德国VSEVTR1010流量计中文资料
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发布日期: 2022-05-09 03:12
德国VSEVTR1010流量计中文资料同时我们还经营: 智能金属管浮子流量计的软件设计采用模块化编程结构,主要包括三个部分:输入模块、控制模块、输出模块。所有程序代码均采用C语言编写。 输入模块主要包括数据采集、滤波、温度补偿、非线性补偿和数值计算等,总体采用定时器中断方式,程序流程图如图2所示。输入模块中的非线性补偿程序采用分段线性拟合的方式来实现。通过采集9组或11组流量信号,作为拟合直线的端点,当前采样值按数据大小得到拟合曲线段的斜率和初始数据,代入拟合方程即可得到修正后的流量数据。 控制模块包括键盘处理程序和看门狗程序,键盘处理功能是通过中断方式设置标志位在置入参数子程序中实现的。金属管浮子流量计在通过总线组网,实现.上位机组态调试的同时,通过键盘,可以就地调试。 输出模块包括显示程序和通信中断服务程序。通信中断服务程序流程图如图3所示。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。 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VSEVTR1010流量计中文资料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.当前热式气体质量流量计大部分用于测量气体,只有少量用于测量微小液体流量。热式质量流量计具有性能可靠、无可动部件、安装方便,压损小、量程比宽(可达1000:1)、灵敏度高等特点2,特别适用于大管径、低流速,非圆截面管道、现场空间狭窄处测量等特殊工况,在环境保护和过程工业的应用发展迅速,例如:污水处理过程中发生的气体,燃料电池工厂各种气体的流量测量及煤粉燃烧过程粉/气配比控制等。 与常用的孔板流量计、涡街流量计和差压式均速管、文丘里流量计相比较,热式气体质量流量计有如下特点:(1)直接测量流体的质量流量或标准状态下的体积流量,不需要进行温度压力补偿;.(2)一次元件结构简单,采用不锈钢或特种合金外壳覆盖,不怕脏污或腐蚀,不存在堵塞问题,且表面脏污极易清除。带不断流装拆装置,可实现不停气装拆,清洗维修,简便易行;(3)量程比特大,可达1000:1,可测流速范围0.1m/s~60m/s,完全覆盖-般工业废气及煤气厂输出总管中的流速范围。因而只需在总管上装一台插入式热式气体质量流量计,就可满足计量要求。大大地节省了投资,简化了系统结构,方便了管理,提高了系统工作的可靠性;(4)仪表精确度高(士1.5%FS),性能稳定(重复性士0.25%FS),几无压力损失,对管道振动不敏感。此外,热式气体质量流量计灵敏度高,尤其适合于大管径、低流速的流量测量。且在大管径中使用,其性能价格比更显优势;防爆、防护、抗腐蚀设计,又使它能适应恶劣工况,危险场合。 热式气体质量流量计作为一种插入式流量计,由.上述插入式流量计的测量公式可见该流量计同样方便适用于方形管道的气体流量测量。环保管道一般用圆形,而空调的管道很多地方为方形。孔板等很多仪表没有测量方形管道的数据,若使用插入式热式气体质量流量计,不论圆形或是方形管道均可通过计算获得,这也解决了低压方形通风管道的流量测量问题。 很多天然气用气小户,其用气特点为:瞬时流量较小或流量波动幅度较大.旋进漩涡流量计可作为用气小户交接计量的首选。下面是直接影响旋进漩涡流量计准确度的常见因素:(1)旋进漩涡流量计是通过测量漩涡频率来计量流量的,流量计前有节流件。节流件会对气流产生扰动,比如流量计前安装调压阀致使计量值波动较大,将调节阀装到流量计后面后,流量就平稳很多。(2)用旋进旋涡流量计计量气井气或油井伴生气这些未经处理的天然气时,由于气中带液较多,对传感器的冲击腐蚀作用较强,容易造成损坏或磨损.另操作不当还会造成部件损坏,比如开关阀门过猛,,打坏旋涡发生体等。(3)应安装适合流量范围的流量计以满足上限流量和下限流量的使用。对有条件的用户可装大.小口径两台流量计,随供气大小倒换使用。(4)计量不准.难以发现。由于旋进漩涡流量计不像孔板流量计那样,各个测量部件都可以通过检查判断故障,旋进漩涡流量计在一体化设计、维护量低的优势下同时存在故障难以判断的弊端。在不知道用户具体用气量.流量计上压力、温度显示正确的情况下,很难判断流量计上所显示气量的准确性,只能到检定部门用标准装置进行检测判断。有厂曾出现流量计已经不准而未及时发现的情况,这种情况很容易产生计量纠纷。德国VSEVTR1010流量计中文资料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。