德国VSERS800流量计办事处同时我们还经营：1.流量测量　　现阶段，涡轮流量计对脉动流的直接测量还存在很大困难，但可通过误差方程分析、实验室试验和专业的脉动流量误差检测设备检测分析某一特定脉动流的测量误差。前两种方法基于脉动流的振幅和频率的可测量性，振幅和频率的测量可通过激光多普勒技术、热线风速仪法等。专业的脉动流量误差检测设备已有设备制造厂家在生产。1.1误差方程分析　　通过对机翼理论的研究，可列出涉及惯量、夹角、叶轮半径、角速度等参数的误差运动方程，通过编程可求得针对某一特定涡轮流量计的不同振幅和频率脉动流的测量误差。依据动量守恒定律，可列出包含流速、切线速度等参数的非线性微分方程，通过计算和分析可理论推导测量误差。1.2实验室试验　　现场实测脉动流的特性，采用已知标准体积压缩空气，在实验室模拟脉动流，将测量值与标准体积进行对比，分析测量误差。1.3误差检测设备检测　　上海某公司生产的一种燃气脉动流误差检测设备，可较精确地测得脉动误差值，但暂未在山西省广泛应用。在绝大多数燃气公司的实际运行管理过程中，脉动流的特性参数无法在日常运行监测数据中获取，因此，主要定性地说明脉动流对涡轮流量计计量偏差的影响。2.测量误差　　已有很多学者针对脉动流对计量的影响进行了研究。分析结果可知，由于叶轮受流体加速影响小，受流体减速影响大，计量始终存在正供销差。此外，正供销差取决于脉动流的振幅和频率，整体来说，如果脉动流频率大于叶轮角频率时正供销差值较大，脉动振幅增大时正供销差值也随之增大。3.脉动流对计量结果影响　　A分输站涡轮流量计距离上游最近的压缩站（往复式压缩机增压）不到7km，且该分输站工艺布置紧凑。据实地测量，流量计上游直管段长度约为6Dn（Dn为涡轮流量计口径，mm），下游直管段长度约为4Dn。此外，7km管道沿线地势高低不平，加之煤层气气质水含量较大，导致在低洼处极易形成积液，积液也会造成脉动流。　　2020年8—10月期间，下游公司发现正供销差持续增大时，对A分输站和B分输站的涡轮流量计进行了标定，但标定结果均为合格。随后下游公司在2020年11月5—7日对A至B分输站段管线进行了清管作业，共清出污水杂质约23t，清管完成后正供销差明显减小。清管前后实际供销差数据如表6所示。　　除此之外，通过日常对气体涡轮流量计的运行监测，供气瞬时流量每次显示数据都在变化，且在一定时间内在1个值上下频繁波动（波动幅度约为依20%）。综合上述情况，该输气管道存在脉动流的可能性很大。脉动流会造成正供销差影响，对下游接气单位不利，因此有必要对脉动流的影响进行修正。  气体涡轮流量计中涡轮结构有焊接式和整体式,焊接式涡轮将叶片和轮毂焊接,整体式涡轮利用先进的CAD/CAM技术和数控加工技术直接加工成型。叶片型式主要有平板式和螺旋式,平板式叶片主.要应用于大外径焊接式涡轮,而螺旋式叶片应用较为广泛;材料主要有铝合金和不锈钢,铝合金与不锈钢相比具有自重较轻,工艺性好等特点;涡轮平均直径受流量计流通管径即型号的限制,可作为定参数处理;叶片数量选取主要考虑重叠度对仪表性能的影响,---般取13~20;叶片角度直接影响气体介质.对其产生驱动转矩的大小，气体介质对涡轮的驱动转矩公式为   式中:Td为驱动力矩,N.m;fd为周向驱动力,N;u1为介质入口速度,m/s;ɷ为涡轮角速度,rad/s。   综上述所述,采用整体式叶轮结构,螺旋型叶片，叶片数量为20。对于螺旋型叶片,需要确定叶片的螺旋角,根据式(2),要得到最大推动力矩,叶片螺旋角应为45°,但力矩公式是根据叶栅绕流计算得到,难免会和实际工况有所偏差。参考常用叶片角度,选取35°.45°和55°螺旋升角涡轮作为实验对象,气体涡轮流量计涡轮结构参数如图2所示。  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。德国VSERS800流量计办事处1、电磁流量计传感器外壳未接地出现的误差。一般情况下，传感器都是在金属管道上进行安装，并且金属管道都是在地下，很多人因此认为对于仪表的外壳就不需要再做接地处理了。但是，这么操作却是忽略了两个重要问题:一方面是金属管道都做了防腐蚀处理，金属管道与地不能大面积接触;二是传感器一般都由胶皮垫连接着法兰而与金属管道分隔开，所以造成了传感器的接地电阻大大增加，影响了流量计的测量结果，进而形成了误差。另外，由于电动势检测一般均为几毫伏左右，这也容易造成杂散电流对检测结果的影响。 2、干扰环境下的输出信号误差分析。对于一般的电磁流量计来说，传感器即电极与转换器之间的连接电缆应做到尽可能短。因为传送信号的电缆过长，电缆本身的分布电容造成的负载效应就会引起较大的测量误差，同时也对信号受到干扰的几率大大增加。在测量时，还要注意到走线方面，务必做到信号线与电源线分开走线，这样就能防止产生“寄生电容”的干扰。目前很多场合已经用上了数字输出仪表，以求获得最为准确的测量数据。 3、强电、强磁环境下的误差分析。流量计工作环境方面，要注意尽可能地与强电、强磁等设备的距离远一些。由于电磁流量计在接地后，其周边的附近如果也有一些其他的强电、强磁等设备也在接地，会造成流量计产生接地压降，使电磁流量计接地电位变化，进而对测量结果形成误差。另外，流量计如果是在非常强的磁场下工作，比如变压器等强电磁设备附近使用，周边磁场环境的强度超过电磁流量计电磁兼容的幅度时，会对测量结果的准确性造成很大的影响。现代工业生产中使用智能电磁流量计的领域是越来越广了，智能电磁流量计的测量效果和精度也随着制造技术和工艺的不断进步而不断提高，电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律：导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，测量流量时，导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极捡出，并通过电缆送至转换器通过智能化处理，然后LCD显示或转换成标准信号4～20ma和0－1khz输出。这样，智能电磁流量计就能测出导电流体的流量了。　　我们在电磁流量计选型时，有一个重要的选型参数，那就是仪表内的衬里材料的选择，为什么电磁流量计要进行衬里，这是由智能电磁流量计测量的原理决定的。电磁流量计一般有一组线圈和两个电极，线圈的作用是给流体加上一个电场，流动的导电液体相当于一个导体，根据法拉第电磁感应定律当导体切割磁力线时会相应产生一个与速度成正比的电动势，电极的作用就是测量这个感应电动势，所以测量管内只有电极是与导电液体相连的，其他部分是内衬，要保证绝缘，电磁流量计才能正常工作。如果有磁场的那段金属管道也与液体相接触，电磁流量计所测的导电液体和金属管之间短路了，就会有导电，就会将电势导走使电磁流量计无法测量电势。所以智能电磁流量计的内部都是有衬里的。　　并且也是基于这个原因，我们用电磁流量计只能来测量导电液体的流量，也就是说智能电磁流量计对于所测介质的电介常数有一个最低的要求，电导率低于阈值会产生测量误差直致不能使用，超过阈值即使有变化也可以测量，示值误差变化不大，通用型电磁流量计电介常数下限值的阈值在10-4~(5×10-1)S/CM之间，视型号而异。工业用水及其水溶液的电导率大于10-4s/cm，酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1s/cm 使用不存在问题，低度蒸馏水为 10-5s/cm 也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用智能电磁流量计。　　从资料上查到有些纯液电导率较低，认为不能使用，然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例，杂质对增加电导率有利。对于水溶液，资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的，实际使用的水溶液可能用工业用水配比，电导率将比查得的更高，也有利于流量测量。　　根据所测量的介质的不同，智能电磁流量计的衬里材料品种选择也不尽相同，普通的水性介质，比如污水、离子水等与带有腐蚀性的液体介质(酸碱盐溶液)所用的衬里材料就不能一样，包括用来测量的电极的选择也有所不同，根据经验，一般情况下选择衬里材料的指导方法如下。1.普通橡胶，天然橡胶，软橡胶，硬橡胶。　　运行温度60℃，其特点就是富有弹性并且拥有不错的耐磨性能。一般用于城市供排水等领域，耐腐蚀性就相对较差。2.聚四氟乙烯，也叫PTFE，也叫F4。　　比较常用的内衬材质之一，因为其化学性质稳定，所以一般用于卫生级液体或强腐蚀液体，如浓酸浓碱等。3.聚全氟乙丙烯，也叫F46。　　此种材质与PTFE类似，但耐磨性能强于PTFE材质，同样介质温度最高可达100℃。4.聚氟合乙烯，也叫Fs。　　与F4材质类似的特性但承受温度稍差了一些，一般介质温度不超过80℃，性价比高，成本较F4材质低。5.氯丁橡胶，也叫CR，也叫Neoprene。　　其特点为耐磨性能好，且弹性非常出色，一般用于供排水、污水处理等领域。耐腐蚀性能稍差，不耐氧化是它的缺点。6.聚氨酯橡胶，又叫Polyurethane。　　拥有极好的耐磨性能，但对于腐蚀性就显得能力不足了，且电磁流量计温度不得超过80℃，一般用于对耐磨要求比较高的工矿环境，如矿浆煤浆等介质的测量。7.陶瓷材质　　陶瓷无疑是所有材质中最好的，绝对的高端产品，唯一缺点就是价格不接地气，制作过程复杂，对工艺要求极高，售价超高。三聚磷酸钠(俗称五钠)的生产过程中有一个中和过程，在该过程中磷酸和纯碱按一定比例混合、反应后被制成可用来进一步生产五钠的中和液。在这样一一个过程中为使产品质量得到有效控制就需要对加入中和罐的磷酸量根据分析结果进行精确的批量控制。存在的问题和解决方案   图1中流量计自1983年装置投产后就一直使用，到1997年已是残破不堪，常因其故障使装置的生产遭受影响。在这种情况下如何来解决好这个问题就很自然地纳入了我们的工作日程。我们首先想到的是想按原型号进行更新，但经市场询价后我们发现这种老式的仪表现在的售价实在太昂贵，竟达十一万多人民币一台，很不合算。经研究后，我们认为智能式电磁流量计能担此任(当时集批处理功能于一身的流量计还不多),其完善的功能和一体式结构既能够通过表头上的三个红外触摸键使将来的操作完全和老仪表一样在现场完成，也可利用这种仪表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通讯器或其它智能终端实现远程操作。该方案投资仅为三万元人民币左右(不计远程终端，暂未用)。图1为控制系统图 2仪表选型和系统设计 (1)根据工艺的酸流量情况我们选用了口径为DN50的电磁流量计，针对磷酸的特殊腐蚀特性确定了聚四氟乙烯(PIFE衬里和钽电极，电源为24VDC(因电磁阀也用该电源)。 (2)调节阀延用原旧阀。 (3)增加一个直流24V2.SW的二位三通电磁阀，用来控制调节阀的气源(该气源在旧系统中直接受控于流量计)。. (4)因所选流量计本身的触点输出容量最大仅为0.1A24W故增加一-个触点容量为0.5A24V激励电压为24VDC的中间继电器(该继电器直接固定在流量计自身的接线盒内)用以可靠驱动电磁阀。系统构成示意图见图2。德国VSERS800流量计办事处电磁流量计在结构上由传感器和转换器组成，其中传感器部分是检测出感应电压信号，也即是流量信号，经过信号传输线送给转换器；转换器部分主要起到处理流量信号，转换成可供显示仪、记录仪、计算机等处理的标准电信号。其结构示意图如图4-1所示。　　电磁流量计传感器通过两端法兰，将它与被测流体所在的管道连接，安装在测量管道上。它是电磁流量计流量测量部分，在设计过程中，它应满足如下作用：（1）能够将流量信号转换成电压信号；（2）通过对转换器合理的设计，使无可避免的干扰所带来的不利影响减少到最小程度，最大程度的提高流量信号的信噪比；（3）在选择材料方面，尽量能够满足工业现场的要求，包括工业环境和电气属性等等。　　电磁流量计转换器不仅仅给电磁流量计提供励磁电流，而且能够接收传感器测量的感应电动势信号，将该信号滤波、放大并转换为标准的电流电压信号，以能够在显示仪表、控制仪表和计算机网络实现对流量的远距离调控、监测、计算。　　电磁流量计原型样机由10种元件组成，表4-1罗列出原型样机的元件清单，给出元件的参数，在装配图中标注出每一个元件的编号与位置，如图4-2所示，并作出了测量管道的三视图。权函数求解系统基础设计主要对管道、电极、励磁线圈进行设计，因为这三个方面的选材与设计直接决定了电磁流量计测量系统的精确度，影响到权函数的实验求解结果，同时在对管道、电极和励磁线圈设计时，要和COMSOL Multiphysics仿真模型中三者的尺寸和位置相一致，以达到权函数实验求解验证仿真求解的目的。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"。f