德国VSEVS1 GP012V-32Q11/1流量计选型样本同时我们还经营：1.Modbus通讯协议概述   Modbus协议是应用于金属管浮子流量计电子控制器上的一种通用协议。通过此协议，控制器相互之间控制器经由网络(例如以太网)和其他设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控,减少了人力成本，提高了生产效率。  Modbus协议采用主从工作方式，允许一台主机和多台从机通信,每台从机地址由用户设定，地址范围为1~255。通信采用命令,应答方式，每一-种命:令帧都对应一-个应答帧。命令帧由主机发出，所有从机都将收到报文,但只有被寻址的从机才会响应命令,返回相应的应答帧。如果命令帧中寻址地址为0,则视为全局广播,所有从机把它当一条命令执行,不返回应答帧。 2.Modbus网络通讯传输模式   Modbus网络通讯可以设置为两种传输模式:ASCII模式或RTU(RenoteTeminalUnit)模式。笔者介绍的流量计采用的是RTU模式。RTU模式主要优点是:在同样的波特率下可比ASCII方式传送更多的数据。 RTU模式中字节的格式如下: 编码系统:8位二进制，十六进制0-9,A-F。 数据位:1个起始位;8个数据位;奇/偶校验时1个停止位,无奇偶校验时2个停止位。 错误校验区:循环冗余校验(CRC)。 开始和终止都需要至少35个字符时间的停顿间隔。 3.Modbus功能码   Modbus定义的功能代码范围为1~127,不同功能的设备往往只使用其中的一部分。在主机要求传输中,功能代码告诉从机要执行一一个什么动作。在从机响应传输中，如果从机发送的功能代码与主机发送的功能代码相同,则表明从机已执行所要求的功能;如果不同则表明从机没有执行所要求的功能，返回了一个错误信息。   金属管浮子流量计设计在通讯过程中用03H(读取内部寄存内容和10H（刷新多个寄存器内容）两个功能。  涡街流量计也称之为旋涡流量计或卡门涡街流量计。可以适用于管道内多种流体(气体液体、蒸气)的流量测量。其特点是压力损失小，量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时可以对流体的压力和温度参数自动进行修订。该流量计可以将测量结果进行模拟标准信号或数字脉冲信号的输出,容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。   在流体中设置非流线型漩涡发声体时,在涡街流量变送器中的三角柱形的旋涡发生体后会上下交替产生正比于流速的两列旋涡，这种旋涡称为卡门旋涡(见图1)。旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关,用下式表示: 式中ƒ--旋涡的释放频率 ,单位为Hz; Ʋ--流过旋涡发生体的流体平均速度,单位为m/s; d一旋涡发生体特征宽度,单位为m; St一斯特劳哈尔数(Strouhal number) ,无量纲，它的数值范围为0.14 ~ 0.27 St是雷诺数的函数,   通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度Ʋ,再由公式   求出流体流过涡街流量计的流量q。(式中A为流体流过旋涡发生体的截面积。)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。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。德国VSEVS1 GP012V-32Q11/1流量计选型样本1、孔板流量计计量天然气的优势分析1)孔板流量计的结构组成比较简单，性能稳定可靠，节流装置运行稳定安全，整体使用寿命较长，且成本较为低廉，综合效益优势突出，校验检测质量合格。2)孔板流量计能够使区域性液体流动速度增加，降低静压力标准，产生压差，通过对压差进行测量的方式来评估待测定区域内流体流量的大小，故而测量精度较高，误差小。3)孔板流量计生产制造过程当中的相关检测件以及差压显示仪表能够由不同的生产厂家进行生产制造与供货，具有专业化、规模化生产的价值与潜力。4)由于孔板流量计在作用于天然气计量的过程当中,标准节流件为全世界通用，且有大量的国家、国际、行业标准作为支持，实际应用中不需要进行实流校准，操作步骤简单，质量控制可靠,且数据精度有所保障。2、孔板流量计计量天然气的误差消除1)要求从设计安装的角度入手,重视对孔板流量计作业质量的严格控制。当前我国存在大量标准的孔板流量计安装操作规范，当中对孔板流量计在安装过程当中的各项技术指标进行了详细、精确的规定。同时,安装期间还要求根据孔板前阻力件的结构形式，对应配置长度符合要求的直管段,工程实践中同时要求，直管段长度应当挖制在≥30d单位以上。若受客观环境条件影响，无法满足这一一要求，则需要在直管段上通过增设整流器装置的方式缩短安装长度。安装期间，还要求对孔板流量计入口端相对于管道线的方位进行控制，垂直角度90.0°进行控制，偏差应当严格控制在±1.0°范围之内。2)要求从应用维护的角度入手,重视对脉动流的消除与控制。为了最大限度的消除孔板流量计作业期间的脉动流，需要将天然气当中的水分最大限度的从管线中脱出出来，具体的技 术措施为:管道低处安装分液器,消除管线内部所累积的积液。与此同时，还需要在确保孔板流量计自身计量性能的基础之上，合理控制测量管道内部内径参数,同时合理提高管道差压取值标准。除此以外,还可以在测量点以前的入口端增设调压阀部件,使孔板流量计计量期间的输出压力能够取值比较稳定。相同类型的方法还有:将缓冲罐加装在测量管道以前位置,使气体能量能够得到及时的储存与释放,达到对抗差压波动的目的，避免天然气计量作业期间，脉动现象对计量精度所产生的不良影响。电磁流量计是一种测量导电介质体积流量的感应仪表，在进行现场监测显示的同时，可输出标准的电流信号，供记录、调节、控制使用，实现检测自动控制，并可实现信号的远距离传送。　　　　智能电磁流量计具有精度高、灵敏度高、稳定性好等优点，在供水企业中有着广泛的应用前景，特别是在大口径、安装环境好的工厂、居民区等场所，虽然智能电磁流量计的使用已经非常成熟。但是，仍有一些问题需要注意。一、信号传输问题：　　　　电磁流量计在区域管网中运行时，可以为城市供水调度提供一定的决策信息。因此，用户对电磁流量信号的实时性和连续性提出了更高的要求。如果智能电磁流量计能完成仪器本身信号的自动转换和无线传输，减少数据采集的兼容或相互转换等困扰，那将为企业的使用提供便利，也将为仪表的推广应用增加更大的优势。二、电源问题：　　　　目前智能电磁流量计不自带电源，造成了室外安装不方便，一旦断电，将造成用作结算水表的流量计数据缺失，这样对其断电时段缺失水量的计量与推算也就提出了新的问题。若电磁流量计能自带电源，就能从根本上解决这一问题，也将促进其在结算水表中的推广应用。三、防雷问题：　　　　电磁流量计在雷雨天气覆盖较广的地区防雷是个重要的工作。在严格做好接地、电源保护后，在空旷地区安装的电磁流量计被雷击的概率还是很高。所以简单有效的办法是提高流量计自身的防雷性能，如不能根本性解决，则应对其内部电路进行分离保护，这样即使雷击损坏，也能降低更换成本。德国VSEVS1 GP012V-32Q11/1流量计选型样本  当前，在国内关于蒸汽测量方面存在不少误区，很多用户往往认为购买了高品质的流量计就可以得到准确的计量结果。蒸汽的计量不同于其它流体如水、空气等介质，在实际测量中影响其精确测量的因素较多，经常会出现流量计本身检定合格，而实际却感觉计量“不准”的现象。影响孔板流量计对蒸汽流量准确计量的因素主要有以下三个方面。1.上下游直管段不足  对于传统的涡街或孔板流量计，其前后安装直管段要求分别约为20D和5D。如果上下游直管段不足，则会导致流体未充分发展，存在旋涡和流速分布剖面畸变。流速剖面畸变通常由管道局部阻碍(如阀门)或弯管所造成，而旋涡普遍是由两个或两个以上空间(立体)弯管所引起的。上下游直管段不足可以通过安装流动调整器来调整,最简单有效的办法是采用对上下游直管段要求较低的流量计。2.蒸汽的密度补偿不正确  为了正确计量蒸汽的质量流量，必须考虑蒸汽压力和温度的变化，即蒸汽密度补偿。不同类型的流量计受密度变化影响的方式不同。涡街流量计的信号输出只和流速有关，而和介质的密度、压力和温度无关，差压式流量计其质量流量与流量计的几何外型、差压平方根和密度平方根有关。①补偿精确度的差异。测温对补偿精确度影响较大。;如采用相同精度等级的温度和压力感应器，测温误差引起的密度差异要大于测压误差。②压力测量影响因素。在蒸汽压力的测量中，由于引压管内冷凝水的重力作用会使压力变送器测量到的压力同蒸汽压力之间出现一定的差值。测压误差如果不予以校正，则会影响蒸汽密度的计算，引起流量计量的误差。对于上述现象，可在二次表(流量计算机内)进行零点迁移，既简单又准确。3.蒸汽干度的影响  目前，用于测量蒸汽流量的孔板流量计大部分为体积流量计，首先测得体积流量，然后通过蒸汽的密度计算质量流量，也就是假定蒸汽为完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考虑蒸汽干度的影响，得出的数据会低于实际的流量。因此流量计的二次仪表(流量计算机)应该具有设置饱和蒸汽干度的功能。但在实际工况确定蒸汽的干度也很困难。如果能够改进蒸汽流量计入口处的蒸汽品质，则能改进孔板流量计的测量精度。在电磁流量计等节点设备和PC机通信的过程中,由地址帧、命令帧、数据帧、校验和可组成各种功能不同的报文.由于采用主从工作方式来实现通信,电磁流量计等节点设备仅能接收并执行PC机发送来的控制命令,而不能发送命令给PC机.因此,由PC机发往流量计等节点设备的报文一般包括一个地址帧,一个命令帧,若干个数据帧和一个校验和,其报文格式如图4.5a所示：而由流量计等节点设备发往PC机的报文一般包括一个地址帧,若干个数据帧和一个校验和,其报文格式如图4.5b所示.　　由于RS-485电气标准规定每段只能联结32个节点设备,因此可用地址帧中的5位表示这32个地址,其余3位用来表示命令,从而构成地址命令帧.对于控制命令需求不超过八个的通信系统,采用地址命令帧可压缩报文长度提高通信效率.电磁流量计和PC机通信的主要目的是将流量计采集到的数据读到PC机中.这些数据包括：总累积流量、正向累积流量、反向累积流量、瞬时流量.通信时,PC机只需向电磁流量计发送读总累积流量、读正向累积流量、读反向累积流量、读瞬时流量命令即可,因此二者间通信所用的地址帧和命令帧可合二为一,用一个地址命令帧代替.PC机和电磁流量计间的地址命令帧定义如图4.6所示.二者通信所使用的报文可简化为图4.7的格式.环形孔板流量计适用于各种流体(气体,蒸汽,液体)介质,它除了具有标准孔板的结构简单,牢固,安装使用方便等特点以外,还具有以下优点：1.更适合测量饱和蒸汽,过热蒸汽以及煤气,冷却水等脏污流体.2.更容易适应高温,高压流体的流量测量.3.比圆缺孔板,偏心孔板工作更可靠,测量更精确.4.以较低的成本制成耐腐蚀型,测量腐蚀性流体的流量.5.由于本产品外部形状简单,容易制成夹套保湿型在夹套内通蒸汽,可以防止被测流体(如重油,渣油等)在测量管段内凝结或粘附;通以冷却液,可防止易汽化的液体在流经测流板时形成汽液两相流.6.采用均压环结构,减少了测量误差来源引至差压变送器的是在测流板上,下游处取压管横截面的静压平均值,减弱了上游局部阻力形成的速度分布畸变对精度的影响，实际精度更接近基本精度.7.要求较低的前后直管段8.采用一体型结构形式,减少管线敷设.9.采用带远传膜盒的差压变送器,可以测量诸如煤粉,渣油等脏污液体的流量.工作原理:环形孔板流量计和普通的标准孔板一样,依据的基本原理是流体连续性方程和伯努利方程. 把环形孔板安装在圆管中,当液体流经节流装置时,其上,下游侧之间就会产生压力差.连接方式:法兰连接和焊接连接.涡街流量计由壳体、漩涡发生体和放大器组成.一种典型的结构如图4所示,壳体内插入柱体,由其产生的涡街信号可用各种检测方式检出,经放大器放大后,输出脉冲信号.　　涡街流量计是一种无运动部件的流量计,按其原理分类属于振荡型流量计.同属于这类流量计还有漩涡进动型流量计；振荡射流型流量计.由于涡街流量计不含有运动部件及对流体冲刷敏感的部件,因而在使用过程中,可靠性高,使用寿命长,并具有一般节流式流量计的优点,精确度稳定,再现性好.在大批量生产和工艺稳定的条件下,可以采用“干校验法”,即不必逐台仪表进行实液标定,可根据结构尺寸直接确定仪表常数及仪表精度.涡街流量计是‘种数字式流量计,它输出的脉冲信号的频率与流量成线性关系,同时具有量程宽、重复性好．便于远距离无精度损失的传输.此外仪表常数及精度不受介质的压力、温度、密度等变量的影响.一旦涡街流量计的结构确定．流体振荡就服从的客观规律,其振荡频率不能人为地改变,因而仪表常数及其变化规律是客观的.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.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。金属管浮子流量计与恒流阀组成的吹扫设备原理，如图1所示，以恒定人口压力为例:   弹性膜片受到向上的作用力为: P2A+P1a(1) 弹性膜片受到向下的作用力为: P3A+P2a+F(2) 在压力平衡状态时，即式(1)=式(2)时: P2A+P1a=P3A+P2a+F(3) 作为压力调节器膜片的压差P2-P3,我们可以得到: P2-P3=F/A-(a/A)(P1-P2)(4) 由于a<A,所以(a/A)(P1-P2)可以忽略不计,由于F和A都时恒定值，所以: C(恒定值)=P2-P3   当金属管浮子流量计测量介质是不可压缩的液体时，RE压力调节器可以适用于出口压力变化。对于式(4)，由于P是恒 定的，P3是变化的，因此，P3变为:P3+△P,P2变为: P2+△P,所以: C(恒定值)=P2-P3