德国VSEAPG流量计技术资料同时我们还经营：德国VSEAPG流量计技术资料  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。涡轮流量计作为速度式仪表,以动量矩守恒为基础,涡轮流量计基本力矩平衡方程为[1]: 式中 Tb一轴与轴承的粘性摩擦阻力矩(流动产生的力矩); Td一涡轮流量计转动的驱动力矩; Th一轮毂表面的粘性阻力矩; Tm一磁电阻力矩和轴与轴承的机械摩擦阻力矩之和; T1一叶片顶端与传感器外壳的粘性摩擦阻力矩; Tw一轮毂端面粘性摩擦阻力矩; J一涡轮的转动惯量; ɷ-涡轮转动的角速度。   当流速较低时,涡轮流量计处于静止状态,此时角速度ɷ非常低,接近于0,Tb和Tw也可以忽略不计。在这种情况下，式(1)可以简化为:   由式(2)可以看出提高驱动力矩是降低涡轮流量计启动排量的一-条捷径。如图1所示，传统涡轮流量计入口端是直管段和轴向导流片,流体流经涡轮叶片之前只有轴向速度,对涡轮的驱动力矩只是对涡轮叶片作用力的径向分力产生的力矩。因为涡轮叶片螺旋角为45°,如果将导流片改为螺旋角为-45°的螺旋导流片(图2),当流体进入导流片时会产生旋转,方向与涡轮叶片正交,使得流体在轴向流动速度不变的基础上增加了径向的旋转运动,流体的旋转方向与涡轮叶片的转动方向一致,在相同流量条件下,增加了流体对涡轮叶片的驱动力,实现降低启动排量和提高分辨率的目的,整体结构如图3所示。对于超声波流量计，流量修正系数K定义为沿超声流量计信号传播声道上的线平均流速Lv与管道截面平均流速Vs的比值。由式(2-13)和式(2-14)可以得到层流状态下的流量修正系数 K 为由式(2-17)和式(2-18)可以得到湍流状态下的流量修正系数K为根据表1可以得到不同雷诺数下湍流流态的流量修正系数K，而在实际工程应用中，当管道内流体雷诺数Re＜105时，湍流状态流量修正系数K为 当管道内流体雷诺数Re＞105时，湍流状态流量修正系数K为　　上述对于流量修正系数的分析是基于超声波流量计处于理想的安装条件下，即安装处管道内流体充分发展。实际流量修正系数不仅与雷诺数有关，还与管道的安装状况、流量计上下游管段长度等因素有关。通常情况下管道内实际流态分布与理想流态分布有偏差，对流量计的测量精度产生影响，因此在管道布置和流量计安装时，一般要求上游直管段大于10倍管道内径，下游直管段要大于5倍管道内径。流量积算仪主要用于各种液体、蒸汽、天然气及其他气体的流量测量。由于流量积算仪功能多，使用非常复杂，使用时容易出现问题。一、设置中易出现的问题1．介质及介质状态的设置（1）错误地设置介质，例如，当介质为蒸汽时，设置为空气。（2）错误地设置介质状态，例如，当蒸汽状态为过热蒸汽时，设置为饱和蒸汽。2．流量信号输入的设置　　一般为频率信号输入，也有模拟信号输入。容易出现的问题是输入错误的信号，如本应输入频率信号却输入了模拟信号，或本应输入模拟信号却输入了频率信号。3．温度、压力信号输入的设置　　温度信号输入一般是模拟信号，可以设置为（4～20）mA电流信号、（0～l0）mA电流信号、（1～5）V电压信号、Pt100铂电阻信号。容易出现的问题是设置了错误的信号，如本应设置模拟信号却设置了频率信号，或本应设置铂电阻信号却设置了（4--20）mA电流信号。　　压力信号输入一般是模拟信号，可以设置为（4--20）mA电流信号、（0～10）mA电流信号、（1～5）V电压信号。容易出现的问题是设置了错误的信号，如本应设置（1～5）V信号却设置了（4～20）mA电流信号。4．配套流量计的设置　　通常可以设置为孔板流量计、涡街流量计、涡轮流量计。由于流量计原理不同，因此，在流量积算仪的流量计算中．不同类型的流量计有不同的算法，如果流量计选型错误，则流量计算必然出错。5．温压补偿的设置　　应用在蒸汽介质流量计量时，需进行温压补偿。例如一台流量积算仪，当用于过热蒸汽时．需要同时进行温度补偿和压力补偿；当用于饱和蒸汽时，由于一一对应关系，只能对其中一个输入信号进行补偿，根据现场情况，只选择温度补偿或只选择压力补偿。如果应用在天然气介质流量计量中．需同时进行温度补偿和压力补偿。6．输入信号范围的设置　　温度输入信号、压力输入信号、流量输入信号分别设置自己的测量范围，流量积算仪设置的流量测量范围、温度测量范围、压力测量范围应分别大于现场的流量范围、温度范围、压力范围。例如，设置最大流量1O00m3/h，但实际测量流量为2000m3／h，超过了积算仪中设置的流量测量范围，则流量计算出错。二、接线时易出现的问题　　对于不同的输入信号．需要选择不同的接线端子。但在实际应用中，由于操作比较复杂，接线时容易出现错误。例如流量积算仪使用在饱和蒸汽下，流量积算仪内部设置为温度补偿，而在实际接线时将压力输入信号作为补偿信号接到流量积算仪，造成接线错误，从而造成流量计算错误。　　综上所述．要正确使用流量积算仪，需要专业人员严格按照现场操作条件进行设置和接线，以保证流量积算仪的正确使用；同时，流量计量人员应按照用户要求.模拟流量积算仪现场使用条件进行流量积算仪的检测。德国VSEAPG流量计技术资料应用中存在的问题有: 1)气体涡轮流量计要求被测介质清洁。人工煤气如净化不好，存有煤焦油和萘等,会严重影响计量的精度。致使此表在冬季只运行半个月就出现故障而不记数,拆开以后，发现轴承弹簧圈严重腐蚀。 (2)断电造成气量丢失。 解决问题的对策: 1）合理地制定保养计划:根据腐蚀情沉而定，冬季半个月,其他季节可稍长一些(1~2个月)。另外,传感器在工作中,叶轮的速度很高,即使在润滑良好时,仍有磨损产生,在使用一段时间后,应换轴承并重新标定。2)加装油过滤器(见图1)。其工作原理:当气体进入罐体后经挡板进入净化用油中，人工煤气中的煤焦油灰尘萘硫化物等杂质溶于油中，从油中返上的气体经不锈钢过滤器后进入流量计。加装油过滤器后计量表不但运行稳定，而且保持精度。1997年在装有涡轮流量计的600余户的调压站,安装一台油过滤器2台德莱塞表,经过近5个月的对比实验,效果良好，仪表运行稳定，没有发生过任何 故障。该表与德莱塞表进行对比,总误差在1%内,能够满足调压站的要求。 3)对巡视人员加强计量知识的培训,对每天的数据进行运行分析。 4)气体涡轮流量计中的锂电池一般可连续使用一年,但要保证计量表稳定运行,不能等到电池没电再换。1）测量电磁流量计励磁线圈的电阻值，以确定励磁线圈是否有匝间短路（线路编号“7”和“8”之间的电阻），电阻值应在30欧姆之间和170欧姆。如果电阻与工厂记录相同，则认为线圈良好，并且不间接评估电磁流量计传感器的磁场强度。2）测量励磁线圈对地的绝缘电阻（测量编号“1”和“7”或“8”），以确定传感器是否潮湿，电阻值应大于20兆欧。3）测量电极和液体之间的接触电阻（测量数字“1”和“2”和“1”和“3”），并间接评估电极和衬里层表面的一般状况。如果电极表面和背衬层附着到沉积层，则沉积层是导电的还是绝缘的。它们之间的电阻应在1千欧和1兆欧之间，线号“1”和“2”以及“1”和“3”的电阻值应大致对称。4）关闭管道上的阀门，当电磁流量计充满液体且液体不流动时，检查整个机器的零点。根据需要进行适当调整。5）检查信号线和激励线各芯线的绝缘电阻，检查屏蔽层是否完好。6）使用GS8校准仪测试电磁流量计转换器的输出电流。当给定零流量时，输出电流应为：4.00 mA；当给定100%流量时，输出电流应为：20.00 mA。输出电流值的误差应优于1.5%。7）测试励磁电流值（转换器端子“7”和“8”之间），正负励磁电流应在规定范围内，约为137（5%）mA。从分体式电磁流量计传感器到仪表的阴线都起什么作用，传输的是什么信号？　　答：在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小，其值由下式计算：Q=πD2V/4Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V：流速(m/h)　　电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。一般工业用电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，最低流速应不小于0.2m/s，最高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。1.机械干扰　　在旋进漩涡流量计的运行过程中，机械干扰的存在会影响计量结果的准确性，在实际的计量过程中，如果旋进漩涡流量计的使用过程中受到了剧烈的机械振动或者冲击，其内部的电气元件会出现受到影响，出现严重的振动与变形情况。在一些油田工程中，应用旋进漩涡流量计时，这种仪表多是安装在室内的，这种使用环境使得其在具体的应用过程中，机械干扰的情况难以避免，甚至有时还存在着声波干扰、地面振动干扰等现象，这一系列的干扰都将会影响计量结果的准确性。2.紫外线的伤害　　由于旋进漩涡流量计多处于室外露天环境下，这种运行与使用环境就导致在实际的应用过程中，极易受到外部环境因素的影响，仪表的屏幕显示难以正常进行，常常存在读数不清晰、显示不全的问题。3.感应探头易损坏　　旋进漩涡流量计的使用过程中，感应探头是其中的主要元件，在实际的使用过程中，在一定的条件下，受到各种内外部因素的干扰，常常会出现感应探头损坏的情况，比如，在大井节流器失效、开镜过程中气流量中杂质含量较高的情况下，探头极易被损坏，引发计量异常。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。