德国VSERS100流量计电子样册
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发布日期: 2022-05-11 02:35
德国VSERS100流量计电子样册同时我们还经营: 管道式大口径流量计的在线校准方法,一般为标准表比对法、利用蓄水池作为测量容器的液位落差法和检测电气参数法,比如CJ/T364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》中,规定了标准表比对法和电气参数检测法。在不得已情况下采用验证方法,如经常采用的物料平衡法、热量平衡法、设备能力法、流量增量验证法等。近年来发展起来的非实流法校准液体超声流量计的现场校准方法,主要是通过测量声速来实现液体超声流量计现场校准,适用特大口径的流量计,如国家颁布实施的JJF1358--2012《非实流法校准DN1000~DN15000液体超声流量计校准规范》。 本文在线校准试验采用1.0级夹装式时差法.超声流量计作为标准表,被测流量计是管道大口径电磁流量计,校准测量时间为20~30min。在线校准方法参照JJG1033--2007《电磁流量计检定规程》和CJ/T364-2011《管道式电磁流量计在线校准要求》。2012年、2013年的部分试验结果如表2所示,其余约60台电磁流量计的试验结果以计量误差分布图给出,如图1所示。 从表2和图1中可以看出,其计量误差大部分在±5%左右,但有的误差甚至超过±10%,最大的计量误差接近±20%。究其原因,除流量计选型有误(实际管道流速在电磁流量计规定流速的下限附近或以下),安装不规范.(如阀门件扰流等),直管段不足和存在非满管流等缺陷需要进行改造外,还有现场在线校准.时诸多因素的影响。热式气体质量流量计是流量计发展历史的一次重大变革,使流量测量直接转变为质量流量的测量.根据测量时热式质量流量计所使用的流量测量元件的加工工艺的不同,常用的传感器探头可以分为:热线热式流量传感器、热敏电阻式传感器、半导体集成电路式传感器等. 热式流量传感器探头对流体运动形态的影响较小,测量范围大,响应性能也很好,但是,这种类型的传感器探头对机械强度要求较高、在传感器材料选择上受到较大的限制;同时,加热温度仅能达到400~500℃.此外,由于流体中的微小颗粒容易粘附到热线上,抗污染腐蚀能力较差,易损坏使热线的特性发生不稳定性变化,热线一致性差,难以进行批量生产. 半导体式传感器探头是以单晶硅为基体,使用硅微机械加工而成的微桥结构.半导体式传感器探头多用于0~25mL/min 的小流量气体的测量,在本课题中所需要测量的流量范围较大,不能满足使用要求.图2-2是典型的半导体式传感器探头结构. 热电阻式传感器主要有两个探头:一个流量探头(Rp),一个温度探头(Rtc).目前,市场上所使用的大部分热式气体质量流量计传感器探头主要是基准铂电阻.工作的时候,两个探头以一定的机械结构固定于管道中,可以通过热源探头上电压信号量或者加热功率的改变来衡量流量的变化.工作中要求两个传感器探头对流量的响应尽可能的快,且要保证散热同步,传感器探头的灵敏度最高,这为传感器探头的设计增添了一定的难度. 如图2-3铂电阻的典型结构所示,铂电阻在在管道内与流体进行热交换的过程中,铂电阻的表面和内部铂丝之间存在热阻,阻碍热量的交换.因此,必须从铂电阻元件的选择和传感器结构设计两方面进行设计,尽量减小铂电阻内部和表面的热阻.如果热阻较大,热敏电阻表面和内部就会存在很高的温度差高,出现流量探头和温度探头已经达到恒定温差的假象,会严重影响控制电路正常工作,使测量的结果与管道流量的实际状况出现较大偏差,所以减小探头的热阻是设计热电阻式传感器的关键.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。1、测量管、法兰、浮子的材料选择 针对酒精、乙醛流量测量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作测量管、法兰、浮子;针对粗醋酸、冰醋酸的流量测量,由于其腐蚀性强,则测量管内部接触被测介质的所有部位和浮子均要衬聚四氟乙烯材料,测量管、法兰采用1Cr18NigTi材料。 2.金属管浮子流量计和口径的计算与选择(针对液体流量测量) (1)当工艺专业提出液体体积流量Qva,我们用下式计算系数FV: 其中:ρs是所选择浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被测量介质的密度(g/cm3)。(2)根据以上计算得到的系数FV,我们可以得到对于液体用水标校时的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根据生产厂家提供的流量表可选择出QV(水)所对应的金属管浮子流量计的口径、浮子号。 (4)按此浮子号的量程值除以系数FV得出介质的流量范围QN,刻度可在0.9QN至1.1QN选择。 (5)举例说明。原始技术数据见表1,计算结果及选择见表2。 3.现场显示及远传的选择 现场显示选用M7,指示实际状态下流体的瞬时流量值/小时。 远传型式可选用Es-电远传输出4~20mA,亦可选用EX-本安防爆远传输出4~20mA。 4.显示仪表选择 选择流量积算仪,它具有瞬时流量显示和比例累积流量积算功能。

德国VSERS100流量计电子样册测量沼气的流量计如何选型:注意连接方式;注意结构类型;注意显示方法;注意信号输出方式;注意防爆形式。流量计连接方式:法兰卡装式(表体不带法兰)或法兰连接式(表体本身带法兰)。一般建议选用法兰卡装式,因为其结构紧凑,价格低,而且供货周期短。流量计结构类型:一体型结构和分体型结构。一般采用一体型结构,只有在特殊场合下采用分体型结构(如:介质温度高时、环境温度或湿度高时、带现场显示为读数方便时)。流量计显示方法:无现场显示、带现场显示和只带现场显示。现场显示是指在表头上装有液晶显示电路,可显示累积流量、瞬时流量等参数。流量计信号输出方式: 脉冲信号输出和4~20mA标准电流信号输出。一般情况下建议采用脉冲信号输出,因为脉冲信号直接与旋涡脱落频率相对应,不需转换,具有最高的累计精度;同时,脉冲信号传输效果较好。标准电流信号输出一般用于与终端或控制系统组成流量测量系统。流量计防爆形式:非防爆型和本安防爆型。如果被测介质是易燃易爆物质或测量环境存在易燃易爆物质,应选用防爆型。1.总体设计 气体涡轮流量计系统软件包括初始化程序、主程序、中断控制程序、流量、温度、压力检测程序以及键盘显示程序等。初始化程序主要完成单片机初始化和设置计数方式等。主程序主要通过查询标志位SET_RUN和OPERATE来判断程序是运行状态还是设置状态,然后调用相应的处理子程序。首先开全局中断,允许单片机响应所有中断源产生的中断请求;当单片机查询到标志位SET_RUN被置位时,就进入设置状态,对仪表系数进行设定;进入运行状态后还要查询标志位OPERATE是否被置位,被置位后就进行温度与压力的.A/D转换、流量的计算和数据的储存。中断程序用于查询定时时间,进入中断服务子程序完成流量采集、工作状况“下温度和压力采集,瞬时流量和累积流量的计算。系统主流程图如图3所示。2.流量温度压力信号采集 流量信号的采集主要通过计数器MR0中断服务程序完成,采用定时器模式,定时时间设为1so定时时间到,比较寄存器里面的内容,大于1s则对计数器IMR1读数,以获得流量信号的频率,并清零;小于1s,则加1后结束。 温度和压力信号的采集是通过PICI6F877单片机内部的ADC模块将其转换成数字量,采样完成后计算出温度和压力值,并将这两个数值在液晶屏上显示出来。3.键盘显示 设置3个键盘,利用电平变化中断功能来实现,采用延时去抖法,按键有效就进入按键处理程序。F表示功能键,用KI来表示,每按一-次表示在流量显示和温度、压力显示间切换,-表示移位键,用K2表示,↑为增加键,用K3表示。如果F+→(即Kl+K2)被按下,则设置标志位置1,主程序查询到其置1后,就进入设置状态。在该状态下,→(K2)键定义为移位键,以闪烁表示光标所在位,每.按一次,闪烁移到下一位,到最后一位回闪第一一位。↑(K3)定义为增加键,对光标所在位的数值进行修改,每按--次,循环增加一个定义单位,定义单位视参数类型而定。当程序查询到↑+→(K2+K3)被按下时,就把累积流量清零,并把标志位置1,当查询到F(K1)键被按下时,每按-一次,在流量显示和温度、压力显示之间切换。气体涡轮流量计采用段式液晶显示器LCM103来显示瞬时和累计流量,同时实时显示温度和压力"。f1.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。由于超声波流量计传感器的安装位置,被测管路的状态对测量精度有很大影响,因此请选择满足下列条件的场所。1.管道圆度好,内表面光滑,管壁均匀。2.上游侧5D,下游侧3D以上的直管段,注“D为管道内径”。3.被测管路必须充满液体。4.必须有足够的空间易于传感器的安装与操作。5.在水平的被测管路,传感器不应装在管道的顶部和底部,并避开管道凹凸不平及有焊缝处。超声波流量计传感器的安装1.在已定的安装位置周围比传感器约大一倍的面积上,将管壁上的油漆、铁锈、污垢等清除干净,擦净露出金属应无凹凸不平。2.将紧固件安装在管道上,用不锈钢带将其固定在管道上,不应松动。3.铺设好电缆由电缆接入孔接到接线盒中的接线端子上。4.每个传感器换能器正面,涂上一厚层耦合剂(黄油)后,将传感器换能器面与管壁接触,放置在紧固组件中,并用压紧盖板将传感器压紧,耦合剂应从传感器四周的缝隙中挤出,形成一道密封条。紧固螺铨钮紧,注意四个螺铨用力要均匀,不要使传感器偏移。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。德国VSERS100流量计电子样册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.用于动流测量的电磁流量计,通常在下列三个方面须作特殊设计,并在投运时作适当的调试.1.激励频率可调,以便得到与动频率相适应的激励频率.太和太低都是不利的.2.电磁流量计的模拟信号处理部分应防止动峰值到来时进入饱和状态.动流的动峰值有时得出奇,如果峰值出现时,电磁流量计的流量信号输入通道进入饱和状态,就如同峰值被消除,必将导致仪表示值偏低.3.为了读出平均值,应对显示部分作平滑处理.由于电磁流量计的测量部分能快速响应动流流量的变化,忠实地反映实际流量,但是显示部分如果也如实地显示实际流量值,势必导致显示值上下大幅度跳动,难以读数,所以,显示应取段时间的平均值.其实现方法通常是串入惯性环节,选定合适的时间常数后,仪表就能稳定显示。但若时间常数选得太大,则在平均流量变化时,显示部分响应迟钝,为观察带来错觉.动流流量测量方法有三种:a.用响应快的电磁流量计;b.用适当的方法将动衰减到足够小的幅值,然后用普通流量计进行测量;c.对在动流状态下测得的流量值进行误差校正. 有的系统中,b c两种方法需结合起来才能实现测量,这是因为动幅值大,出估算公式的适用范围,若仅用阻尼方法,衰减后的动幅值又未能进入稳定流范围。1.空间电磁波干扰及改进 电磁流量计用于测量实践的过程中,转换器与传感器间如果存在较长的电缆,同时周边有较强电磁干扰的情况存在,此时由于电缆的存在,干扰信号会被引入进去,最终会有共模干扰现象形成,导致流量计发生非线性、显著失真或大幅度晃动等诸多情况,测量的准确性也会因此大打折扣.面对此类误差引发的原因来看,可根据下述措施进行解决:(1)在电磁流量计安装中,需要深入分析周边环境,保证电磁流量计原理强磁场.(2)尽量将电缆长度控制在适宜范围内,并落实相关屏蔽措施,如将电缆传入接地钢管中,避免电源线与电缆传入同一根管.(3)选择与要求相符合的屏蔽电缆,同样能将电磁波构成的干扰有效降低.2.连接电缆问题及改进 电磁流量计是通过特定电缆、转换器和传感器组成的系统,因此电缆长度、屏蔽层数、导体横截面积、绝缘情况及分布电容等都会对其测量结果构成影响,甚至还会对电磁流量计的正常运行产生干扰.所以,在安装电磁流量计时不但需要参照导体横截面积、屏蔽层数、待测液体电导率及分布电容等确定电缆长度,同时也要将电缆中间接头的情况规避,并妥善处理末端,保障能够实现良好连接.此外,也要保障所用电缆符合标准要求.3.测量管内存在着层及改进 以电磁流量计应用对象为根据,其多以测量非清洁流体为主,倘若实际测量中有一定量沉淀物等物质存在于非清洁流体内部,电磁流量计的正常使用及测量也必然会遭受影响,如污染电磁流量计管道、电极表面,最终引发测量误差.面对此类误差引发原因,相关人员在日常工作中应当做好电磁流量计定期清洗工作,同时适当将流速提升.此外,在衬里材料的选择中,可选择聚四氯乙烯.4.电极选择、液体流速问题及改进 电磁流量计实际应用中,其电极和内部材料会直接接触待测液体,所以在选择电极和衬里材料时,都应当以待测液体为根据合理进行.结合待测液体性质完成衬里材料特性的确定,并在实际测量中围绕测量温度展开严格控制,避免由于衬里材料选择不合理或温度控制力度不足而导致衬里材料受磨损或变形等情况,进而导致附着速度加快、增大测量误差发生率.针对此类情况,在应用电磁流量计时,在突出衬里材料选择针对性的同时,也需要合理选择电极,并妥善控制液体流速,保障处于合理范围.5.测量液体呈现不对称状态及改进 应用电磁流量计测量相关液体的流量时,待测液体如果有不对称状态出现,必然会引起测量误差的情况.液体非对称状态通常在单一的漩涡流或沿管线轴线的直线流等两种流动组合方面得到表现.该情况下,管道截面的积分为液体体积流量.上游直管段如果存在不足,一般情况下可结合流量调节器调节流量,控制上下游一定范围内流量计内径与管道内径之间具备相同的数值,确保上游直管段充足.6.电极与励磁线圈对称性问题及改进 在加工制造电磁流量计磁力线圈及电极时,有着严格对称的要求.倘若有不对称的情况出现,必然会引起不对称偏差,进而对测量结果构成影响,最终也就会有测量误差的情况出现.同时,在安装电磁流量计时,也严格要求了安装地点的振动,如一体型电磁流量计的安装,需要在振动小的场所内,如果振动超出了标准就会有误差出现在测量中,甚至还会对仪表的正常工作构成影响.所以,相关人员在实际安装前,需要对待安装位置振动展开严密测量,保障与安装标准相符合.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。