德国VSEAPE4-UV0S/X流量计电子样册同时我们还经营：热式气体质量流量计是流量计发展历史的一次重大变革,使流量测量直接转变为质量流量的测量.根据测量时热式质量流量计所使用的流量测量元件的加工工艺的不同,常用的传感器探头可以分为：热线热式流量传感器、热敏电阻式传感器、半导体集成电路式传感器等. 热式流量传感器探头对流体运动形态的影响较小,测量范围大,响应性能也很好,但是,这种类型的传感器探头对机械强度要求较高、在传感器材料选择上受到较大的限制；同时,加热温度仅能达到400~500℃.此外,由于流体中的微小颗粒容易粘附到热线上,抗污染腐蚀能力较差,易损坏使热线的特性发生不稳定性变化,热线一致性差,难以进行批量生产. 半导体式传感器探头是以单晶硅为基体,使用硅微机械加工而成的微桥结构.半导体式传感器探头多用于0～25mL/min 的小流量气体的测量,在本课题中所需要测量的流量范围较大,不能满足使用要求.图2-2是典型的半导体式传感器探头结构. 热电阻式传感器主要有两个探头：一个流量探头(Rp),一个温度探头(Rtc).目前,市场上所使用的大部分热式气体质量流量计传感器探头主要是基准铂电阻.工作的时候,两个探头以一定的机械结构固定于管道中,可以通过热源探头上电压信号量或者加热功率的改变来衡量流量的变化.工作中要求两个传感器探头对流量的响应尽可能的快,且要保证散热同步,传感器探头的灵敏度最高,这为传感器探头的设计增添了一定的难度. 如图2-3铂电阻的典型结构所示,铂电阻在在管道内与流体进行热交换的过程中,铂电阻的表面和内部铂丝之间存在热阻,阻碍热量的交换.因此,必须从铂电阻元件的选择和传感器结构设计两方面进行设计,尽量减小铂电阻内部和表面的热阻.如果热阻较大,热敏电阻表面和内部就会存在很高的温度差高,出现流量探头和温度探头已经达到恒定温差的假象,会严重影响控制电路正常工作,使测量的结果与管道流量的实际状况出现较大偏差,所以减小探头的热阻是设计热电阻式传感器的关键.优点：(1)热式气体质量流量计可被测量的流体管道口径范围广.能够应用在各种口径的管道流量测量,从小、中口径到特大口径管道都可以,口径可达 9000mm.(2)流速测量范围广.可测量 0.02m/s~480m/s 范围内的流体流速.(3)测温范围和耐压范围很宽.待测气体的温度高达 900℃,可用于各种高温过程气体的测量,最高可以在 70MPa 的压力下进行测试.测量过程中不需要温度和压力补偿.所以在较大直径管道、较小流速、微小流量、测量流量浮动范围较大时,具有一定的优势.(4)可保证较高的测量精度.一般的热式气体质量流量计都属中等精度测量范围,其中部分仪表,如插入式、电磁式,可以达到高精度测量.国外进口的高精度仪表满量程误差可以达到±1%.(5)宽量程比.量程比可以达到 1000:1,且能保持精度要求.(6)可测量混合气体.(7)机械设计简单,容易安装和调试,维修简单,防振动.插入式只需要在管道上焊接法兰盘即可,管段式只需要进行管道转接,安装和操作方便.(8)不需要温度和压力补偿.缺点：(1)响应速率慢.由于热式气体质量流量计是依靠传热原理设计,而热量交换过程与加热温度探头和流体的热传导效率密切相关,需要一定的时间来完成换热过程,一般的相应时间为 2~5s；性能优越的流量计响应时间为 0.5s；甚至有些响应时间更慢.(2)精度易受流体组分影响.当被测流体为混合气体时,由于混合气体组分的变化,气体密度,粘度,热导率都会受到直接影响,使测量值发生较大误差而导致最后的流量计算结果产生误差.(3)在小流量测量中,热源探头的温度高于流体温度,导致热源探头向流体传导热量,影响流体和热源探头的温度差,影响测量精度.金属管浮子流量计常见故障及处理方法1.指针抖动 轻微抖动，-般都是由于流体流动自然引起的，不影响正常使用，可以在仪表的设置中适当的加大阻尼参数。剧烈抖动，一般是介质波动，脉动引起，还有一种原因是安装不正确，安装工况不符合流量计的要求，超过流量计的可测量量程。2.指针不动 一般是浮子卡死，不能随着流体流动而上下移动。我厂的多台金属管浮子流量计均出现过这种现象，通过拆检，发现是浮子卡死引起的。进一步分析原因为，浮子的导向轴由于长年磨碎形成凹槽，导向轴转动，与D形固定环卡住，导致浮子不能移动。我们的处理方法是将D形孔扩成圆形孔使得浮子能上下移动，使得仪表在不更换的情况下回复运行。还有-种原因是浮子.上的磁钢吸附介质中的铁磁性物质，8积月累，形成水垢状结合体，导致浮子移动不灵活甚至不能移动。这种情况是加装过滤装置，及时清理，定期维护方能正常使用。3.流量计没有显示 可能是电源接触不良或接线脱落，查看电源供应是否正常，接线是不是紧固，正负极是不是接反等。还有就是流量计内部电路损坏，显示组件损坏，处理方法是更换电路板显示部件等。4.实际流量与指示流量不一致 一般是浮子受介质腐蚀造成浮子的质量体积等发生变化，造成仪表系数与出厂标定的数值不一样，所以显示的流量与实际相测得的的流量存在误差。还有就是锥管内直径尺寸变化，与浮子变化一样，都是改变了仪表的系数，与出厂标定的数值不一样等。解决办法是更换成耐腐材料，或者重新标定，或者换新的浮子。如果还不能解决，那只能更换流量计了。浮子、椎管附着水垢污脏等异物层，那么就要对内部进行清洗蒸汽吹扫，还要防止损伤椎管内表面和浮子，保持浮子原有光洁度。还有就是流体本身发生变化，与原来的密度相比发生变化，不能准确测的流量。那么使用时只能修改内部参数使得适应新流体的密度等特性。气体、蒸汽、压缩性流体温度压力变化，那么温度压力等运行条件变化对流量测量值影响颇为灵敏，按新条件作换算修正。流体脉冲，气体压力急剧变化，指示值波动，那么虽然浮子偶发跳动影响不大，但周期性振荡，管道系统必须设置缓冲装置，或者改用有阻尼的仪表。液体中混入气泡，气体中混入液滴，那么混入物改变密度等影响，做必要改进排除之。用于液体时仪表内部死角存留气体，影响浮子部件浮力，那么对小流量仪表及运行在低流量时影响显著,排除气体。5.指针指示呆迟 浮子和导向轴间有微粒等异物或导向轴弯曲等原因卡住，解决方法是拆卸检查，清洗，铲除异物，校直导向轴等。导向轴弯曲的原因大多是阀门快速启闭，浮子急剧升降冲击所致。磁耦合浮子组件磁铁四周附着铁粉或颗粒，解决办法是拆卸清洗使之运行自如，不卡顿。运行初期利用旁路管，充分冲洗管道。为防止长期使用时管道可能产生铁锈，可在金属管浮子流量计前装设过滤器。指示部分连杆或者指针卡住，解决办法是手动试磁铁耦合连接的运动连杆，有卡顿阻尼部位调整之。检查旋转轴与轴承间是否有异物阻碍运动，解决办法是清除义务或更换零件。磁耦合的磁铁磁性下降，解决办法是拆卸下仪表，用手.上下移动浮子，确认指示部分指针等平稳地跟随移动;不跟随或者跟随不稳定则换新零件。电磁流量计在设定状态下(如何进入设定状态请参照前述操作),用▲或▼键上下翻屏查找,直到屏幕出现空管报警允许字样,按右键确认键确认进入空管报警允许设置,用▲键在允许、禁止选项中选择允许按右键确认键确认用▲键选择空管报警阈值设置,按右键确认键确认进入空管报警阈值设置,输入空管报警阈值,按右键确认键确认,按▲键选择空管量程修正设置,按右键确认键确认进入空管量程修正设置,输入空管量程修正值,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①当仪表检测空管状态,此时又设置为空管报警允许则会将仪表输出和显示全部置为0②空管报警阈值设置是选择空管报警灵敏度范围的,最大阈值可设为999.9%超过该值意味着空管③空管量程修正是为测量相对电导率而用的,在传感器充满液体情况下,修正系数使电导比为一个确定值,该值范围为0~3.999例如,被测液体是水,其电导率约为100us/cm,修正系数可设为1空管报警阈值设置小于999.9%;当被测液体为酸碱盐其电导率大于100us/cm修正系数可设为小于1空管报警阈值设置小于999.9%,当被测液体电导率小于水的电导率时,修正系数可设为大于1空管报警阈值设置小于999.9%;这样才不会出现误报警。假若出现误报警可参照上述重新设置修正系数和空管报警阈值④报警提示:分体式电磁流量计在显示屏中间用空管字样表示,一体式在显示屏右上角用!表示。⑤若对空管量程修值和空管报警阈值不清楚最好选择空管报警关闭。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.
德国VSEAPE4-UV0S/X流量计电子样册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。 涡街流量计与流体密度无关,在测流量时,考虑气体或蒸汽温度、压力变化对密度的影响,需不需要进行密度、温度压力补偿,从以下几个方面进行探讨。(1)测量介质为液体,且流量以质量流量表示。由于测液体流量时,流量指示一般为质量或重量流量,漩涡流量计由漩涡频率-流速-体流量X密度=质量流量,当指示值以质量流量表示时,刻度系数中包含密度的因素,所以密度变化对指示值有影响,必须进行密度修正。(2)测量介质为气体,且以标准状态下体积表.示。 气体流量一般习惯均以标准状态下体积表示,刻度为Nm³/h,但工作时由漩涡频率→流速→工作状态体积再折算成标准状态下体积。作为一台漩涡流量计,一旦折算系数确定了,那么流体只有处在一个工作压力、温度下流量指示值才准确,这个温度就是设计温度，这个压力就是设计压力。一旦工作条件偏离了设计值也会带来误差,所以必须考虑温度、压力补偿,但不考虑密度补偿。(3)测量介质为气体,且以质量流量表示。 对漩涡流量计,由漩涡频率→疏速→工作状态体积流量→设计状态体积流量→标准状态体积流量,再乘以标准状态下气体的密度而得到质量流量。 显然,以质量流量表示的漩涡流量计,必须进行气体组成变化带来的密度变化的修正,同时工况变化，又增加一个由工作状态折算到设计状态的折算系数。这个折算系数是动态的,也就是温度、压力补偿问题。经过以上分析得出以下结论:(1)无论测气体或液体，若涡街流量计流量以工作状态体积流量表示时,没有密度及温度、压力补偿问题。(2)无论测气体、蒸汽或液体流量,以质量流量表示时,液体一般温度变化范围大,流体密度变化均需进行密度修正,对气体过热蒸汽还需进行温度、压力补偿。(3)以标准体积流量表示时,流量计必须进行温度、压力补偿,无需进行气体密度补偿。德国VSEAPE4-UV0S/X流量计电子样册1、精确度 一般说来，选用涡轮流量计主要是看中其高精确度。目前涡轮流量计的精确度大致为液体：国际市场为±0.15％R，±0.2％R,±0.5％R和±1％R，国内定型产品为±0.5％R和±1％R；气体：国际市场为±0.5％R和±1％R，国内为±1％R和±1.5％R，以上精确度指范围度为6：1或10：1。精确度除与本身产品质量有关外，还与使用条件密切相关。 若缩小范围度可提高精确度；特别是作为标准表法流量标准装置的标准流量计，若定点使用，精确度可大为提高。 流量计精确度愈高，对现场使用条件的变化就越敏感，要想保持其高精度，需要对仪表系数特别的处理。一种处理方法就是所谓仪表系数浮动处理法。即由现场以下条件实时进行处理：a）粘度受温度的影响；b）密度受压力、温度的影响；c）传感器信号冗余（一台传感器输出二个信号，监视其比值；d）系数的长期稳定性（采取控制图确定）等。 对于贸易储运交接计量，常配备在线校验装置，以便定期进行校验。 生产厂使用说明书列举的仪表精确度为基本误差，现场应估算附加误差，现场误差应为两者的合成。2、流量范围的选择 涡轮流量计的流量范围的选择对其精确度及使用期限有较大的影响。一般在工作时最大流量相应的转速不宜过高。使用状况分连续工作和间歇工作两种，连续工作是指每天工作时间超过8小时，间歇工作是每天工作时间少于8小时。对于连续工作最大流量应选在仪表上限流量的较低处，而间歇工作可选在较高处。一般连续工作是将实际最大流量乘以1.4作为流量范围的上限流量，而间歇工作则乘以1.3。 如果仪表口径与工艺管道通径不一致时，则应以异径管和等径直管改装管道。 对于流速偏低的工艺管道，最小流量成为选择仪表口径首先要考虑的问题，通常以实际最小流量乘以0.8作为流量范围的下限流量，使其留有一定的裕量。若配有分段线性化功能的显示仪，在传感器流量下限值不能满足实际最小流量时，应要求生产厂在实际最小流量及其附近进行流量校验，将测得的仪表系数输入显示仪，这样就能既降低仪表的流量下限值，还能保持测量的精确度。3、精确度等级 对于仪表精确度等级的要求要慎重，应该从经济角度来考虑，例如大口径输油（输气）管线的贸易结算仪表，经济上关系重大，在仪表上多投入是合算的。至于输送量不大或作为过程控制用只需中等精度水平即可，切忌盲目追求高精度。本安型防爆传感器适配安全栅型号及制造厂，核查防爆等级及批准文号等。若要显示质量流量（或标准状态下体积流量）要选配压力、温度传感器或密度仪表。涡轮流量计显示仪现已由以微处理器为基础可与上位计算机进行通信的流量计计算机所包括，该仪表在仪表功能及使用范围等都远超过老式涡轮流量显示仪。目前作为贸易计量的各类型流量计都趋向于配有直读式显示装置。不但有总量计量的显示，还可附加补偿器（一台功能齐全的流量计算机）输出远传信号。4、对流体的要求 对流体的要求为洁净（或基本洁净）、单相或低粘度的，常用流体举例如下：一般流体，包括水、空气、氧气、高压氢气、牛奶、咖啡等；石油化工类：汽油、轻油、喷气燃料、轻柴油、石脑油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化气、二氧化碳及天然气；化学溶液类：氨水、甲醇、盐水等；有机液体：酒精、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等；无机液：甲醛、酢酸、苛性钠、二硫化碳等。对于腐蚀性介质，使用材质选择要注意，含杂质多及磨蚀性介质不推荐使用。5、对液体粘度的要求 液体涡轮流量计为粘度敏感的流量计，当液体粘度增大时，仪表系数的线性区变窄，下限流量增大，当粘度增加到一定数值时，甚至无线性区域。螺旋叶片的情况比直叶片要好的多。 对于液体,通常用水校验传感器,当精度为0.5级时,可在5×10-6mm2/s以下的液体而不必考虑粘度的影响。当流体粘度高于5×10-6mm2/s时，可用相当粘度的液体校验而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施来补偿粘度的影响。如缩小使用范围度，提高流量下线值或仪表系数乘以雷诺数修正系数等。 粘度对仪表系数的影响与传感器结构类型及参数口径大小等有关。有几种粘度对仪表系数影响的表示方法：仪表系数与雷诺数的关系，在几种粘度下，仪表系数与输出频率的关系和仪表系数与输出频率除以运动年度的比值的关系等等。这些资料有的生产厂准备有，但并非所有的生产厂都有这些资料。6、对气体密度的要求 气体涡轮流量计主要考虑流体密度对仪表系数的影响，密度的影响主要在低流量区域，如图14所示。密度的增大（即压力增大）使特性曲线直线部分向下限流量区域拓展，传感器的范围度扩大，线性度改善。若气体涡轮流量计在常压的空气中校验使用时被测介质工作压力不一样，其下限流量由下式计算qvmin,qvamin-分别为压力p和压力pa（101.325kPa）下被测介质和空气的体积流量下限值，m3/h;p,pa-分别为工作压力（绝压）和大气压（101.325kPa）,kPa;d-被测介质的相对密度,无量纲。7、体积流量换算到质量流量 涡轮流量计测量的是实际体积流量，无论物料平衡或能源计量，介须测量介质流量（即标准状态下的体积流量），这是应由下式进行换算 式中 qv，qvn－分别为工作状态和标准状态下的体积流量，m3/h；p，T，Z－分别为工作状态下绝对压力（Pa），热力学温度（K）和气体压缩系数；pn，Tn，Zn－分别为标准状态下绝对压力（Pa），热力学温度（K）和气体压缩系数；8、不宜选用涡轮流量计的场所含杂质多的流体，如循环冷却水、河水、排污水、燃油等；流量急剧变化的场所，如锅炉供水系统、有空气锤的供气系统等；测量液体时，管道压力不高而流量又较大，仪表下游侧压力可能接近饱和蒸汽压，有产生气穴的危险，如液氨从高位槽靠位能自由流出，在排放口处就不宜安装；电焊机、电动机、有触点的继电器等的附近，存在严重电磁干扰的场所；上下游直管段长度严重不足，如轮船的机舱内；锅炉自动供水系统如频繁地起泵和停泵，对叶轮造成冲击，使传感器很快损坏；有腐蚀性或磨蚀性介质选型时应慎重，宜与制造厂联系咨询。9、经济性 选用涡轮流量计用于高精确度场合，其经济因素应多方面考虑。仪表的购置费只是费用的一部分，还应考虑以下几方面的开支：安装用辅助设备费（如消气器、过滤器等）或旁路支管包括阀门等；校验费，为了保持高精度必须经常校验，甚至在现场安装一套在线校验装置，其费用相当可观；维护费，涡轮流量计的易损件更换用，他是保持高性能必需的。日常工作中如果正确保养涡街流量计，可以有效延长其使用寿命，并减少故障发生，具体方法如下：1)涡街流量计由于K系数的确定在涡街的整个环节中非常重耍，K系数的准确与否直接影响着回路的准确度，仪表更换零部件以及工艺管道的磨损等情况，均可能影响K系数．而很多化工厂又缺少标定的手段与能力，只能送出标定，受工艺运行的影响，要从管道上拆下涡街送出要5、6天的标定时间，工艺方面很难满足，从而无法确定K系数。今年，通过流量仪表间的改造，虽已经具备了较小口径的涡街标定条件，但对于较大口径的涡街仍然无能为力，以后应注意使用涡街的现场标定方法，孔板流量计使用标准频率以及便携式超声波流量计，测出管道中的瞬时流量以及传感器的脉冲输出频率，现场计算K系数。2)涡街流量计应定期清洗涡街流量计的探头，检查中曾发现，个别探头检测孔已被污物堵塞，甚至被塑料布裹住，影响了正常测量。3)涡街流量计定期检查接地和屏蔽情况，消除外界干扰。有时候指示问题是由于受到干扰所至4)涡街流量计安装环境潮湿的探头．应定期烘干一次，或作防潮处理。由于探头本身并末作防潮处理，受潮之后影响运行。5)涡街流量计的数据资料的管理应引起足够的重视，孔板流量计以利于日后的工作。由金属管浮子流量计的工作原理我们知道：流体的流量与浮子在锥管中的高度有关，因此要实现对流量的测量，实际上取决于对浮子位置的测量。 本设计中采用美国公司生产的非接触式角位移磁阻传感器HMC1501代替传统的接触式角度传感器，HMC1501可以测量从磁铁发出的磁场的方向角。 设计中将一条形磁铁置于磁阻传感器上方，令磁阻传感器与锥管间距离为L，传感器距锥管底部高度为H，如图2.3所示。 当浮子位于高度H处时，小磁铁的转角为0。当流量变化时，浮子上下移动，其内嵌磁钢也随之上下移动，此时，置于磁阻传感器正上方的条形磁铁受到磁场作用发生转动，如图2.4，转动的角度即与浮子位置有关。 由上图可见当磁铁转过角度为θ时，金属管浮子流量计浮子在锥管中的位置h=H+Ltgθ，则根据式1.9可得：
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