德國VSEVS0.02流量計樣本同時我們還經營：流量計中有一款叫做氣體渦輪流量計，對于不常用到的用戶來說肯定很陌生。如果您使用過此款流量計時一定會給它本身的優點所吸引。那么針對那些對于氣體渦輪流量計認識不是很深的用戶今天我們就來介紹一下關于氣體渦輪流量計的組成還有它的工作原理更重要的還有它的儀表系數的計算方法介紹： 氣體渦輪流量計是一種速度式流量計，是近些年來迅速發展起來的新型儀表，這種流量計具有精度高、壓力損失小、量程比大等優點，可測量多種氣體或液體的瞬時流量和流體總量，并可輸出0-10mA?DC或4-20mA?DC信號，與調節儀表配套控制流量。氣體渦輪流量計的組成 氣體渦輪流量計主要由渦輪流量變送器和指示積算儀組成[1]。渦輪流量變送器把流量信號轉換成電信號，由指示積算儀顯示被測介質的體積流量和流體總量。氣體渦輪流量計的工作原理 流體流經傳感器殼體，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉動力矩，克服摩擦力矩和流體阻力矩之后葉片旋轉，在力矩平衡后轉速穩定，在一定條件下，轉速與流速成正比，由于葉片具有導磁性，它處于信號檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中，旋轉的葉片切割磁力線，周期性地改變線圈地磁通量，從而使線圈兩端感應出電脈沖信號，此信號經過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續的矩形波，可遠傳至顯示儀表，顯示出流體的體積流量或總量。氣體渦輪流量計儀表系數的理論表達式 作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個：流體通過渦輪時對葉片產生的切向推動力矩M1;流體沿渦輪表面流動時產生的粘滯摩擦力矩M2;軸承的摩擦力矩M3;磁電轉換器對渦輪產生的電磁反作用阻力矩M4?！ ∮纱丝山u輪的運動微分方程：(1)式中：J為渦輪的轉動慣量;ω為渦輪的旋轉角速度;τ為時間。當流量恒定時，渦輪達到勻速轉動，所以M1=M2+M3+M4。推動力矩可表示為：M1=a1qv2-a2ωqv (2)式中：a1、a2為與渦輪傳感器結構和流體密度有關的系數;qv為流量，L/s。由于氣體渦輪流量計在量程范圍內屬于紊流工作區，固以下計算只考慮紊流時的情況。反作用力矩中的M2，在紊流時可近似表示為：M2= a3qv2 (3)通常M3和M4相對于M2比較小，但為了提高計算精度，這里根據文獻[3]推導出了它們的表達式：M3=a4ω2/3 (4)M4=a5ω3 (5)分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經整理可得：qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)式中：a6、a7、a8為經整理后的綜合系數。如何解決電磁流量計無輸出信號或輸出值有偏差第一如果管道內測量介質不滿管電磁流量計就無法正常工作.因為在介質不滿管的情況下電磁流量計會產“生最為常見的應用程序故障,產生這種現象可能是由于營道中介質流速非常低造成不滿管流量計測量誤差增大或者介質未能滿過電極從而流量計根本無法進行工作.需通過工藝調整必須保證管道內測量介質充滿才能使用電磁流量計進行測量.第二測量介質中含有大量空氣和氣體也會造成電磁流量計無法正常工作。這些氣泡的存在造成流量計無法準確辨別干擾了其準確的測量。第三電磁流量計不能用于持續時間較短的配料操作,這是由于電磁流量計無法正常反復啟動和停止,它的啟動到正確讀數之間存在一個時間滯后問題。第四電磁流量計本身不能計量質量流量.電磁流量計是一種速度式流量計測量的是體積流量若要測量質量流量必須配合高精度的密度測量裝置來進行換算。1)電磁流量計:電磁流量計工作原理基于電磁感應定律。當具有一定導電率的液體在磁場中移動時，產生電動勢。國內外使用這類流量計較多，它具有準確度高量程較大、無水頭損失、直管段要求短等優點。但造價隨著管徑增大而成倍增加。2)插入式渦輪流量計:插入式渦輪流量計是將旋轉葉輪的渦輪頭與不銹鋼桿連接插入管中的裝置。當流體流動沖擊渦輪葉片轉動時，用測量渦輪的轉速來反映流體流量。它只能測知管內某點的流速靠儀表系數來推算平均流速。分切向式渦輪頭和軸向式渦輪頭兩種，安裝或維護時可以不斷水;造價相對較低。3)超聲波流量計:超聲波流量計近年來在國內外給水行業大口徑水管上用得較多。它具有準確度高量程大、無水頭損失、安裝方便等優點:其造價不因管徑增大而增加，適用于較大管徑場合。此類儀表從原理到結構都很復雜，故障排除較困難。4)渦街流量計:渦街流量計是利用管內水流遇障礙物(擋體)產生震蕩運動的規律制成的震蕩現象稱卡門渦街。由于沒有可動部件和感壓孔，所以不宜受水中雜質影響，也不宜磨損或發生障礙，但管中流速不宜太低。5)均速管、文丘利流量計:均速管是一種多孔采集斷面流速即能測知平均流速的裝置其優點是便于安裝水頭損失小造價較低;缺點是流速低時，壓差較小，準確度低。文丘利流量計是-種比較可靠穩定性好的流量計，但造價較高。1、確認渦輪流量計可用的測量對象，如前所述。2、選擇型式。按流體物性選擇，氣體和液體分別用氣體型和液體型，不能通用。在工作狀態下液體粘度超過5mPa.s應選用高粘度型（國內尚無定型產品）。酸性腐蝕性液體選用耐酸型（國內尚無定型產品）?！ “喘h境條件選擇，按環境溫度和濕度等選擇合適儀表，如周圍有爆炸易燃性氣氛應選防爆型傳感器?！ “垂艿肋B接方式選擇，傳感器有水平和垂直兩種安裝方式。水平安裝時與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接，小口徑和高壓管道選用螺紋連接，夾裝連接只適用于低壓中小管徑。垂直安裝只有螺紋連接。3、選擇規格。按現場使用條件，如流量范圍、管徑、流體壓力和溫度、安裝位置等和性能要求，如精確度、重復性、顯示方式等參照制造廠選型樣本或使用說明書選定具體規格型號，也有可能找不到合適的，只好另選其它流量計?！ ∮捎跍u輪流量計類型規格繁多，特別是不同制造廠產品質量有差別，必須盡量搜集制造廠及有關標準等資料進行反復調查比較后再決定取舍。1.渦街流量計的測量范圍較大,一般10:1,但測量下限受許多因素限制:Re>10000是渦街流量計工作的最基本條件,除此以外,它還受旋渦能量的限制,介質流速較低,則旋渦的強度、旋轉速度也低,難以引起傳感元件產生響應信號,旋渦頻率f也小,還會使信號處理發生困難。測量上限則受傳感器的頻率響應(如磁敏式一般不超過400Hz)和電路的頻率限制,因此設計時一定要對流速范圍進行計算、核算,根據流體的流速進行選擇。使用現場環境條件復雜,選型時除注意環境溫度、濕度、氣氛等條件外,還要考慮電磁干擾。在強干擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合,磁敏式、壓電應力等儀表不能正常工作或不能準確測量。2.振動也是該類儀表的一大勁敵。因此在使用時注意避免機械振動,尤其是管道的橫向振動(垂直于管道軸線又垂直旋渦發生體軸線的振動),這種影響在流量計結構設計上是無法抑制和消除的。由于渦街信號對流場影響同樣敏感,故直管段長度不能保證穩定渦街所必要的流動條件時,是不宜選用的。即使是抗振性較強的電容式、超聲波式,保證流體為充分發展的單向流,也是不可忽略的。3.介質溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應力式渦街流量計不能長期使用在300℃狀態下,因其絕緣阻抗會由常溫下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,輸出信號也變小,導致測量特性惡化,對此宜選用磁敏式或電容式結構。在測量系統中,傳感器與轉換器宜采用分離安裝方式,以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。渦街流量計是一種比較新型的流量計,處于發展階段,還不很成熟,如果選擇不當,性能也不能很好發揮。只有經過合理選型、正確安裝后,還需要在使用過程中認真定期維護,不斷積累經驗,提高對系統故障的預見性以及判斷、處理問題的能力,從而達到令人滿意的效果。德國VSEVS0.02流量計樣本在電磁流量計安裝過程中,確保： 流動方向與傳感器上的流動箭頭方向一致(如果存在)?！ ∷蟹ㄌm螺栓都已緊固到最大扭矩值?！ x表安裝不存在機械應力(扭轉,彎曲),法蘭型/夾持型的配對法蘭保持軸對稱與平行條件,且使用適當的墊圈?！ |圈未伸入流動區,否則可能導致漩渦, 從而影響儀表的精度?！ 」苈凡粫趦x表上產生任何力或力矩?！ ★@示面向用戶?！ ‰娎|接頭中的保護塞只能在接線時拆除?！ ∵h程安裝的轉換器一定要安裝在基本無振動的位置?！ ∞D換器不可直接暴露在陽光中(配有一個遮陽裝置) 。推薦的安裝條件 電磁流量計管道必須始終充滿介質?！ ‰姌O軸最好水平安裝,反之,則與水平方向夾角不超過45°(圖1) 管路稍微傾斜,以便排氣,參見圖2?！ 〈嬖谀p時應垂直安裝,流向向上,最大3m/s(圖3) 閥門和關閉裝置應安裝在下游?！ τ谧杂闪鬟M流出管道,應提供合適的反轉管,確保管路始終充滿介質(圖4) 對于自由流出管道,不要在最高點或者向下的管路上安裝儀表(傳感器管道可能會排空或者處出現氣泡),(圖5) 評定渦街流量計性能指標主要有4個參數:K系數、量程比、重復性和準確度等級。其中,K系數是指一個測量周期內,流量計輸出的脈沖數與流過流量計的相應流體總體積之比,每臺流量計都.有一個對應的平均K系數,一般都是通過實流標定得出的;量程比是指流量計可測最大流量值與最小流量值的比值;重復性是指在相同測量條件下,重復測量同一個被測量,測量儀器提供相近示值的能力;準確度等級是指符合一定的計量要求，使誤差保持在規定極限以內的測量儀器的等別或級別。 根據上述測試性能指標，對該方案研制的DN25mm、DN32mm和DN50mm共3種口徑的樣機一批共10臺進行測試，10臺樣機啟停質量法水流量標準裝置上全部通過0.5級合格檢定,特別是重復性指標，全部優于0.1%。其中一臺DN25mm口徑樣機的標定結果見表1,其量程比達15:I,最小流速測到0.28m/s,量程范圍明顯高于同口徑的各種容積式流量計,準確度等級高于渦街流量計等其他普通速度式流量計。 2014年，國內某核電站定制了一臺DN25mm口徑渦街流量計，用于計量含結晶和顆粒物的核廢液,經用戶現場標定其準確度等級達到0.4;另一化工企業用戶的一臺DN25mm口徑渦街流量計,用于計量150℃下的甲基鄰苯二銨有機液流量,介質粘度150mPa.s,用戶現場實.流標定其準確度等級達到0.5級。德國VSEVS0.02流量計樣本智能電磁流量計的測量不受流體的密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響，傳感器感應電壓信號與平均流速呈線性關系，因此測量精度高。電磁流量計設計了帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便?！ ≈悄茈姶帕髁坑嬙谠囘\行過程中會產生的問題，一般是由于安裝的問題或選型的問題引起的，而在正常運行期間發生的問題一般是由于工作條件變化或出現新干擾源等問題引起的。所以在正常運行期間的問題一般都可以歸結為儀表抗干擾能力的問題。下面小編就簡單分析一下智能電磁流量計輸出晃動的原因及解決辦法：一、智能電磁流量計輸出晃動大體上可歸納為這幾點：1、流動本身是波動或脈動的，實質上不是電磁流量計的故障，僅如實反映流動狀況；2、管道末充滿液體或液體中含有氣泡；3、外界雜散電流等電、磁干擾；4、液體物性方面（如液體電導率不均勻或含有較多變顆粒／纖維的漿液等）的原因；5、電極材料與液體匹配不妥。二、電磁流量計檢查程序： 智能電磁流量計輸出晃動的流程：先按流程圖考急作初步調查和判斷，然后再逐項細致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則是：1、可經觀察或詢問了解無須作較大操作的在前，即先易后難；2、按過去現場檢修經驗，出現頻度較高而今后可以出現概率較高者在前；3、檢查本身的先后要求。若經初步調查確認足后幾項故障原因，亦可提前作細致檢查?！ z查智能電磁流量計管內液體是否沖滿，如沒有充滿，那么傳感器處于水平安裝位置或垂直安裝流動的位置應特別注意，改換到能完全沖滿的位置，如垂直安裝流動的位置。 氣體渦輪流量計中渦輪結構有焊接式和整體式,焊接式渦輪將葉片和輪轂焊接,整體式渦輪利用先進的CAD/CAM技術和數控加工技術直接加工成型。葉片型式主要有平板式和螺旋式,平板式葉片主.要應用于大外徑焊接式渦輪,而螺旋式葉片應用較為廣泛;材料主要有鋁合金和不銹鋼,鋁合金與不銹鋼相比具有自重較輕,工藝性好等特點;渦輪平均直徑受流量計流通管徑即型號的限制,可作為定參數處理;葉片數量選取主要考慮重疊度對儀表性能的影響,---般取13~20;葉片角度直接影響氣體介質.對其產生驅動轉矩的大小，氣體介質對渦輪的驅動轉矩公式為 式中:Td為驅動力矩,N.m;fd為周向驅動力,N;u1為介質入口速度,m/s;ɷ為渦輪角速度,rad/s。 綜上述所述,采用整體式葉輪結構,螺旋型葉片，葉片數量為20。對于螺旋型葉片,需要確定葉片的螺旋角,根據式(2),要得到最大推動力矩,葉片螺旋角應為45°,但力矩公式是根據葉柵繞流計算得到,難免會和實際工況有所偏差。參考常用葉片角度,選取35°.45°和55°螺旋升角渦輪作為實驗對象,氣體渦輪流量計渦輪結構參數如圖2所示。1、測量管、法蘭、浮子的材料選擇 針對酒精、乙醛流量測量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作測量管、法蘭、浮子;針對粗醋酸、冰醋酸的流量測量,由于其腐蝕性強,則測量管內部接觸被測介質的所有部位和浮子均要襯聚四氟乙烯材料,測量管、法蘭采用1Cr18NigTi材料。 2.金屬管浮子流量計和口徑的計算與選擇(針對液體流量測量) (1)當工藝專業提出液體體積流量Qva,我們用下式計算系數FV: 其中:ρs是所選擇浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被測量介質的密度(g/cm3)。(2)根據以上計算得到的系數FV,我們可以得到對于液體用水標校時的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根據生產廠家提供的流量表可選擇出QV(水)所對應的金屬管浮子流量計的口徑、浮子號。 (4)按此浮子號的量程值除以系數FV得出介質的流量范圍QN,刻度可在0.9QN至1.1QN選擇。 (5)舉例說明。原始技術數據見表1,計算結果及選擇見表2。 3.現場顯示及遠傳的選擇 現場顯示選用M7,指示實際狀態下流體的瞬時流量值/小時。 遠傳型式可選用Es-電遠傳輸出4～20mA,亦可選用EX-本安防爆遠傳輸出4～20mA。 4.顯示儀表選擇 選擇流量積算儀,它具有瞬時流量顯示和比例累積流量積算功能。
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