德国VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量计原装同时我们还经营：流量计中有一款叫做气体涡轮流量计，对于不常用到的用户来说肯定很陌生。如果您使用过此款流量计时一定会给它本身的优点所吸引。那么针对那些对于气体涡轮流量计认识不是很深的用户今天我们就来介绍一下关于气体涡轮流量计的组成还有它的工作原理更重要的还有它的仪表系数的计算方法介绍：　　气体涡轮流量计是一种速度式流量计，是近些年来迅速发展起来的新型仪表，这种流量计具有精度高、压力损失小、量程比大等优点，可测量多种气体或液体的瞬时流量和流体总量，并可输出0-10mA?DC或4-20mA?DC信号，与调节仪表配套控制流量。气体涡轮流量计的组成　　气体涡轮流量计主要由涡轮流量变送器和指示积算仪组成[1]。涡轮流量变送器把流量信号转换成电信号，由指示积算仪显示被测介质的体积流量和流体总量。气体涡轮流量计的工作原理　　流体流经传感器壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力矩之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定条件下，转速与流速成正比，由于叶片具有导磁性，它处于信号检测器(由永久磁钢和线圈组成)的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性地改变线圈地磁通量，从而使线圈两端感应出电脉冲信号，此信号经过放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形波，可远传至显示仪表，显示出流体的体积流量或总量。气体涡轮流量计仪表系数的理论表达式　　作用在涡轮上的力矩可分为以下几个：流体通过涡轮时对叶片产生的切向推动力矩M1;流体沿涡轮表面流动时产生的粘滞摩擦力矩M2;轴承的摩擦力矩M3;磁电转换器对涡轮产生的电磁反作用阻力矩M4。　　由此可建立涡轮的运动微分方程：(1)式中：J为涡轮的转动惯量;ω为涡轮的旋转角速度;τ为时间。当流量恒定时，涡轮达到匀速转动，所以M1=M2+M3+M4。推动力矩可表示为：M1=a1qv2-a2ωqv (2)式中：a1、a2为与涡轮传感器结构和流体密度有关的系数;qv为流量，L/s。由于气体涡轮流量计在量程范围内属于紊流工作区，固以下计算只考虑紊流时的情况。反作用力矩中的M2，在紊流时可近似表示为：M2= a3qv2 (3)通常M3和M4相对于M2比较小，但为了提高计算精度，这里根据文献[3]推导出了它们的表达式：M3=a4ω2/3 (4)M4=a5ω3 (5)分别将式(2)、(3)、(4)、(5)带入式(1)并经整理可得：qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)式中：a6、a7、a8为经整理后的综合系数。1.传感器设计  设计先进的传感器。涡街流量计传感器电容极板的基体在高度下成型。抗高压特性，使核心元件的内部结构提升。现代流场分析技术。对传感器的具体结构以及安装位置进一步改进，增强抗振性能，可以消除各个方向的干扰，搅动，使涡街在流动情况下的抗干扰能力，时域毛刺快乐，频城户外活动稳定。频带能自动跟踪，无须电位器或拨动开关调整频带和灵敏度，无零漂移，量程自由设定，真正实现现场免调试。2.先进性现场总线设计  采用全数字化现场总线的智能涡街流量计。目前，研究现场总线技术是智能仪表的焦点。可以考虑实际需求，增加HART总线接口，该模块采用抗干扰能力强，通信速率高，数据精确高的电路来完成传输数据，它真正RS .485总线通信的抗干扰能力强的特点，又具有输出信号为二线制4~20mA的工业标准，根据各自的通讯，完成HART协议数据协议层和应用层的设计，实现HART总线通信功能.3.先进的数字信号处理方法的设计  应用更先进的数字信号处理方法，能更好地解决干扰问题，提高测量精度，进一步提高的敏感信号与涡街信号在频谱的现场研究，当两种信号频率在研究同一频段且频率非常接近时，无法检测到这两种信号和消除噪声信号的作用，对涡街信号分析的干扰等。塑料则，吸收它分频特性好，会造成光纤精度高。同时，靠近涡街频率的微细滤网，将影响测量精度，还需要研究函数的选择、因此，瀑布幅频特性和中心频率的如何调整频率和采样点数确定，以及在软件编程中如何优化算法，使量少、内存占用量少和性能小，以保证体积小。实时性好和计算精度高等问题。研究强干扰噪声不为基础创建噪声的模板，考虑建立--种通用的模板，真正解决干扰下涡街信号和噪声的判别、分离及提取问题，在传感器条件一定的情况下，考虑利用信号处理技术扩大流量程比，提高小测量精度，全面深入研究流场噪声以及他们对涡街流量计信号影响等。在电磁流量计设定状态下(如何进入设定状态请参照前述操作),用▲或▼键上下翻屏查找,直到屏幕出现仪表量程设置字样,按右键确认键确认进入仪表量程设置,输入20mA对应的最大流量值(输入量程值时可按▲键对光标处数字加1或用▼键对光标处数字减1,移位时要先按左键复合键再同时按▼键光标右移1位选数位或先按左键复合键再同时按▲键使光标左移1位选数位),最大流量值输入完后,按右键确认键确认返回。(若按右键确认键不放,持续3秒钟则直接返回到显示状态,若要继续设定其它参数,按▲键.)(分体式仪表中若口径与量程选择不当屏幕下行将出现“错误”字样提示用户)　　在电磁流量计设定状态下(如何进入设定状态请参照前述操作)用▲或▼键上下翻屏查找,直到屏幕出现流量方向选择字样,按右键确认键确认进入流量方向选择设置,再用上键▲选择正向或反向按右键确认键确认返回。(若按右键确认键不放,持续3秒钟则直接返回到显示状态,若要继续设定其它参数按▲键。(注:改变正负号也可改变接线,将信号线正负调换,还可以将传感器调换安装方向.)1.电磁流量计在浆液中的特别安装要求  首先，要对电磁流量计的特别安装要求进行分析，首先要了解此电磁流量计相对于其它一些流量计在特征方面有什么不同之处,电磁流量计的特点在于采用了法拉第的电磁感应定律，测量方法主要以直接测量的方式进行。并且，在测量结果上不受到流体密度、粘度、温度以及压力的影响，没有阻流件与相应的压力损失,同样也不会在高流速的情况下发生一些气体腐蚀的现象。不过，由于在实际的安裴过程中没有采用科学的安装方法以及严格安装电磁流量计的特别安装要求,部分电磁流量计极易在实际的运作中造成仪表测量误差的出现，严重的还会造成仪表的损坏。在进行电磁流量计的安装过程中,需要严格按照安装流程进行操作，由于现场操作的复杂性,为了确保电磁流量计可以在运行效果上达到一个较好的操作水平,可以进行三台以及电磁流量计的统一安装操作，在气化炉的顶部进行安装，从而进一步增强测量效果，同时延长流量计的前直管段的使用方式，以便解决加压泵在工作过程中造成的脉动影响。2.电磁流量计使用方法建议　　在单机进行试车阶段，需要严格安装使用方式提示，禁止对电磁流量计进行送电。气化炉在停车后，需要对电磁流量计先进行停电操作,然后再对其进行清洗，主要足清洗其中的管线，避免因电磁流量计内部的传感器励磁形成的磁场吸附了电极周围的铁锈而造成最终清洗效果的降弱。在正常的运行阶段,如果发现电磁流量计发生-些波动或干扰现象的出现，需要对其原因进行分析，主要的原因可以概括为如下几个方面:第一为泵引发的波动因素，主要因为煤浆泵在某个工作时间内出现了异常工作效果，整体的流量值发生变化的可能性不大,但由于流量脉动的变化波动量也随之发生了较大的变化。第二为煤浆引起的波动，前文提到，煤浆属于混合物，其中不仅含有煤水化合物，还包括一些金属颗粒,随着这些金属颗粒含量的增多,尤其是电极周围堆积的金属颗粒随着电极压力的形成逐步增加,从而造成停车现象的出现。第三为电磁流量计输出信号的尖脉冲千扰，因为煤浆含有的大颗粒金属摩擦导致电极之间瞬间产生尖脉冲信号干扰，井且电磁流量计内部的传感器受到温度的影响，使得煤浆管线的冲洗难度不断增加。3.电磁流量计的特殊加工　　在进行电磁流量计的特殊加工过程中,要使用锰合金等特殊材质的加工方法进行防护冲刷磨损套的制作。对一些电磁流量计的碳化效果,电磁干扰效果的主要作用是指在防护冲刷效果的基础.上,以电磁流量感应为防护基础，以电极防护标准作为碳化防护效果的主要依据,根据电磁流量计加工的特性，在实际的应用效果上进行特殊加工。针对铁磁性质的干扰，需要进行水煤浆磁过滤操作，在经济条件允许的情况下可以采用不锈钢的输送管道,并定期对电磁流量计内部进行检查与清理。针对电磁流量计的参数设定问题，不能按照最佳的安装条件时测定的参数进行，也不能牺牲灵敏度弥补脉动流造成的波动,建议整体的阻止时间不应操作三十秒这一区间范围。值得一"提的是,只有在进行防护检修的过程中，才能最终确定相应的电磁流量参数,应当建c起统一的标准积极发挥其计量参数的特长与优势。德国VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量计原装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。1、旋进旋涡流量计无机械可动部件，耐腐蚀，稳定可靠，寿命长，长期运行无须特殊维护；2、采用16位电脑芯片，集成度高，体积小，性能好，整机功能强；3、智能型流量计集流量探头、微处理器、压力、温度传感器于一体，采取内置式组合，使结构更加紧凑，可直接测量流体的流量、压力和温度，并自动实时跟踪补偿和压缩因子修正；4、采用双检测技术可效地提高检测信号强度，并抑制由管线振动引起的干扰；5、采用汉字点阵显示屏，显示位数多，读数直观方便，可直接显示工作状态下的体积流量、标准状态下的体积流量、总量，以及介质压力、温度等参数；6、采用EEPROM技术，参数设置方便，可*保存，并可保存长达一年的历史数据；7、转换器可输出频率脉冲、4-20mA模拟信号，并具有RS485接口和HART协议，可直接与微机联网，传输距离可达1.2Km；8、配合本公司的FM型数据采集器，可通过因特网或者网络进行远程数据传输；9、压力、温度信号为变送器输入方式，互换性强；10、旋进旋涡流量计整机功耗低，可用内电池供电，也可外接电源。超声波流量计目前通常采用三种安装方式:W型，V型，Z型。根据不同的管径和流体特性来选择安装方式，通常W型适用于小管径(25～75mm)，V型适用于中管径(25～250mm)，Z型适用于大管径(250mm以上)，总之，为了提高测量的准确性和灵敏度，选择合适的安装方式，使得测量信号(即差值)与二次仪表相匹配。　　为了保证仪表的测量准确度，应选择满足一定条件的场所定位:通常选择上游10D、下游5D以上直管段;上游30D内不能装泵、阀等扰动设备。1、零流量的检查　　当管道液体静止，而且周围无强磁场干扰、无强烈震动的情况下，表头显示为零，此时自动设置零点，消除零点飘移，运行时须做小信号切除，通常可流量小于满程流量的5%，自动切除。同时零点也可通过菜单进行调整。2、仪表面板键盘操作　　启动仪表运行前，首先要对参数进行有效设置，例如，使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、最小速度、最大速度等。只有所有参数输入正确，仪表方可正确显示实际流量值3、流量计的定期校验　　为了保证超声波流量计的准确度，我们进行定期的校验，通常我们采用更高精度的便携式流量计进行直接对比，利用所测数据进行计算:误差=(测量值-标准值)/标准值，利用计算的相对误差，修正系数，使得测量误差满足±2%的误差，即可满足计量要求。该操作简单方便，可有效提高计量的准确度。电磁流量计传感器两电极、被测液体、放大器内阻构成一个闭合回路如下图2．9，这相当与一个一匝的变压器次级绕组，励磁线圈相当与初级线圈，闭合回路相当与次级线圈。由于闭合回路不可能完全平行与磁场，总有部分磁力线穿过，这样即使流速为零，也会产生感应电压，这就是“变压器效应"。根据楞次定律得到干扰电动势：可见ew与励磁频率相关，与被测液体流量无关。干扰信号比电磁流量计流量信号相位要滞后90°，所以把干扰电动势称为正交干扰，由于正交干扰是磁感应强度B对时间t的微分，它又叫做微分干扰。德国VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量计原装利用电磁感应原理，电磁流量计一般被用来测量流过管道中导电流体的流量。不管流体的性质如何，只要其具有微弱的导电性(电导率大于8X10-5Ss/m)即可进行测量。通常，油田三采注入的聚合物混合液的导电性能良好，符合这种测量条件。   如图1所示，根据电磁感应原理，当导电流体，在磁场强度为B的磁场中以速度V运动时，切割磁力线而产生电场E关系为   则在线形长度为L的a和b两点之间产生感应电动势Ɛab   a、b两接收电极之间的距离L为已知常数，B为已知的磁场强度。故εab是V的单调函数,Ɛab随V变化而变化。而瞬时流量g等于流速V与导管截面积S(常数)的乘积，因此有 式中K一仪器常数，   只要通过电磁流量计电路测得Ɛab，即可得到对应的流量Q。  气体涡轮流量计准确度等级为1.0级,在音速喷嘴法气体流量标准装置上检测时出现绝大多数不合格的问题，而之前并未:出现类似情况,该品牌流量计的合格率很高,通过对基表的检测与高频脉冲输出的检测,二者误差一致,且均为负误差,仪表显示与输出均正常。表1为误差最大的一台气体涡轮流量计高频脉冲输出误差和基表机械显示部分的误差值。   通过对标准装置的自检,并未发现异常,装置工作正常。为了保证检测的可靠性,将该批仪表在.2000L钟罩式气体流量标准装置上进行了复检。音速喷嘴法气体流量标准装置与2000L钟罩式气体流量标准装置的系统误差在0.3%以内。通过复检发现气体涡轮流量计的示值误差在不断变化,重复性较差,随着检测时间的延长,示值误差不断减小，向正方向发展,考虑到音速喷嘴实验室的环境温度为10.5℃,钟罩实验室温度为20.1℃,因此进行恒温.后再进行试验。恒温后再次对气体涡轮流量计进行检测,表2为该台气体涡轮流量计的高频输出误差。   通过表2可以发现在恒温后的检测结果误差发生了较大的变化,重复性也较好,考虑到两套装置的系统误差不超过0.3%,但实际检测结果最大误差偏移达到了2.30%，如此之大的偏移量并不是标准装置所引起的。将该台气体涡轮流量计马上拿到音速喷嘴气体流量标准装置上进行复测,所用喷嘴未改变,检测结果见表3。   从表3可以发现在没有对仪表经过任何改动的情况下,在同样的装置下,仪表的示值误差合格,且和之前在装置上检测的误差发生了较大的偏移。通过分析实验中各个影响因素,发现变化较大的只有温度,为了确认影响因素为温度,将该流量计在音速喷嘴实验室10.5℃的环境温度下恒温，恒温后再进行实验,检测结果见表4。   通过恒温后的气体涡轮流量计的示值误差与最开始检测的误差相接近,说明温度变化对仪表的误差产生了较大的影响。通过对送检用户的询问,由于用户是外地送检,出发较早,且送检车辆空间有限，所以在送检前一天晚上就将部分仪表的外包装拆掉,并将表装车,放置在室外,第二天早起送检,虽然在检测之前进行了短时间恒温，但表体温度仍然较低。作为流量计,首先需要确定它的通径和流量测量范围即确定传感器测量管内流体的流速范围。　　流量计量程范围的选择对提高流量计工作的可靠性及测量精度有很大的关系根据不低于预计的最大流量值的原则选择满量程.正常常用流量最好超过满量程的50%这样就可以获得较高的测量精度。　　传感器通常选用与工艺管道相同的通径或者略小些.在量程选定的情况下通径的选择是根据不同的测量对象以及传感器测量管内流体流速的大小来决定的.电磁流量计所测流体的流速从其测量原理本身考虑可以选得很高有些场所曾选到10m/s但在一般使用条件下,考虑到管道中流体的流速与压力损失的关系流速选择在2~4m/s为最适宜.在特殊情况下要按照不同的使用条件来确定。例如对于带有有颗粒造成管壁磨损的流体常用流速选为≤3m/s对于易粘附管壁的流体常用流速则选为≥2m/s.在测量纸浆时流体的流速提高到4m/ s 以上,可以达到自动清除电极上附着纤维的目的。　　确定了流速以后流量计传感器的通径可以根据下述关系式确定。电磁流量最大流量选择参考图