德国VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量计联系同时我们还经营：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。1.动态励磁技术 所谓电磁流量计动态励磁技术，就是在三值矩形波励磁的基本前提下，根据现场流体状态对调整励磁频率进行适当的调整，从而提高测量的稳定性。现阶段，因为T业施工现场管路比较复杂，阀门、弯头、分支管以及变径管等对流体流态的影响比较大，并且支管路比较短，这样就不足以消除以上组件对流体的扰动。在这一工作环境下，通常电磁流量计稳定性比较差，这样就需要手动设置阻尼系数来提高测量的稳定性。但是阻尼会使流量测量跟踪速度比较慢，并且没有办法及时反应流量的变化，而动态励磁技术可以很好的解决这一-问题，倘若体波动比较大，就需要自动增大励磁周期，提高测量稳定性。对于比较复杂的环境，应该采用动态励磁技术与阻尼设置两者相结合的方式来提升液体测量的稳定性。2.信号处理系统 所谓信号处理系统，就是前置放大电路对接收的流量信号进行有效处理，并且在抑制噪声和干扰的时候，对收到的微弱流量信号进行放大。同时采用整形电路将差动的双端流量信号转变成单端流量信号，采用A/D转换电路将流量信号转变成数字量，随后将数字量进入单片机对数字进行计算，从而得到流速值和流量值。而智能信号处理系统能够很好的解决这些问题，首先对液体的电导率进行检测，随后根据电导率自动的选择波电容、电阻等，对不同电导率液体流量进行测量，从而达到提高测量精度的目的。3.误差修正技术 针对电磁流量计的误差，应该采用零点校正与基本误差修正相结合的方法，公式如下:V=kE-V0;其中V代表液体实际流速;k代表基本误差修正系数，E代表实测流速转换的数字量，V0代表零点偏移量。在进行误差修正的时候，应.该根据流量计传感器特性进行流量分段修正方法的引进，并且根据《电磁流量计》的规章制度，对流量检定点进行划分，.例如:Qmax(流量测量上限)、Qmin(流量测量下限)等，并且对其进行分阶段性的修正，从而就能有效满足测量精度的具体要求。
德国VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量计联系涡街流量计利用伴随漩涡分离的物理效应,可以采用热敏、力敏元件或通过光、声调制方法等来检测漩涡分离频率.至今用于检测分离频率的方法和采用的元件是多种多样的,归纳起来有以下几种典型方法：(1)热敏元件检测方法漩涡分离产生的交变环流所引起的整体表面速度脉动或者交变横向流的频率,用加热的金属丝、热敏电阻器等进行检测.(2)力敏元件检测方法漩涡分离造成的交变差压、交变升力或者交变升力引起的机械振动,用差动电容、电阻应变片、压电晶体、压电陶瓷等检测.(3)电磁传感器检测方法漩涡的分离所引起的膜片或者梭球等的往复振动的频率,用电磁传感器检测.(4)声、光信号调制检测方法利用声束光束通过涡街时受到漩涡的调制,由接收声强光强或相位的脉动频率得到漩涡分离频率. 由于涡街流量计是利用流体自身的规则振荡来计量流量的,因而对流体的速度分向及流动噪声,比较敏感,因此在应用过程中对管道安装状况要求较高.对L游不同形式的阻力件必须配置足够长的满足不同要求的直管段,以保证仪：菱的测量精度.表l给出了不同形式阻力件祸街流量计上游最短直管段. 在实际应用过程中,由于场地限制,有时不能提供足够长的直管段,为保证涡街流量计的准确测量,缩短直管段长度,可在上游阻力件和仪表之间装设整流器,使得不利于测量的流动状态进行整理、疏导消除流场的畸变和附加漩．在应用中要求涡街流量计与管道法兰连接使用的密封垫圈,不能突出管道内,以免造成测量误差.压电晶体的灵敏度高、体积小、线性范围大、结构简单、可靠性好、寿命长.因此,我们研究的智能涡街流量计系统采用力敏元件(压电晶体)来检测漩涡的频率. 智能金属管浮子流量计的软件设计采用模块化编程结构，主要包括三个部分:输入模块、控制模块、输出模块。所有程序代码均采用C语言编写。 输入模块主要包括数据采集、滤波、温度补偿、非线性补偿和数值计算等，总体采用定时器中断方式，程序流程图如图2所示。输入模块中的非线性补偿程序采用分段线性拟合的方式来实现。通过采集9组或11组流量信号，作为拟合直线的端点，当前采样值按数据大小得到拟合曲线段的斜率和初始数据，代入拟合方程即可得到修正后的流量数据。 控制模块包括键盘处理程序和看门狗程序，键盘处理功能是通过中断方式设置标志位在置入参数子程序中实现的。金属管浮子流量计在通过总线组网，实现.上位机组态调试的同时，通过键盘，可以就地调试。 输出模块包括显示程序和通信中断服务程序。通信中断服务程序流程图如图3所示。1.涡轮流量计的通气和停气要求。通气顺序:保证流量计后端的阀门处于关闭状态;再缓慢开启流量计前端的阀门确保升压速度≤35kPa/S;最后缓慢开启流量计后端的阀门，使其从小流量下运行直至调节至需要值。整个过程保持有压启动。停气顺序:先缓慢关闭流量计后端阀门:再缓慢关闭流量计前端阀门。2.防止长时间超量运行。超流量运行会严重影响使用寿命，降低计量精度导致误差增大;(注意观察表头工祝流量百分比不宜长时间超百分百)瞬时流量:从瞬时流量的观察，结合用户当时用气情况判断是否有小火不走，大火超量程现象。仪表运行时流量范围应在20%~70%之间。如果长期低限运行或高限运行都会对计量有影响:是否是用户用气负荷或用气设备发生了改变.应及时解诀。3.注意温度、压力的数值。 根据气态方程式： 方程式中:V。为标准状态下的体积量.(m2);V为工作状态下的体积量(m³);Z为工作状态下的气体压缩系数。P=Pa+Pg为流量计压力检测点处的绝对压力(kPa):Pa为当.地大气压(kPa);P为流量计压力检测点的表压力(kPa);P为标准大气压(101.325kPa);T为标准状态下的绝对温度(293.15K):T为介质工况条件下的绝对温度(273.15+t):K,为被测介质摄氏温度(℃);F为气体压缩因子从公式可以看出，误差主要集中在压力、温度的检测精度两方面.在发现流量、温度、压力值与实际偏差较大或示值不稳定时，或与以前经验数值存在较大偏差时，要及时处理o(4)在日常维护中或抄表检查时,应查看显示仪表上是否有异常符号。如有电池符号的闪烁表示电池快没电了，应及时更换电池;如有异常报警、异常警告的符号出现要及时发现.有助于处理和发现用户的违规用气行为.(5)对于有机械读数带修正仪的进口涡轮表,除抄取标况体积值之外,同时应该及时比对基表读数与修正仪.上的工况流量是否一致,两者正常情况下应该是相差不大的。(6)工艺管道检修时应拆下流量计.然后用干净的布把两端包好,防止污物、铁霄等落人流量计将涡轮叶片损坏。.(7)为保证涡轮流量计长期正常工作.应加强仪表的运行检查.监测叶轮旋转情况，如声音异常应及时卸下检查传感器内部零件。涡轮轴承磨损严重或叶片打坏的，必须维修更换.并重新检定。(8)有润滑油或清洗液注人口的传感器，应按要求定期注入润滑油或清洗液。保证叶轮良好运行。在无润滑油情况下长期连续运行势必造成致命磨损.阻尼力增加而导致运行变慢,计量结果产生负差并且影响使用寿命;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.1.根据各检定点每次检定时标准器测得的实际体积,通过测量标准器和流量计的温度、压力、压缩因子等参数.计算出各检定点每次检定时标准器换算到流量计的累积流量和各检定点每次检定时流量计显示的累积流量,计算流量计各检定点单次检定的相对示值误差.2.对于某种型号的电磁流量计,需要计算被检流量计各流量点单次检定的引用误差.3.当标准器显示为累积流量时,可根据各检定点每次检定时间,计算流量计各流量点单次检定的瞬时流量相对示值误差.4.使用质量法装置检定时,需测出液体的密度,并考虑密度的空气浮力影响，把电子秤显示的质量换算到实际体积.5.计算流量计各检定点的相对示值误差，取流量计高区和低区各检定点相对示值误差中最大值作为流量计的相对示值误差.6.对于某种型号电磁流量计,需要计算被检流量计各流量点单次检定的引用误差。取流量计各流量点的最大值为引用误差的误差。7.带有脉冲输出的流量计(如涡街流量计或涡轮流量计)检定后需计算各检定流量点的系数和Ｋ系数的相对示值误差.德国VSEAHM01/02/03 2/4 S/U G流量计联系应用中存在的问题有: 1)气体涡轮流量计要求被测介质清洁。人工煤气如净化不好，存有煤焦油和萘等,会严重影响计量的精度。致使此表在冬季只运行半个月就出现故障而不记数,拆开以后，发现轴承弹簧圈严重腐蚀。 (2)断电造成气量丢失。 解决问题的对策: 1）合理地制定保养计划:根据腐蚀情沉而定，冬季半个月,其他季节可稍长一些(1~2个月)。另外,传感器在工作中,叶轮的速度很高,即使在润滑良好时,仍有磨损产生,在使用一段时间后,应换轴承并重新标定。2)加装油过滤器(见图1)。其工作原理:当气体进入罐体后经挡板进入净化用油中，人工煤气中的煤焦油灰尘萘硫化物等杂质溶于油中，从油中返上的气体经不锈钢过滤器后进入流量计。加装油过滤器后计量表不但运行稳定，而且保持精度。1997年在装有涡轮流量计的600余户的调压站,安装一台油过滤器2台德莱塞表,经过近5个月的对比实验,效果良好，仪表运行稳定，没有发生过任何 故障。该表与德莱塞表进行对比,总误差在1%内,能够满足调压站的要求。 3)对巡视人员加强计量知识的培训,对每天的数据进行运行分析。 4)气体涡轮流量计中的锂电池一般可连续使用一年,但要保证计量表稳定运行,不能等到电池没电再换。1.导电性和非导磁性 通过电磁流量计的工作原理可知电极上要产生感应电动势,首先电极必须是导体,因此电极必须具有非常好的导电性能。另外,电极处于工作磁场中,为防止磁力线在电极上集中,电极材料必须是非导磁的。2.耐腐蚀性 在电磁流量计工作的过程中,电磁传感器部分只有电极与被测介质相接触,因此电极材料的耐腐蚀性能是选择电极材料的重要因素。 电极的耐腐蚀性能对测试性能的影响主要分为两个方面。(1)电极受被测介质的腐蚀或磨损,会改变两电极间的距离L。对式的L求偏导,可以得到测量误差(2)电极在被腐蚀的过程中,电极上会出现相当大的直流漂移电压,使测量输出产生大幅度的波动,影响到测试的读数。3.电极的表面效应 电极的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。(1)表面化学反应。电极表面与被测介质接触后,为了抗拒被测介质的腐蚀,往往会形成一层薄的钝化膜或氧化层。它们可能会提高电极表面的耐腐蚀性能,但也有可能增加表面接触电阻,导致仪器不能正常工作。(2)电化学和极化现象。由于目前普遍采用低频矩形波励磁,虽然能减弱极化电势的影响,但并不能完全消除极化电势干扰的影响。极化电势与液体介质性质以及电极材料性质有关。电化学现象容易在测量过程中产生浆液噪声和流动噪声,引起仪表输出出现波动现象。为了避免或减小这个现象，可选配与被测液体电化学和极化电势作用小的材料以及低噪声电极。(3)触媒作用。被测介质在电极的触媒作用下产生化学反应而影响测量。4.电极的表面光沽度 电磁流量计电极接触被测介质的表面对于粗糙度要求非常高,一般都应该抛光处理。主要原因有三个方面:表面光滑的金属在电解质中抗腐蚀性能较强;表面粗糙的金属,其产生的抗拒极化的氧化保护膜厚度不均匀,容易被颗粒状、纤维状等流体中的杂质划破，造成变动的直流电位,影响测量的稳定性;表面粗糙的电极容易在测试过程中被被测介质中的杂质污染,表面容易被杂质附着结垢，影响测试效果。
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