传输:a.通过采用绝缘线芯对绞、对绞铝箔分屏蔽、引流线设置、铝箔总屏蔽、全封闭钢合金铠装屏蔽等综合设计,对内外部电场和磁场形成有效的屏蔽隔离,抑制了内部串音,降低了信号传输的波动性,大大提高了电缆的抗电磁干扰水平,提高了电缆传输信号的准确性和可靠性。在实际工程安装中,电缆也不必穿金属管敷设，可降低工程成本。b.采用镀锡导体以及导体外设置F4半导电带,有利于降低导体和绝缘之间的摩擦起电噪音,同时电缆整体设计结构紧凑,尤其是钢合金铠装层的设计,使得电缆内部相对滑动少,一定程度上也减少了电缆内部摩擦起电噪音的产生,这样可以将原始噪音降低2~3个数量级,极大地提高了传输信号的分辨率和精度,减小了电磁流量计的计量误差,大大提高了电磁流量计的计量准确性、精确性和可靠性,完全可满足微量精确计量场合的使用要求。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。1、根据工艺设计资料和实际情况确认使用流量范围，在计算基础上确定流量计的口径。若涡街流量计选型过大，管道内介质的流速低于流量计工作的下限值,就会产生小流量时输出信号不稳定,大流量时输出信号稳定。2、流量计附近有大功率的电机或强电场时,容易引起干扰信号,有可能管道内无介质流通,但仅表有流量显示。动力线同流量计信号输出线并排走向靠近时,有可能使流量计输出信号偏小。管道内有正常流量,但传感器输出频率偏小很多。33流量计应单独接地,若接地不良,或管道振动.大,而引入干扰信号就会产生管道内无流量,但传感器有输出信号。3、流量计应单独接地,若接地不良,或管道振动.大,而引入干扰信号就会产生管道内无流量,但传感器有输出信号。4、流量计调节阀门应装在流量计下游，若阀门装在流量计上游,在小流量时产生射流,会引起流量值的偏差和稳定性。5、介质温度小于150℃时选一体型,高于150℃时或环境温度、温度都比较高时,应选用分体型。6、涡街流量计投用前,对管道应进行清洗,以冲掉管道内的铁锈、焊渣等杂物,防止击坏仪表。1.孔板流量计前后的直管段必须是直的,不得有肉眼可见的弯曲。2.安装节流件用得直管段应该是光滑的,如不光滑,流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。3.为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布,而且使这种分布成均匀的轴对称形,所以①直管段必须是圆的,而且对节流件前2D范围,其圆度要求其甚为严格,并且有一定的圆度指标。具体衡量方法：A.孔板流量计前OD,D/2,D,2D4 个垂直管截面上,以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值,取平均值D.任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0.3%B.在节流件后,在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值,任意单测值与D比较,其最大偏差不得超过±2%②节流件前后要求一段足够长的直管段,这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关,见表1(β=d/D,d为孔板开孔直径,D 为管道内径)。4.孔板流量计上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不论实际β值是多少)取表一所列数值的1/25.孔板流量计上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时,则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D(15D).若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时,则除在节流件与局部阻力件之间设有附合表1上规定的最小直管段长1外,从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D(15D)。