德国VSEVS1 0.1/16EP012V32W15/410...28VDC流量计技术资料同时我们还经营：涡街流量计利用伴随漩涡分离的物理效应,可以采用热敏、力敏元件或通过光、声调制方法等来检测漩涡分离频率.至今用于检测分离频率的方法和采用的元件是多种多样的,归纳起来有以下几种典型方法：(1)热敏元件检测方法漩涡分离产生的交变环流所引起的整体表面速度脉动或者交变横向流的频率,用加热的金属丝、热敏电阻器等进行检测.(2)力敏元件检测方法漩涡分离造成的交变差压、交变升力或者交变升力引起的机械振动,用差动电容、电阻应变片、压电晶体、压电陶瓷等检测.(3)电磁传感器检测方法漩涡的分离所引起的膜片或者梭球等的往复振动的频率,用电磁传感器检测.(4)声、光信号调制检测方法利用声束光束通过涡街时受到漩涡的调制,由接收声强光强或相位的脉动频率得到漩涡分离频率.　　由于涡街流量计是利用流体自身的规则振荡来计量流量的,因而对流体的速度分向及流动噪声,比较敏感,因此在应用过程中对管道安装状况要求较高.对L游不同形式的阻力件必须配置足够长的满足不同要求的直管段,以保证仪：菱的测量精度.表l给出了不同形式阻力件祸街流量计上游最短直管段.　　在实际应用过程中,由于场地限制,有时不能提供足够长的直管段,为保证涡街流量计的准确测量,缩短直管段长度,可在上游阻力件和仪表之间装设整流器,使得不利于测量的流动状态进行整理、疏导消除流场的畸变和附加漩．在应用中要求涡街流量计与管道法兰连接使用的密封垫圈,不能突出管道内,以免造成测量误差.压电晶体的灵敏度高、体积小、线性范围大、结构简单、可靠性好、寿命长.因此,我们研究的智能涡街流量计系统采用力敏元件(压电晶体)来检测漩涡的频率.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。对于"径向"型单声道超声波流量计，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Sv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，对超声波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。  电磁流量计供电电压问题是最主要的问题，也是此次仪表更换的最大困难。电磁流量计A是DC24V供电回路，两线制;电磁流量计B是AC220V供电,四线制。将B表安装在现场就意味现场要接一条AC220V的供电线，电缆设计之初肯定留有一定的余量(参照SH30822019石油化工仪表供电设计规范余量要求)。但是AC220V供电设备在现场并不是很多,想找到一根备用的AC220V电源线或许不是那么容易。   经现场核实电磁流量计A的安装位置附近并没有AC220V供电设备，距离太远的设备如果现场重新配管施工AC220V电缆线路,因涉及动火作业或者挖掘作业,在投用装置里面有很大的风险，而且工期太久。所以AC220V电源通过备用电缆的想法走不通。进一步现场核查发现，电磁流量计A非直拉电缆，中间有接线箱，接线箱内有多部仪表通过一根16P本安电缆接至中控室，该16P本安电缆有6P备用线,其余10P电缆所接仪表为电磁流量计A和3台液位开关、6台阀位回讯。现考虑通过这根16P的电缆中的1P走AC220V电源。接线箱到仪表端重新敷设一根临时电源线约15m,16P电缆到现场机柜间,将AC220V的1P备用线从端子柜通过一对端子排重新引出，加接电源线接至电源柜。该方案可行性分析如下: 1)16P本安电缆中液位开关信号、阀位回讯信号都是通断的开关信号,抗干扰能力强。电磁流量计B最大功率为75W,电流不大,且AC220V的电压波形好，比较稳定,对DC24V负载造成串扰的影响考虑可以接受。 2)AC220V电源信号走原本安电缆路径.是不符合规范的。综合客观实际要求，只能最大限度地满足规范又要考虑现实情况。根据HG-T20512-2014仪表配管配线设计规范中7.1.3(见表3)和7.1.5(见表4)要求,可以知道仪表信号电缆与电力电缆平行敷设最小间距都是50mm。此处是该次故障处理没办法克服只能容缺的地方。 3)机柜间电缆布线,因是在投用盘柜施工，同一柜子仪表在线的同时进行布线接线，施工安全尤为重要。考虑采取充足准备，提前加工,尽量减少盘柜内动作，由有经验的接线员接线,禁止携带对讲机进入机柜间等措施。确保机柜间电缆布线接线安全。 综合分析，该方案的可行性可以接受。热式气体质量流量计是利用传热原理,即流动中的流体与热源(流体中加热的物质或测量管外加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表，目前主要用于测量气体。热式流量仪表用得最多有两类，一是利用流动流体传递热量改变测量管壁温度分布的热传导分布效应的热分布式流量计，曾称量热式TMF;另外--类是利用热消散(冷却)效应的金氏定律TMF又由于结构上检测元件伸入测量管内,也称插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量计算如下:   如图所示，插入式热式气体质量流量计由两个电阻温度计组成传感器，一个测温探头，感受流体温度T2另一个电阻温度计由电路加热到温度T1用来测量流体带走的热量变化，亦称测速探头。T1高于T2。并保持△T恒定,即△T=T1-T2。当流体流经传感器时，由于测速探头的自身温度T1高于测温探头感受的温度即流体温度T2,流体便带走了测速探头上的一部分热量(高温向低温传递)，使T1下降。电路为保持△T恒定，便增加对测速探头的加热功率，使△T=T1-T2恒定。流体带走测速探头.上多少热量，电路便增加相应数量的电功率，两者之间存在着一个函数关系"。设对测速探头的加热功率为P1，流体的质量流量为Q,则根据流体流过测速探头时所带走的热量与对测速探头的加热功率相对应的原理，得到下列关系式: 式(1)中，PocQ   因此，可以通过测量加热功率P,来测量带走这部分热量的流体的质量流量。由于带走着部分热量的是流体的分子，所以，测速探头直接测量的是流体的质量流速pv,此时，只要乘上管道的横截面积，就可以得到流体的质量流量了。由于气体流过探头时带走热量和气体的质量流量成比例关系,也和探头间温差有关，流量越大，两探头之间温差越小，气体质量流量与温差之间的联系通过质量流速ρv建立"。 式中:Qm-质量流量，kg/s; Kv-测量头仪表系数; a-速度分布系数; B一阻塞系数; x-干扰系数; A-仪表表体(测量管道)的内橫截面积，m² ρv一质量流速，kg/(m²·S)。   基于_上述原理，对于大管径的流量测量来说,虽无相应的大管径标定装置来对流量计进行标定，但只要在标准口径的标定装置.上测定相应的质量流速，也就可方便地测量出大管径中流体的质量流量了。   由热式气体质量流量计中于两个传感器都是用性能稳定的金属铂材料通过特殊工艺密封在316L不锈钢管或抗酸、碱腐蚀的K2760哈氏合金或铂套管中制成，因此极为坚固,并不会污染被测流体或受被测流体污染，且其抗腐蚀性能相当好。德国VSEVS1 0.1/16EP012V32W15/410...28VDC流量计技术资料电磁流量计的特点  电磁流量计的原理决定了其具备如下特点:1.传感器内既没有叶轮，也没有旋涡发生体和探头，因而也就从根本.上避免了回收水中的杂物、泥沙等对叶轮的缠、卡及对旋涡发生体和探头的包围等因素造成的计量不准或计量停止的现象。2.测量不受被测液体的密度、粘度、温度、压力和导电率变化的影响,.所以特别适用于尾矿回收水这种泥沙浓度随回收水t多少而变化的液体的测量。3.传感器电极结构多样化，可根据不同的应用条件选择叮拆卸式、固定式和刮刀式电极，特别是刮刀式电极，可在不停被测介质的情况下对电极进行清理，应用起来非常方便.4.安装方便，可水平、垂直或倾斜任意角度安装，对下游直管段要求较低，且衬里和电极有多种材料可供选择，所以有耐腐蚀和耐磨等特点。5.仪表采用了:态方波励磁技术，先进的小信号处理技术和软件技术，抗干扰性能强，精度稳定可靠。6.仪表不能测址气体、油品、有机溶剂等不导电介质。电磁流量计应用与效果我们在安装使用过程中,除了满足常规的要求外,着重强调了如下几点:1.选择的安装地点保证了电磁流量计在计量时传感器内时刻注满介质，且上游有5D,下游有2D以上的直管段,有足够的安装检修空间;2.安装流量计时做了面积约2m²的接地网,.接地网离地面要有足够的深度，并在掩埋接地网时撒了部分工业用NaCI以确保传感器接地电阻小于102;3.由于安装地点离电机和配电盘较近,为防止电磁干扰,我们把整个一体式流量计用铁箱全部罩住进行了屏蔽，并将屏蔽铁箱单独可靠接地(抄读数字时打开铁箱读数);4.在使用过程中,每半年清理一次传感器电极,以防止上面的污垢影响信号的输出。孔板流量计的主要部件高级孔板阀(采用高级型阀式孔板节流装置),主要用于差压式流量计的信号的产生和传输,可实现在线更换孔板,不影响输送介质,无附加管路;装置内有孔板安装定位机构,标定准确度等级为0.5级;该装置设有上、下两个密封腔,以及滑阀部件,无旁设附加管线,装置上、下腔间的密封件采用全硬密封结构，阀板和阀座采用22Cr堆焊硬质合金,设有注入密封脂辅助结构,可以防止阀座、阀板密封面上污物的沉淀;采用法兰取压标准孔板作为流量检测元件。　　孔板流量测量系统一般由节流装置(标准孔板)、差压变送器及数据处理器(开方积算器或计算机)组成。孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置,它可测量气体、蒸汽、液体及引的流量,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热供水等领域的过程控制和测量。节流装置又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成广泛应用于气体.蒸汽和液体的流量测量.具有结构简单,维修方便,性能稳定。插入式热式气体质量流量计的信号发生模块包括两个传感器探头、温度补偿电桥和电压调整电路三部分/如图所示,本课题所设计的是插入式恒温差质量流量计,采用热消散效应，所以我们选择铂热敏电阻Pt20和Pt1000分别作为流量计的流量探头和温度探头，铂热敏电阻的阻值对温度反应灵敏.与所处环境温度基本呈线性关系,确保了我们对流量计精度的要求;同时，铂热敏电阻的温度系数大,在测量范围内,物理化学性能稳定,可以反复加热冷却,使用寿命长,完全可以用来做传感器材料,保证流量计的稳定性要求;而且热敏电阻的体积可以做到很小,减小插入式热式气体质量流量计对流体流动状态的影响,保证流量测量值的真实有效。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。德国VSEVS1 0.1/16EP012V32W15/410...28VDC流量计技术资料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)  电磁流量计供电电压问题是最主要的问题，也是此次仪表更换的最大困难。电磁流量计A是DC24V供电回路，两线制;电磁流量计B是AC220V供电,四线制。将B表安装在现场就意味现场要接一条AC220V的供电线，电缆设计之初肯定留有一定的余量(参照SH30822019石油化工仪表供电设计规范余量要求)。但是AC220V供电设备在现场并不是很多,想找到一根备用的AC220V电源线或许不是那么容易。   经现场核实电磁流量计A的安装位置附近并没有AC220V供电设备，距离太远的设备如果现场重新配管施工AC220V电缆线路,因涉及动火作业或者挖掘作业,在投用装置里面有很大的风险，而且工期太久。所以AC220V电源通过备用电缆的想法走不通。进一步现场核查发现，电磁流量计A非直拉电缆，中间有接线箱，接线箱内有多部仪表通过一根16P本安电缆接至中控室，该16P本安电缆有6P备用线,其余10P电缆所接仪表为电磁流量计A和3台液位开关、6台阀位回讯。现考虑通过这根16P的电缆中的1P走AC220V电源。接线箱到仪表端重新敷设一根临时电源线约15m,16P电缆到现场机柜间,将AC220V的1P备用线从端子柜通过一对端子排重新引出，加接电源线接至电源柜。该方案可行性分析如下: 1)16P本安电缆中液位开关信号、阀位回讯信号都是通断的开关信号,抗干扰能力强。电磁流量计B最大功率为75W,电流不大,且AC220V的电压波形好，比较稳定,对DC24V负载造成串扰的影响考虑可以接受。 2)AC220V电源信号走原本安电缆路径.是不符合规范的。综合客观实际要求，只能最大限度地满足规范又要考虑现实情况。根据HG-T20512-2014仪表配管配线设计规范中7.1.3(见表3)和7.1.5(见表4)要求,可以知道仪表信号电缆与电力电缆平行敷设最小间距都是50mm。此处是该次故障处理没办法克服只能容缺的地方。 3)机柜间电缆布线,因是在投用盘柜施工，同一柜子仪表在线的同时进行布线接线，施工安全尤为重要。考虑采取充足准备，提前加工,尽量减少盘柜内动作，由有经验的接线员接线,禁止携带对讲机进入机柜间等措施。确保机柜间电缆布线接线安全。 综合分析，该方案的可行性可以接受。电磁流量计等节点设备和站内PC机间的通信采用异步串行通讯控制规程,并采用地址位唤醒握手协议.因此在协议中规定了传地址和传数据两种不同的帧格式,如图4.4所示.地址帧和数据帧都有11位,其中第l位和最后l位相同,分别为起始位和停止位,紧接起始位的是8位数据位,第9位为标志位,用来区分所发送／接受的帧信息是地址帧还是数据帧.第9位为1时,表示PC机发送/接受的是“地址帧"：第9位为0时,表示主机发送/接受的是"数据帧".命令帧与校验和的发送格式与数据帧相同,因此可由数据帧演化得到.1.始动比较低，量程比较宽　　为满足社会发展，超声波流量计的计量范围也越来越大，流速在0.05m/s～30m/s的范围内的流体都可以被精准测量，量程比达到1:700左右，可测范围也比较广，可满足气体、液体传输过程中对安全的需求，并且灵敏度也比较高，可测量很小的流量，保证计量不间断，可良好地满足峰谷用量差异大的场合。2.自带旋转整流器　　超声波流量计中自带旋转整流器，因此，对超声流量计安装位置前后管道的要求比较低，解决了传统流量计不确定流场打乱的问题，可形成自己所需的流场，旋转整流器的使用，可促使前直管段从原先的20D缩短到5D之内，从而降低安装管段的长度，降低对空间的要求，影响精度可控制在1%以内。3.抗污染性能强　　超声波流量计通常都应用在测量环境比较恶劣的场所，如果抗污染能力不足，必然会增加维修成本。随着科学技术的发展，超声流量计愈发先进可靠，无可动部件。而且具有很强的穿透性和自动清洗功能，即便长时间运行，粉尘、杂物、水汽等因素也不会影响测量的精度，维护量和维护成本都比较低。4.可实现智慧化管理　　在超声波流量计内部可设置基于NB-IoT技术远传模块，利用局域网就可以实现测量数据的远程传输，为中心控制端提供现场诊断资讯，进行故障预处理和异常报警，提醒现场运维人员及时处理，进行实时监控，实现“少人值班或者无人值班”的智慧化管理。