德国VSEVHM02-2/流量计办事处同时我们还经营：  由于金属管浮子流量计的测量管为机械结构.测最时对波动很敏感,经常会出现指针波动严重,甚至影响读数的情况。除了在测量管中加装气阻尼器之外,还可以在指针组件中增加电磁阻尼器,使指针摆动的频率、幅度大幅度降低，使指针指示稳定，刻度值读取变得容易，读取精度更高。   电磁阻尼器的工作原理。电磁阻尼器由磁钢、连接件、金属板等组装后为一体。指针的配重为导电金属铝合金,根据电磁感应定律,配重在磁场中运动，切割磁力线.必然产生感应电动势,从而在配重中产生涡电流;磁场对带电导体必然产生作用力,而此作用力恰好起到阻碍配重在磁场中运动的作用,配重运动的速度越大,产生的反作用也越大,其效果类似于阻尼器,从而使电磁阻尼器起到降低指针摆动频率、幅度的作用.达到稳定的效果。   与现有技术相比，通过增加电磁阻尼器装置,可有效改善金属管浮子流量计的使用效果，使指针的摆动频率和幅度大幅度降低，指针稳定指示,刻度值的读取变得容易，读取精度提高,既提高了效率也保证了精度。涡街流量计系统具有八项功能,即瞬时流量及总流量显示(质量流量)、瞬时温度显示、瞬时压力显示、电池容量显示、密码设定、设定系统时钟、流量数据读取(通过专用的串口从仪表读取).(1)瞬时流量和总流量显示　　各个传感器发出的信号,经过放大和整形后,送入单片机处理,然后单片机将计算得到的瞬时流量送液晶显示器显示,在瞬时流量的基础上,每隔一个没定的时间进行累加,得到总流量,同时把这个数据送到液晶显示器显示.(2)密码设定　　仪表的密码分为制造商密码和用户密码两级.制造商在仪表使用前将仪表常数通过功能设定按钮输入仪表,通常这些常数是不能由用户随意改变的,因为它们关系到系统的正常运行和显示正确的流量.用户密码用于用户自己掌握仪表的同常使用,便于用户列仪表数据的管理.(3)瞬时压力、温度显示　　瞬时压力和瞬时温度是经过单片机处理后得到的被测对象的温度.压力数掘,通过该数据可以知道被测介质的工作情况,从而可以对某些参数进行人工调整.(4)设定系统时钟　　仪表内部设置了日历时钟,对流量数据按日期进行不断的储存,便于对使用情况进行监控,方便用户对自己的用量的了解.(5)流量数据读取　　流量数据可以直接从液晶显示器上面读取.由于系统设置了外接数据接口(即串口),可以很方便的实现对系统数据的读取,从而可以实现抄写系统数据的自动化,节省大量的人力.(6)电池容量显示　　当电池电压降到一定程度时,涡街流量计将不能正常工作,为了在仪表能在正常的电压下工作,通过软件措施将电池的电量显示在液晶显示器上,以便用户能及时更换电池.金属管浮子流量计是由浮子、锥管、检测器等部件组成。浮子组件装有磁钢,其作用把是浮子的位移信号以磁信号的形式传输给检测器。检测器把这一检测到的信号再以电信号的形式远距离传输,并现场指示瞬时流量值。浮子流量计具有小流量值、范围度大、不用现场调试的特点。其结构简单、运动部件磨损小、使用寿命长、压力损失小、安装方便、维修量小、使用周期长、可远距离传输流量信号,与计算机连用可实现集中管理。 但也存在不足，如对于高黏度、大流量、以及两相以上流体不能测量。　　金属管浮子流量计实现流量测量的理论基础是“定压将,变面积“原理。在流动的流体中放置一个轴线与流向平行的浮子,见图1.　　金属管浮子流量计本体可以用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接。当流体自下而上流入锥管时,被浮子截流,这样在浮子上、下游之间产生压力差,浮子在压力差的作用下.上升,这时作用在浮子上的力有三个:流体对浮子的动压力、浮子在流体中的浮力和浮子自身的重力。只有当流体对浮子的动压力与浮子在流体中所受的浮力之和等于浮子的重力时，浮子就平稳地浮在某一位置上。  大量实验证明,在一定雷诺数的范围内，对于同一口径金属管浮子流量计,流体流速的大小与浮子的形状有关。对于给定的浮子流量计,浮子大小和形状已经确定,因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量,唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。因此当来流流速变大或变小时,浮子将作向上或向下的移动,相应位置的流动截面积也发生变化,流动截面积与浮子的.上升高度成比例，即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子上下移动时,以磁耦合的形式将位置传递到外部指示器,直到流速变成平衡时对应的速度,浮子就在新的位置上稳定。对于-台给定的浮子流量计,浮子在测量管中的位置与流体流经测量管的流量的大小成一--对应关系。1.被测介质电导率  电磁流量计测量的流体必须是导电的，一般只要电导率超过阈值，即使变化也不影响测量值，但低于阈值将会增大测量误差;通常要求液体电导率不小于5μS/cm，去离子水电导率不小于20μS/cm。2.被测介质温度  电磁流量计一般只能用于工艺介质温度不高于180℃的场合。选型时，要根据被测工艺介质的温度范围，选择测量管内衬材料及传感器线圈的漆包线的耐温等级。常用测量管衬里材料有聚四氟乙烯(PTFE)，适用温度范围-40~+180℃;氯丁橡胶(Neoprene)，适用温度<65℃;聚氨酯橡胶(Polyurethane),适用温度<65℃;3.当被测液体为酸、碱、盐等高腐蚀性介质时  因为电磁流量计仅测量管衬里和电极与被测介质接触，所以只要选好这两者的材质即可。耐酸、碱等强腐蚀性介质的衬里常选用聚四氟乙烯(PTFE)，耐磨损类如矿浆、结晶类介质的衬里可选用聚氨酯橡胶(Polyurethane)。对于电极材质的选，择，一般可查有关防腐蚀手册[2]，对于混酸等成份复杂的介质，应做挂片试验。4.当被测液体为脏污流(两相，浆液等)介质时(1)当介质含有固体颗粒时，水平安装易使下半部内衬及电极磨损严重，这时选用垂直安装较好;衬里要选用高耐磨性材料，如陶瓷或聚氨酯橡胶;电极则采取--些结构措施以防磨损漏液。(2)测量会在管壁附着和沉淀的物质的流体时，应注意电极的污染。可选用刮刀式、可更换式。管壁的附着则可用提高流速以起到自清洗作用，或采取比较方便易清洗管道的连接方法。(3)含有非磁性颗粒或纤维的固液两相流时，如浆液擦过电极表面会产生尖峰噪声，使信号不稳，可选用市电交流激磁或双频激磁仪表。5.工艺介质的流速  仪表口径是根据管道内平均流速而定的，通常选用与管道相同的口径或略小些。一般工业输水管道经济流速为1.5~3m/s,易粘附沉积结垢物质则提高到3~4m/'s或更高，矿浆等磨蚀性强的为2~3m/s。电磁流量计的液体流速范围可在1~10m/s之间选用。原理上，上限流速并没有限制，满度流量的流速下限一般为1m/s,有些产品为0.5m/s,低于此流速，从测量准确度出发应改用小管径，以异径管连接到管道。但加装异径管要注意压力损失的问题。图1为流量计口径、流速与流量关系的曲线图，计算仪表口径时可参照。6.大口径时电磁流量计的选择  电磁流量计按安装形式可分为管道式和探头式。一般优先选用管道式电磁流量计;当工艺管径较大且考虑设备费用时,或安装时不允许管道停流的情况下，可选用探头式电磁流量计(精度可达0.5级)。(1)探头式可装配球阀，可在管道不停流情况下拆、装，利于仪表的在线安装和维护。(2)探头插入深度只需很短，对管道阻力小。--般在直管段足够长时，采用平均流速点测量法，这种方法的测量精度基.本不受雷诺系数变化的影响，探头的插人深度仅为R=0.121D;当直管段较短时，一般采用中心流速点测量法，插入深度R=0.5D(其中D为管道直径)。7.工艺管道材质  若连接仪表的管道是(相对于被测介质)金属导电性的，不需要接电环，若是绝缘性的，则要用接地环，可用普通型，它的材质应与被测介质的腐蚀性相适应。若被测介质是磨损性的，则宜选用带颈接地环，以保护进、出口端的衬里，延长使用寿命。8.安装仪表的工艺管道段的敷设位置  电磁流量计的安装形式可分为三种:一体型、分离型和潜水分离型(IP68)。一般情况选用一体型，它将流量计的传感部分和转换部分(表头)装于一体，便于安装使用;当管道敷设的位置较高不便观察或安装在环境差的场合，可采用分离型，分离长度一般不超过30m;当传感器需要安装在井下、水下的被测现场管道上时，需要选用潜水分离型。德国VSEVHM02-2/流量计办事处涡街流量计安装方式的选择 涡街流量计既可安装在水平管道上，也可安装在垂直管道上。　　因为涡街流量计是一种速度式流量计,要实现准确测量,必须注意保证满管测量,故在水平管道上安装涡街流量计,一般应选择安装在管道的最低处，安装在垂直管道时，流体的流向应自下而上。　　涡街流量计直管段要求 涡街流量计的安装对其前后直管段的要求是非常苛刻的,流量计上游要保证有10D~35D 的直管段(D为管道直径),流量计下游直管段应不小于5D,上游直管段长短视上游有无直角弯、扩大管、缩径管而定。　　特别注意，在直管段满足要求的情况下,流量计应尽量选择安装在前后直管段尽量大的管道位置处，这样能够保证流量计上下游节流件所造成的紊流不致影响到流量计测量精度。涡街流量计安装位置的选择1)管道的强烈震动会对涡街流量计的测量产生一定的影响,故在选择涡街流量计安装位置时,应尽量避免安装在有强烈震动的管道上,以免影响测量精度.当管道有震动时，必须采取减震措施。2)工频干扰信号存在也会对涡街流量计的测量产生非常大的影响，工频信号会叠加到测量信号中去。故涡街流量计尽量避免安装在大功率电动机等存在的环境里，在此环境下,必须采取做好仪表接地，选用屏蔽电缆，信号的传输方式采用直流信号等措施消除工频干扰。3)涡街流量计漩涡发生体的迎流面必须正对着流体流动方向，安装时应特别注意，否则会产生非常大的偏差。4)在涡街流量计带有流量调节的系统中,涡街流量计即使满足直管段要求,也必须安装在调节阀前。否则调节阀产生的射流会对涡街流量计的测量产生影响，会出现阀门开小,流量反而增大的现象。为了适应仪表网络化的发展方向,在系统设计时我们要根据实际需要为电磁流量计配备合适的通信接口.在当今单片机系统的通信中,RS232和RS485标准总线应用最为广泛,技术也最为成熟.RS232用来连接两台计算机(微处理器)之间的串口通信,当我们需要一个更长的距离或者比RS232更快的速度下进行传输的时候,RS485就是一个很好的解决办法.另外,RS485连接不限于仅仅连接两台设备.根据距离,比特率和接口芯片,我们可以用单一导线连接最多256个节点.为了使电磁流量计的应用范围更加广泛,我们选用RS485标准总线来实现仪表和外部系统的通信.　　RS485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线.该规范满足所有RS422的要求,而且比RS422稳定性更强.具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V).　　接收器输入灵敏度为士200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV.最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、+5V(最大值).　　驱动器能够驱动32个单位负载,即允许总线上并联32个12k的接收器.对于输入阻抗更高的接收器,一条总线上允许连接的单位负载数也较高.RS485接收器可随意组合,连接至同一总线,但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375).　　采用典型的24AWG双绞线时,驱动器负载阻抗的最大值为54,即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻.RS485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择.较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输.更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件.　　因RS485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口.因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输.RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB.9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB.9(针).　　通信接口电路如图3.13所示,我们选用MAX485作为系统的通信接口芯片.MAX485是MAXIM公司推出的支持RS485协议的低功耗收发器,它的驱动器摆率不受限制,可以实现最高2.5Mbps的传输速率.它是用于RS．485通信的半双工低功率收发器件,包含一个驱动器和一个接收器,具有输入接收器和输出驱动器使能管脚.使用一个半双工连接的难点就是控制每个驱动器在什么时候被启用,或者处于激活状态.当一个驱动器在传输的时候,必须直到它完成传输都保持被启用状态,然后在一个应答节点开始响应之前切换到禁用状态.MAX485的控制端RE和DE短接,这样用一个信号可以控制两种状态：接收和发送.RE和DE为“l”时,发送端接通,数据经DI脚后,变成传送的信号送到传输线.RE和DE为“0”时传输线上的信号经MAX485,当处于发送状态时,数据信号经发送端DI,在输出端A和B上交替出现高电平：当处于接收状态时,A和B上交替的高电平信号经MAX485转换成高低电平信号经RO输出.在电磁流量计传输过程中,交替的高电平保证通信传输回路中始终有电流,能实现可靠通信.  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。德国VSEVHM02-2/流量计办事处1.施工工艺的影响与处理按照循环灌浆的原理,返回浆液要流回搅拌桶,采用2台电磁流量计分别计量进返浆管道中浆液的流量。然而.有些用户去掉返浆管上的电磁流量计,返浆管通过一个三通直接接在电磁流量计下游的进浆管上,返回浆液不返回搅拌桶,采用一台电磁流量计测量灌浆量,其结果在岩层吸浆量很小和灌浆结束阶段,浆液流过电磁流量计F的流速很小,远低于电磁流量计的流速下限,信噪比S/N很小,测量误差高达50%,无法精确计量。2.测量管道内附浆量的影响与处理　　每次灌浆结束后,要及时清除电磁流量计测量管内的残余浆液，否则水泥浆液易在测量管道内产生不同程度的胶结,甚至堵塞电磁流量计测量管和相接的灌浆管道。电磁流量计测量管内的附着层会引起附加相对误差△Ɛ,实践证明其引起的误差是很大的,假定其厚度相同△ε由式(5)计算:　　水泥颗粒的σɷ和水泥浆液σf相差很大,因为附着水泥层电导率极低,当附着物有一-定厚度时△Ɛ会比较大。3.介质中气泡的影响与处理　　因工艺或介质本身的原因,所测液体常含--些气泡。电磁流量计属于流速型的流量方式,气泡在管道圆截面中所占据的面积百分率,几乎就等同于气泡对流量测量的影响量。此外由于气泡经过电极表面存在一个摩擦过程,由此会产生尖峰脉冲干扰电势,其值远大于正常的流量信号。通常电磁流量转换器无法有效地处理如此的干扰,轻者导致测量值不稳定,严重时仪表根本无法工作,一些缺乏经验的用户仅从工艺的要求出发,对电磁流量计的安装位置没有考虑防止气泡的产生,例如有些用户把电磁流量计安装在灌浆泵的吸入端,吸入端的浆液中常会混入成泡状流的小气泡,故电磁流量计一般要安装在泵的排出端。电磁流量计最好垂直安装,浆液自下而上流动。水平安装时要使电极轴线平行于地平线,不要垂直于地平线,因为处于底部的电极易被沉积物覆盖,顶部电极易被液体中偶存气泡擦过遮住电极表面。4.恶劣施工现场环境的影响与处理　　灌浆施工现场的环境大部分时间比较恶劣,例如高温、潮湿高灰尘等,如果电磁流量计外壳的密封不良,诸如接线盒,以及一些非焊接气密封结构的外壳,时间长了冷凝水和灰尘容易积聚在电磁流量计的接线盒中，或透过密封不良的结合面渗入电磁流量计壳体中,由于电磁流量计的流量信号极其微弱(通常是几mA),冷凝水和灰尘的存在,直接的后果是导致电磁流量计转换器输入回路阻抗下降，衰减了欲输往放大器的流量信号;或者是破坏励磁回路和信号回路的绝缘,将高达几十V的励磁电压引入到低电势的信号回路中,造成电磁流量计的严重故障。为了避免此类故障的发生,可在接线盒中灌注绝缘材料,在维修和调试电磁流量计的时候一-定要避免进水,保持接线盒内的干燥与干净,使用中一定要避免浸泡在水或浆液中。电磁流量计在运行中使用过程中,偶尔出现波动大,信号弱或突然下降等情况时原因1.由于水煤浆在磨制过程中,产生的铁磁性物质,随流过电磁流量计时,吸附于电极表面使其绝缘变坏或被短路,造成信号送不出去,而导致测量误差.　　处理方法；在平时停车检修期间要认真检查,发现测量导管内壁有沉积的污垢,应及时清洗和擦拭电极,测量导管衬里如果出现鼓包现象,应及时更换,检查信号插座,如果有腐蚀,应予以清理或更换.原因2.在水煤浆测量过程中,煤浆泵出口压力的不稳定和较大波动,对电磁流量计的在线测量也会造成较大的影响,尤其在低流速状态和煤浆泵脏物堵塞等因素同时存在时,水煤浆流场变化波动且不稳定,流体脉动大,使电磁流量计测量信号不稳定.　　处理方法：我公司常用做法是将电磁流量计安装在气化炉框架顶部,延长流量计的前直管段,以解决煤浆泵加压泵工作时造成的脉动.原因3.在测量过程中,煤浆中的固体颗粒（或液体中气泡）摩擦电极表面,电极表面电化学电势突然变化,输出信号流量将出现尖峰脉冲状噪声,如果两个电极材质、结构表面状态存在差异,所产生的共模干扰,流量信号送到转换器差分放大器输入端放大,于是就出现了流量计输出信号的大幅波动.　　处理方法：应尽量控制煤浆颗粒在50μm-55μm,减小颗粒噪声对测量稳定性的影响.同时应在工艺控制水煤浆的浓度比例,使其均匀稳定.原因4.电磁流量计的信号比较弱,在满量程时只有2.5~8mv,流量很小时,输出只有几微伏,外界略有干扰,就会影响仪表精度.　　处理方法：查看检测器的测量管、外壳、屏蔽线以及转换器、二次仪表是否可靠接地,接地电阻是否小于10欧,电缆屏蔽层是否有损坏.