德国VSEVS0.04流量计技术资料
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发布日期: 2022-05-09 01:10
德国VSEVS0.04流量计技术资料同时我们还经营:1.仪表安装不符合要求造成计量误差 旋进漩涡流量计的使用过程中,最关键的是要保障计量的精度,安装质量是影响计量准确性、运行可靠性的重要因素。在实际的安装过程中,现场的安装人员往往会存在安装的不规范行为,而这种情况会导致计量的准确性不足,比如,在安装现场,仪表前后管线存在缩径现象,过近的安装距离会导致最终的计量结果偏大,计量与实际的误差非常大。此外,在安装过程中,安装人员的专业素质偏低,在实际的安装过程中,缺乏安装全过程的质量控制、细节管理,同样会造成严重的计量偏差。2.被测气量不稳定造成计量误差 旋进漩涡流量计的计量介质性质相对特殊,如果在实际的计量过程中,被测气量难以保持稳定性,将会影响计量结果的准确性。旋进漩涡流量计的运行过程中,存在着较大的压力损失,当在单井计量的过程中,伴随着一定气流量的产生,由于在此情况下气源的气体量相对较小,一旦气压降低到特定的值时,旋进漩涡流量计就无法及时将气量准确计量出来。在一些特殊的情况下,气量会随着时间呈现出或大或小的变动,而这种不稳定的变动趋势使得计量的难度系数增大,当属于脉动流体时,在计量过程中一旦出现随机脉动压力,将会对流量计造成一定的冲击,进而导致计量的精度不足。3.管线振动造成仪表误差 当流量很小的情况下,旋进漩涡流量计的计量结果难以保障。在实际的计量过程中,常常会存在工艺管道的振动现象,一旦在流速较小的情况下,流量计的仪表难以保持正常的输出状态,计量精度大大降低。旋进漩涡流量计使用过程中最常见的问题就是计量误差,这种误差常常是由多种因素所造成的,管线振动是其中的一个关键因素,当管线出现异常情况时,压电传感器能够活动振荡变化所引起的各种参数变化,此时,必然伴随着信号的输出,也就难以保障计量结果的准确性。4.不干净的测量流体介质造成计量误差 随着旋进漩涡流量计计量工作的开展,在流量计内必然会伴随着大量油污等杂物的存在,有时甚至会存在腐蚀与损坏现象,而这些情况会导致在计量过程中出现酸化与压裂现象的概率进一步增大,导致计量值远低于实际值。旋进漩涡流量计的计量工作中,要保障介质的洁净性,否则,一旦介质中存在饱和水蒸汽,当遇到温度过低的情况时,将会伴随着水凝结现象的出现。在计量过程中,如果计量分离器存在气路跑油的情况,在管线内会形成大量的积液;如果介质内存在污油、砂粒等杂质,在计量的过程中,可能会出现漩涡发生体表面杂质的黏结现象,最终影响计量结果的准确性。1、孔板流量计包括3部分:①现场取压部分,包括高级孔板阀、前后直管段、导压管;②温度、压力、组分补偿部分,包括现场用温度变送器、压力变送器、天然气组分分析仪计量的实时数据;③流量计算部分,指专用流量计算机(或计算仪)所安装的计量标准程序。 2、在实际应用过程中,当充满管道的流体流经管道内的节流件时,如图1所示。 流线将在节流件处形成局部收缩,因而流速增加,静压力降低,于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大,产生的压差愈大,这样可依据压差来:衡量流量的大小。这种计量方法是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础的。压差的大小不仅与流量还与其他许多因素有关,例如当节流装置形式或管道内流体的物理性质(密度、粘度)不同时,在同样大小的流量下产生的压差也是不同的。以伯努利方程式和流体流动的连续性方程式为依据,天然气流量计算公式是: 根据气体易压缩、密度差异大、受温度影响大的特点,得出天然气流量计量的实用公式是:式中:Qn一标准状态下气体体积流量; Ah一常数,标况下为0.008686; ɑ0一特定流量系数; Yre一计量管内壁流量修正系数; bk一孔板流量计入口边缘锐利度修正系数; Fr一雷诺数修正系数;. ε一气体膨胀系数; d-孔板在20°C下实测的开孔口径; Fa一孔板热膨胀修正系数; Fg一天然气相对密度修正系数; Fz一超压缩系数; Ft一流体流动温度修正系数; P1一孔板上游侧绝对压力; hw一气体流过孔板时的差压。1.节能效果好 弯管流量计因其独特的测量原理,没有其他流量计必须具备的节流件或插入件,最大限度地减低了因计量检测器具带来的流体在管道内的压力损失,减少了加压设备的投入和加压设备的电能消耗。由于孔板流量计是利用对流体节流装置施行节.流产生的差压来测量流体流量,流体在孔板上存在压力损失,因此使用时为了保证孔板流量计的测量精度,在选定孔板流量计的工作压差时都取高压差值。通常情况下,该节流压力损失(称为不可恢复压力损失)可达孔板运行流量下产生压差值的30%~70% (与孔板的β值有关)。孔板流量计压力损失等损耗量用见表1。2.设备使用状况较好 冶金工业煤气中,含有大量的粉尘、水、焦油和萘,使很多流量测量计量设备不能正常工作。弯管流量计的特殊结构和导压管上的三通阀可在正常工作状态下清除传感器的堵塞附着物,实用便利,在现场试用4年来从未发生堵塞现象。3.弯管流量计结构简单 弯管流量计的弯管传感器,是一个90的标准弯管,内部没有任何节流件和插入件,是测量元件中最为简单实用的测量件。随着机械加工业的快速发展和高精度数控机床用于机械加工业,弯管流量传感器的加工精度不断提高,质量越来越好。 弯管流量计的直管段要求前5D,后2D,孔板流量计的直管段要求前10D,后5D。弯管流量计的重复性好,可达0.2%。4.弯管流量计适应性强,量程范围宽 弯管流量计在高溫、高压、冲击、振动、潮湿、粉尘等恶劣环境条件下,优于孔板流量计,震动和冲击对弯管流量传感器的正常工作几乎没有影响,高温、高压对弯管流量计来说只要采用与工艺管道相同的材质,就可以解决。 弯管流量传感器的几何尺寸几乎没有限制,管径的大小从几十毫米到2n以上,只要弯管的弯径比符合规定要求,都可以做为传感器进行流量测量。 弯管流量计的设计特点最适合在高温、高压状态下(高温蒸汽、高溫水)的流量计量,可降低能源损耗,降低压力损失,提高供热效率。弯管流量计的量程比可达10: 1,孔板流量计的量程比一般为35: 1.5.弯管流量传感器的耐磨性好 因弯管流量传感器的特殊结构,内部没有任何节流件和插入件,固弯管流量传感器几乎不存在磨损,是保证弯管流量计长期运行精度不变的重要条件。孔板流量计入口边缘尖锐度对磨损十分敏感,只要有微量的磨损,就会直接影响到测量精度,在气体的长期高度冲刷下,也会使孔板开孔直角入口的边缘很快钝化,使测量精度系统发生变化造成误差。6.弯管流量计安装方便,维护量小 弯管流量计具有良好的耐磨性,长期运行的稳定性和可在线进行清污等特点,可采用直接焊接的方法进行安装,避免了流量测量装置现场跑、冒、滴、漏,令人头痛的问题,降低了安装费用。 由于弯管流量计一次测量件长期运行无磨损件,大大降低了维护费用,几乎是免维护,一般可达到被测气体管道的使用寿命。 孔板流量计的插入件和节流件容易堵塞,附着脏物,影响测量准确性。为保证孔板流量计的测量精度,必须经常进行拆除检查清污,这样频繁的拆装、检查、清污维修,在连续作业的冶金企业难以做到,特别是对在较大管道上的孔板流量计就更难以做到,可见在工业煤气计量中具有多种不确定因素影响测量误差。7.弯管流量计不易冻管 孔板流量计的结构、工作原理达到的测量精度,节流件起到了决定性的作用。节流件对气体在管道的流动具有非常大的阻力,一般只能利用输气管道.截面的1/3,大量潮湿含水的气体在节流件截面上形成了大量的水珠,遇冷后结霜、结冻堵管。为解决煤气供应的冻管问题,必须给每套孔板加装保温伴.热装置,来保证新疆地区5个月的冬季运行。表2为孔板流量计运行费用。 弯管流量计由于特殊结构和安装的多样性(水平转水平,水平转垂直向下,垂直向下转水平,垂直直管,水平直管等安装方式,见图3),可以有效防止煤气计量中冻管的发生,节省热能源和运行费用。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。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。

德国VSEVS0.04流量计技术资料1.导电性和非导磁性 通过电磁流量计的工作原理可知电极上要产生感应电动势,首先电极必须是导体,因此电极必须具有非常好的导电性能。另外,电极处于工作磁场中,为防止磁力线在电极上集中,电极材料必须是非导磁的。2.耐腐蚀性 在电磁流量计工作的过程中,电磁传感器部分只有电极与被测介质相接触,因此电极材料的耐腐蚀性能是选择电极材料的重要因素。 电极的耐腐蚀性能对测试性能的影响主要分为两个方面。(1)电极受被测介质的腐蚀或磨损,会改变两电极间的距离L。对式的L求偏导,可以得到测量误差(2)电极在被腐蚀的过程中,电极上会出现相当大的直流漂移电压,使测量输出产生大幅度的波动,影响到测试的读数。3.电极的表面效应 电极的表面效应分为表面化学反应、电化学和极化现象,以及电极的触媒作用三个方面。(1)表面化学反应。电极表面与被测介质接触后,为了抗拒被测介质的腐蚀,往往会形成一层薄的钝化膜或氧化层。它们可能会提高电极表面的耐腐蚀性能,但也有可能增加表面接触电阻,导致仪器不能正常工作。(2)电化学和极化现象。由于目前普遍采用低频矩形波励磁,虽然能减弱极化电势的影响,但并不能完全消除极化电势干扰的影响。极化电势与液体介质性质以及电极材料性质有关。电化学现象容易在测量过程中产生浆液噪声和流动噪声,引起仪表输出出现波动现象。为了避免或减小这个现象,可选配与被测液体电化学和极化电势作用小的材料以及低噪声电极。(3)触媒作用。被测介质在电极的触媒作用下产生化学反应而影响测量。4.电极的表面光沽度 电磁流量计电极接触被测介质的表面对于粗糙度要求非常高,一般都应该抛光处理。主要原因有三个方面:表面光滑的金属在电解质中抗腐蚀性能较强;表面粗糙的金属,其产生的抗拒极化的氧化保护膜厚度不均匀,容易被颗粒状、纤维状等流体中的杂质划破,造成变动的直流电位,影响测量的稳定性;表面粗糙的电极容易在测试过程中被被测介质中的杂质污染,表面容易被杂质附着结垢,影响测试效果。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。1.环境条件 电磁流量计安装分为两种:一体式和分体式。(1)现场和环境较好的条件下,一般选用一体式,即传感器和转换器组装成一体。(2)分体式电磁流量计即传感器和转换器分开装于不同地点,一般出现以下情况时选用分体式:①环境温度或流量计转换器表面受辐射温度超过60℃;②管道振动较大的场合:③对传感器的铝壳严重腐蚀的场合:④现场湿度较大或有腐蚀性气体的场合:⑤流量计装在高空或不方便调试的场合。2.防爆及防护等级 根据环境要求,选择本安、隔爆型电磁流量计或普通型,并且满足一定的防护等级,按规范进行安装,提高仪表的安全性。3.电极材料 导电介质在电磁流量计管内通过时,在外加磁场的作用下产生感应电势,电极的作用就是把产生的电动势引出来,然后放大、输出标准信号。电极直接跟介质接触,因此,应根据介质的化学性质,选择合适的电极,以免出现腐蚀。常用的电极材质有钽、钛、316L、HC、铂铱合金、碳化钨等。4.接地环或接液环 电磁流量计的输出信号比较小,一般只有2.5~8mV,小流量时信号可能低至几微伏,外界稍有干扰就会影响测量精度。因此,仪表外壳、测量管、介质、仪表屏蔽线等要做好等电位连接,并进行可靠、单独接地。与介质连接的金属部.分,就叫接地环或接液环。接地环的材料选择--般考虑经济性和耐腐蚀性,对于大口径的金属管道上的电磁流量计,为了节约成本,可以不设接地环,将流量计的法兰和管道连起来然后再接地;如果电磁流量计用在小口径的管道上或用在非金属管道上,必须设置接地环。5.内衬材料 内衬主要作用是绝缘,预防电极短路,同时保护测量管不受介质腐蚀。常用的内衬材料包括:聚氨酯橡胶、PFA、天然软橡胶、EPDM橡胶,选择时应根据介质温度、腐蚀性、是否含有固体颗粒、耐磨性能等情况,选择合适的内衬,延.长仪表使用寿命。6.供电电源 一般厂家的电磁流量计采用四线制接线,信号线与电源线分开,可以采用交流220V电源供电,也可以采用直流24V电源供电。原则上采用直流24V安全电源供电,特别是在易燃易爆的环境。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。智能电磁流量计的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高。电磁流量计设计了带背光宽温的中文液晶显示器,功能齐全实用、显示直观、操作使用方便。 智能电磁流量计在试运行过程中会产生的问题,一般是由于安装的问题或选型的问题引起的,而在正常运行期间发生的问题一般是由于工作条件变化或出现新干扰源等问题引起的。所以在正常运行期间的问题一般都可以归结为仪表抗干扰能力的问题。下面小编就简单分析一下智能电磁流量计输出晃动的原因及解决办法:一、智能电磁流量计输出晃动大体上可归纳为这几点:1、流动本身是波动或脉动的,实质上不是电磁流量计的故障,仅如实反映流动状况;2、管道末充满液体或液体中含有气泡;3、外界杂散电流等电、磁干扰;4、液体物性方面(如液体电导率不均匀或含有较多变颗粒/纤维的浆液等)的原因;5、电极材料与液体匹配不妥。二、电磁流量计检查程序: 智能电磁流量计输出晃动的流程:先按流程图考急作初步调查和判断,然后再逐项细致检查和试排除故障。流程所列检查顺序的先后原则是:1、可经观察或询问了解无须作较大操作的在前,即先易后难;2、按过去现场检修经验,出现频度较高而今后可以出现概率较高者在前;3、检查本身的先后要求。若经初步调查确认足后几项故障原因,亦可提前作细致检查。 检查智能电磁流量计管内液体是否冲满,如没有充满,那么传感器处于水平安装位置或垂直安装流动的位置应特别注意,改换到能完全冲满的位置,如垂直安装流动的位置。德国VSEVS0.04流量计技术资料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。金属管浮子流量计与恒流阀组成的吹扫设备原理,如图1所示,以恒定人口压力为例: 弹性膜片受到向上的作用力为: P2A+P1a(1) 弹性膜片受到向下的作用力为: P3A+P2a+F(2) 在压力平衡状态时,即式(1)=式(2)时: P2A+P1a=P3A+P2a+F(3) 作为压力调节器膜片的压差P2-P3,我们可以得到: P2-P3=F/A-(a/A)(P1-P2)(4) 由于a<A,所以(a/A)(P1-P2)可以忽略不计,由于F和A都时恒定值,所以: C(恒定值)=P2-P3 当金属管浮子流量计测量介质是不可压缩的液体时,RE压力调节器可以适用于出口压力变化。对于式(4),由于P是恒 定的,P3是变化的,因此,P3变为:P3+△P,P2变为: P2+△P,所以: C(恒定值)=P2-P3在电磁流量计安装过程中,确保: 流动方向与传感器上的流动箭头方向一致(如果存在)。 所有法兰螺栓都已紧固到最大扭矩值。 仪表安装不存在机械应力(扭转,弯曲),法兰型/夹持型的配对法兰保持轴对称与平行条件,且使用适当的垫圈。 垫圈未伸入流动区,否则可能导致漩涡, 从而影响仪表的精度。 管路不会在仪表上产生任何力或力矩。 显示面向用户。 电缆接头中的保护塞只能在接线时拆除。 远程安装的转换器一定要安装在基本无振动的位置。 转换器不可直接暴露在阳光中(配有一个遮阳装置) 。推荐的安装条件 电磁流量计管道必须始终充满介质。 电极轴最好水平安装,反之,则与水平方向夹角不超过45°(图1) 管路稍微倾斜,以便排气,参见图2。 存在磨损时应垂直安装,流向向上,最大3m/s(图3) 阀门和关闭装置应安装在下游。 对于自由流进流出管道,应提供合适的反转管,确保管路始终充满介质(图4) 对于自由流出管道,不要在最高点或者向下的管路上安装仪表(传感器管道可能会排空或者处出现气泡),(图5)