德国VSEVS1 0.1/16EP012V32W15/410...28VDC流量计总代理同时我们还经营：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。德国VSEVS1 0.1/16EP012V32W15/410...28VDC流量计总代理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.  很多天然气用气小户,其用气特点为:瞬时流量较小或流量波动幅度较大.旋进漩涡流量计可作为用气小户交接计量的首选。下面是直接影响旋进漩涡流量计准确度的常见因素:(1)旋进漩涡流量计是通过测量漩涡频率来计量流量的，流量计前有节流件。节流件会对气流产生扰动，比如流量计前安装调压阀致使计量值波动较大，将调节阀装到流量计后面后,流量就平稳很多。(2)用旋进旋涡流量计计量气井气或油井伴生气这些未经处理的天然气时，由于气中带液较多，对传感器的冲击腐蚀作用较强,容易造成损坏或磨损.另操作不当还会造成部件损坏,比如开关阀门过猛，,打坏旋涡发生体等。(3)应安装适合流量范围的流量计以满足上限流量和下限流量的使用。对有条件的用户可装大.小口径两台流量计,随供气大小倒换使用。(4)计量不准.难以发现。由于旋进漩涡流量计不像孔板流量计那样，各个测量部件都可以通过检查判断故障，旋进漩涡流量计在一体化设计、维护量低的优势下同时存在故障难以判断的弊端。在不知道用户具体用气量.流量计上压力、温度显示正确的情况下，很难判断流量计上所显示气量的准确性,只能到检定部门用标准装置进行检测判断。有厂曾出现流量计已经不准而未及时发现的情况，这种情况很容易产生计量纠纷。热式气体质量流量计传感器探头是流量计的测量单元，可以把需要采集的信息准确无误的转换成信号量传输给系统，是信号量采集的通道，是实现流量计实时计量的必要前提。如下图所示，这是我们实验所使用的流量传感器探头。由于是插入式热式气体质量流量计，所以在使用时，必须要调节探头的长度，使流量探头（即 Pt20）处于管道的正中心位置，减小偏心安装产生的一切误差，以便获得精准的管道流量信号。同时，由于流量探头和气体直接接触，所以灵敏度得到很大的保证，灵敏度基本上处于最灵敏状态；但是从气体组分，气体粘度，粉尘颗粒，气压与结构强度等角度考虑，后期必须将流量探头进行封装，保证热式气体质量流量计传感器的受冲击能力，增加传感器探头的抗污染能力，延长传感器的使用周期。电磁流量计电极对测量介质的耐腐是选择材料首先考虑的因素，其次考虑是否会产生钝化等表面效应和所形成的噪声。1.选择耐腐蚀材料电磁流量计电极的耐腐蚀性要求很高.常用金属材料有含钼耐酸钢Icr18Ni12Mo2Ti.哈氏合金.耐蚀镍基合金、B、C、钛、钽、铂铱合金,几乎可覆盖全部化学液。此外还有适用于浆液等的低噪声电极,它们是导电橡胶电极、导电氟塑料电极和多孔性陶瓷电极或包覆这些材料的金属电极。在原则上电极材料的选择应从使用者借鉴该介质在其他设备的应用实际和以往的经验来确定。有时后要做必要的实验,如现场取液体样品在实验室做待用材料的腐蚀性试验。最好的实验是现场挂片,这是最接近实际应用条件的腐蚀性试验,可以得出比较可靠能否适用的结论。2.避免电极表面效应电极的耐腐蚀性是选择材料的重要因素,但有时候电极材料对被测介质有很好的耐腐蚀性,却不一定就是适用的材料,还要避免产生电极表面效应。　　电极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。　　化学反应效应如电极表面与被测介质接触后,形成钝化膜或氧化层.他们对耐腐蚀性能可能起到积极保护作用,但也有可能增加表面接触电阻。例如钽与水接触就会被氧化生成绝缘层。　　对于避免或减轻电极表面效应的介质—电极材料匹配,还没有像腐蚀性那样有充足的资料可查,只有一些有限经验尚待在实践中积累。　　电磁流量计接地环连接在塑料管道或衬绝缘衬里金属管道的流量传感器两端,他们的耐腐蚀要求比电极低,充分有一定腐蚀定期更换。通常选用耐酸钢或哈氏合金。因体积大从经济上考虑较少采用钽铂等贵重金属。如金属工艺管道直接与流体接触就不需要接地环。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。电磁流量计中通常采用两类基本的励磁波形，一种是方波，另一种是正弦波。在正弦波励磁模式下，可以有效的降低流体介质对电极的极化作用，能直接波。在正弦波励磁模式下，可以有效的降低流体介质对电极的极化作用，能直接测量管道产生巨大的涡流损耗和磁滞损耗，同时也给测量带来由电磁感应引起的同相和正交干扰。在方波励磁模式下，由于电极会出现极化现象，导致采集的感应电压信号不够准确。方波励磁模式中，在测量非导电液体时，相对较高的励磁频率，比如10Hz到200Hz，可以用来获得好的动态特性或者获得合理的信噪比，但是这种励磁方式有一个严重的问题，其变压器效应会引起流量计的零点漂移并影响测量精度。　　为了避免以上极化现象和变压器效应，减少干扰，本文研究中采用了一种三值方波励磁方式，如图4-5所示，线圈的励磁信号有正、零和负三种值。　　本文采用固态继电器和直流电源的方式产生三值方波励磁电压，其结构如图4-6所示。　　在该电磁流量计励磁方案中，使用LabJackU12控制输出三值方波的模拟量电压信号，通过4个固态继电器组成的开关系统，直接作用到励磁线圈上。德国VSEVS1 0.1/16EP012V32W15/410...28VDC流量计总代理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。涡轮流量计作为速度式仪表,以动量矩守恒为基础,涡轮流量计基本力矩平衡方程为[1]: 式中 Tb一轴与轴承的粘性摩擦阻力矩(流动产生的力矩); Td一涡轮流量计转动的驱动力矩; Th一轮毂表面的粘性阻力矩; Tm一磁电阻力矩和轴与轴承的机械摩擦阻力矩之和; T1一叶片顶端与传感器外壳的粘性摩擦阻力矩; Tw一轮毂端面粘性摩擦阻力矩; J一涡轮的转动惯量; ɷ-涡轮转动的角速度。   当流速较低时,涡轮流量计处于静止状态,此时角速度ɷ非常低,接近于0,Tb和Tw也可以忽略不计。在这种情况下，式(1)可以简化为:   由式(2)可以看出提高驱动力矩是降低涡轮流量计启动排量的一-条捷径。如图1所示，传统涡轮流量计入口端是直管段和轴向导流片,流体流经涡轮叶片之前只有轴向速度,对涡轮的驱动力矩只是对涡轮叶片作用力的径向分力产生的力矩。因为涡轮叶片螺旋角为45°,如果将导流片改为螺旋角为-45°的螺旋导流片(图2),当流体进入导流片时会产生旋转,方向与涡轮叶片正交,使得流体在轴向流动速度不变的基础上增加了径向的旋转运动,流体的旋转方向与涡轮叶片的转动方向一致,在相同流量条件下,增加了流体对涡轮叶片的驱动力,实现降低启动排量和提高分辨率的目的,整体结构如图3所示。