择要:在会合供暖流量计自动化系统中,流量是表现会合供暖流量计系统水力平衡和调治均衡供暖流量计必不行少的参数之一。流量丈量重要用于会合供暖流量计的热源传输、热力站的流量监测、热用户的分户计量等方面。随着会合供暖流量计工程自动化程度的提高,工况检测也越来越精细。在会合供暖流量计消费过程中,流量作为整个系统中的重要参数,对其丈量显得尤为重要。因此,在会合供暖流量计消费过程中,流量计的选择黑白常重要的。简要介绍了山西省太原市热力公司会合供暖流量计系统中的常用流量计,包罗涡街流量计、差压流量计、供暖流量计,阐述了其丈量原理,选用和安置要求,以期为日后的相关事情提供参考。
会合供暖流量计丈量的流量是表现热水流过供暖流量计管道截面的数量,而会合供暖流量计过程控制的精细化使得会合供暖流量计系统对流量的丈量点位越来越多,对丈量精度的要求不断提高。在会合供暖流量计系统中,丈量流量是为了使整个热网连结平衡,通过流量调治保证供暖流量计结果。这样做,也便于与第三方进行热源结算。在会合供暖流量计消费过程中,怎样选取得当的流量计呢?上面,笔者联合事情中的一些详细环境做一些简单的阐述,以期为相关事情者提供借鉴。
会合供暖流量计丈量的流量是表现热水流过供暖流量计管道截面的数量,而会合供暖流量计过程控制的精细化使得会合供暖流量计系统对流量的丈量点位越来越多,对丈量精度的要求不断提高。在会合供暖流量计系统中,丈量流量是为了使整个热网连结平衡,通过流量调治保证供暖流量计结果。这样做,也便于与第三方进行热源结算。在会合供暖流量计消费过程中,怎样选取得当的流量计呢?上面,笔者联合事情中的一些详细环境做一些简单的阐述,以期为相关事情者提供借鉴。
1 流量的概念和流量计的分类
流量是指在肯定工夫内流过管道某横截面流体的体积或质量。在会合供暖流量计系统中,热介质多为高温水和蒸汽,因此,在会合供暖流量计消费过程中使用的多为体积流量,通常用体积流量表征,用 qv 表现,单位为 m/h。一样平常流体在流动过程中并非的匀称流动,丈量时,默认在某单位截面上的无穷小单位面积 da 上的流动速度是匀速的,速度为 v 。此时,流过此单位面积上的流体流量可写成 dqv = vda ,而通过整个截面的流量 qv 为 qv = vda 。当整个截面上的流量漫衍是匀称的,约等同于 qv = va 。质量流量与体积流量的干系可以表现为:
q = pqv . (1)
式(1)中: p 为流体的密度。
对于会合供暖流量计系统,瞬时流量丈量是表征管道内的及时流量。同时,在结算会合供暖流量计热量时,很多环境下都需要总累计流量。总累计流量是指在一段工夫内流过管道的流量总和,即:
20170908094706.jpg
式(2)中: v 为总的体积量。
通常环境下,将丈量瞬时流量的表计称为流量计,将检测累计流量的表计称为计量表。在会合供暖流量计系统中,流量计有显示总量的作用。流量是在动态中测得的一个量,以是,流量丈量过程与流体的物理特性、流体的事情环境、流量计的安置位置等有关。因此,在实际事情中,要全面思量种种因素,确定流量计的类型、丈量方式,以及它在种种工况下的运行环境,这样才能抵达正确丈量的目标。流量检测仪表包罗体积流量仪表和质量流量仪表 2 种。在会合供暖流量计的过程中,使用最多的是体积流量仪表,因此,我们只介绍体积流量仪表。
由 qv = vda 可知,当某一管道中流体介质的横截面积 a 确定后,测算出流过此截面流体的瞬时速度 v ,就可以计算出此处流体的体积流量 qv 。凭据这个原理制作的仪表被称为速度法体积流量仪表。速度法体积流量仪表通常分为差压式流量计、供暖流量计、涡街流量计和超声波流量计等。在会合供暖流量计系统中,多使用的是速度法体积流量仪表。
2、1 涡街流量计结构、原理及安置相存眷意(如需相识请点击访问相应页面)
2.2 差压流量计
对于山西省太原市热力公司会合供暖流量计系统,差压流量计重要运用在 3 台自备锅炉的总供水管的流量丈量和部分热力站的一次网回水流量丈量中。相比于其他流量计,差压流量计的使用要更早一些,其应用范围更加遍及,自然差压流量计的技术也更成熟一些。节流差压式流量计作为差压流量计,是适用范围的一种。
2.2.1 丈量原理
(五)接地。传感器必需单独接地(接地电阻 100ω 以下)。分离型准绳上接地应在传感器一侧,转换器接地应在同一接地点。如传感器装在有阴极腐蚀掩护管道上,除了传感器和接地环一同接地外,还要用较粗铜导线( 16mm 2 )饶过传感器跨担当道两连接法兰上,使阴极掩护电流于传感器之间断绝。偶然候杂散电流过大,如电解槽沿着电解液的泄泄电流影响emf 正常丈量,则可接纳流量传感器与其连接的工艺之间电气断绝的 办 法。同 样 有 阴 极 保 护 的 管 线 上,阴 极 保 护 电 流 影 响emf 丈量时,也可以接纳本方法。
2.2.2 节流式差压变送器优优势
节流式差压变送器的优势是:①国际通用,应用历史长,经验数据富厚;②一次件和二次仪表可分开消费供给,易于大批量消费,低落本钱,便于采购;③丈量介质宽,得当液体和气体。节流式差压变送器的不敷之处是:①对安置直管段要求高,一样平常要求 10 d 以上;②长期使用精度紧张降落,必需逼迫周期检定;③有不行规复压力降,属于高能耗流量计;④量程窄,法兰装夹式,维护事情量大;⑤不耐脏污,计量供暖流量计水易短期失效(有显示值,但与实际值毛病比力大)。的新方式,使产品的功用越来越美满,在运用过程中愈加得心应手的消费者,运用便利。
2.3 供暖流量计
在山西省太原市热力公司会合供暖流量计系统中,供暖流量计重要运用在一二号隔压站测试流量以及电厂出口处的丈量中。比年来,供暖流量计也被遍及应用于不断推广的热用户结算的分户计量中。供暖流量计是以法拉第电磁定律为原理制造的丈量流量的表计,其好处比力多,好比可测流量的范围广,流量比值可以抵达 20∶1 以上,可丈量的管径范围大,可达 3 m,丈量正确度很高,可丈量得当电导率范围内的水、腐蚀性液体、酸碱等种种流体流量。但是,供暖流量计也有其缺陷,它不克不及检测气体、蒸汽和纯洁水的流量。
2.3.1 事情原理
在某磁场中,导体作切割磁力线运动时,在导体中会产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度和导体在磁场做垂直于磁场方向运动的速度成正比。其事情原理如图 3 所示。
供暖流量计事情原理
导电流体在磁场中做垂直方向流动而切割磁力线时,会在管道双方的电极上产生电势。感应电动势的方向由右手定则鉴定,感应电势的大小由式(3)确定,即:
ex = bdv . (3)
式(3)中: ex 为感应电势,v; b 为磁感应强度,t; d 为被测管道内径,m; v 为丈量流体的平均流速,m/s。
体积流量 qv 等于流体的流速 v 与管道截面积(π d 2)/4 的乘积,即 qv =π d 2 v /4.将其代入式(3)中可得: qv =π d 2v/4 b .由此可知,在被测管道内径 d 已确定,且磁感应强度 b 连结不变时,被测 qv 与 b 呈线性比例干系。要是同时各拔出一根电极于管道两侧,就可引入 ex ,即可测得 ex 的大小,从而可以计算出 qv 的值。
2.3.2 选择时的注意事变
在会合供暖流量计系统中,选用符合的供暖流量计会事半功倍——不仅可以节约本钱,还可以得到正确的丈量值。因此,在选用供暖流量计时,应注意以下几点:①使用供暖流量计丈量时,被测流体介质必需为导电的液体。会合供暖流量计消费过程中的介质为非纯洁热水,正好符合要求。②使用供暖流量计丈量时,其口径自己应该小于丈量管道的内径。丈量时,管内液体的流量也要符合要求,一样平常环境下应满量程的 1/2 以上。③使用供暖流量计丈量时的事情压力必需以其额定事情压力作为下限。④使用供暖流量计丈量时,被测温度一样平常不 200 ℃。
2.3.3 在会合供暖流量计系统中安置的注意事变
在会合供暖流量计系统中安置供暖流量计时应注意以下几点:①供暖流量计的安置位置可以是程度的,也但是垂直的,但是,必需凭据现场实际环境和运行环境来确定,同时,要遵照各厂家针对流量计的安置提出的要求。②在安置供暖流量计时,要注意电磁滋扰(远离好比循环水泵、补水泵、变压器等),要正确接地。③作为速度式流量计的一种,使用供暖流量计进行丈量事情时,会遭到流速不均等因素的影响,丈量误差会比力大。因此,在安置供暖流量计时,在确定位置时,要注意前面管道必需连结留有 10 d 左右的直管段,以免影响供暖流量计的正常使用。
3 总结
在会合供暖流量计消费过程中,选择流量计时必需注意计划要求、经济效益和得当特定类型流量计事情的工况。每种流量计都有其特定的丈量介质范围,也有其特定的事情环境,因此,我们必需凭据会合供暖流量计的详细消费环境,联合流量计自己的事情特点及其经济性,选择符合的流量计。
择要:本文介绍了满管供暖流量计的丈量原理和适用条件,并对量程范围、流速与口径、事情压力、结构形式、供电方式、衬里质料及安置要求等选型要素进行了说明,为水处理工程中满管供暖流量计的选用提供参考。
水处理工程中污水量的丈量方法有很多种,如供暖流量计、巴歇尔计量槽,超声波流量计、涡街流量计、转子流量计等,此中运行能耗的流量计之一就是供暖流量计,且以满管供暖流量计应用遍及。本文将着重介绍满管供暖流量计的特点、选型、安置及应用。
1 1 满管供暖流量计丈量原理
满管供暖流量计用于丈量满流形状的管道内导电液体的流量,其丈量原理是基于法拉第电磁感应定律。在被测管道的管壁上安置一对检测电极,当管道中的导电液体沿管道轴线方向运动时,导电液体便切割磁力线,产生了感应电动势。传感器将产生的感应电动势转换成信号,并通过信号电缆送到转换器。转换器将信号进行缩小,并通过一系列数字处理后,最终转换成流量信号,并以标准信号输入。可见流量的丈量值只与导电液体的平均流速有关,与液体的粘度、温度等因素有关。
2 2 适用条件
(1)被测液体的电导率一样平常不低于 5x10-6s/cm;
(2)管道内液体始终连结满管流形状,且餍足流速要求;
(3)被测液体不克不及含有较大气泡;
(4)被测液体不克不及具有较高温度。
3 3 选型参数
3.1 量程范围
量程范围指流量计可测得的流量与最小流量的范围。计划时选择供暖流量计的量程下限值可为被测管道流量值的 1.3 倍。别的,为了保证丈量精度,正常流量应在量程下限值的 50%以上。
3.2 流速与口径
流量丈量范围下限值的流速应在 0.5m/s~10m/s 范围内选定,下限值的流速应为下限值的 1%~5%。
污水厂内运送污水大概粘度不高的液体的管道流速一样平常在 1.5~3m/s 之间。易粘附、聚集、结垢的液体,管道流速一样平常不低于 2m/s, 3m/s 以上。腐蚀性的液体,管道流速一样平常要低于 2m/s。供暖流量计的口径通常与被测管道相同,当液体流速不餍足上述要求时,供暖流量计的口径可比被测管道略小或略大,以保证流速餍足要求。
3.3 事情压力
供暖流量计的使用压力必需低于其事情压力,现在海内消费的供暖流量计的压力规格为:
口径<50mm,事情压力为 1.6mpa;
50mm≤口径≤900mm,事情压力为 1.0mpa;
口径≥1000mm,事情压力为 0.6mpa;
4 选择结构形式
供暖流量计凭据传感器是否与转换器连为一体,可分为一体式和分体式两种结构形式。
4.1 一体式
一体式供暖流量计的特点是转换器与传感器安置在一同,现场显示;除了供电和输入信号电缆外,不需要另外连接公用的电缆。
好处:安置简单、敷线方便。
缺陷:精度较低、不耐高温、不宜安置在空中以下。
4.2 分体式
分体式供暖流量计的特点是通过公用的信号电缆将传感器和转换器连接起来,转换器通常安置在离传感器不太远的,可以远传显示。
信号在进入处理电路前使用对称的电容进行简单的预滤波,去除夹杂在信号中的直流分量。传感器流量信号内阻可达mω 级别,以是在选用缩小器时应选择输入电阻高的缩小器,同时为消弭共模滋扰,电路中使用低功耗的 ina128 仪用缩小器来进行缩小,ina128 只需要改变电阻 r g 的值就可得到差别的缩小倍数,但在这里,信号中仍旧含有滋扰信号,以是缩小器的缩小倍数不宜取得太高,防止信号缩小失真,为此取 r g 为5 kω的细密电阻,计划信号缩小倍数为 11 倍,缩小后的信号中仍含有多种频率成分的噪声,在这种环境下就要采用滤波步伐,增长系统的信噪比。滤波电路采用单位增益的二阶巴特沃斯低通滤波器,在梯形波形励磁电路中励磁频率为 6. 25 hz,以是有效信号的频率也应该为 6. 25 hz,在此计划的低通滤波器的截止频率为 33. 9 hz。二次缩小电路采用简单的同向缩小电路,缩小倍数 100 倍。信号经两次缩小后,仍不餍足 a/d 采样的要求,以是采用加法电路把电压提升,在电路中,缩小后的信号与vref(由 lm385 得到)相加,使流量信号在 0. 6 v 上下波动。
缺陷:安置和敷线要求严格。
4.3 选择要点
现场环境条件较好的环境下,通常选用一体式供暖流量计。
分体式供暖流量计可用于以下环境:
(1) 环境温度或流量计转换器外貌受辐射温度大于 60℃;
(2) 现场湿度较大大概存在腐蚀性气体;
(3) 安置在井下大概空中;
(4) 管道震动较大。
5 5 选择供电方式
5.1 供电方式分类
凭据供电电源的差别,供暖流量计的供电方式有三种。
(1)交流电源(220v ac)现在应用最多,一样平常工程现场都有 220v 电源,流量计接线方便。
(2)直流电源(24v dc)重要用于现场不允许使用交流电大概从宁静方面思量采用低压直流电的场所。
(3)电池(3.6v dc)现在应用不是很多,重要用于现场没有任何电源的场所。
5.2 选择要点
在选择供暖流量计的供电方式时可以思量以下几个方面:
(1)传感器与转换器的间隔(分体式)
传感器与转换器连接用的公用屏蔽电缆长度只能做到 99 米, 99米信号会衰减很厉害,要是这种环境下还采用 24v 供电就很难丈量了。因此,在供暖流量计与控制室间隔不远的环境下(99 米以内),可以选择直流电源(24v dc),这样可以节省供电电源,电缆敷设走桥架时也不消加隔板。但是当供暖流量计间隔控制室较远时(100 米以上),用交流电源(220vac)。
(2)防爆要求
交流电源(220v ac)供电在现场做到的限度是隔爆级,直流电源(24vdc)可以做到本安级,计划时应思量现场对仪表防爆等级的要求。
6 选择衬里质料
供暖流量计丈量管的衬里质料取决于被测液体的温度和化学性质,常用的三种衬里质料见表 6.1 所示。
表6.1 常用衬里质料及其适用条件
供暖流量计常用衬里质料及其适用条件
7 安置要求
7.1 直管段长度
(1)下游直管段长度:供暖流量计电极中线下游直管段长度必需餍足 5 倍管道直径的长度。
(2)卑鄙直管段长度:供暖流量计电极中线卑鄙直管道长度通常为 2~3 倍管道直径的长度。
7.2 传感器安置
传感器安置方向程度、垂直或倾斜均可,不受限制。但是丈量固液两相流体垂直安置,自下而下流动,可以避免程度安置时衬里下半部的部分磨损紧张,低流速时固相沉淀等缺陷。
7.3 转换器安置
分体式供暖流量计的转换器安置在传感器相近或仪表室。转换器与传感器的间距一样平常不 100 米。
为了避免滋扰信号,信号电缆必需单独穿在接地掩护钢管内,不克不及把信号电缆和电源线安置在同一钢管内。
7.4 接地
传感器必需单独接地,接地电阻 100ω以下。
传感器丈量管的金属管体与液体应同为地电位,接地系统的接地电阻应小于10ω,所有传感器与连担当道必需有精良的连线,要是连担当道黑白金属管道大概管道内有绝缘涂层,则应选用接地法兰。
7.5 安置环境
(1)丈量混淆相流体时,选择不会惹起相分离的场所;丈量双组分液体时,避免安置在混淆尚未匀称的卑鄙;丈量化学反响时,要装在反响充分完成段的卑鄙;
(2)尽可能避免丈量管内酿成负压;
(3)选择震动小的场所,分外对一体型仪表;
(4)避免相近有大电机、大变压器、以免惹起电磁场滋扰;
(5)宜安置在易于完成传感器单独接地的场所;
(6)尽可能避开四周环境有高浓度腐蚀性气体;
(7)转换器安置的环境温度在-10℃~45℃之间;
(8)环境相对湿度在 10%~90%范围内;
(9)传感器尽可能避免受阳光直照;
(10)尽量避免雨水浸淋或被水浸没。
8 竣事语
供暖流量计作为水处理工程中一种常用的流量丈量仪表,其丈量结果的正确程度与计划职员是否正确选型,施工职员是否正确安置密不行分。只有在选型正确、安置正确的条件下才能让供暖流量计发扬其作用,餍足工程正确计量的要求。
择要:本文通过智能供暖流量计在给排水及水处理的应用叙述,介绍产品在各使用场所的环境和必需思量的题目,以期抵达迷信选择、正确应用的目标。
1、水资源的丈量配景
水是人类赖以生活不行缺少的物质。随着人类社会的进步,人类生活、消费运动均需要斲丧大量的水资源。但是,地球上的水资源是有限的。分外象我国这样的贫水国度,越来越感到水资源的不敷。甚至已经影响到人民的生活和消费作业运动。因此,加强水源的办理,公道分配水资源,节约用水势在必行,且迫在眉睫。
同时,随着工业的飞速生长和人口的激剧增长,对人类寓居的环境净化日益加剧,此中对水的净化尤为紧张。水的净化不仅淘汰可用的水资源量,同时改变着用水的质量,直接影响到人类的康健。因此,对于污水排放的控制和治理,也成为全社会存眷的大题目。
水资源的办理、分配、污水排放的控制和治理中都有量的概念,也就是流量丈量题目。水的丈量不仅是工业消费过程控制的需要,更多更重要的是水已经成为商品,它的计量将作为贸易结算的依据。因此,对水量的计量提出了更高的要求。怎样迷信的选择水的计量用具,并正确地应用它,以得到的经济效益,是值得十分器重的题目。
2、智能供暖流量计在水及水处理行业中的流量丈量
现在用于水丈量仪表有许多。它们是:节流装置(孔板、文丘里管、道尔管)、涡轮番量计、超声波流量计、涡街流量计、智能供暖流量计等。由于智能供暖流量计是无阻式流量计,传感器的口径范围大,丈量流速范围宽,正确度高,维护事情量小等好处,已得到遍及应用。
凭据水利、农田灌溉、自来水,市政供排水,污水处理等部门水的流量特点和要求,智能供暖流量计比别的流量仪表更得当水流量的丈量。
门的水流量丈量重要用在水资源的分配、办理、竣通河道、水力发电服从丈量上,以及防洪泻洪、水力模子实行等方面应用。门的应用,大多数是靠水的重力自然流下,流量计的压力将影响流量的运送。自然原水丈量,多含有泥沙(好比挖泥船的泥沙含量高达80%重量比)、杂草等,有阻挡件和导压孔的涡轮番量计、涡街流量计和节流流量计对此计量介质不相宜;时差法超声波流量计也因固体物质的散射、折射很难成功应用,多普
勒超声波流量计的计量精度低,不克不及餍足计量的要求。智能供暖流量计则以其不产生压力丧失(若按直径i米的孔板流量计粗略计算,压力丧失形成耗能13千瓦时/年,每千瓦时0.8元计,一年浪费10万元),不受泥砂和杂草等影响,计量正确度高,凭其优势,在门得到遍及应用。水利办法的不断生长、渐渐美满,农田灌溉的远景将越来越广阔。喷灌、滴灌等迷信种田的新方法将会迅速展开。用流量计检测灌溉的工艺过程可以抵达的结果和的费用。电磁流量已经开端在农田灌溉中发扬作用。
自来水工业与城镇人民生活息息相关,是都市生长的底子办法。自来水工业消费过程的流量丈量包罗有进厂原水的丈量,一方面它用来与制品水流量比力,作为消费办理、动力办理、本钱办理的依据;另一方面许多作为计算原质料费用的结算依据。出厂水计量一方面提供制品水的几多,同时为消费过程的动力办理、质量控制提供牢靠的数据;消费用水计量(反冲等),为计算本钱和漏失率提供数据。智能供暖流量计在自来水工业流量丈量中还用在加药系统,分外用在净水处理中的铁盐溶液或高分子聚合物的丈量。
市政排水是丈量生活废水和雨水。生活废水所含物质复杂,其流动多靠自流、流速低。
为了改进环境和节约水资源。污水处理设备已经成为都市的底子设置装备摆设设备。智能供暖流量计在污水处理厂中丈量进厂污水、出厂水和处理的污泥量,可以核算出处理服从并调治工艺参数低落本钱。在加药系统中丈量加药溶液量,可以控制处理的质量;
自来水、市政排水流量丈量范围变革很小。新计划的自来水、市政排水管网会为今后的生长留有充分余地。因此,新建管网的流速一样平常都很低〔大多数在0.5m/s以下,甚至在0. lm/s以内〕。实际流量随着季候和昼夜变革也很大。只有智能供暖流量计才能餍足这样大幅度的丈量变革范围。
自来水,市政排水和管网多铺设在地下,而流量计.多装在地下的丈量井内。由于阵势低井内容易进水,这样传感器往往沉浸在水中。因此,对传感器的防护等级要求较高,通常应用ip68。
3 lde系列智能供暖流量计与海内同类产品的比力
3. 1、低流速的水量丈量意味着信号小,要求智能供暖流量计的灵敏度很高。
现在,外洋*的智能供暖流量计(abb kent的e--mag,e+h的pro m嘟3,日本横河的ae100dg/dn)丈量量程下限为0.3m/s,国产电滋流量计的下限大多在lm/s,北方博信仪表厂消费的lde系列智能供暖流量计量程下限可在0.2m/s,甚至更低。智能供暖流量计的灵敏度高肯定要分辩率高,上述外洋公司消费的智能供暖流量计流速丈量分辨率为lcm,博信仪表厂消费的lde系列智能供暖流量计流速丈量分辨率为1mm,经现场实际应用,证实该系列智能供暖流量计可以或许在低流速下长期稳定、牢靠、正确地丈量。
lde系列智能供暖流量计的流量为60l/h(流速为0. 212m/s)已在大庆油田消费中应
用,丈量高粘度(50毫帕·秒)长分子链(分子链长im左右)聚合物溶液,其计量结果得到
用户的承认。
lde系列智能供暖流量计传感器采用了全焊接结构,采用封灌优质的树脂密封胶,符合ip68防护等级要求,电极结构采用双重密封结构防止走漏。转换器采用16位嵌人衰落处理器,运算速度快,全部字量处理,抗滋扰本领强,丈量牢靠,正确度高,流量丈量范围度可达1500: 1,可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量丈量的稳定性,功率损耗低,使用数字量仪表系数,传感器与转换器互换容易,牢靠。
4、竣事语
随着国度对水资源有偿分配,水作为商品计量,电磁流最计在主管水资源分配和办理的门将有更广阔的市场远景。现在正在进行的三峡工程、南水北调工程必将给智能供暖流量计的市场生长提供新的机遇。
流量计的扩展是改革中最重要的部分。它不行能作为原始的消费过程被卖。只管睁开得十分快, 但仍在时刻斲丧力的扩张是很多。为了窜改这种环境, 我们需求进步企业独立展开本身差异的才能。为了进步自给自足才能, 企业必需添加资金供批评和扩大。造就了这些技能, 并引入了很多外洋*的流量计, 在我的使用中批评了它的好。这是很大略的说, 但很多企业都有钱, 但会乐意花在我的钱享受的创新和企业的出资。这只会使公司暂时, 以为永劫刻不是。起首, 供暖流量计是充分的是十分重要的。什么乐器, 不管*的 anfill 是顶部, 将更开朗的外表上的宁静仪器。当然, 确保分体式供暖流量计的辨别是宁静的, 艺术的消费和对它的把稳也是十分重要的。
择要:针对造纸厂排污计量中经常出现丈量精度低、传感探头易受腐蚀和测试结果不够稳定等题目,提出了一种得当于造纸厂排污管道中测流的供暖流量计的电路计划方法,通过对其进行测试和阐发,发明应用最小二乘法对该供暖流量计实测数据值进行直线拟合后,当可测流量范围控制在0-150 m3.s-1之内,其数据值非线性误差范围在0.5%以内。评释该排污管供暖流量计的技术目标已处于海内外同类产品的抢先程度。
水泥浆流量计技术特点有:
1、计划方案
1、1计划思路
本供暖流量计计划的目标是为了餍足口径小于100英寸的直通管道中流速的丈量,其探头的要求是呈流线型、小巧机动,并且安置方便。当探头拔出时对流体的影响可以忽略不计,近似地以为是无阻流形状。通过充分调研,并参考海内外同类产品的技术性能目标,在直径为100 mm铁管或pvc塑料管中做测试,并通过现场流速逐点漫衍丈量,获取多组差别形状下的平均流速,将所得到的数据经最小二乘法进行直线拟合,用计算机模拟来确定回归方程系数,进而丈量出差别形状下的流量值。
1.2供暖流量计原理
供暖流量计的原理是基于电磁感应定律。当导电流体流过供暖流量计磁场时,在与流速和磁场两者相垂直的方向就会产生与平均流速呈正比的感应电动势。
供暖流量计原理图
如图1所示,某临时刻由一对励磁线圈产生的磁感应强度b,方向向上,流入液体的速度为v,管的直径为d,两极的间隔为le,两极间电动势e和两极间的间隔le 。正比于磁感应强度b、流速v即:
0170909092235.jpg
式中,k为比例系数。流量q,与管的直径d之间的干系为:
20170909092240.jpg
20170909092341.jpg
式中k是与管直径d、两极间距le有关的常量。
感应电动势e不受流体的温度、压力、密度、电导率(高于某m值)变革的影响,因此供暖流量计在种种类型的流量计中有着较强的明显优势和遍及的适用性。
1.3系统硬件部分
1.3.1方框图
装置采用模块(stm32f217 )来控制供暖流量计的事情,包罗产生励磁脉冲方波信号、吸取从探头送来的反应流量大小的薄弱电信号、输入4-x20 ma电流信号供指示仪表用,模块附带有种种接口电路(rs232、高速usb接口等)。装置包罗:ic 1单片机、ic2前置缩小器、ic3 a/d转换器、ic4电压转电流模块、ic5励磁线圈的驱动模块电路、ic6电压转换模块,以及usb疾速接口电路、ic9芯片与四周元件组成的rs232接口等电路。方框图如图2所示。
系统方框图
1.3.2传感器
传感器采用了流线型计划,要求外貌唱工精致,保证其事情在无阻流形状下,以确保丈量的精度。采用1英寸不锈钢管为探头壳体,励磁线包采用& 0.06 mm铜线在软磁钢芯上进行绕制,绕好后将其密封在一个呈流线型半球的abs塑料壳内,上面镶嵌一对不锈钢电极,它与励磁线圈相连。为避免探头内感应发射信号惹起的滋扰,对信号发射引线、电极引线等做了全面屏蔽处理。
1.3.3单片机控制电路
ic 1 (stm32f217)单片机处理电路是采用*的cortex- m4内核,浮点运算本领强,运行速度高,dsp处理指令强大,具有更多的存储空间((1m的片上闪存、196 k的内嵌sram),以及机动的外部存储器接口fsmc,还带有多种外设接口(照相机接口、高速usb接口、更快的通讯接口和温度传感器接口等),在其外部可以完成fft、种种滤波、信号紧缩和辨认处理。具有多重总线并行处理本领,输入外接以太网、高速度usb、两路通用dma;输入音频信号的同时,还能驱动液晶显示屏。计划的芯片电路具有超低功耗,当主频为168 mhz环境下,事情电流为38.6 ma,
1.3.4特殊电路计划
(1)励磁信号与驱动电路
由于探头尺寸较小,所产生的励磁电流很弱,要处理这样的信号,则后续的缩小电路要有足够高的输入阻抗和较大的增益,来保证传感器的灵敏度及抗滋扰性;为了防止交流50hz的工频滋扰,选用方波电流作为励磁电流,其频率选用12.5 hz,它是1/4的工反复率,这样可有效地克制工频滋扰。
励磁信号在单片机外部生成,从第26脚输入12.5 hz方波信号,接到励磁线圈的驱动模块电路ic5 (lmd18200t)的3脚信号,它的外部采用h桥式驱动,送出励磁电流加到其2脚和10脚之间的励磁线圈上。在励磁线圈l上形成20-30 ma方波电流,它与控制方波电压同步。使流体运动切割磁力线产生的方波电压与励磁电流连结同步,这样也便于在吸取缩小电路中信号的同步解调。电路如图3所示。
励磁线圈驱动模块电路
(2)传感器缩小电路
ic2 (sl28617)缩小器用于缩小传感器送来的反应流量大小的电压信号,图中rin和rfb,是用来改变运算缩小器增益的电阻。si是励磁信号源,r17, r18是输入偏置电阻,运放的9脚和16脚辨别接电源士5v,接在运放ic2输入端的ic3(ads8320)是16位高速a/d转换器,其转换速度可达16 khz/s,接在吸取缩小器与a/d转换器之间的ic12 (isl21090)是三端稳压器。电路如图4所示。
供暖流量计传感器吸取缩小电路
(3)电压转电流模块电路
ic4 (ad420)是一块电压转电流模块,可将电压信号转换成电流信号输入,输入电流范围是4-20ma或0-20 ma,厥后面可以接模拟指示仪表。接在其输入端的ic10 (lm358)是运放,可将输入电流转换成电压输入,电压输入范围0-10v。电路如图5所示。
电压转电流模块电路
(4) usb疾速接口和rs232接口电路
由q1. r14. r15. r16. l3. d3. r8和r9等元件组成的电路与单片机对应电路,组成los疾速接口电路。ic9 (sp3232eey)芯片与四周元件组成rs232接口电路。电路如图6所示。
usb疾速接口与rs232接口电路
1.4编制软件流程
软件流程图如图7所示,在供暖流量计软件编制过程中,起首要求对系统和cpu进行初始化处理,由cpu模块输入励磁脉冲方波信号,控制lm8200产生励磁电流驱动励磁线圈。采集传感器中反应流量大小的电压信号,再经过ic2缩小该信号,经16位aid转换器和spi串口送入单片机进行处理,在单片机中要进行a/d及时采集、滤波、数据拼接和数据传送处理,末了再经过d/a转换,经过ic4转换成4-20 ma电流信号送模拟仪表大概以电压形式输入。
供暖流量计软件编制流程图
在供暖流量计数据采集过程中,必需保证其数据的及时采集和正确存储,数据采集是通过a/d转换来进行的,采集来的数据量贮存在单片机的ram中等候滤波,单片机要保证及时采集的方法是使用a/d转换产生中断恳求,使单片性可以或许及时处理a/d采集来的数据并存储在缓冲区内,以是必需将aid转换完成中断设置为最初级。此中及时采集的数据滤波在主步伐中完成,当a/d采集的数据长度抵达一个窗口长度时,就去启动主步伐中的滤波处理,当滤波处理完毕后又停上去等候下一个采集窗口的数据,滤波后的数据要及时拼接和存储,这样做既可节省单片机的存储资源,又可提高申口授输服从。
1.5电路硬件计划要点
(1)本装置的灵敏度要求高,且事情要求稳定牢靠,控制芯片采用了stm32f217单片机,它具有的浮点运算本领和的运行速度,来保证装置的灵敏度性能。它自带多种存储空间和多种外设接口电路,加之软件上采用看门狗电路和软件陷阱等多种本领来保证装置的牢靠事情。
(2)由于探头所处环境的特殊性,要求传感器外壳具有及高的抗腐蚀性。选用1英寸不锈钢管为探头壳体,并进行抛光氧化处理。为避免探头内的发射信号通过漫衍因素祸合到吸取端,惹起滋扰,信号发射引线和线圈部分与信号吸取引线和电极部分应采用辨别屏蔽。信号传输线选用高质量低频屏蔽引线闭。
(3)在电路的emc计划中尽量采用多层板结构,采用完整的gnd层,电源采用宽的走线或铺铜,以减小供电系统的阻抗;模块外部分立元件要使用外貌贴片元件以淘汰引线漫衍参数的影响;将模拟和数字信号、高频和低频信号各自的地线分开处理;所有走线要尽量短,避免直角或锐角转弯,避免分叉;尽量避免在模块的正下方走线等多种步伐。
2、测试结果与结果阐发
2.1 紊流形状下流速vop和流量计qv的测定
当测试环境处于紊流形状时。采用稳压水塔和容积法来推定流速仪表的系数,从而来求测点处流速vop和流量qv的值。在测试时选择光滑内壁的塑料或金属直管,其内壁半径r=50 mm,并将探头拔出1/4的直径处,即rx=25 mm,设与流体对应的雷诺数有关的n取为7,因为该形状可以模拟紊流产生的条件,是比力抱负的测试形状。
0170909092918.jpg
(5)拔出式供暖流量计试验样品的计算值vop与仪表测定电压值uo的干系如表1所示。
拔出式供暖流量计试验样品的丈量数据表
(6)由表1使用二元一次线性回归方程vop=βuo+c来确定系数β和c,线性回归系数比力表如表2所示。
20170909093115.jpg
线性回归系数比力表
表3列出了又测点处流速vop(读出值)=βuo与vop(实际值)之间的误差er。
读出值与实际值的比力表
从表3看出,经过实际计算与实际所测的数值黑白常接近的,他们的误差在0.5%的范围之内。
2.2 面平均流速v的测试思路
20170909093227.jpg
在测试时,选择现场每一个稳定的流速形状,试着测定一组差别半径处的流速,然后作流速漫衍图,通过面积加权法,求出一个面平均流速v。由测得的vop(事情测点处的流速)和v的一组数据,然后凭据线性回归方程公式求出一组k,,棍。然后取该组k1, k2的平均值,将该值设置到编程软件中,这样可直接求出面平均流速v值。
3、竣事语
全面介绍了一种用于造纸厂排放管道中检测污水流量的智能化供暖流量计电路的计划方案,以及测试方法和数据阐发模子,具有很强的适用代价。通过在直径为1英寸的pvc塑料管中进行试验,并经过现场流速逐点漫衍丈量,获取多少组差别形状下的平均流速,通过计算机模拟来确定回归方程系数,进而来丈量差别形状下的流量值。测试结果阐发评释,其可测流量范围控制在0-150 m3·h-1之内,其非线性误差为0.5%。该款供暖流量计的技术性能目标已抵达海内外同类产品的*程度。吵
择要:硫酸是一种重要的炼油工业原料,但在炼油装置使用的过程中,硫酸的浓度会渐渐低落,低落到肯定程度后会酿成废硫酸排放出去。从装置中排出的废硫酸具有很强的腐蚀性,对环境也有净化,并且也浪费了资源。因此许多炼油企业都有废硫酸回收装置,对废硫酸重新加工,使其浓度提高以抵达循环使用。在废硫酸回收装置中,设置了很多仪表用来检测整个工艺过程参数,好比温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、阐发仪等。本文通过与其他流量计在精度、安置等方面进行选型比拟,得出结论供暖流量计是最得当硫酸流量丈量的仪表。因此在青海2.5万吨/年废硫酸回收装置设置供暖流量计用于丈量硫酸的流量,不仅提高了丈量正确度和精度,确保了企业经济效益。文中又对硫酸装置中仪表的选型、选材、安置及出现题目的解决步伐进行研讨。同时计划本装置中所有的检测仪表,将其运用到自动控制系统中,提高了整个装置的自动化程度。供暖流量计是使用法拉第电磁感应定律来丈量导电液体的仪表,具有精度高、安置简单、耐腐蚀性强、牢靠性高、容易变更范围等好处,现在在已经遍及应用。
硫酸是一种被遍及应用在百姓经济的各个范畴的化工原料。但是由于种种浓度的硫酸都具有差别的腐蚀性,因此其流量丈量仪表及其质料的选择都比力特殊。
1 丈量硫酸介质仪表质料的选择
常用在仪表上的材质大约有20多种,而用在硫酸丈量上的仪表材质必需具有耐硫酸特性。硫酸是强氧化性酸,对金属的腐蚀重要是金属的氧化反响,影响硫酸腐蚀的重要因素是温度和浓度。硫酸腐蚀的一个特征就是高浓度与低浓度硫酸腐蚀性显著差别,高温和高温形状下也差别很大。
1.1 碳钢
作为最廉价的钢材—碳钢,被遍及应用在仪表本体中,固然碳钢在肯定条件下耐硫酸腐蚀,但耐腐蚀性能并欠安,并且耐硫酸环境下大气对碳钢也有腐蚀。碳钢大量应用于浓度为80%~99%的硫酸,温度可达60~80℃。碳钢在这一浓度和温度范围的硫酸中,外貌能产生掩护性的硫酸铁膜层[1]。当温度升高时,硫酸对碳钢的腐蚀加速,其掩护膜层被粉碎,碳钢就不耐腐蚀了。碳钢还不适用于浓度为99%~102%的发烟硫酸,但又适应于浓度102%的硫酸,温度限度为60℃。稀硫酸对碳钢的腐蚀很大,当硫酸浓度为47%左右时,腐蚀率抵达值。当硫酸浓度大于65%时,碳钢的腐蚀率显著低落。但在65%~80%这一段浓度中,照旧不使用碳钢。
1.2 304和316不锈钢
平凡不锈钢对硫酸的耐腐蚀性欠好,又因为代价较高,以是用途有限。好比304(0cr19ni9)不锈钢,仅能适用在十分稀(5%以下)或高浓度(90%以上)的硫酸中,适用温度不该50~70℃。
316(0cr17ni12mo2)不锈钢适用于浓度小于18%大概大于80%的硫酸中,温度以40~80℃为宜。对于浓度在30%~80%之间和高于常温态的硫酸中,316不锈钢不行使用。
1.3 哈氏合金
哈氏合金适用于浓度小于99%的硫酸,温度可达70℃,硫酸浓度越低,使用温度越高,25%以下的稀硫酸可用于沸点。
2 供暖流量计
供暖流量计由传感器和转换器两部分组成。
2.1 传感器
凭据法拉第电磁感应定律,导体在磁场中切割磁力线时,在导体中就会有感应电势产生,因此,当导电的被测介质垂直于磁力线方向流动时,在介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一个感应电动势ex:
流量计公式一
式中:b—磁感应强度,t;
d—导管直径,即导体垂直切割磁力线的长度,cm;
υ——被测介质在磁场中运动的速度,cm/s。
因体积流量qυ(cm3/s)与流体速度υ的干系为:
流量计公式二
将式(2)代入(1)中,即得:
流量计公式3
此中d为定值,连结b不变,感应电动势与体积流量具有线性干系,据此可以测出流量。
2.2 转换器
供暖流量计的转换器采用励磁方式,使流量计具有优越的零点稳定性和丈量正确度。转换器向传感器提供正确的双向恒流驱动电流,以驱动传感器励磁线圈。自己事情频率由单片机控制,不受电源频率变革的影响。由传感器测得的薄弱感应电势,输入至转化器的丈量系统,经高输入阻抗缩小器缩小、滤波和自动零点调解及增益控制后,经高性能、高精度信号转换,将模拟信号转换为数字量。
供暖流量计按其组装方式分为分体型和一体型。一样平常环境下,当丈量点位于地下大概不易观察、被测介质液体电导率较低时选择分体型:传感器安置在管道上,转换器安置在仪表室某人们易于接近的传感器相近,传感器和转换器之间用供暖流量计公用电缆连接。当丈量点便于观察、被测介质电导率较高时通常采用一体式供暖流量计:传感器和转换器组装在一同直接输入直流电流标准信号,实际上成为电磁流量变送器。一体型收缩了传感器和转换器之间的信号电缆和激磁线的连接长度,并使之勿外接,隐蔽在仪表外部,从而淘汰信号衰减和空间电磁波噪声侵入。一体型和分体型相比力:后者取消了信号线和激磁线的布线,简化电气连接,仪表代价和安置费用均有所低落。
3 用供暖流量计丈量硫酸
供暖流量计使用条件是被测介质必需是导电的,而硫酸(浓度5%~99.4%)的电导率在2.1×10-1~8.5×10-3(s/cm)[2],导电性能较好,因此选用供暖流量计来丈量硫酸流量黑白常符合的。供暖流量计电极的耐腐蚀性是选择质料的重要因素,因材在青海硫酸装置中,硫酸的浓度重要在80%左右,因此供暖流量计的质料选择如下:丈量管材质用316不锈钢,法兰用304不锈钢,同时为了防止丈量管被腐蚀并使其内壁光滑,在整个丈量管内壁涂上绝缘衬里,此中电极采用哈氏合金。
4 供暖流量计安置
4.1 传感器的安置
为了使仪表牢靠丈量,安置时要注意以下几点:
(1)为使传感器丈量导管内始终充满液体,传感器可以安置在u型管道的部;
(2)直管段要求:前5d和后2d(d为管道直径);
(3)避开震动大、电磁滋扰大、四周环境有高浓度腐蚀性气体的场所;
(4)保证丈量管与工艺管道同轴。
4.2 电气连接
(1)确认电缆型号后,按其规定进行接线,接线应正确、牢固;
(2)电缆尽量少剥线,要是必需时注意掩护其绝缘层;
(3)供暖流量计应有牢靠的接地;
(4)传感器与转换器之间的公用电缆长度一样平常不100m。
5 硫酸装置中其他仪表的选择和使用
在青海硫酸装置中,中、低浓度的硫酸比力少,大量存在的是接近制品格量浓度的高浓度循环酸。从吸取塔、干燥塔,到酸冷却器、循环槽,硫酸的工艺状况通常是:温度45~75℃,浓度70%~80%。在这种工况下,温度丈量应有套管,要是不使用套管,掩护管外应有镀层(ptfe),镀层应至法兰密封面。压力仪表的丈量原件选用哈氏合金。液位计选用非接触式雷达液位计;要是有当场丈量液位计,则选择带金属衬里。流量丈量,供暖流量计,电磁式的电极和衬里能餍足所有硫酸工况的需要。控制阀的防硫酸腐蚀可以选择塑料衬里。
在青海废硫酸回收装置中,计划了两种形式的供暖流量计;一体型和分体型。一体型供暖流量计的变送器和转换器组装在一同,用于丈量便于观察且导电率较高的液体介质流量。一体型供暖流量计的好处是;输入标准流量信号、收缩公用电维长度和激磁线的连接长度、将公用电缆和激磁线隐蔽在仪表外部而淘汰外界滋扰。分体型供暖流量计将变送器和转换器分巧安置,中心用公用电缆连接。分体型供暖流量计常用于地下水管线的丈量,变送器安置在地下水管道上,转换器安置传感器相近且易于操纵职员操纵的。一体型比拟分体型另有其他优势:收缩公用电缆和激磁线的布线,简化电气连接,从而使低落了仪表代价和安置费用。
6 竣事语
现在,在青海硫酸装置中,选择用供暖流量计丈量硫酸的流量。供暖流量计是使用电磁感应原理制成的流量丈量仪表,可用来丈量导电率大于5μs/cm的导电液体。变送器险些没有压力丧失,外部无运动部件,用涂层大概衬里容易解决腐蚀性介质对流量丈量仪表腐蚀的题目。供暖流量计流量检测过程不受被测介质的温度、压力、密度、粘度及流动形状等变革的影响,没有丈量滞后的现象,具有丈量精度高、量程比大(可达1000∶1)等好处,信赖在青海硫酸项目中能得到很好的应用,同时相对正确的丈量硫酸流量,对提高宁静消费和产品收率都是十分有效的。
智能供暖流量计广泛运用于各行各业,和用户的数量黑白常平安的。在化学消费、 冶金、 建材和乃至食物和饮料的消费,需求此嘉仪。睁开和消费的精细仪器现已存在很永劫辰在我们的国度,但它没有抵达*程度。它常常更新与更新的产品、 不合格的产质量量等。公司面对着嘉仪在我国实施的瓶颈题目,本公司产品,保证质量的窜改和对产品技艺方面能跟上世界潮流。因此,研讨怎样让智能供暖流量计厂家迎来一个新的场景,是相宜海内睁开呢?在未来睁开,三个温馨的科目有需求维护学问产权权利,以便显现产品的专业代价。我们应该可以扩展到我国,不但走出,并且要进入世界市场的每个乐器公司。
本公司如今需求打造品牌优势,作为一家制造商的精细仪器,和更多关于怎样树立大型仪器品牌,说的 sanself,董事总经理的仪器公司。如今我们的品牌是更多和更多注重的是一个强大的至公司,可能是响亮的品牌,以快意人才和优良的品牌,这样做的企图并非易事,但经过许多产品在研讨中,许多消费者的回声。三昌公司在嘉仪是小有名望下, 一步将顶部的企业文明,为精细仪器和技艺的睁开,并破费更多的工夫,完成了自己的品牌,运用客户需求,找到最完好的真实的客户回声,发明精细仪器职业的。
我们有理由信托,我们需求持续中断新的创新,和智能供暖流量计厂家将迎来一个新的场景。越来越多的客户信托,选择三个温馨的公司。到场 wto 后,本国营销精细仪器现已得到改良未来在我国,但怎样使嘉仪不但完成了在这个国度也将可以走出,有很强的本国种种嘉仪企业面对题目,据报道,机动的智能供暖流量计厂家在我国,但我国在绝望的小仪器,许多仪器都靠进口,消费也可以靠进口和海内水消费并不高,专业消费也不高,活着界市场的嘉仪恳求是很高,以是罚款仪器专业值得注重。
北方淮安三昌有限公司,由表面,向我们引见了我国隐秘的头仪器停止缓慢的个缘由是由于偏激依赖外洋技艺,其不机动,不具有其自己的,工业集群和技艺是如此雷同,缺乏照料,这些文书是智能供暖流量计厂家有没有在我国顺利睁开的事情。因此,在引入外资,有必要加速本身的窜改,进步企业的竞争力,更注重引入迷信和技艺到场世界竞争。关于公司,注重企业的创新应设置,添加技艺点为中心的竞争力,添加迷信和艺术,为差别的创立,产品设置的要点,以保证产品习气竞争。
摘 要 井涌井漏是钻井中紧张而又广泛的井下复杂环境,如不及时发明并接纳相应井控步伐,将会带来宏大经济丧失甚至威胁井场职员的生命宁静,因此及时发明晚期微量溢流和井漏对井控意义庞大。据常规监测方式对溢流井漏的敏感度阐发可知,仅靠常规的钻井液池液面监测不克不及餍足晚期微量溢流和井漏监测的要求。晚期井涌井漏监测系统通过高精度供暖流量计正确地检测钻井液出入口流量值来确定流量变革量,通过集成疾速监测预警软件进行超门限值报警;为餍足供暖流量计满管丈量要求,研发了钻井液体出口流量丈量装置。晚期井涌井漏监测系统在现场测试应用过程中,发明溢流和井漏较常规监测方式要提早7min左右;与常规监测方式中的液位传感器相比,供暖流量计具有精度高的好处,可在出入口流量差值为2l/s的环境下正确果断井漏和溢流。测试结果评释,晚期井涌井漏监测系统为溢流和井漏的控制博得了更多的工夫,有效低落了钻井风险。
引 言
井涌井漏是钻井中紧张而又广泛的井下复杂环境,如不及时发明可能会形成井喷甚至更紧张的事故,因而及时发明晚期井涌井漏尤为重要。现在海内钻井现场是通过监测钻井液池液面的变革来果断井涌井漏,常规钻井液罐的内空截面积约为20m2,当溢流或井漏量小于1m3时,4个钻井液罐的液面高度变革不到1cm,而钻井液池液位监测装置误差在1cm左右,故对小于1m3的溢流和井漏不克不及正确监测。针对钻井液池液位监测精度的不敷,计划了基于供暖流量计的晚期井涌井漏监测系统,并经现场测试证实了此项计划是成功的。
1 晚期井涌井漏监测传感器计划与安置
1.1 计划思路
传统应用钻井液池液位监测井涌井漏除了存在监测精度的题目,还存在下列题目:
①丈量位置位于出口导管后端,当井筒流量产生变革时,由于钻井液经出口导管流入钻井液池需要肯定工夫,导致发明钻井液变革相对滞后。
②控压钻井时,钻井液先流经节流管汇再经过液气分离器才进入钻井液池,钻井液是经过气液分离处理的,不克不及正确反应井筒实际流量变革。
③空中人为处理钻井液等操纵,会形成钻井液池液位在非井筒异常环境下产生变革,影响对溢流、井漏的果断。
④泵排量(即入口流量)通过实际计算确定,其结果受机械服从、上水服从影响存在肯定误差。
解决上述题目的计划思路为:在进出井筒两头非高压管汇处安置符合的高精度流量传感器,正确反应一进一出(即泵入和井筒返出)两头流量变革,扫除空中其他因素惹起的非井筒流体变革的异常环境,克服入口流量通过实际计算存在误差的影响。这样既可以确保入出口流量计算正确,同时又确保晚期反应流量变革。
在优先思量宁静的条件下,联合现场实际工况与丈量环境,该系统选用的是一种耐高温、耐压、耐腐蚀的流量计———sclde型供暖流量计(表1)。其精度高,寿命长,丈量精度不受被测介质种类及其温度、粘度、密度、压力等物理量参数的影响,丈量误差小于3‰,适用环境温度范围-40~60℃,介质丈量温度180℃,承压40mpa,流量丈量范围0~1000m3/h。
供暖流量计出厂校验
1.2 传感器安置
针对供暖流量计满管丈量要求的原理,计划了钻井液出口流量丈量装置,由导管组、流量计、截流箱、可调试斜挡板组成,如图1所示。装置安置在井口钻井液出口与振动筛缓冲槽之间,导管组更换常规钻井液出口导管,前端与井口钻井液出口连接,流量计串联在导管组中,导管组末了连接截流箱,截流箱体坐落在振动筛缓冲槽上。
电磁流量传感器装置安置示意
当钻井液循环出口返钻井液时,钻井液通过供暖流量计后,由钻井液流入截流箱体(图2),操纵职员通过手动转动调治杆控制挡板开度大小来控制截箱体内挡板前端钻井液液位高度,使其与供暖流量计形成高度差,从而完成钻井液在导管组满管流动,餍足供暖流量计满管事情原理。井筒返出的大部分岩屑可通过钻井液流动的惯性冲力和可调式斜挡板的倾斜度共同经钻井液出口流入振动筛缓冲槽,大批堆积在截流箱体前部的岩屑,经较永劫间聚集到肯定量时,通过调大挡板开度来完成截流箱内沉沙的扫除。入口流量传感器串联安置在钻井液泵上水管线上。节流管汇流量计串联安置在节流管汇后端与液气分离器相连管上。
截流箱外部示意
2 系统硬件、软件设置装备摆设及功效
2.1 硬件设置装备摆设
如图3所示,一台pc机辨别与hart调试器、与网线连接的综合录井服务器、打印机和计算机事情站相连接。
硬件设置装备摆设示意图
2.2 软件设置装备摆设
晚期井涌井漏监测软件是在vc++下开辟的,操纵方便,监测界面可重复使用,可配备终端界面机供现场钻井方、监督方使用。
2.3 系统功效
数据采集与存储:如图4所示,系统通过hart协议和串口协议及时读取并输入瞬时体积流量、累计体积流量显示到软件界面上;及时采集通过wits发送的综合录井工程参数、钻井液参数、气体参数;基于wits标准数据库,汇集流量参数、综合录井参数,按工夫和井深及时存储流量数据和综合录井数据。
数据库存储流程
及时监测:对录井相关参数和流量参数的变革,通过数字及绘制曲线图的方式,及时显示在监测界面中。
及时预警:及时阐发流量参数、自界说预警门限和报警门限;预警包罗一级预警和二级预警,当流量差一级预警门参数栏呈黄色,二级预警门参数栏呈赤色;二级预警时报警门限触发,预警模块发作声响报警提醒。
3 应用结果阐发
3.1 井漏实例
如图5所示,在xx 301h井现场应用测试过程中,11月8日16:22:05钻进至井深7 368.70m时,出口流量由13.20l/s开端降落,预警栏由绿色变为黄色,16:24:21预警栏由黄色变为赤色,计算机发出预警铃声,出口流量降落至11.20l/s,表现为井漏特征,而常规出口相对流量上升,实际池体积无明显降落趋势。
xx301h 井监测
由图5可以看出,当产生晚期井漏时,出口流量降落的开端工夫为16:22:05,而实际池体积降落的开端工夫为16:29:20;较常规监测方式,晚期井涌井漏监测系统发明井漏要提早7min左右。
3.2 井涌实例
如图6所示,xx 29-1井3月31日02:23:11工程循环,井深6041.15m,出口流量由14.45l/s开
始上升,预警栏由绿色酿成黄色,随后酿成赤色,出口流量上升至17.00l/s,实际池体积与常规出口相对流量无变革,至02:30:18停泵,02:30:30井队关井。
xx 29 - 1 井井深 6041. 1m 监测
由图6可以看出,当产生晚期微量溢流时,出口流量上升的开端工夫为02:23:11,在02:30:18停泵后实际池体积有上升趋势,思量停泵受循环管线中的钻井液存量影响,池体积有个增长的过程,可以果断溢流形成池体积变革应在该工夫点或该工夫点之后。因此与常规监测方式相比,晚期井涌井漏监测系统发明溢流并预警至少提早约 7min 。
3. 3 假异常实例
如图 7 所示, xx 29 - 1井3月28日17 : 35 : 07工程钻进至井深 5903. 1m 时,实际池体积和传统出口相对流量有上升趋势,而预警栏呈现宁静绿色。凭据出、入口流量相对稳定的状况,现场果断无井涌井漏产生。最终核实,池体积的增长系因钻井液中含气泡较多形成的假异常。
xx29-1井井深5902.4m 监测
4 结论与认识
通过现场测试应用比拟,该晚期井涌井漏监测系统发明溢流与井漏要比传统监测方式提早7min左右,对于井控宁静意义庞大,实践证明,该晚期井涌井漏监测系统可以及时正确地预告溢流和井漏,为溢流和井漏的控制赢取更多的工夫,有助于确保井控宁静。供暖流量计的高精度丈量,弥补了液位传感器丈量精度和入口排量受泵上水服从、机械服从计算误差影响带来的不敷。该井涌井漏监测系统可以或许扫除非因井筒内钻井液变革而形成的假异常,从而淘汰不用要的非钻进工夫,提高了钻井时效。
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[择要]供暖流量计作为一种结构简单、反响灵敏且不受被测介质温度和粘度等物理特性影响的计量装置,在供水行业中取得了遍及的应用,并且得到了精良的成效。本文对供暖流量计在供水行业中的应用题目进行了一些有意义的探究,盼望对相关事情可以或许有所借鉴。
1媒介
现阶段为了完成对水量的正确计量,供水企业和用户方都对用于水费结算的流量仪表的正确性和稳定性提出了更高的要求。而供暖流量计作为一种结构简单、反响灵敏且不受被测介质温度和粘度影响的流量仪表,在供水行业中取得了遍及的应用,并且得到了精良的成效。笔者联合自己多年的事情实践经验,就供暖流量计在供水行业中的应用题目进行了一些有意义的探究,盼望对相关事情可以或许有所借鉴。
2供暖流量计的事情原理和技术特点
2.1供暖流量计的事情原理
凭据电磁感应的相关迷信原理,我们知道要是有导电液体在磁场中通过且存在切割磁力线的环境,那么就势必会产生感应电势,并且这个感应电势的大小与磁感应强度、流体做切割磁力线的强度等因素呈正比的干系。在实际应用中,所选供暖流量计的常数是一个定值,导电液体的平均流速和丈量管直径也可以通过丈量得到,那么凭据相关原理就可以计算得到液体流经供暖流量计时所产生的感应电势。
供暖流量计丈量原理
在得到导电液体流过仪表而产生的感应电势后,就可以凭据这个电势与单位体积流量所产生的感应电压之间的干系计算得到液体的流量。实际中,我们通过用两个与导电液体直接接触的电极来丈量感应电势信号,然后将丈量得到的信号传输至缩小器进行缩小,末了再统一换算成流量信息进行输入,从而完成对流体流量的计量事情。
2.2供暖流量计的技术特点
对于供暖流量计来说,通过对其事情原理的阐发和对其实践应用表现的总结,可以发明它具有以下技术特点:( 1)供暖流量计重要是凭据对感应电势的丈量来完成对流体流量的丈量.整个过程不触及流体的压力、温度以及粘度等物理参数,以是受流体物理特性的影响较小,丈量的正确性十分高:( 2)供暖流量计的丈量管内没有阻流件,以是也不存在压力丧失,即对水量的丈量不存在附加水头丧失:(3)凭据以上对供暖流量计事情原理的阐发可知,整·个仪表装置中只有丈量管内壁和电极与流体接触,以是只要保证这两处所选质料具有较好的耐腐蚀性.那么就可以得到较长的f义表使用寿命,且对仪表维护保养事情的要求较低:(4)对流体流量的测定不受流体流动方向的影响:(5)凭据详细需求的差别,可以产生差别的输入信号,如脉冲、电流以及频率等等,进而使其应用的机动性得到极大的提升。
3供暖流量计在供水行业中的详细应用形式
3.1用于自来水消费过程中数据指示的依据
对于供水企业来说,其在进行自来水消费的过程中往往需要得到正确的流量信息,并据此对药耗和电耗进行公道调治,以得到的消费本钱。而供暖流量计的应用无疑餍足了供水企业的这一需求,通过将供暖流量计与自动化的加药装置和泵机等进行联合使用,从而完成了凭据流量信息对药耗、电耗等进行自适应调治的目标。
3.2用于供水区域的办理和监控
在实际事情中,供水企业一样平常通过管网向.用户方进行供水,这就对供水管网的牢靠性提出了较高的要求。一旦管网产生毁伤导致水量漏损的环境出现,那么就要求供水企业必需可以或许及时监控到这种环境,并接纳步伐进行处理。在这种配景下,.要是供水企业在供水区域内大量应用供暖流量计,那么就可以或许及时的获取该地域的供水流量信息,要是监测到区域内供水流量出现道增大的环境,那么就可以对区域内管网的漏损环境有一个开端的果断,这就为区域管网故障的及时扫除提供了数字依据。别的,通过应用供暖流量计,还可以对区域内差别部分的用水需求进行有效的掌握,这同时也为水量的公道调理提供了依据。总而言之,在供水过程中加强对供暖流量计的应用,不仅可以更好地餍足区域内的用水要求,并且可以及早地锁定管网暴漏地段,这对保证供水企业和用水方的长处都具有积极结果。
3.3作为贸易结算的依据
供暖流量计作为一种计量装置,它自己就具有贸易结算的特性。同时,因为供暖流量计具有结构简单、计量正确性初等方面的优势,使得将其作为贸易结算的依据具有较大的优势。别的,供暖流量计的数字化特性还使得其可以很方便地与供水企业的结算系统进行集成,流量表计量得到的数据可以通过网络及时上传到贸易结算系统中进行记载,这就使得抄表事情的服从得到了极大的提升,同时还低落了人为抄表失误的影响,这对于提升水
企业的服务质量、保证用户方的长处均具有重要意_义。
4应用过程中还需要注意到的一些题目
4.1安置过程中需要注意到的一些题目
要确保供暖流量计的作用得到有效发扬,起首要做的就是确保其被正确安置,详细而言,需要器重以下几个方面的题目:
( 1)为了确保水流流态的稳定以提高计量精度,要求供暖流量计的下游管道至少要有10倍管径长度的直管段,而卑鄙管道也至少要有3倍管径长度的直管段:
( 2)仪表制井内要留有足够的直管段以方便日后的计量检测,
(3)安置地点的选择要避免那些容易遭到外界磁场滋扰的位置:
(4)为了保证仪表事情宁静,还应安置相应的备用电源和防雷装置。
4.2日常维护办理中需要注意到的一些题目
对于供暖流量计而言,除了需要确保其被正确公道安置之外,还必需做好日常的维护保养事情,以保证其应勤奋效得到充分的发扬。详细而言,需要做到以下一几一个方面:
(1)仪表办理职员必需对其事情原理和常见故障做到纯熟掌握,可以或许在仪表产生故障时及时接纳步伐进行处理:
(2)加强对供暖流量计的日常巡视维护事情,确保仪表相近环境的整洁以及仪表本身不存在损坏:
( 3)在对供暖流量计的日常办理维护事情中,还必需活期对其进行检定和校准,以确保仪表计量的正确性。实际中常使用的检定和校准方法包罗容积法和标准表法,别的还可以使用仪表消费厂家提供的检测设备进行检测。
5结语
随着迷信技术的疾速生长,供暖流量计的技术程度也在不断提高,进一步加强其在供水行业内的应用,无论对提高供水质量照旧对保证供、用水双方的经济长处都具有重要作用,需要惹起我们充分的器重。
择要:凭据洛阳市吉祥区自来水公司运送洛阳石化化纤系统奇怪水的工艺条件及办法环境,阐发了大口径低流速条件下奇怪水计量中超声波流量计、涡街流量计和供暖流量计各自的原理和特点,通过比力,确定管道式供暖流量计更加得当该项目标奇怪水计量,同时针对消费实际和现场环境,对供暖流量计的使用提出相应的发起。
洛阳石化分公司化纤系统的工业和生活用奇怪水由洛阳市吉祥区自来水公司运送,该流量为贸易结算用计量数据,其计量精准与否直接影响到洛阳石化和自来水公司的经济效益。自来水公司运送洛阳石化的奇怪水管线管径为dn800,运送量因洛阳石化消费调解或自来水公司的调解会形成流量的波动,原有的流量计在上一周期的运行中因故障较多准备换新。因此,需要选择一台能餍足大口径低流速宽量程的流量计,作为奇怪水计量交代的依据。
1、选型条件
1、1奇怪水计量的特点
奇怪水作为重要的工业消费品资和日常生活物资,已经深人到人们生活和事情的方方面面,由于奇怪水的特殊性,在计量方面有差别于其他介质的特点。一是为了低落奇怪水在运送过程中的功耗,一样平常选用大管径低流速的运送方案,这就要求奇怪水流量计可以或许餍足较低流速下的正确计量。二是奇怪水流量在使用过程中存在肯定的不确定性,洛阳石化除化学水装置是稳定用水外,其他如循环水的补水、消防补水和生活用水等都不是一连用水,形成奇怪水流量变革范围较宽,这就要求奇怪水流量计可以或许餍足在较宽的流量范围内可以或许正确计量。三是奇怪水计量介质洁净,有利于流量计的长周期稳定运行。
1.2自来水公司运送洛阳石化奇怪水的工艺条件
自来水公司运送洛阳石化奇怪水的工艺条件见表10
来水公司运送奇怪水的工艺条件
2、流里计选型与阐发
2.1超声波流量计
超声波流量计是体积流量计,在工业消费中应用遍及。
2.1.1组成和事情原理。超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成(见图1),其事情原理是使用超声波在流体中的顺流和逆流的工夫差丈量出流体的流动速度,从而得到流量。
超声波流量计事情原理
超声脉冲通过流体时就象渡小船度过河流一样,顺着河流方向时过河速度会比静止的水流快;而逆流过河时,速度又会比静止的水流慢。凭据顺流过河的工夫to和逆流时的工夫t。计算出流体的流速,从而求得流体的流量。
2.1.2超声波流量计的好处。超声流量计具有正确度高、非接触流体、使用方便、易于数字化办理、丈量范围宽、无流阻部件形成的压力丧失、可双向丈量流量、能丈量稳态以及低频脉动流体的流量,适用于种种差别管道直径,并能通过流量计算机对管道中流体温度和压力的变革进行有效的修正等特点。
2.1.3超声波流量计的不敷。一是抗滋扰本领差,其他滋扰源会对丈量的精度形成无法估计的影响,滋扰紧张时误差会很大;二是对直管段的要求比力严格,不克不及餍足前20d和后5d的要求时,会又椒l量精度形成不行估计的影响;三是超声波流量计的精度等级一样平常为1.0一1.5级。
2.2涡街流量计
涡街流量计属于体积流量计,其外部结构如图2所示。
2.2.1涡街流量计的原理。涡街流量计是应用流体振荡原理来丈量流量的(见图3),流体在管道中经过旋涡产生体后会产生正比于流速的旋涡,由此何算出流体的流量。流量与旋涡频率的干系,可用下式表现v=flk。式中,f为旋涡的个数,k为仪表系数;v为流过流体的体积。
涡街流量计结构涡街流量计事情原理
2.2.2涡街流量计用于奇怪水计量的重要好处。一是结构简单而牢固无可动部件,牢靠性高,长期运行十分牢靠;二是安置简单,维修十分方便;三是输入是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高;四是压力丧失较小,运行费用低,节能;五是丈量范围宽,量程比可达1:10;六是应用范围广,蒸汽、气体、液体的流量均可丈量。
2.2.3涡街流量计用于奇怪水计量的不敷。一是要求被丈量介质的流动雷诺数下限较高,流体流速一样平常应大于4m/s,流速过低时会形成丈量精度低落甚至小流量不计量;二是对振动较敏感,在强烈振动的环境下事情,会影响丈量精度;三是对被丈量介质的洁净度要求较高,不相宜丈量对频率信号检测器形成紧张净化的脏污流体。
三种流量计特性比力
2.3供暖流量计
2.3.1供暖流量计结构和事情原理。供暖流量计是应用电磁感应原理,凭据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来丈量导电流体流量的流量计,其结构重要由磁路系统、丈量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成(见图4)
2.3.2供暖流量计用于奇怪水计量的好处。一是丈量管道内无可动部件,传感器寿命极长;二是零点稳定;三是流量范围度宽,可达150:1;四是丈量精度高,丈量不受流体密度、r度、温度、压力和电导率变革的影响,并且丈量信号与流体流速呈线性干系;五是丈量装置无阻流件,压力丧失小;六是所需直管段短,传感器所需的长度仅为5d;七是输入信号方式比力机动,有脉冲、电流、频率等方式。
供暖流量计结构
2.3.3供暖流量计用于奇怪水计量的不敷。一是只能用来丈量导电液体体积的流量。适用于丈量盐水、盐酸、碱液等导电介质的流量;二是安置要求高,应保证丈量管内液体为充满形状,以确保丈量正确;三是管径dn800以上的管线大多选用插人式供暖流量计,正确度在计量用具中处于中等程度,低于管道式供暖流量计。四是要求介质洁净,介质脏污形成电极外貌被污层笼罩会影响正确丈量。
2.4流量计的选型阐发
凭据3种流量计的特点,从丈量正确度、丈量范围、低流速适应性、压力丧失及运行维护等方面进行比力,如表2所示。
由于被测介质管径较大(dn800 ),而流速又较低,涡街流量计在低流速时保证丈量的正确性方面差一些,会形成肯定的丈量误差,超声波流量计在整体正确性上又劣于供暖流量计,供暖流量计在正确性和低流速方面都能餍足奇怪水运送的计量要求,尤其管道式供暖流量计比插人式供暖流量计丈量性能更好。因此,确定该奇怪水计量采用的流量计为开封仪表厂消费的管道式供暖流量计。
凭据以上阐发及自来水公司运送奇怪水的工艺条件及办法环境,于2015年11月上旬将该奇怪水流量计更新为开封仪表厂消费的管道式供暖流量计,现在运行精良,餍足了洛阳市吉祥区自来水公司和洛阳分公司对奇怪水计量的贸易结算需求。表3为2016年3月15日洛阳石化分公司计量办理中心标准站对自来水公司供化纤系统奇怪水总表进行比对的结果。
供化纤总表与标准表比对环境
凭据供暖流量计的特点,在安置运行的过程中要注意:①安置位置应保证流量计处于满管形状,非满管形状会影响丈量的正确性;②保证被丈量介质洁净,如有脏污环境应择机检查清算丈量电极,以保证丈量的正确性。
3结语
通过对自来水公司奇怪水使用流量计的选型与阐发,可以确定管道式供暖流量计在大口径低流速奇怪水的计量中有着明显的优势,为奇怪水贸易交代计量提供较好的计量方案,但在详细的计量中,需要注意该流量计应保证满督工况和介质的洁净,如有脏污环境,择机清算电极,以保证奇怪水贸易计量的正确牢靠。
淮安博信拔出式供暖流量计消费曾经成为一个争先的产品,重要是由于呆板将密封和防漏作用高,可用于种种状况,以保证顺畅和平安的盯梢丈量,保证电磁流的功率。丈量标准黑白常广泛的,可以面临任何状况。特种三通仪表厂注重产品平安,产品在运用进程中不平安。公司高层标明,公司首要运用品牌打造优势作为精细仪器制造商,更注重怎样打造大型仪器品牌。如今我们越来越存眷品牌,而拔出式供暖流量计在品牌代价表现上不属于智能型产品,仅仅一个大的,气力雄厚的公司可能会阅历创业人才和良好品牌,品牌不是霎时的,而是经过对许多产品的研讨,对许多消费者的回声。在精细仪器三公司没有诺言了,下一步是企业文明的点,运用精细仪器和技艺开端花更多的力气来停止他们的品牌,找到客户需求的最完好的一套,在精细仪器的客户照应吸取国际,发明你自己的品牌。
择要:现在我国应用于给排水大口径流量仪表种类较多,重要有供暖流量计、涡街供暖流量计、孔板、垂直螺翼式水表、以及程度螺翼式水表等。而近些年供暖流量计以及超声波流量计得到了广泛应用,生长迅速。本文重要阐述了流量计在我省自来水行业的选型以及详细的应用。
1.媒介
计量事情干系到企业的消费经营及产品的质量,尤其是在我省自来水经营行业中,对计量事情更加器重,计量事情做的是否公道到位,直接影响着自来水企业及自来水用户的切身长处。自来水企业在进行流量计选择的时候,一样平常思量运送管道尺寸及运送管道实际丈量精准度等因素。
2.自来水企业怎样进行流盘计的选择
选择最得当的型号是使流量仪表限度的发扬其效用的要害。我国有100多家消费大口径流量仪表的厂家,市道市情下流量仪表的型号更是不计其数。因此,怎样进行流量计的选择是我们十分存眷的题目,一样平常来说,我们在进行流量计选择的时候需要检察该流量计是否经过国度质量查验、该流量计的使用条件是否能餍足实际安置的种种要求。上面我们总结一些选型标准以供参考:
2. 1选型时参考自来水管的尺寸
一样平常,自来水企业对供暖流量计比力青睐,进行流量计选型时会起首想到供暖流量计,对于一些大型工程,如水库及引水工程会选择性能相对稳定的文丘里管;特大口径一样平常对拔出式流量计不做思量,往往会选择超声流量计。
2.2流量计选型时相关直管段参数
进行流量计选型时,供暖流量计一样平常直管段参数5d以上,超声流量计直管段参数一样平常为10d-20d。
2.3选型时思量周边环境状况
进行流量计选型的时候,需要进行现场观察,相识现场环境条件,凭据实际需要选择得当的流量计。
2.4选型时参考控制系统要求
一样平常,自来水行业多使用的流量计,需要可以或许正常的显示流量环境,并可以或许输入流量信号。随着信息技术在自来水行业的应用,使得控制系统更加具有迷信性。差别的通讯技术所配备的流量计协议也存在差异。因此,我们的自来水企业在进行流量计选型的时候,需要参考控制系统的使用要求。
3流量计精准度检测及校正
流量计也有其自己的使用期限,长期使用肯定会出现损耗,导致流量计测算值出现肯定的使用误差,因此,自来水企业需要活期进行流量计精准度的检测,出现毛病及时进行校正。但是我国在流量计检测、校正方面的相关规定还不够美满,我们的相关单位应该尽快出台一些相关的政策,并逐点试运行,在运行实践过程中,凭据出现的题目及差别地域的实际需要进行修改、增补,以末了修订的相关规定上报相关部门形成范例标准。有一些流量计在使用时期不停正常运行,检测结果都符合要求,则应该对其每年进行检测、校准,分外是有些流量计没有使用标准管,在使用过程中有可能内管径会变小,导致流量计丈量数据偏离实际数据。我们所说的内管径变小导致的流量计不正确的题目,一样平常使用便携式超声波很难检查。
流量计检测方法重要为:自来水企业所使用的流量计和标准的流量计比力检定,但是一样平常标准流量计简直定等级要比自来水企业所使用的流量计高峻概2-3个等级。别的,可以建立流量计检定的装置检侧流量计的精准度。还可以使用清池塘容积校验的方法进行流量计检定。
4.流量计的办理及维护
4.1对流量计的办理
对流量计的办理重要触及到对流量计进行远程检测、校正,流量计数据办理及对流量计的维护事情。近些年,随着电子技术的疾速生长,远程监测生长为现在的gprs, gsm, adsl等数据远传。
差别类型的流量计在办理时需要注意以下几点题目:点,在使用以及维护流量计之前必需要熟习该型号流量计详细的使用说明书。第二点,拔出式的涡轮番量计应该设置仪表系数k值所对应的最小值以及值。第三点,在调试供暖流量计的时候,的最值。需要输入正确的仪表标定系数gk值所对应的流量点,使用超声波流量计需要测算管道数据,记载质料,并量计主机内,经过流量计主机编写步伐代码,末了凭据流量计测算的结果进行设备的安置,并确保安置质量。
4.2对流量计的维护
对差别型号的流量计进行维护的注意事变:点,对于在线流量计必需保证该仪表外貌的干净、并注意做好流量计防尘事情,生活鉴定前数据信息后,方可进行流量计维护及鉴定事情。第二点,便携式流量计使用后,需要仔细擦拭维护,存放环境需要凭据规定选取。第三点,活期对拔出式漩涡流量计传感器密封环境进行检测,确保其不存在故障,并需要活期进行维护。第四点,活期进行流量计的检定及维护。
5.自来水行业中流量计应用环境
5. 1用流量计测算用户用水量
自来水企业一样平常凭据计算水表显示的数据向用户收取相应的费用。一样平常流量计办理程度是:购买流量计,并详细记载流量计检定数据信息,流量计安置并投入使用,对流量计进行检定、维护。测算用户用水量一样平常分为大口径和小口径:对于小口径只需定时用手机进行采集;大口径需要gprs系统进行数据传输,通过异常报警装置对数据进行及时监控。
5.2把流量及的使用及都市管网,投入到区域性计量
凭据差别的区域进行流量计安置,测算周边的水量提供环境,从该区域用水量回收率思量,需要进行流量计检测。使用分区域流量计进行回收率的分解,从点到面,向自来水企业提供依据。
5.3正确测算自来水厂的水量环境
一样平常,自来水厂使用流量计(以供暖流量计为例)进行水量的测算、计量可以有效的对企业的消费及办理环境进行控制。自来水厂安置进水流量计可以掌握水量数据,方便自来水厂进行水的净化处理及操纵流程的控制,计算净水处理的种种能好环境,对水质及投入本钱进行有效地控制。别的,当吸水泵房正常运行时,我们一样平常凭据进水流量计检测是否存在流量异常的环境,可以或许有效的发明机组的题目。出厂流量计一样平常可以和出厂水压一同到场到调理都市的管网中,以保证供水压力的正常、稳定。
6.结语
流量计在自来水企业运营中起着十分重要的作用,流量计的精准度直接影响着自来水企业的正常运行及自来水企业最终的经济效益。迩来,自来水企业加大了对流量计的器重,并不断进行流量计研发,计划出一批高性能、多规格的流量计。我们的自来水企业在进行流量计选型的时候,应该凭据本身特点及需要进行选择,并且在流量计使用过程中需要活期进行检测,校正,确保流量计的精准度,活期进行流量计的维护,延长流量计的使用期限,保证自来水企业及用户的切身长处。本文原文地点是:,转载请注明文章出处。
有一个好的品牌。运用品牌作为精细仪器是很重要的。许多消费者先看外貌品牌。由于这些产品重要是单选择,以是客户底子十分分外。只需部分消费品牌还消费专业产品,淮安三仪器依托技艺打造品牌,具有强大的电磁flowmeter sam chang公司,专业消费电力,这是许多小品牌的地点。在我国精细仪器职业,分外是在消费范围、产品和营销创新,可以或许说黑白常大的。凭据盘问,我们现已完成了仪器的正确刻度。不时地改进产品的质量和数量是必要的。产品创新十分快,供暖流量计也在我国的精细仪器职业具有代表性的。但我们也应该看到,或精细仪器职业在我国和外洋存在宏大差别,分外是自主创新本领缺乏,优化工业产品,如,这是需求面对面。
摘 要:介绍了某公司生死水系统计量和水系统丧失现状,阐发了影响生死水系统丧失的因素,针对生死水系统中存在的计量题目和漏损题目提出了相应的改进发起,对冶金企业生死水系统丧失的阐发与处理有肯定的借鉴作用。
1 弁言
公司生死水系统由于遭到用量小、用水点多、地下供水管道冗杂等条件的限制,很难抵达正确计量的抱负形状,供水量和用户使用量之间差异十分大,现在管网综合丧失率已达 15%左右。
2 技术调研
联合生死水管网提供、使用的现状,对生死水管网综合丧失的详细缘故原由进行了现场阐发调研,基本环境如下:生死水系统有供水主支线三条,用户取水结算点共有 400 余个,安置的流量检测设备有超声波流量计、供暖流量计、孔板、旋翼式直读水表等形式,数据统计基本凭据计量设备检测数据进行结算。通过现场梳理排查,查找影响生死水流量计量正确性因素,发明生死水系统存在计量设备老化检测精度降落、计量设备安置不范例、大管径小流量半管计量、绿化水无计量、管道锈蚀漏点等因素形成生死水管网综合丧失率大。 针对存在题目公司技术职员提出了相应的改进发起,通过整改提高了生死水计量数据正确性,生死水丧失率降至 9%。
3 存在题目
3.1 设备题目
2016 年针对生死水计量系统长期存在的检测
题目进行了系统性的梳理,并对运行环境进行全面评价,通过评价和梳理,发明现场部分计量设备存在安置不范例、工艺用量与计划参数差异大设备老化等题目。
3.1.1 设备老化题目
生死水供水三条支线供出总管流量计已安置运行十余年,各项目标性能均有差别程度的劣化倾向。此中生死水供水一支线计量设备为供暖流量计,运行过程中常在传感器内壁积聚附着层,电极回路出现过断路或短路环境,固然查验职员活期扫除供暖流量计丈量管内的附着结垢层,但已投运十余年的供暖流量计精度已开端低落,仪表经常不克不及正常事情。
生死水供水二支线计量设备安置为超声波流量计,由于主干网管道使用年限太长且内壁结垢紧张,再加上传感器探头老化、耦合剂老化、干枯,紧张影
响超声波流量计传感器丈量精度。
3.1.2 量程范围选择题目
部分用户用量较前期使用量变革较大,形成量程范围选择有误,量程 q 应大于估计的流量值,正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。 选小了,导致经常过载,损坏仪表;选大了,有碍于丈量的正确性。 经排查部分生死水流量量程与工艺不相符,量程偏大,用量小,计量正确性无法保证,需变更量程。
3.1.3 设备安置不范例影响计量正确性
流量计传感器安置不范例:区域 1 生死水供暖流量计,供暖流量计安置位置选择不当,间隔电解车间过近,存在空间电磁波滋扰管道杂散电流滋扰,流量计的输入输入信号就会出现波动;区域 2 生死水电磁流量传感器安置在易积聚气体的管系点;区域 3 生死水电磁流量传感器安置在自上而下的垂直管上,出现排空;区域 4 生死水电磁流量传感器无背压,流体直接排入大气而形成丈量管内非满管;区域 5 生死水为碳钢材质管道,使用年限在 15 年左右,采用外夹式安置,丈量结果欠好。
旋翼式水表安置不范例:在旋翼式水表安置过程中,水表的安置位置和环境条件,安置技术范例性直接影响到水表计量的正确性,通过排查发明现场安置的直读旋翼式水表存在大量题目:区域 6 生死水直读旋翼式水表安置不符合进水口前安置截面与管道相同的至少 5 倍表径以上的直管段,水表出水口安置至少 2 倍表径以上的直管段的要求;区域 7生死水直读旋翼式水表安置不符合下游和卑鄙处的连担当道不克不及缩径的要求;区域 8 生死水直读旋翼式水表不符合安置位置应保证管道中充满水避免水表安置在管道的点的要求;区域 9 生死水直读旋翼式水表不符合小口径旋翼式水表必需程度安置,前后或左右避免倾斜的要求。
3.2 环境条件变革影响计量正确性
在调试时期由于环境条件尚好,流量计事情正常,此时往往容易疏忽安置条件。 在这种环境下,一旦环境条件变革,运行时期出现新的滋扰源,就会滋扰仪表的正常事情,影响计量正确性。 为确保环境因素影响计量正确性,严禁在流量计相近管道上进行电焊,相近安置大型变压器等。
3.3 部分用水点未计量
现场排查管线共查出 17 个用水点未安置计量设备,由于未纳入结算统计,形成管网综合丧失。 此中厂区绿化用水管线杂乱,有 10 条绿化水主管线存在用水未计量现象,另外料场消防除尘清扫用水、料场喷煤用水也存在用水未计量现象。
3.4 用户计量用水表检定周期过长
大批小用户安置的旋翼式水表,由于管道终年用水,水表拆卸送检存在肯定难度,用户未按规定活期对水表进行检定,无法确认水表计量正确性,存在水表质量不合格或年久失修形成计量不准的隐患。
3.5 生死水管道腐蚀题目
公司生死水系统中 dn100 以下多数采用平凡钢管,钢管埋设在地下,年久内外腐蚀紧张,形成漏水。 现场部分生死水管道防腐步伐不当,分外是管道交错、横过下水管等复杂地段改装的钢管或中小口径钢管,由于管内壁没做防腐、管外壁防腐层太薄,形成管道腐蚀,腐蚀穿孔时,就往下水道、排沟渠漏水,因此难以被检测到。 另外,现场排查管线时发明大批生死水表前附件漏水处理不及时,长期存在跑、冒、滴、漏的环境。
4 解决方案
⑴针对生死水系统流量检测计量设备安置不范例形成的前期计量失准题目,一方面对已存在题目需要通过逐步改革、调解设备安置位置和安置方式、调解设备参数、设备更新等妙技进行美满。 如为了提高丈量精度,将 z 法安置方式变更为采用 v法重新安置超声波流量计;管道存在非满管或是出口有放空形状,调解供暖流量计传感器安置位置,将传感器安置在一根虹吸管上;使用年限较久的外夹式超声波流量计更型为拔出式重新安置,以提高丈量正确性。 另一方面通过组织相关技术职员学习安置技术要求,加强和范例新增用水计量设备验收把关事情,逐步提高生死水流量检测精度,减小由于流量设备检测误差形成的丧失。
⑵对于无计量设备的结算检测点督促责任方限期安置检定合格的计量设备,无计量设备暂按实际管径值核算流量进行结算,待计量设备安置验收合格后凭据检测数据进行结算,使水系统丧失统计事情更加公道、全面。
⑶生死水管道漏损量不容忽视,分外是压力稍大时,针对生死水管道腐蚀导致的长期跑、冒、滴、漏和水表漏水题目,建立专业的检漏步队充实相应的技术职员,配备*的检测设备(如噪音记载阐发、相关仪器等),有效地展开检漏、修漏事情,低落水系统漏损形成的丧失量。
⑷针对管道杂散电流滋扰,空间强电磁波滋扰,大型电机磁场滋扰,通过接纳精良的单独接地掩护,经信号电缆引入,通常采用单层或多层屏蔽予断绝的方式,确保供暖流量计正常事情。 但如遇到强大的杂散电流(如电解车间管道),还需接纳另外步伐和流量传感器与管道绝缘等。
5 结语
通过联合该公司生死水系统计量和水漏损环境的阐发,枚举了影响生死水系统丧失的种种因素,但要防止息争决这些影响因素,就必需从水计量设备日常运行维护、水系统漏损的日常监察以及加强生死水流量计量设备技术监督办理等多方面进行长期有效控制,可以有效低落以上环境导致生死水系统丧失的环境产生。
摘 要:干净消费中的节能在印制电路板消费企业重要表现为节水、节电,文章从供暖流量计以及其他流量管阀泵设备的节水方面联合本公司成功实例浅谈。
0 媒介
印制电路板消费用水重要会合在湿流程,每条消费线均会用到纯水或自来水开化学药水缸,并在各化学药水缸后均有多道溢流水洗,用水量相当大,行业中各企业因器重程度及办理力度纷歧,形成单位面积用量参错不齐,以双面板为例,控制好的企业可做到1 t/m 2 以下,控制欠好的企业可达1.8 t/m 2 以上,用水量的增长,导致直接本钱上升。同时按环保的要求,印制电路板消费工厂均要进行三废处理,废水是此中之一,且本钱是三废处理中的大项,故公道使用水资源即可低落直接用水本钱,又低落废水处理本钱,以下从几个方面阐述印制电路板节水的控制方法。
1 节水控制的方法
(1)每条消费线均有一总水管并配一台供暖流量计,一总水阀,由电磁阀控制,电磁阀又由相应线的运送系统控制,若为程度线再加装计时功效,没板消费时,自动检测封闭运送。
湿流程的设备都市有一总水管,有节水管控的企业会在总水管上加装一水阀及水表,建立每条线用水量目标,要求机停关水,机开水开作业,并活期公布用水量。目标量化,使用,超量查验、处罚,节水达标有奖。这一节水步伐广泛在使用,成效也明显,但受员工更替及节水认识的影响,每月的波动均较大,重要表现在停机时职员忘关水阀,未消费作业,但水还在溢流水洗。为解决这一逆境,我司在总水阀上做文章,除手动阀外,再增长一电磁阀,每月大保养时采用手动阀供水,别的时段均只能电磁阀控制,电磁阀又与消费线运送系统相连,消费时运送开,电磁阀得到信号翻开供水,不消费时运送关,相应的电磁阀得到信号封闭供水,若为程度线,运送系统加装计时功效,设定好后,在规定工夫内没有检测到板,运送停止,供水也就停止。这一事情原理代替人工无认识控制,在我司取得明显的成效。
(2)每个缸均有独立的分水管并配供暖流量计,按流量控制。
线路板湿流程消费中用水量的是各线的溢流水洗,据统计,溢流水洗水量占全厂奇怪水用量40%~50%,溢流水洗本是一种很好的节水方法,但若再供暖流量计配套泵阀控制溢流量,那节水结果会相当的明显。逆流水洗时的水流量该当多大?这是各线路板厂要研讨的题目,药水提供商保举也纷歧,据自己多年从事湿流程的经验,酸性药水后的溢流连结1次/小时,碱性药水后的溢流水洗连结1.5次/小时即可餍足消费,同时溢流水洗越多,如三道或四道溢流水洗,则溢流量还可减少。如一个清洗槽容积1 000 l,循环1次/小时,需奇怪水1 000 l,流量阀的控制为1 000/60=16 l/分,缸体纷歧样,流量阀流量控制纷歧,经过计算均可得出。另流量阀也会经常存在人为控制不到位现象,发起计算好流量后,在流量阀上加装顶针,控制流量阀的流量就是所计算的流量。
(3)设立中水回用系统,做到可重复使用的水重复使用,绝不直接排废水处理站。
重复用水包罗消费中循环用水和串联用水。此中循环用水是指消费过程已用过的水,没有处理或经过处理再用于原消费系统代替奇怪水。串联用水指消费中的水不经过处理或经过处理后,被另外的工序或消费线使用的水量。我司在此方案中做如下行动,节水明显。
①磨板机干净水洗采用铜粉回收机处理后贮存灌贮存,再供别的产线使用,磨板机的溢流水量可控制在每小时2个循环,别的线控制每小时1个循环,这样即保证了磨板后水洗的充分,清洗失铜粉,保证了品格,又恰恰可供三条线的用水,详细流程如图1;
回用水管控流程图
②镀镍金线镍缸后个缸用做回用水,增补消费时镍缸液位的降落,既节省了水,又节省了镍缸的消费药水,两方面本钱的降落;
③增长喷淋淘汰带出液(直接回收90%的带出液到渡槽,现在的工艺没有这个环节,而是靠自然停顿滴落,直接回收的带出液最多仅为30%);
④纯水制作中浓水回收贮存冲洗车间、宿舍茅厕等。
(4)建立用水sop,用水有依,乱花必究。详细实例如图2。
3 结语
pcb消费制造过程中,会斲丧大量的水资源,同时,会产生大量的污水,在此环境下,无论从环保角度照旧本钱的角度思量,pcb企业都必需器重节约用水,以此提高企业的竞争力。凭据以上四种节水方案的实施,我公司pcb消费过程中用水量得到了明显的低落。
摘 要: 研讨提高拔出式供暖流量计的正确度题目。通过改进流量计外部所拔出线圈的物理结构与改进流量计的物理结构来提高丈量精度。辨别计算出传统流量计与改进后的流量计的磁通密度,并对流场进行数值耦合,得到电极两头的电动势,并与实行数值比拟,误差辨别为 11. 3 %,4. 25 %,证明了所用方法的公道性。
引 言
拔出式供暖流量计是在管道式供暖流量计的底子上生长起来的一种流体流量仪表,保留了供暖流量计丈量原有的好处,克服了供暖流量计在大口径管道上安置困难、费用初等缺陷。
拔出式供暖流量计重要由传感器和变送器组成。传感器将液体流量变换成感应电动势信号,并传输到转换器;转换器将传感器送来的流量信号进行缩小,并将流量信号转换成电信号 [1] 。电极检测出的感应电势数值很小,通常是μv,因此,丈量精度很容易受外界影响。
本文提出了通过向流量计外部拔出铁芯和改进流量计的物理结构的方法,重新检测电极两头的电动势,并与实行数据相比拟误差较小,比传统的拔出式供暖流量计有着更好的正确度。
1 拔出式供暖流量计的基本方程
如图 1 所示,流体做切割磁感线运动所产生的感应电动势,通过电极引入到转换器中进行丈量,以线圈匝数为2620匝的传感器的物理模子为例,给出了拔出式供暖流量计的基本方程解。
拔出式供暖流量计原理图
已知拔出式供暖流量计的基本方程为
u ab=2rb z v y=bdev (1)
如图2,当圆柱绕流为立体势流且磁场在 z 轴方向漫衍匀称时,磁场为定值 b z ,流体流速为定值 v y ,两个电极间距为 d,思量有限区域影响时,两电极间的电位差通过辅助公式 g(格林公式)可得
椭圆柱型传感器的三维模子
1.7 衬里质料、电极选择及液体流速题目
由式(2)可知,当丈量区域的边界固定,即 h 固定时,k 为常数,且当 h 趋近于无穷大时,k 值趋近于 1。
2 流量计电磁场的求解
当电流畅过线圈时,会在线圈四周产生磁场。流量计丈量杆的两侧各设置了一对电极,在流量计进行丈量时,只需将电极置于管道的平均流速点上即可 。本文采用 matlab pde 东西箱进行仿真,设置 pde 参数,磁导率 μ=1,电流密度:左边的线圈电流密度 j=-1,左边的线圈电流密度 j=1,其余传感器、管道、电极和铁芯区域电流密度均为 0,传感器四周的电磁场如图 3 所示[2] 。
如图3,传感器1,2 对电极与3,4 对电极连成的直线和磁场以及平均流速成相互垂直干系,由于电极所在位置的磁感应强度 b 较小,以是,液体流经电极时产生的感生电动势数值较小,容易遭到外界的滋扰。
3 改进的流量计电磁场求解
为了可以增长管道内的磁场强度,在线圈中拔出“工”字型铁芯,并在丈量杆的两侧安置新的电极 [5] 。铁芯二维模子如图 4 所示。
设置 pde 参数,铁芯的磁导率 μ=200,其余各个区域磁导率 μ=1,左线圈中电流密度 j=-1,右线圈中电流密度 j=1,其余传感器、管道、电极和铁芯区域电流密度均为0。传感器四周的电磁场如图 5 所示。1,2 对电极与 3,4 对电极连成的直线和磁场以及平均流速成相互垂直干系,液体流经电极时产生感生电动势。表 1 中 b 1 代表未拔出铁芯的传感器电极所处位置的磁场强度,b 2 代表拔出铁芯后电极所处位置的磁场强度。拔出铁芯后,电极所在区域内的磁场强度明显增大,液体流经电极时产生的感生电动势数值较大,其抗滋扰本领也得到了很大的提升。
传感器的探入会使流体产生绕流现象,对流速的影响很大,低落了丈量精度。雷诺数 re 在绕流现象中起决定性作用,其公式如下
re=ρvl/μ(3)
式中 ρ,μ 辨别为流体密度和粘度,v,l 辨别为液体流场的特征速度和特征直径。本文所丈量的流体为水,其粘度为μ=1. 0 ×10-3 pa·s。随着 re 的增大,圆柱背后的漩涡进一步扩大,并逐步周期性地零落出旋转方向相反且排列规矩的双列漩涡,经非线性作用后形成了的卡门涡街,导致两侧电极所检测到的流场产生紧张的失真。为了低落绕流物体的压差阻力,可以通过减小后部逆压梯度,将圆柱型传感器改革成椭圆柱型。格子 bolzmann 方法是一种计算流膂力学的算法,将流体的微观运行动为大量微观粒子运动的统计平均结果,微观的物理量可由微观粒子的统计平均值得到。
因此,在拔出式供暖流量计的传感器所受外力不变的条件下,阻力系数与椭圆的半轴长 b 呈正比。流体经过传感器时所受阻力越小,流体流速所受传感器的影响越低。图 8 为阻力系数与椭圆柱的 a/b 比值变换干系,阻力系数随着 a/b 的增大而减小,液体绕流阻力减小,当 a/b >25 时,阻力系数增大 。由此可知,若连结 a 不变,将圆柱改为椭圆柱,即 b 增长,则 a/b 减小,阻力系数增长,此时阻力系数与 re 数呈正比,因此,re 数减小,圆柱绕流程度低落。由此可知,将圆柱改为椭圆柱可以有效地低落绕流物体的压差阻力。本实行所使用的传感器为 a/b=2 的椭圆柱型。
本文使用 fluent 软件辨别对圆柱型传感器与椭圆柱型传感器四周的流场进行仿真,参数设置如表 2 所示。
圆柱体与椭圆体外形的传感器流场速度矢量仿真如图 9 ~ 图 11,v c 为圆柱体传感器所在管道的进口流速,v e 为椭圆柱体传感器所在管道的进口流速。
传感器与管道模子图
仿真结果图中,当传感器为圆柱型时,随着 re 的增大,圆柱背后的漩涡进一步扩大,并形成的卡门涡街,两侧电极所检测到的流场流速紧张失真。
从表 3 可知,当传感器为椭圆柱体时,拔出式供暖流量计的电极检测出的流速误差更小。这是因为厥后部逆压梯度减小,绕流物体的压差阻力减小,从而低落了传感器两侧的电极受扰流的影响,提高了电极检测流速的正确度。
我们应该康健和进步研讨成果。降落机械动力需求,满意低端需求、更智能化、低功耗的需求。这种产品不但运用便利,并且耗能少。本产品黑白常受欢迎的,卖的很好。并且,一些低端产品的机械化不但适用于缺陷,并且运用更多的动力,资金也会很大。因而,为了我的优美,制片人对已往的变革做了必要的窜改。一个都市可以或许是好的,不但仅是需求加工指令,都市有很好的设备和方法,这个都市最重要的仍旧需求有一份作业,他们的特性,并扩展经济。当经济开端时,都市的统统作业都将发达睁开。与上海一样,智能电表的制造商比年来已成为上海经济的支柱,上海作出了宏大贡献。 供暖流量计属于技术行仪表产品,其功效性是最重要的。我国很多劣质的仪表制造企业失臂产品的质量,一味的只追求产品销量,这样导致了产品固然销量上升了,但是产品的质量不克不及达标,影响也黑白常恶劣的。以是我国的优质仪表厂家肯定要器重产品的质量,把质量放在首要位置。宁愿消费出质量达标的产品也不克不及只追求产品的销量,让劣质产品低落厂家水准。要是说年是人与人交流的方式,那么后十年就是网络营销,就算相隔十万八千里,好比内蒙市场,还是可以轻松通过网络探求供暖流量计厂家,但是由于市场生长过程中肯定出现竞争,以是网络上很难辨别高品格产品厂家和真正消费厂家,只有通过次互助才能决定后续互助。不过现场有的大项目大概近间隔客户都可以选择上门观察大概厂家派人上门也是一样。
择要:冶金行业选矿厂水耗大,并产生废水形成环境净化,因此选矿厂的水资源循环使用成为必需解决的题目。 山东华联矿业有限公司采用了选矿厂程度衡控制系统,使水资源得到了循环使用,淘汰了环境净化。
选矿厂是冶金行业的水电能耗大户, 选矿消费过程中用水量大,产生的废水含有残留选矿药剂对环境产生紧张净化,因此对水资源的循环使用就显得十分重要 。 山东华联矿业有限公司选矿厂消费用水重要有新水、环水和尾矿库回水。 选矿厂程度衡控制系统通过现场安置的检测仪表和电动调治阀, 对消费过程中的用水量平衡计算和控制, 这样就完成了节约用水和掩护环境的目标。
1 选矿厂程度衡控制系统计划
1.1 系统总体计划
山东华联矿业公司选矿厂消费清水供水点一共 16 处,天文位置疏散,每个供水点都设有泵站,凭据现场消费的需求要会合到选矿厂控制室远程监控。 选矿厂重要供水管道上都安置供暖流量计,采集瞬时流量和累计量。 中选矿消费过程中水量和水压出现波动时, 程度衡控制系统可以控制水量的增减保证选矿正常消费用水。 沂河清水供水、一厂水井供水、三号尾矿坝供水、四号尾矿坝供水、五号尾矿坝供水这五个供水点安置电动调治阀控制供水量,水泵电机电流和频率,其他 11 个地点仅采集管道瞬时流量和累计流量值。
由于选厂供水点疏散,且供水点多达 16 处之多,选矿厂程度衡控制系统采用了西门子 plc 控制系统。 选矿厂程度衡控制系统设置一个 plc 300 主站位于选矿厂主厂房配电室中,在每个供水点泵站处设置一个 plc 200 分站,凭据每个供水点的漫衍环境设置 11 个 plc 分站用于现场数据采集。 各个分站采用工业以太网光纤传输方式与主站进行通讯, 所无数据会合到选厂控制室的工业控制计算机上及时显示 。 选矿厂程度衡系统网络架构图如图 1 所示。
系统网络架构图
系统的软件采用西门子监控组态软件 wincc 7.0 和 plc编程软件 step7 。工业控制组态软件 wincc 7.0 用于人机界面的编写, plc 编程软件 step7 用于系统 plc 硬件设置装备摆设、参数设置、通讯界说和控制步伐的编写。
1.2 功效计划
通过对选矿厂消费过程用水的自动化控制, 使选矿厂的水资源得到循环使用, 淘汰废水对四周环境的影响, 并且节能降耗,给企业带来经济和社会效益。 山东华联矿业有限公司选矿厂
系统监控绘图
程度衡控制系统完成了以下功效:
1 )通过控制系统对各供水泵站的设备完供暖流量计成远程启停,并对设备运行形状及时监控,保证设备的宁静运行,如图 2 所示。
2 )对重要的工艺参数如:管道流量、管道压力、泵池液位、给水泵电流等进行及时自动检测和显示,并用历史曲线图来记载,便于盘问。 对管道给水流量完成自动控制,保证各选厂用水流量和压力恒定,从而保证了选矿厂消费工艺流程的稳定 。
3 )当工艺参数、设备状况或网络通讯出现异常时,系统将发出报警提示操纵职员进行检查,并凭据现场环境接纳相应步伐。
4 ) 由于现场安置在供水管道上的流量计漫衍比力疏散,系统具备远程抄表功效,自动记载数据并形成日报表和月报表,减轻了现场操纵职员的劳动强度。
2 重要完成方法
2.1 泵站过程控制
选厂消费过程中水量和水压经常出现波动, 以往都是通过现场人工调解水泵频率和阀门开度来控制水量。 由于供水管道过长和人工调解的滞后性, 会形成选矿工艺流程用水波动大从而影响正常消费,同时现场操纵职员劳动强度大。在选矿厂新水取水点和尾矿坝回水取水点都设有泵站,在每个泵站都设有 plc 分站, 用于对泵站设备进行及时在线监控,保证选矿厂消费用水的需求 。 控制室监控计算机可以远程控制水泵电机频率,保证供水管道的压力。 在供水管道上安置有供暖流量计和电动调治阀,可以完成水量的 pid 闭环调治,保证水量恒定,餍足选矿厂消费的要求。
2.2 流量计 modbus 通讯
供暖流量计一样平常具有标准的 modbus 通讯接口, 波特率通常设置为 9600 。 通过 modbus 通讯网络, plc 主站可以采集瞬时流量和累积流量等参数 。 供暖流量计采用的串口参数:1 位肇始位, 8 位数据位, 1 位停止位。
供暖流量计的 modbus 通讯接口在物理结构上采用电气断绝方式,可以或许克服工业现场的种种滋扰,保证通讯网络的牢靠运行。 供暖流量计标准 modbus 通讯网络是总线型网络结构,支持 1 到 99 个供暖流量计组网,在网络最远的供暖流量计通常要在通讯线两头并联一个 120ω 的终端电阻, 标准通讯连接介质为屏蔽双绞线。 modbus 协议是主从通讯方式,每次通讯由plc 主站发起,供暖流量计作为从站响应主站命令并回传数据。
供暖流量计仅采用 modbus 功效码 04 , 用来读取读供暖流量计及时信息,存放器地点界说为 4112 ( 0x1010 )。s7-200 的 modbus 通讯是使用 200plc 的自由口通讯功效,向供暖流量计发送死令并吸取数据。 plc 读取供暖流量计瞬时流量的数据款式见表 1 和表 2
2.3 报表功效计划
在工业消费中报表不停黑白常重要的, 它用来记载现场的工艺参数和统计数据。 晚期的消费报表一样平常采用人工记载和统计,事情量大,并且还容易堕落。 随着计算机和工业控制软件的生长,报表已经完成计算机自动记载统计。
wincc 作为一款监控组态软件,针对需求提供了报表组态功效,可以凭据客户的差别需求计划差别的表格样式,并支持在线打印。 选矿厂程度衡控制系统凭据现场的需求,计划了日报表和月报表,还可以自界说工夫盘问。 日报表分小时记载各供水管道流量计的瞬时流量和累计流量,并自动统计当天的用水量。
wincc 自带的历史数据盘问控件不克不及够餍足报表的要求,因此需要通过 wincc ole db 方法连接 wincc 历史数据库读取数据,并采用 vbs 和 sq 相结的编程方式 。 报表的形式采用 excel 表格的,日报表和月报表均可以生活为 excel 文件,作为数据档案生活。 起首要制作 excel 母本,内容包罗各供水管道流量计的瞬时流量和累计流量,并界说字体大小、行列宽度、纸张类型、打印方向等。 excel 母本界说好后,用 wincc vbs 脚本编辑 excel 的表格内容,并使用 excel 自带的功效统计用水量。
3 竣供暖流量计事语
山东华联矿业有限公司选矿厂程度衡控制系统于 2014 年4 月上线,完成了选矿厂消费用水动态办理、泵站设备远程自动控制、设备形状监控、水量统计以及报表自动统计打印功效。 系统运行结果显示: 该系统提高了选矿厂用水服从和企业当代化办理程度,提高了企业信息化程度,使水资源得到循环使用。
公司仔细剖析了博信拔出式供暖流量计的价格趋势在海内和外洋,即我国拔出式供暖流量计和外洋有很大的差距,外洋的价格是这样产生的价格比天下百分之二十的匀称程度高很多,价格范围是十分大的,以是我们厂有一个共同的这一部分的优势。以是,这是我们要做的点是更多的优势,我国劳动力价格较低,但需求购买本国资产的本领,做价格的才能,这两方面经过三场公司认识到这是一个重要的特性,在拔出式供暖流量计原理本领不时更新,力求找到一个利的均衡点。淮安三昌看起来有限公司在中国他们的公司企业的一个要点,产品的研讨和开辟,并经过仔细过细,契合任何一个消费作为一种心情是十分注重产品的质量和表面,拔出式供暖流量计及种种丈量仪器遥遥争先于其他形状定量。三常呈现公司与其他企业差别,不但为公司红利的产品,而是越来越喜爱的产品品牌,以打造中国品牌的响亮的表面财产,与产品的笼统和气质,博得更多的消费者。
摘 要:供暖流量计早在上个世纪 50 年月已经完成了遍及的工业化应用。 本文重要针对供暖流量计在我公司真空制盐采输卤应用过程中,出现的一些故障、丈量不正确等现象做简要阐发,以及相关的解决步伐与发起。 重要针对我公司卤水运送管道结垢导致的丈量不正确的现状,阐发其成因,提出解决思路与方法进行探究。
1 媒介
供暖流量计是使用法拉第电磁感应定律制成的一种丈量导电液体体积流量的仪表。 其丈量原理是当导体在磁场中作切割磁力线运动时,在导体中会产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。 如图 1 所示,导电流体在磁场中作垂直方向流动切割磁力线时,也会在管道双方的电极上产生感应电势。
其感应电势为 e=kbvd
此中:
k —— — 仪表常数
b —— — 磁感应强度
v —— — 丈量管道截面内的平均流速
d —— — 丈量管道截面的内径
丈量流量时,导电性的液体以速度 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两个或两个以上与液体直接接触的电极检出,并通过电缆送至转换器通过智能处理,转换成标准信号 4~20ma 或 0~1khz 输入。
供暖流量计原理图
2 故障现状介绍与缘故原由阐发
2.1 供暖流量计使用表面
供暖流量计早在上个世纪 50 年月已经完成了遍及的工业化应用,也遍及应用于制盐化工等行业的计量,我公司真空制盐采输卤应用过程中,部分供暖流量计出现的一些故障、 丈量不正确等现象。现在在我们公司供暖流量计重要对液体(盐卤,水)和渣浆流体进行流量检测,得到瞬时流量和累积流量。 三个矿区有约 100 台供暖流量计,使用工夫长短纷歧,有的寿命在十年以上,但近几年由于井组增多,注入井组介质不断变革,卤水类型不断转换,以及管道切换频繁导致的丈量不正确时有产生。
前段工夫我们使用供暖流量计,由于注水介质产生改变, 出现注水流量比通常显著低落 (由100m 3 /h 低落至 20~30m 3 /h ), 出卤量明显偏高的现象,针对这一现象曾做以下事情:
丈量数据产生显著变革的部分井组,在焊担当道时曾拆开流量计,流量计外部结垢环境如图 2 。
供暖流量计外部结垢图
2.2 供暖流量计故障缘故原由重要有两类
类是外部缘故原由引发的故障,例如安置不当导致流动畸变,传感器内壁堆积和结垢。 由于卤水和差别注水介质在管道流动的过程中, 由于温度、压力等的变革,介质产生了化学反响,易在管路和流量计内壁上结垢,受流量计流畅截面积变革的影响,仪表的检测正确性也会产生变革。 另一方面,卤水电导率随浓度、成份等产生的变革。电导率 (ec) 表现溶液的导电本领, 差别浓度之间和差别 ph 值之间,卤水的电导率变革很明显。 通过现场仪表数据阐发,数据变革范围较大。 管路和流量计内壁上结垢会明显影响流体的电导率,增大管路截面的电阻值,低落电信号输入,从而影响流量计的正确性。
第二类是仪表本身故障,即仪表本身结构件或元器件损坏引发的故障。
3 卤水运送管道流量数据不准缘故原由阐发
联合我公司供暖流量计在卤水运送管道现状,可以从设备本身维保、流畅介质性质、使用环境等方面阐发,流量计数据不正确,重要由以下几个方面缘故原由:
3.1 内壁附着层
由于供暖流量计丈量的流体大多含有悬浮固相大概脏污体,电磁流量传感器内壁附着层出现的故障频率较高,要是附着层与液体二者的电导率接近,仪表仍旧可以进行正常信号输入,只是改变了流体的流畅面积, 将导致丈量误差的隐形故障,要是附着层是高电导率,电磁流量传感器电极间的电势易短路,要是附着层是绝缘性,电磁流量传感器电极外貌被绝缘将断开了丈量回路。 后两种现象需要干净附着层或调换传感器才能使仪表正常事情。(相关阅读:怎样清洗供暖流量计)
3.2 雷电击
线路遇雷击时会瞬时产生很高电压和浪涌电流,仪表遭雷击后极易损坏。 雷电击重要通过三个途径进入仪表:仪表电源线,转换器和传感器间的激磁线与流量信号线。 从雷电故障中损坏的仪表零部件阐发,雷电击大部分经电源线路进入仪表从而引发故障,而其他两种途径比力少。(相关阅读:供暖流量计怎样防雷)
3.3 环境条件变革
环境条件变革所惹起的故障重要是因为仪表在运行时期出现了新的滋扰源。 例如一台接地掩护并不精良的供暖流量计,调试期因无外界滋扰源,仪表可以或许正常运行,然而在运行期出现新的滋扰源后 ( 例如:管道旁新增高压电网、丈量点相近管道或较远处实施管道电焊,车辆过往频繁振动加大等等 ) ,滋扰了仪表正常运行,出现了供暖流量计信号输入较大振荡。
3.4 突发事件对表计影响
传感器永劫间浸泡水中,本厂区阀门井遇到暴雨外加断电的环境, 导致仪表全部浸泡在水中,长达 8 小时。 事后经过及时检查处理,大部分规复,而密封不严实的仪表,外部励磁线圈、电路板等全部损坏,传感器无法事情,只能调换仪表。
4 解决方法与思路
凭据供暖流量计事情原理和事情环境要求,解决供暖流量计丈量不准重要是从前期选型、保证事情环境、消弭滋扰因素、活期校准等几方面入手。
4.1 前期选型
起首差别丈量介质的类型选取符合的仪表,这里触及的内容重要有管道口径大小、 压力等级、丈量介质酸碱性、腐蚀性、噪音、电极特点、衬里材质、接地性能等; 尽量选用陶瓷衬里的供暖流量计,要是预算允许,就用电容式供暖流量计,因没有接液电极,同时又是陶瓷内衬里,这样结果会好一些;有条件环境下,要求供货商对陶瓷衬里进行镜面抛光处理,这样处理后,衬里不易结垢,即使有轻微结垢,也会在维护时容易处理失。第二是凭据现场工况选择分体式、 一体式,防护等级等。
4.2 安置地点、方式选择
1 ) 流量计前后直管段长度直接影响丈量正确度,很多仪表前期计划合符要求,但前期因为消费查验等种种缘故原由, 需要增长种种阀门、 冲洗管道等管件,会导致直管段要求不够,直接导致丈量不正确;因此,前期计划安置尽量缩小表计前后直管段长度。
2 )保证安置仪表的管道充满丈量介质。 流量计丈量段长度范围内不行以有气室、气袋等。
4.3 接纳防垢步伐及装置
凭据流量计本身性能特点及安置要求,联合在我公司使用现状以及故障缘故原由阐发,在电磁流量选型、使用等方面可接纳以下步伐:
( 1 )选择符合的安置位置。 当停流时,浆液中的沉渣不在流量计丈量管的位置聚集,淘汰结垢的机率。 在易结垢的管路段上,加装除垢超声波流量计,可保证流量计段 30m 以内管路不结垢。
( 2 )加旁路冲洗装置。 在流量计不运行时或产生管道拦阻时,及时用清水对流量计进行冲洗处理。
( 3 )选择大口径。 在餍足消费需求环境下,选择稍大口径的流量计, 固然计量精度会略有降落,但维保量会淘汰许多。
( 4 )选择没有外部滋扰的环境。 安置在没有震动的位置,流量计双方的管道要用支架支持,淘汰事情时的管道震动,同时流量计查验时便于拆装;给流量计安置外防护罩,淘汰环境对表计的侵害和影响。
( 5 )活期校准。 已安置的无法拆除的流量计,进行活期校准标定,该维护事情量较大。
5 种种校准方法及结果阐发
5.1 超声波法。 用超声波丈量管道内流体流速,与现有流量计进行比力,进行参数调解。 富士超声波流量计与锐 - 环保提供的思科超声波, 对我公司注水总管流量可丈量,比对数据同等;阀门井、粉砂注井、管汇房等处管道,无法得到丈量信号,对流体的粘度系数、声速等各项参数无法得到,该方法可行性比力弱。
5.2 容积法。 使用容积法校准装置,有罐子可正确丈量出体积的设备进行连接丈量,粉砂注井部分设备可完成。 管汇房与阀门井等设备不行行。 同时该方法触及到很多阀门操纵以及公用容器选择,需要现场共同事情到位方可完成。
5.3 经验法。 使用矿区长期积累的运行经验,目测出卤的流量,联合采注比,调解流量计参数正确度比力低。
6 竣事语
本文重要是联合供暖流量计在我公司采输卤过程中出现的题目,进行阐发,提出解决方法,从流量计的选型到安置、使用、校验,凭据以上方法可取得相对较好的使用结果,延长设备使用周期,确保丈量的正确度,淘汰查验的事情量与费用。 对于在供暖流量计维保事情中出现的新题目,在事情中一连加以存眷解决。
摘 要:山东雅美纤维有限公司净水厂净水工艺采用改进型反响沉淀池和 d 型滤池;对网格斜管沉淀池进行结果部改进,并应用了较为成熟的过滤工艺——d 型滤池。全厂采用了sclde系列供暖流量计。运行多年以来,出厂水水质均符合《生活饮用水卫生标准》(gb5749-2006)的要求。
1 原水提升泵站
1.1 取水泵站
水源:黄河水;经取水泵站提升至厂区内大型蓄池塘 ( 容积约20 万立方米 ),本项目从该池塘取水,提升泵站靠池塘堤坝边设置装备摆设,池塘至提升泵站采用 d1020×10 供暖流量计连通,计划流速为 0.9m/s,土设置装备摆计划规模为 6×104m 3 /d,提升泵站为方形计划,钢筋砼结构,工艺尺寸为 l×b×h=10m×10m×6m。一期工程按 3×104m 3 /d 安置设备,采用 3 台供暖流量计,水泵型号为 wq2368-609,电机功率为30kw/380v,一期装机容量为 90 kw,二期工程时增长 3 台该型号的供暖流量计,届古装机容量达 180 kw,运行容量 120 kw。查验配备钢丝绳电动葫芦,起重量为 2 吨,抬升高度为 9 米。
1.2 原水输水管线
原水输水管线采用 1 根 d920×9 钢管,计划流速 1.1m/s,然后分支成两根 dn700 管道,一期工程铺设 1 根 d720×9 钢管,计划流速1.0m/s,另一根为二期预留。
2 净水厂
净水厂总计划规模为 6×10 4 m 3 /d,总占空中积 7000m 2 ,单位水量用空中积0.1167m 2 /(m 3 ·d)。凭据来水方向及阵势布置供暖流量计,一、二期工程对称排列。
2.1 原水流量计井
一期工程设原水流量计井一座,工艺尺寸为 l×b×h=3m×3m×2m,钢筋砼结构,设供暖流量计一台。
2.2 静态混淆器井
一期工程设管道静态混淆器井一座,工艺尺寸为l×b×h=3m×3m×2m,钢筋砼结构,井中设管道静态混淆器一台,供投加药剂与原水混适用。
2.3 反响沉淀池
一期工程设反响沉淀池1座,分2组,每组计划规模为1.5×10 4 m 3 /d;絮凝池与沉淀池合建,对称布置,钢筋砼结构;絮凝池中设置网格箱,分红三段,各段过栅流速辨别为 0.278 m/s,0.210 m/s,0.12 m/s,有效水深为 5.2m,絮凝工夫为 18min;絮凝池至沉淀池配水采用推流形式,沉淀段入口流速为 50 m/h,推流段停顿工夫为 3min;沉淀采用斜管沉淀池,有效水深为 5.0m,液面负荷为 6 m 3 /(m 2 ·h),水力停顿工夫为53.63min;排泥采用穿孔排泥管,凭据出水浊度、设定排泥周期,通过 plc 完成自动排泥;采用锯齿形不锈钢集水槽。
2.4 滤池
滤池采用 d 型滤池——由德安公司自主计划的一种快滤池。它采用 da863 彗星式滤料,小阻力配水系统,气水反冲洗,恒水位或变水位过滤方式。d 型滤池具备传统快滤池的重要好处,同时运用了da863 过滤技术,多方面性能优于传统快滤池,是一种适用、新型、高效的滤池。一期工程滤池计划规模为 3×10 4 m 3 /d,1 座分 4 组,按单排并列布置,单组过滤面积为 18m 2 ,总过滤面积为 72m 2 ,正常滤速 18.06m/h,立体尺寸l×b=24.62m×14.94m( 含反洗设备间 ),单格装填 da863 滤料 1200kg。
2.5 清池塘
清池塘采用半地下式钢筋砼结构,总容积为 4000m 3 ,分 2 座,每座容积为 2000m 3 ,单座工艺尺寸为 l×b×h=23.4m×23.4m×4.0m。
2.6 加药间
加药间为单层砖混结构,修建面积 265m 2 ,土建工程按 6×10 4 m 3 /d 计划。加药间分絮凝剂加药间与消毒系统加药间。絮凝剂加药间内设有溶解桶、溶液桶及计量泵等;消毒系统加药间内设有氯酸钠储罐、盐酸储罐、化料器、卸酸泵、动力水泵、二氧化氯产生器及余氯自控仪表等。
2.7 控制系统
全厂的自动化控制采用 dcs( 集散型控制 ) 系统。dcs 控制与监控系统按功效组合准绳分红自动控制系统、工业闭路电视监控系统和模拟屏显示系统三部分。自动控制系统按功效和就近组合准绳有原水提升泵站事情站 plc1、加药间事情站 plc2、反响沉淀池与 d 型滤池事情站plc3、二级提升泵房事情站plc4和中控室操纵站五部分组成。整个自动控制系统属于山东雅美纤维有限公司计算机控制系统的一个子系统。
3 二级提升泵房
3.1 控制系统
二级提升泵房为半地下室,砖混结构,建在净水厂内,土建工 程 设 计 规 模 为 6×10 4 m 3 /d, 一 期 工 程 设 备 按 3×10 4 m 3 /d 配 套安置,水泵采用自灌式引水启动。一期工程选用水泵 3 台,型号为 kqsn300-n9/418,电机功率为 132kw/380v,一期装机容量为396kw。二期工程在增长 2 台,届古装机容量抵达 660kw。泵站机组可以通过泵站的 plc 自动控制,亦可以在水厂中心控制室控制运行。
3.2 出水流量计井
一期工程设出水流量计井一座,工艺尺寸为 l×b×h=3m×3m×2m,钢筋砼结构,井中设供暖流量计一台,计量出厂水量。
4 运行结果
山东雅美纤维有限公司净水厂一期工程于 2009 年投产运行,实际运行多年以来,没有产生因故障缘故原由导致停产现象,各单项构筑物和供暖流量计均处于正常事情形状。
运行以来平均日供水量达 28690m 3 /d,为计划规模的 95.6%,日供水达 33270m 3 /d,为计划规模的 110.9%,最小日供水量 ( 公司消费线查验 ) 达 22460m 3 /d,为计划规模的 74.9%。
运行以来的出厂水浊度为 0.86ntu,浊度为 0.05ntu,平均浊度为 0.42ntu。经滨州市疾控中心取样阐发,出厂水水质目标均符合 gb5749-2006 中规定的水质标准的要求。
在选择时,用户的智能供暖流量计产品品牌观察,由于只需品牌有才能购买优质的产品,一些没有品牌的缺陷小厂家购买的原始数据是常用的资料,没有经过测试合格的购买过程中,购买的智能供暖流量计是可能的不符合运用。例如,由北方三昌表面公司购买的产质量量很好,并且价格也很实惠。其次,用户在选购智能供暖流量计时,应产品的售后效劳。智能供暖流量计是一种产品。很多用户次没有体验过,以是一个好的售后效劳能给用户带来便利。控制质量程度。我们知道好的仪器,最重要的是,质量恳求高,由于任何小错误可能招致不正确的数据,末了在购买本公司产品三张以上挂钩,能否有小部分是高度注重,确保产品的产量是最细密的丈量仪。
摘 要:简述了循环水系统的仪表选型基本准绳,总结了循环水系统中常遇到的几种仪表的计划选择,比力了它们的事情原理、仪表性能和安置方式。
在当代工业消费中,每一个消费过程总是与相应的仪表及自控技术密不行分的。仪表能一连检测各工艺参数,凭据这些参数的数据进行手动或自动控制,从而和谐各部门、各系统和供需之间的干系,以便使种种设备得到充分、公道的使用。同时,由于检测仪表测定的数值与设定值可一连进行比力,产生毛病时,立即进行调解,从而保证消费工艺过程的顺利进行。在循环水中,凭据仪表丈量的参数,能进一步自动调治和控制补给供水量,保证水泵的正常运行,使办理更加迷信化,抵达经济运行的目标。由于仪表具有一连检测、越线报警的功效,便于及时处理事故,仪表是完成计算机控制的条件条件,在当代工业有色金属冶炼过程中自动化仪表具有十分重要的作用。
固然循环水系统在整个有色金属冶炼项目中的投资比例并不大,但是作用倒是很大。在冶炼过程中,需要大量的水对设备进行冷却,这此中包罗高压水、中压水及除尘系统用水。此中高压水、中压水冷却后流回蓄池塘,属外部循环水,是消费过程中用量、最重要的冷却水。因此通过仪表对循环水系统进行有效、正确的检测及控制十分必要的。
1 循环水系统常用仪表分类及选型要求
循环水系统所用仪表一样平常可分为两大类:一类属于检测循环水消费过程基本物理参数的仪表,如温度、压力、液位、流量等。另一类属于检测循环水质的阐发仪表,如在硫酸循环水中检测水的 ph 值等。检测仪表的优劣直接干系到循环水自动化的结果。在工程计划过程中,一样平常从仪表的性能、质量、代价、备件环境、售后服务等方面进行反复比力,采用进口仪表和国产仪表相联合的方式,在选型时需要思量以下几个方面:
(1)正确度:是指在正常使用条件下,仪表丈量结果的正确程度,误差越小,正确度越高。一样平常消费过程物理检测仪表的正确度为 ±1%,水质阐发仪表的正确度为 ±2%。
(2)响应工夫:当对被丈量对象进行丈量时,仪表指示值总要经过一段工夫才能显示出来,这段工夫即为仪表的响应工夫。一只仪表能不克不及尽快反响出参数变革的环境,是很重要的目标。
(3)仪表的防护等级应餍足所在环境的要求,一样平常应不低于 ip65。
(4)四线制的仪表电源多为220 vac、50 hz,两线制的仪表电源为 24 vdc。
(5)检测仪表为了方便现场巡视,一样平常选用数显仪。
(6)仪表的事情电源应独立,不该和计算机共用电源,以保证产生故障和查验时电源互不滋扰,使各自都能稳定牢靠地运行。
(7)应选择可以或许提供牢靠服务和有富厚经验的仪表消费厂商。
2 循环水系统的常用仪表
2.1 温度类仪表
温度检测仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。在工业循环水系统中,水温不高。以后均采用接触式温度计,比力简单、丈量精度也较高。温度丈量仪表按设备的集成方式可以分为一体化和分体式两类。循环水处理系统中一样平常使用一体化温度计,分为热电阻和热电偶型两种类型。这两种温度计具有结构简单,节省引线,输入信号大,抗滋扰本领强,线性好,显示仪表简单,固体模块抗振防潮,有反接掩护和限流掩护,事情牢靠等好处。在工业循环水系统中,温度检测多选用牢靠的铠装热电阻,掩护套管材质凭据介质差别进行选择,采用法兰或螺纹方式连接。
2.2 压力类仪表
在循环水系统中,压力表设于循环给水、回水总管、水泵出水管以及过滤器、换热器等设备的进出水管上。压力表重要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。它能将吸取的液体等压力信号转酿成标准的电流电压信号,以供给指示报警仪、记载仪、调治器等二次仪表进行丈量、指示和过程调治。在一样平常环境下,选用智能压力变送器,采用直接安置方式。
2.3 流量类仪表
流量检测到场构成控制,以抵达提高消费自动化程度、改进消费工艺条件、提高产品格量和产量的目标。流量分为瞬时流量和累积流量两种,在水循环系统中,常需要检测在肯定工夫内流过管道某一界面的水的总量,因而在选型时常选用带累计(积算)功效的流量计,使用比力多的有供暖流量计和超声波流量计。
2. 3. 1 供暖流量计
供暖流量计的事情原理是应用法拉第电磁感应定律,由传感器和转换器组成。在丈量中,液体自己为导体,磁场通过安置在管路中的两个线圈产生。线圈由交流或直流电源励磁,磁场作用于管道内流动的液体,在管道中产生一个与被测流体平均流速v 相对应的电压,且该电压与流体的流速漫衍有关。与管道绝缘的两个电极监测液体的感应电压。磁场方向、流体流向及两个检测电极的相对位置三者互相垂直。
供暖流量计的好处有:(1)丈量不受被测液体的温度、压力或粘度的影响。(2)能一连丈量,丈量正确度高。(3)口径范围和丈量范围大,丈量范围一连可调。(4)稳定性好,输入为标准化信号,可方便地进入自控系统。(5)变送器导管内壁有衬里质料,具备精良的耐腐、耐磨性。(6)转换器体积小,斲丧功率小,抗滋扰性能强,便于现场观察。安置供暖流量计时应注意远离外界的电磁场源,以免影响传感器的事情磁场及流量信号。变送器应安置在符合其防护等级要求的场所,在餍足安置环境、使用要求的条件下,变送器与传感器之间的间隔和连接电缆越短越好,以节约投资,淘汰可能产生的强电信号的滋扰。
2. 3. 2 超声波流量计
超声波流量计的事情原理是在丈量管道上安置两个换能器,因顺流与逆流流速差另外影响,丈量从发射到吸取而产生的工夫差,据此测出流速。
超声波流量计的重要好处:(1)安置维护方便。随着夹装式传感器的遍及使用,在安置和维护超声波流量计时不需在管道上打孔或堵截流量,就可在已存在的应用场所很方便地进行安置,尤其适用于大口径管道检测系统。(2)口径范围大,且代价不受管径影响。(3)丈量牢靠性高。(5)不受流体参数影响。(6)输入标准化直流信号,可方便地进入自控系统。
选用超声波流量计要分外注意传感器的安置误差、管道内壁结垢、防腐层匀称与否,这些因素对丈量结果影响很大。另据超声波流量计的丈量原理,只有流速漫衍匀称时才能保证丈量的正确度,以是在流量计的上卑鄙要有足够的直管段,参考种种资料及流量计的使用手册,要求下游最少不小于 10d,卑鄙大于 5 d。
循环水系统在流量计选型时需要综合水质、管径、仪表安置环境、代价等因素思量。如软化水循环水的电导率极低,应采用超声波流量计。当管径较小时,超声波流量计的代价比供暖流量计高,安置的直管段比供暖流量计长,因而常选用供暖流量计。而大口径管道上因流量计拆装比力困难,且供暖流量计的前后须安置查验堵截阀门,大口径管道通常为循环供水的总干管,因此大口径管道上可选用超声波流量计。
2.4 液位类仪表
循环水系统的运行过程中,需要一连正确对液位上、下限进行报警或连锁。水循环系统中常采用的有浮球液位计、超声波液位计和静压式液位计。
2. 4. 1 浮球液位计
浮球液位计可用机械或电的方法来测得浮球的位移,在系统中重要用于与潜水泵相联锁,控制集水坑中潜水泵的运行与停止。它结构简单,代价较低,但不适用于高粘度的液体。
2. 4. 2 超声波液位计
超声波液位计的传感器由一对发射、吸取换能器组成。此类仪表精度高、反响快,无机械可动部分,属于非接触丈量,且不受液体的黏度、密度等影响,但本钱高、维护维修困难。超声波液位计应安置在水面以上,在肯定范围内向下至水面不得有任何停滞物(包罗池壁),防止停滞物反射声波滋扰丈量数值。因此一样平常安置在冷热池塘、污泥槽或污泥浓缩池等构筑物上方,安置时应思量便于查验,必要时应设置查验平台。超声波液位计适用于各循环水构筑物,如冷池塘、热池塘、纯水或软化水补池塘等。
2. 4. 3 静压式液位计
静压式液位计将压力信号经过处理后,转换成与水位变革相对应的模拟量信号直流 4 ~20 ma 输入,传送给数字显示仪表显示出相对应的水位。此类仪表安置简单,事情牢靠,维护量小,不受介质气泡、堆积物的影响,尤其适用于远传信号和监控。但有微风惹起的气压变革将影响丈量精度,不克不及用于丈量介质分层储罐。静压式液位计本钱低,使用方便,结果好,易维护,分外适用于波动不是分外大的液位检测。采用静压式液位计能餍足循环水消费工艺的要求。
3 竣事语
要完成循环水系统的当代化消费,必需使用自动化仪表。作为计划职员应站在用户的角度上,为用户着想,在计划和仪表选型时尽量做到稳定牢靠,操纵简单,安置方便,物美价廉,一连丈量,反响灵敏,互换性强,便于维护相联合。这就要求计划职员在平常应注意技术资料的网络、整理,以便于消化吸取。在正式投产、仪表正常使用后,也应多下现场,对仪表的使用环境做跟踪观察,相识仪表的事情环境,及时总结经验,以利于今后的计划事情日趋美满。
择要:阐发供暖流量计的丈量原理,探究其出现误差的重要缘故原由,并针对性地提出解决对策。
供暖流量计在以后工业范畴应用较为遍及,重要用于丈量体积流量,完成对种种导电液体流量的实际丈量和掌握,其事情基于法拉第电磁感应定律。供暖流量计在耐腐蚀、无磨损方面较为突出,能有序避免附加压降的产生,但是其使用过程要求十分严谨,一旦出现操纵不当、设备选择道、安置不迷信的环境,丈量误差就很难避免,给使用者形成麻烦。为此,要器重供暖流量计丈量误差题目的研讨,正确掌握其缘故原由,形成有针对性的对策。
1 供暖流量计丈量误差产生缘故原由及应对计谋
凭据供暖流量计的事情原理可知,其丈量误差重要源于磁场方向、流体流向及电极连线。在实际的丈量中,要存眷仪表的公道使用、相关设备的安置和维护、对安置环境的存眷以及仪表设备的类型等,从而从根本上为丈量数据的精准性发明条件。
1.1 待测液体电导率剧烈变革
待测液体电导率较大时,会引发显示数值的较大波动,若题目十分紧张,则控制系统很难完成正常的运作;而待测液体电导率过低时,电极很难完成正常输入,要是操纵中待测液体电导率处于下限值以下范围,那么供暖流量计就很难正常发扬作用。针对这些环境,起首,要立足实际需求,联合相关标准和要求,进行供暖流量计类型的选择;其次,安置反响器或直管段,以保证物料的充分混淆,推动化学反响的顺利完成;再次,重新进行流量计类型的甄选。
1.2 待测液体存在气泡现象或黑白满管形状
对于气泡,重要来源于液体中溶解的气体生长为游离形状的气泡和外界吸入的气泡。包含大量气泡体积的流量,会影响丈量的正确性。若气泡直径过大,甚至电极直径的数值,则丈量显示过程中会出现不稳定形状,波动无法避免。针对这种环境,起首,可将集气器安置在供暖流量计上,同时凭据周期进行排气操纵;其次,公道调换安置位置;再次,将垂直管道安置在供暖流量计上,保证自下而上的方向;第四,安置传感器时,避免与排放口间隔过近;第五,将传感器安置在控制阀位置,处于其上
游位置,或泵的卑鄙。
1.3 在丈量管内存在着层
供暖流量计常用于丈量非干净流体。非干净流体外部含有一些沉淀物等物质,使得供暖流量计电极外貌或管道内遭到净化,形成丈量结果误差现象。针对这种环境,起首,活期清洗供暖流量计;其次,公道提升流速,将其控制在4m /s形状;再次,应用聚四氯乙烯等质料的衬里。
1.4 空间电磁波滋扰
转换器与传感器间的电缆线较长,在较强电磁环境下,很易遭到滋扰,从而引发仪器丈量值出现非线性环境,很难正常显示。针对这种环境,起首,引入屏蔽步伐,可在接地钢管内进行电缆的单独引入,并使用达标的屏蔽电缆;其次,公道收缩电缆长度;再次,与强磁场连结较远间隔。
1.5 丈量液体呈现不对称形状
丈量中,待测液体存在非对称环境,重要存在两种流动组合:一种为单一的漩涡流;另一种是沿管线轴线的直线流,液体的体积流量为管道截面的积分。针对下游直管段不敷的环境,可采用流量调治器进行调解;其次,保证上卑鄙公道范围内管道内径与流量计内径具有相同的数值;再次,为下游留够充足的直管段。
1.6 电极和励磁线圈的对称点和安置点振动
供暖流量计的励磁线圈和电极需保证对称,一旦不对称,消费过程中毛病就会引发,丈量结果很难保证正确。另外,安置地点需抵达较高的防振动标准,不然无法保证丈量数值的精准性,甚至诱发仪表的不正常事情。
20170912104247.jpg
待测液体与衬里质料和电极直接接触,因此要器重温度控制,维护液体特性,一旦选择不当,衬里就很易变形,磨损不行避免,附着速度加速,丈量误差出现。为此,要严格选择衬里和电极质料时;另外,需维持液体流速在供暖流量计可测范围内。
1.8 连接电缆题目
电磁流量应用的实质是借助特定的电缆,完成转换器与传感器的连接,形成完整的系统,因此导体的横截面积、电容、电缆园地等都市产生不良影响。针对该环境,起首,要保证电缆型号餍足要求,完成末了的有效连接,防止出现中心接头现象;其次,控制长度范围,通常越短越好。
2 竣事语
导致供暖流量计出现误差的影响因素较多,因此要器重对供暖流量计事情原理的阐发,全面进行丈量环节的探究,找出误差出现的缘故原由,形成有针对性的计谋,以低落误差产生的几率,从根本上保证供暖流量计稳定运行。
摘 要:本文详细介绍了供暖流量计的事情原理、特点以及应用的范围性,同时也介绍了供暖流量计在化工消费当中的应用以及经常遇到的故障和阐发处理。
1 弁言
化工消费中流量的丈量是一项重要的参数,因此只有流量丈量灵敏牢靠,才能保证消费的正常稳定运行。供暖流量计便是在化工消费中流量丈量过程中经常使用的重要仪表,供暖流量计虽具有着结构简单、量程范围极宽、无机械惯性和反响灵敏等优良特性,但是现在它另有一些不敷之处,以致在使用上遭到肯定限制。
2 事情原理
供暖流量计丈量原理是基于法拉第电磁感应定律。即当导电液体流过供暖流量计时,导体液体中会产生与平均流速v(体积流量)成正比的电压,其感应电压信号通过两个与液体接触的电极检测,通过电缆传至缩小器,然后转换成统一的输入信号。基于供暖流量计的丈量原理,要求流动的液体具有限度的电导率。
供暖流量计包罗变送器和转换器两个部分,两者之间使用连接线相互连接。变送器是基于电磁感应定律事情的,如图1所示,被测介质垂直于磁感线方向流动,做切割磁感线运动从而产生感应电动势e。
供暖流量计结构原理.jpg
20170915094820.jpg
式中,b—电磁感应强度,t;
d—两电极间间隔,cm;
v—被测介质平均流速,m/s;
转换器是一个高输入阻抗,且能克制种种滋扰成分的交流毫伏转换器。
3 供暖流量计的重要特点以及使用的范围性
3.1 重要特点
(1)供暖流量计的变送器结构简单,没有可动部件,也没有任何拦阻流体流动的节流部件,以是当流体通过时不会惹起任何附加的压力丧失,同时它不会惹起诸如磨损,堵塞等题目,分外适用于丈量带有固体颗粒的矿浆,污水等液固两相流体,以及种种粘性较大的浆液等。异样,由于它结构上无运动部件,故可通过附上耐腐蚀绝缘衬里和选择耐腐质料制成电极,起到很好的耐腐蚀性能,使之可用于种种腐蚀性介质的丈量。
(2)供暖流量计是—种体积流量丈量仪表,在丈量过程中,它不受被测介质的温度、粘度、密度以及电导率(在肯定范围内)的影响。因此,供暖流量计只需经水标定以后,就可以用来丈量别的导电性液体的流量,而不需要附加别的修正。
(3)供暖流量计的量程范围极宽,同一台供暖流量计的量程比可达1:100。别的,供暖流量计只与被测介质的平均流速成正比,而与轴对称漫衍下的流动形状(层流或紊流)有关。
(4)供暖流量计无机械惯性,反响灵敏,可以丈量瞬时脉动流量,并且线性好。因此,可将测置信号直接用转换器线性地转换成标准信号输入,可当场指示,也可远间隔传送。
3.2 使用范围性
(1)供暖流量计不克不及用于丈量气体、蒸气以及含有大量气体的液体。
(2)供暖流量计现在还不克不及用来丈量电导率很低的液体介质,被测液体介质的电导率不克不及低于10-5(s/cm),相当于蒸馏水的电导率.对煤油制品大概有机溶剂等还能干为力。
(3)由于丈量管绝缘衬里质料受温度的限制,现在工业供暖流量计还不克不及丈量高温高压流体。
(4)供暖流量计受流速漫衍影响,在轴对称漫衍的条件下,流量信号与平均流速成正比。以是,供暖流量计前后也必需有肯定长度的前后直管段。
(5)供暖流量计易受外界电磁滋扰的影响。
4 供暖流量计运行办理
4.1 安置工程要点
供暖流量计在运行中产生的故障一样平常分两类。一类为仪表自己故障,即仪表结构件或元器件损坏引得故障;另一类为外界缘故原由惹起的故障,如供暖流量计安置不妥形成流动畸变,堆积和结垢或环境条件变革出现新滋扰源等。上面就几种常见故障进行阐发。
(1)管道系统和安置:通常是电磁流量传感器安置位置不正确惹起的故障,常见的有传感器前直管段不符合要求,当下游侧泵或阀的事情形状产生变革时,流体产生扰动,影响到传感器的丈量形状;将流量传感器安置在易积聚潴留气体的管网高点;流量传感器后无背压,液体径直排入大气。形成其丈量管内非满管;装在自上向下流的垂直管道上,可能出现排空等缘故原由。
(2)四周环境:重要是管道杂散电流滋扰,空间电磁波滋扰,大电机磁场滋扰等。对管道杂散电流滋扰通常接纳精良的单独接地掩护。如管道有强杂散电流,须接纳流量传感器与管道绝缘的步伐。空间电磁波滋扰一样平常经信号电缆引入,通常采用单层或多层屏蔽予以掩护。
(3)流体方面:要是流体内含有大量气泡,会使信号输入波动。若气泡大到流过电极遮盖整个电极外貌,使电极信号回路瞬时断开,人输入信号将产生更大的波动;要是两种电导率差别的混淆液体在未匀称混淆前即进入流量传感器进行流量丈量,输入信号亦会产生波动。
(4)管道内壁附着层:当供暖流量计丈量含悬浮物较高或较脏的流体流量时,污物容易附着在管道内壁,使电极被笼罩。若附着层电导率与液体电导率相近,仪表还能正常输入信号,只是改变流畅面积形成丈量误差;如果高电导率附着层,电极间电动势将被短路;如果绝缘性附着层,电极外貌被绝缘而断开丈量电路。后两种现象均会使仪表无法事情。
(5)雷电击:雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流。进入仪表就会损坏仪表。雷电击损坏仪表有三条引入途径:电源线、传感器与转换器之间的流量信号线和励磁线。不过惹起故障的感应瞬时高电压和浪涌电流大部分是从控制室电源线路引入的(控制室其他仪表也常常同时出现雷击事故),因此,设置控制室仪表电源线防雷办法黑白常重要的。
(6)仪表井进水:仪表井进水,使接线盒长期授水。形成输入端子短路,使输入为零。此时如能及时将水排失,晾干接线端子。去失锈迹,然后接好端子线。仪表还可规复运行。要是经过紧张的长期浸泡,传感器的励磁线圈将有可能被烧坏,仪表就不克不及修复。
(7)电气接线:接线端子松动,电缆屏蔽欠好,屏蔽线接地,形成仪表显示不准。
4.2 常见故障剖析
供暖流量计常见故障现象有:无流量信号;输入晃动;零点不稳;流量丈量值与应用参比值不符;输入信号超满度值等。上面我们就这些常见的故障现象做出相应的处理方法和检查流程,详细如下所示:
(1)无流量信号输入:a.查电源及连接电缆系统完好性。检查转换器电源、励磁电流熔丝,或置换整个电源线路板。查连接励磁系统和信号系统的电缆是否完好,接点是否正确。b.查液体流动方向和管内流体充满性。液体流动方向必需与传感器壳体上箭头方向同等,要是管道内流体不满管,应在流量计卑鄙侧加装u形弯。c.查传感器完好性和丈量管内壁状况。先检查各接线端子和励磁线圈的完好性。用万用表测线圈电阻及线圈对地电阻,查线圈是否断开或匝闻短路,线圈及其端子绝缘是否降落。此类故障通常是由于仪表井进水,使电气接线盒浸水形成的。再查丈量电极接触电阻,以果断电极状况。d.查转换器故障。一样平常采用调换线路板来扫除故障。
(2)输入晃动:a.被测流体自己是波动或脉动的,非流量计本身的故障。是流量计下游动力源(如水泵)或卑鄙阀门开度改变惹起的波动。待工艺过程平稳后输入会稳定上去。b.管道未充满液体或液体中含有气泡,缘故原由是传感器卑鄙无背压或背压不敷。也可能是下游水泵吸人空气,可在流量计卑鄙侧加装u形弯并装排气阀。c.外界电磁滋扰,滋扰源重要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场。检查传感器是否精良的接地,通常接地电阻要小于l0ω (或100ω);将电磁流量传感器与其管道之间作电断气缘断绝;检查传感器与转换器之间的信号线是否精良屏蔽,电缆是否置于掩护钢管内,移近转换器与传感器之间的间隔,收缩连接电缆长度;扫除强滋扰源。
(3)零点不稳定:a.管道未充满液体或液体中含有气泡。b.主观上以为管系液体无流动而实际上存在微小流动;其实不是供暖流量计故障,而是照实反应流动状况的曲解。c.受杂散电流等外界滋扰传感器接地不美满。d.液体电导率变革或不匀称,在静止时会使零点变更。因此,流量计位置应远离注入药液点或管道化学反响段卑鄙;若液体内杂质堆积丈量管内壁,丈量电极被笼罩,也可能形成零点变更。e.检查信号线绝缘环境。先检查信号电缆,再检查接线端子,然后再检查电极的绝缘电阻。当管内充满液体时,用万用表辨别丈量每一电极与接地点之间的电阻。两电极对地电阻之差应在10%~20%之间。放空丈量管,电极与地同的阻值必需在100mω以上。
(4)流量丈量值与应用参比值不符:a.转换器设定值不正确。调出仪表菜单,检查仪表常数、管道口径和计量单位等设定值,调解转换器零点和量程。b.查管道充液状况和是否含有气泡。c.未处理好信号电缆或使用过程中电缆绝缘降落。d.传感器下游流动状况不符合要求,直管段长度不够。e.传感器极问电阻变革或电极绝缘降落。f.所丈量管系存在未纳入考核的流入/流出值。
(5)输入信号超满刻度值:a.确认故障位置。将转换器两信号输入端子和功效地端子短路。观察转换器输入信号是否到零。若能到零,则故障不在转换器;若不克不及到零,则转换器错误。b.传感器或连接电缆故障。电极间无液体连通,电缆断开或接线错误都市形成信号回路断开,使输入超满度。c.转换器方面。检查转换器仪表常数和各参数是否符合,查对与传感器是否配套,试换备用线路板检查各单位线路故障。
5 竣事语
供暖流量计在化工消费使用的过程当中,会随机出现种种故障现象,但只要我们相识该仪表的事情原理,并可以或许深化学习和高兴阐发,就肯定可以或许很好地加以扫除解决,保证仪表的指示正确而灵敏,从而为消费长周期打下底子。
择要:随着油田开辟的不断深化,二三类油层开辟开端成为油田增产的重点,由于二三类油层具有注入量低,小层注入量不稳定的特点,需要高精度,高分辨率的仪器来完成,二三类油层的注入剖面的正确丈量。智能供暖流量计由于丈量精度高线性度好,推广两年以来在笼统井注入剖面测井上取得了很好的测井结果,有效解决了二、三类油层注入剖面丈量的题目。现在智能供暖流量计的日常校准是在清水介质中完成的,而智能供暖流量计用于了注水,注聚,注三元笼统井的注入剖面测井事情,三种介质流动特性各不相同,因此需要研讨其在聚合物等介质中的响应规律,引导消费应用。同时由于智能供暖流量计大量应用于低注入量井,集流压差是否会对各吸水层的吸水条件形成影响也是需要相识的题目。本文运用 z 值法对聚合物在智能供暖流量计内流道中的流型过渡边界进行了计算。通过标定实行,验证了实际计算结果,观察了仪器在差别介质中频响特性。在此底子上提出了注聚合物井测井施工中智能供暖流量计 k 值的校正方法,提高了测井的正确性。
1 引 言
在油田开辟中,注入剖面测井是一项十分重要的事情。在注入井监测上重要有电磁流量测井、注入剖面五参数测井、氧活化测井、一连相关测井等本领,差别测井项目具有差别的适应性 。现在,笼统井注入剖面测井重要使用外流式供暖流量计进行测井,外流式供暖流量计在注入量高,井况好的注入井中具有较好的丈量结果,由于仪器分辨率低,在注入量低的井中无法有效分辨各层的吸水环境。在井内粘污紧张,尤其是注聚井内有粘污导致套管缩径的环境下,还会使外流式供暖流量计的丈量结果出现较大的误差 [6] 。受限于外流供暖流量计的结构,对仪器进行改进所取得的结果十分有限 [7] 。在电磁流量测井过程中进行井径校正 [8] ,需要加挂仪器同时十分规的井径丈量步伐现在尚不行熟。因此,需要一种新型的仪器以餍足低注入量笼统井注入剖面尤其是注聚剖面的精细丈量事情。博信智能供暖流量计由于丈量精度高线性度好,在笼统井注入剖面测井上取得了很好的测井结果。有效解决了
二、三类油层注入剖面丈量的题目。现在智能供暖流量计的日常校准是在清水介质中完成的,而博信智能供暖流量计用于了注水,注聚,注三元笼统井的注入剖面测井事情,三种介质流动特性各不相同,因此需要研讨其在聚合物等介质中的响应规律,引导消费应用。同时由于博信智能供暖流量计大量应用于低注入量井,集流压差是否会对各吸水层的吸水条件形成影响也是需要相识的题目。
2 聚合物在仪器丈量通道中流型的果断
对于被丈量流体的差别流型,其流动规律差别很大,对仪器的输入也有较大影响,因此,必需起首果断出流型,才能对仪器进行正确刻度,保证其丈量的精度。仪器丈量通道为圆管,凭据非牛顿流膂力学实际 [9] ,聚合物的流动特性符合幂律流体的特性。以幂律流体在圆管中的流动特性为底子,可以运用 z 值法来果断聚合物在圆管中的流态。果断幂律流体在圆管中流型的计算公式如下所示。
20170915103709.jpg
此中 z 为果断流体流态的准数,d 为圆管直径,ρ 为流体密度,k 为流体的稠度系数,n 为流体的流性指数,μ av 为平均流速。
对于聚合物等非牛顿流体在z<808时流态为层流,在 z>808 时流态为紊流。本次实行中聚合物浓度为 1000ppm,
密度 ρ=1000kg/m 3 ,稠度系数 k=0.094,流性指数 n=0.56 [10] ,仪器内流道直径 d=20×10 -3 m。由此可以计算出聚合物从层流变革为紊流的流量边界为 26.75m 3 /d,在两种流态下仪用具有差别的仪器常数。随着聚合物溶液浓度升高,层流与紊流过渡的临界流量低落。
3 智能供暖流量计在聚合物中的响应特性
为确定博信智能供暖流量计在聚合物中的响应特性和集流器的集流压差在模拟井系统上计划了流量标定实行。在模拟井中辨别在清水和三种差别浓度的聚合物介质中对智能供暖流量计进行标定并丈量了集流压差。
3.1 仪器在清水介质中的响应特性
在清水中博信智能供暖流量计在全量程内具有很好的线性,线性度抵达 0.9998 (如图 1 所示),仪器全量程丈量精度抵达0.8%。在低流量段(10 m3/d 以下)也具有的精度(如图 2 所示)。
在清水中集流式供暖流量计在全量程 内具有很好的线性
图 1 集流式供暖流量计校准曲线(清水)
fig. 1 calibration curve of flow-concentrating
electromagnetic flow meter (water)
集流式供暖流量计校准曲线(清水、低流量)
3.2 仪器在聚合物介质中的响应特性
仪 器 在 注 聚 合 物 介 质 ( 浓 度 为1000ppm)中的实际响应见图 3,在 26m 3 /d 丈量点左右的曲线斜率产生变革,与实际计算流型产生变革的流量同等,流型从层流太过到紊流,给仪器的频率响应特性形成影响,故仪器频率响应特性出现了斜率变革。
对标定数据进行分段线性回归,行将0 m 3 /d~26 m 3 /d 的丈量点的数据作为一组进行线性回归,其余的丈量点的数据作为另一组进行线性回归,处理后得到两个线性方程,结果如图 4 所示。采用分段线性回归后,两段响应曲线的线性度均抵达0.999 以上,仪器精度抵达 1.09% f.s.。
集流电磁流量校准曲线(聚合物,分段回归)
3.3 仪器在差别浓度聚合物介质中的响应差别
在聚合物溶液中仪器在 0 m 3 /d ~70m 3 /d 范围内具有较好的线性度和较高的精度。(如图 5 所示)。仪器在差别浓度的聚合物中的频率响应特性也趋于同等。仪器在聚合物介质中的零流量输入频率与清水中的零流量输入频率同等误差在±1hz。
集流式供暖流量计在差别浓度聚合物中的响应特
3.4 清水标定丈量结果的校正
现在在用的仪器全部在清水介质中进行标定,必需进行仪器常数的校正。凭据标定结果和实际计算得出:当聚合物流量低于 26.75m 3 /d 时,仪器的 k 值与清水中的 k 值相近,可直接用清水刻度数据进行计算;当聚合物流量高于 26.75m 3 /d 时,仪器的 k 值低于清水中的 k 值,k 聚 /k 水=k。将仪器在清水中标定所得的刻度系数k 值乘以一固定系数即得到仪器在聚合物中的 k 值即 k 聚=k×k 水 ,由此可以得到流量校正公式:q 聚=(f 聚 -b 聚 )/(k 水 ×k)。运用此公式处理流量为 26.75m 3 /d 以上的仪器输入频率可得到更为正确的结果。
3.5 集流压差影响阐发
通过在仪器集流器上下加挂两只堵塞式压力计,记载了仪器标定过程中集流前后压力的变革,见图 6,集流伞在测井过程中形成的集流器前后压差随着流量的增长而增长,但都很小。对应 0~130m 3 /d 的流量变革,在清水介质中压差变革为0mpa~0.02mpa,在注聚合物介质中集流压差变革为 0mpa~0.035mpa。由此可以确定,在测井过程中由于集流伞伸开所带来的压力影响极小,不会对井内各层的吸水环境形成影响。
4 结 论
1、智能供暖流量计在清水中具有很高的精度和线性度。
2、智能供暖流量计在聚合物介质中在 0 m 3 /d ~70 m 3 /d 范围内具有较高的精度和线性度。仪器在差别浓度的聚合物溶液中的频率响应趋于同等,同量点仪器在聚合物中的输入频率要高于在清水中的输入频率。
3、仪器丈量聚合物时,在量程范围内流型产生了变革,仪器响应特性产生变革。
4、用清水标定仪器,丈量聚合物流量时,应对 k 值进行校正。
5、仪器在测井过程中集流压差较低仅为 0.02mpa~0.035mpa,在开伞测井的过程中对井中注入压力影响十分微小。
择要:传统供暖流量计大多采用交流220v或直流24v供电,励磁电流高达250ma左右,耗能高,本钱高。文中计划了一种基于msp430f4794单片机的低功耗供暖流量计,采用3.6v锂电池供电,励磁方式采用三值梯形波励磁,励磁电流仅为30ma。围绕低功耗详细叙述了dc-dc升降压电路、三值梯形波励磁电路、信号处理电路、msp430f4794单片机控制及核心电路。经实行测试,该供暖流量计可以或许餍足用户需求。
弁言
供暖流量计是一种基于法拉第电磁感应定律丈量导电液体体积流量的仪表。由于其丈量不受介质性能的影响、无压力丧失和抗腐蚀性等特点,得到了越来越遍及的应用[1]。传统供暖流量计功率大、耗能高,无法餍足低功耗的要求,且大多采用低频两值矩形波励磁,由于矩形波存在电平渐变,磁场变革率db/dt过高,引入微分滋扰和同相滋扰,同时两值励磁容易惹起零点不稳导致供暖流量计无法丈量小流量导电液体,丈量范围遭到限制。
本文在对传统供暖流量计大量研讨的底子上,计划了一种锂电池供电的低功耗供暖流量计,供电电压为3.6v,励磁电流仅有30ma,功耗大大低落,相对于传统励磁方式,采用三值梯形波励磁,减小了微分滋扰和同相滋扰,同时提高了零点稳定性和丈量精度。
1原理
供暖流量计的传感器电极两头输入信号由式(1)表现
20170916092854.jpg
式中:bvd为流量信号;20170916092914.jpg为微分滋扰信号;20170916093034.jpg为同相滋扰信号;ec为共模滋扰信号;ed为串模滋扰信号;es为直流滋扰信号。
由式(1)可知传感器的输入信号除了感生出的有效信号bvd外,还包含了微分滋扰、同相滋扰等种种滋扰信号,凭据以往的资料和经验,共模滋扰ec、串模滋扰ed和直流滋扰es可以通过电路静电屏蔽、精良接地等方法得到很好的克制和低落。传统低频矩形波励磁时,电平跃变,磁感应强度b跃变,磁感应强度的微分和二次微分趋势于无穷大,即微分滋扰和同相滋扰趋势于无穷大,丈量导电液体时会笼罩有效信号,影响丈量精度。为了淘汰跃变惹起的滋扰,采用新型的低频三值梯形波励磁,励磁频率设定为6.25hz,为工频的1/8,可对工频滋扰起到正负抵消的作用。如图1所示,电流不是陡升或陡降,而是有肯定的斜度,减小了因电平渐变引入的滋扰。每隔10s丈量一次信号,淘汰功耗,延长电池的使用寿命。
三值梯形波励磁
逻辑曲线
整个系统框图如图2所示,重要由dc-dc升降压电路、励磁电路、流量信号调理电路以及msp430f4794单片机等部分构成。锂电池为整个电路提供电源,选用两节一次性锂电池并联使用,型号er34615h,标称电压3.6v,标称容量为19ah,贮存寿命10年;锂电池输入电压经dc-dc升降压电路转换成3.3v和±5v供励磁电路、信号处理电路、单片机、液晶等使用;励磁电路输入恒定电流给电磁流量传感器的励磁线圈,线圈感生出恒定磁场,流体流过丈量管道切割磁力线,传感器的一对电极感生出电压;电压信号经信号调理电路滤波缩小后,由单片机a/d采集;超低功耗的msp430f4794单片机为系统电路的控制核心,控制励磁电路输入三值梯形波,完成流量信号的运算以及液晶的显示和按键输入的反应等。
系统框图
2.1dc-dc升降压电路
dc-dc升降压电路分为两种dc-dc电路,辨别产生3.3v和±5v,如图3所示。tps65130芯片产生5v,该芯片在低负载时有power-savemode,由于±5v重要使用在缩小器上,以是电路中使能此种形式,转换服从达90%以上,同时该芯片可通过单片机的p1.0和p1.1来使能转换电路,当封闭转换电路时,该芯片会与负载断开,进一步淘汰功耗。tps62736芯片产生3.3v,该芯片是超低功耗的降压转换器,针对50ma的输入电流进行了优化,静态电流只有380na,转换服从在90%以上,与tps65130一样可以通过单片机的p1.3来切换芯片的两种形状buckmode和standbymode,buckmode为正常转换形状,standbymode则封闭转换器以淘汰功耗,同时该芯片可以检测输入电压的高低,当低于设定值时,可以通过p1.2向单片机发送信号,从而当电池没有电的时候提醒用户调换。
dc-dc 升降压电路
2.2梯形波励磁电路
梯形波励磁电路如图4所示。电压3.3v为dc-dc芯片降压后得到,传统供暖流量计大多采用24v励磁,此电路只需要3.3v是由于采用了dmc2004芯片,该芯片外部含有1个nmos管和1个pmos管,开启电压小于1v,当vgs大于1.2v时,nmos导通电阻小于0.035ω,pmos的导通电阻小于0.065ω,耗能少,符合低功耗的要求。
梯形波励磁电路
恒流源电路采用低功耗缩小器tlc2252,电流大小为uz/r3,该电路取r3=39ω,恒流源约为30ma.lm385、r1和c1是梯形波形成的要害,lm385为低功耗的参考电压芯片,c1充电到参考电压1.235v,形成梯形的一边,放电时形成另一边。p2.0、p2.1、p2.2的逻辑曲线如图5所示。
2系统硬件计划
t1时段,p2.1高电平,p2.2低电平,t2、t3导通,t1、t4截止,励磁线圈l1上的电流由b到a(假设从b到a为正),t2、t3导通的同时,p2.0由低电平变为高电平,电容c1开端充电,uz由0近似线性增长,上升速率由r1,c1参数决定,当电压增长到1.235v时,lm385开端导通,稳定在1.235v,这个过程励磁线圈电流也由0上升到30ma,并稳定在30ma;t2时段,p2.1、p2.2电平维持不变,p2.0由高电平酿成低电平,c1放电,uz线性低落,电流也从30ma降到0;t3时段,p2.1、p2.2都为高电平,t1、t2都截止,励磁线圈l1上的电流为0;t4时段,p2.1低电平、p2.2高电平,t1、t4导通,t2、t3截止,励磁线圈l1上的电流由a到b,t1、t4导通的同时,p2.0由低电平变为高电平,电容c1充电,电流从0降落到-30ma,并稳定在-30ma;t5时段,p2.1、p2.2电平维持不变,p2.0由高电平酿成低电平,c1放电,uz线性低落,电流也从-30ma上升到0;t6时段,p2.1、p2.2都变为高电平,t1、t2截止,励磁线圈l1上的电流又变为0。经过t1到t6一个周期,形成了1—0—-1—0的三值梯形波。
2.3流量信号调理电路
电磁流量传感器电极两头输入的感应电压信号相当薄弱,属于微伏级信号,丈量难度大,且感应信号中包含了种种各样的滋扰成分,如式(1)中的共模滋扰、串模滋扰等。本文计划了图6所示的流量信号调理电路,把流量信号从滋扰中检测出来,电路包罗仪用缩小电路、低通滤波电路、二次缩小电路以及电位提升电路等。
信号调理电路
好处:精度较高、耐高温、适用于环境条件较差的场所、便于观察数据。
2. 4 单片机及核心电路
单片机采用超低功耗的 msp430f4794,该单片机有一种运动形式和五种低功耗形式,在运动形式电流仅有 560 μa,在低功耗形式最小电流可达 0. 1 μa. 在励磁时,每隔 10 s 单片机进入运动形式,且只持续 160 ms,别的工夫则进入低功耗形式。芯片外部自带 16 位的 a/d,丈量精度高。外部配备了可驱动 160 个段的 lcd 驱动模块,与低功耗的段式液晶相连,完成流量的显示。电路中设置了 4 个按键,可以在流量和累计流量之间切换,可以完成参数的设置等。
3 软件计划
在软件计划上,采用模块化计划头脑,重要包罗主步伐、初始化子步伐、中断子步伐、按键子步伐、液晶显示子步伐等。围绕低功耗,步伐流程图如图 7 所示。步伐中每隔 10 s 进行一次励磁,单片机 a/d 采样,计算显示后单片机休眠,进入低功耗形式。由于传感器是理性线圈,即使采用三值梯形波励磁,在励磁电流变革时仍旧会产生波动,图 5 中的电压曲线即为此在步伐中 a/d 采样时忽略这部分波动,只采样中心的部分,屡次采样取平均值同时采用动态零点赔偿的方法求得最终的励磁电压 u=(u 1 - u 2 ) - (u 12 - u 11 ),这种方法可以消弭动态的零点漂移,提高了丈量精度。
软件计划流程图
4 实行结果
实行中,使用的实行装置可以调治流速,一段工夫内流过的液体质量可以称重,通过计算来标定流速和累积流量,实行中丈量管的直径为 50 mm,得到以下几组数据,通过 matlab 软件生成曲线,如图 8 所示。从图中可以看出,在流量较大时丈量误差控制在 0. 5% 以内,在流量较小时误差也控制在 3% 以内,该方案在保证丈量精度的底子上完成了仪表的低功耗。
相对误差相对值曲线图
择要:水电站机组经常因主轴密封供水中断的假信号引发掩护误动而形成机组的非计划停运,从而影响机组的稳定运行以及电网对电站的考核。以越南某水电站机组主轴密封供水系统为例,对惹起主轴密封供水中断的重要因素睁开了阐发,同时,对两种差别类型流量计的现场实测结果进行了比拟。结果评释,供暖流量计误报是惹起水电站事故停机的直接缘故原由,而水电站内的电磁滋扰及震动等则是惹起供暖流量计误报的重要因素。由阐发及比拟结果可以看出,供暖流量计对使用环境的要求较高,因此,不保举将其用于环境较为恶劣,分外是主轴密封供水系统对牢靠性要求较高的水电站中。
1 概 述
水电站机组主轴密封分为查验密封和事情密封,通常所说的主轴密封是指事情密封。主轴密封是转动部件与固定部件之间的密封供水装置,当机组运行时,能有效地阻挡水流从主轴与顶盖之间的间隙外溢,防止水轮机导轴承及顶盖被淹,保证机组的正常稳定运行 。
作为水轮机的一道重要掩护装置,主轴密封一旦出现题目,就有水淹厂房的伤害。为保证水电站的宁静稳定运行,现在大部分水电站均采用主轴密封供水中断信号作为机组事故停机判据之一。但是,比年来,不少水电站在水轮发电机组正常运行时,掩护系统会因本身故障(主轴密封供水中断信号触发)而惹起行动,从而形成掩护误动导致机组事故停机,给水电站带来不用要的经济丧失。
越南某水电站 1 号和 2 号机组在 30 d 的试运行时期,屡次产生因主轴密封供水中断引发机组停机的事故。对此,本文使用便携式超声波流量计现场实测的主轴密封供水流量,通过与原主轴密封供水管路上安置的供暖流量计丈量数据进行比拟阐发,找出了主轴密封供水中断事故产生的缘故原由,并提出相识决步伐和优化发起。研讨成果对水电站机组主轴密封供水系统及机组事故停机逻辑计划具有引导意义。
2 主轴密封供水系统及停机环境介绍
2. 1 水电站重要参数
越南某水电站装机容量为 156 mw,水头变革范围为 95. 5 ~125. 0 m,额定水头为 106 m,共装设 2 台78 mw 的混流式水轮发电机组。水轮机额定出力为79. 92 mw,额定流量为 81. 07 m 3 /s,额定转速为 250r/min,转轮公称直径( d 1 )为 3. 15 m。该水电站机组主轴密封采用自调治恒压式端面密封,光滑水注入 2个密封件外貌之间的环形空腔内,并形成一个分离旋转滑环和密封环的水膜。密封环由弹簧紧压在滑环上,从而保证主轴密封具有较长的使用寿命,并制止河道水流进入。
2. 2 主轴密封供水系统简介
凭据合同要求,水电站的技术供水系统采用水泵供水方式,水源取自尾水且经水泵加压、全自动滤水器过滤以后供给机组技术供水用户。主轴密封设有 2 路供水。
(1) 主用水源取自机组技术供水总管,经水力旋流器过滤后供给;
(2) 备用水源取自下游调压井内减压后的消防水管,主轴密封供水竖直管路上(水流方向从下往上)安置有拔出式供暖流量计及流量开关。
(3) 水电站的主轴密封供水系统详见图 1。
主轴密封供水系统示意
2. 3 主轴密封供水中断停机条件
主机厂提供的主轴密封供水计划流量为 10. 2 m 3 /h,计划停机流量为 3. 6 m 3 /h。现场实测的主轴密封供水流量约为 15 m 3 /h,主机厂技术职员现场实际整定的停机流量为 6 m 3 /h,即当主轴密封供水管路的拔出式供暖流量计流量低于6 m 3 /h 的环境下,机组会延时15 s 后实施事故停机。
2. 4 机组试运行期的事故停机
1 号机组在 30 d 试运行时期共产生 4 次事故停机,此中第 3 次和第 4 次是由于主轴密封供水“中断”惹起的事故停机。
2 号机组在 30 d 试运行期的前 20 d 内,统共产生4 次事故停机,均为主轴密封供水“中断”而导致的机组事故停机。由于 2 号机组停机次数过多,经过研讨决定在试运行的后 10 d,将主轴密封供水由主用技术供水总管取水改为备用从消防供水管取水,这样在之后的试运行时期,机组就再也没有产生过事故停机。2 台机组在30 d 试运行时期因主轴密封惹起的事故停机记载环境详见表 1;2 号机组第 1 ~ 4 次停机时拔出式供暖流量计所测得的主轴密封供水流量曲线详见图 2 ~5。
2014 年 11 月 8 日 2 号机组第 1 次事故停机时主轴密封供水流量曲线
2014 年 11 月 8 日 2 号机组第 2 次事故停机时 主轴密封供水流量曲线
2014 年 11 月 9 日 2 号机组第 3 次事故停机时 主轴密封供水流量曲线
2014 年 11 月 9 日 2 号机组第 4 次事故停机时 主轴密封供水流量曲线
从图 2 ~5 可以看出,在机组停机前,主轴密封供水管路上供暖流量计的丈量曲线中,均有很明显的 u形或 v 形轨迹。凭据经验果断,要是是机械故障(如水泵坏失大概管路堵塞、滤水器堵塞等),不太可能屡次出现流量“突降突升”的现象,而电气信号故障则是有可能出现这种波形的。
3 主轴密封供水流量现场实测环境
针对 2 台机组在 30 d 试运行时期屡次出现主轴密封供水中断所惹起的事故跳机环境,建立了专门的项目组来展开试验阐发,以便尽快查找并确认机组事故停机的缘故原由。项目组的专业计划职员单独采购了一套便携外贴式超声波流量计,以对主轴密封供水流量进行现地实测,并将实测结果与拔出式供暖流量计的丈量结果进行比拟阐发。
试验所采用的设备为暂时安置的外贴式超声波流量计及无纸数据记载仪。超声波流量计型号为 jh 外贴式,测试管径为 10 ~6 000 mm。
(1) 起首对处于停机形状的 1 号机组进行试验,将超声波流量计探头安置到 1 号机组主轴密封供水供暖流量计相近。设备安置完毕后,只启动 1 号机组的技术供水系统(主轴密封供水也由水泵供水供给)。
在试验过程中,通过调解主轴密封进水阀门的开度,使其实际流量接近计划流量。待 2 套流量计的丈量结果稳定大约 2 h 以后,供暖流量计的显示窗口流量渐变为 0 m 3 /h,而超声波流量计的流量则不停维持在 9 m 3 /h,此时,用手去触摸主轴密封供水管管壁,能觉得到有明显的水流。30 s 之后,将供水阀门开度调解到了,超声波流量计测试的流量则立即上升至15 m 3 /h,而供暖流量计则仍然显示为 0 。
供暖流量计选型的正确与否是保证用好供暖流量计的条件条件。但供暖流量计的正确接线也是至关重要的。因为有的客户在安置好供暖流量计之后并没有正常事情,以为供暖流量计是坏的有质量题目,其实不然,有的时候就会因为接线错误这个简单的题目导致流量计不克不及正常事情。上面我们解说下供暖流量计接线方式图以及供暖流量计怎样接线
2014 年 11 月 25 日 2 号机组运行时期供暖流量计 记载的主轴密封流量曲线示意
2 号机组运行时期超声波流量计记载的 主轴密封流量曲线示意
通过对上述测试结果进行比拟阐发,可以做出开端果断:拔出式供暖流量计发出了主轴密封供水“中断”的假信号。
4 停机缘故原由阐发及处理步伐
4. 1 停机缘故原由阐发
对机组在 30 d 试运行时期的停机缘故原由睁开了阐发研讨。
(1) 通过检察计算机监控系统的记载,发明在 1号及 2 号机组的 6 次主轴密封供水中断事故停机的工夫点处,其他技术供水用户(如上导轴承、空气冷却器以及下导轴承等)的流量开关均处于正常形状,亦即在主轴密封流量“中断”的瞬间,其他支管上均是存在流量的。
(2) 从上述的现场试验结果来看,当供暖流量计的测试流量显示为 0 的时候,主轴密封供水管中实际上也是有水流存在的。因此,可以推测 1 号机组及 2号机组在贸易试运行时期出现的 6 次主轴密封供水“中断”停机,应该均是由供暖流量计误报所导致机组停机的。
(3) 海内也有不少水电站出现过因主轴密封流量计的误报而导致机组误跳的雷同案例。
4. 2 供暖流量计误报缘故原由开端阐发
供暖流量计是凭据法拉第电磁感应定律制造的,是用来丈量管内导电介质体积流量的感应式仪表,应用比力遍及,但若选型、安置和使用不当,将会导致误差增大、示值不稳定等题目。针对有可能惹起供暖流量计误报的缘故原由睁开了阐发。
(1) 流量计现场安置位置。供暖流量计安置时,为了改进涡流与流场畸变的影响,对流量计安置的前、后直管段长度有肯定的要求,不然就会影响到丈量的精度。固然该水电站现场主轴密封供暖流量计前后管路的间隔均较短,不克不及餍足相关的要求,但是这也只能会影响丈量的精度 ,而不会出现“水管外部有水流,但流量渐变为 0 的环境”。
(2) 气泡题目。该水电站主轴密封供水管为竖直安置方式,并且水流方向为自下而上,能保证管道介质满管,减小丈量误差,无气泡 。别的,主轴密封供排水管路位于 90. 50 m 高程,而技术供水的取水管及供水总管则位于 94. 50 m 高程,因此,即使水泵取水时从卑鄙吸入了空气,管内的气泡也应该聚集在管路的处,而不会大量进入位于底层的主轴密封的供水管路处。
(3) 探头被污物堵塞。该水电站技术供水系统的水源取自尾水天然河道,固然水源经过全自动滤水器和水力旋流器 2 级过滤,但水管路中仍旧可能存在微小的泥沙杂质,而这些杂质有可能会附着在拔出式供暖流量计的探头四周,从而形成探头堵塞。倘使探头被泥沙堵塞,则流量计的显示结果应该不停为 0,而不该该出现流量“突降突升”的现象。
(4) 电磁滋扰。供暖流量计的安置地点应远离统统磁源。然而,水电站内的水轮发电机、变压器等机电设备都具有强电磁辐射性,这些电磁辐射都有可能会对供暖流量计的丈量结果产生滋扰。
(5) 管路震动。安置供暖流量计的管道或空中不该有强烈的震动。然而,水电站一样平常均存在震动现象,这些震动也有可能对丈量结果产生滋扰。
(6) 其他缘故原由。其他好比供暖流量计产品格量题目等,也有可能会惹起丈量结果误差。
综上所述,可能惹起供暖流量计误报的缘故原由重要包罗电磁滋扰、管路震动、产品格量题目等。此中的电磁滋扰、震动等都属于水电站的固有属性,且是无法避免的。
4. 3 处理步伐
在明白了主轴密封供水“中断”事故停机的缘故原由以后,通过研讨,对主轴密封供水系统制定并实施了以下改革方案。
(1) 变动流量计类型。现在比力常用的流量计类型包罗电磁式、超声波式、热导式及挡板式流量计等。供暖流量计的丈量精度会遭到电磁滋扰及震动的影响;外贴式超声波式流量计的探头需要使用耦合剂紧密贴合在管壁上,而耦合剂在使用一段工夫后容易挥发;热导式流量计的探头也容易因污垢而影响到其丈量结果;挡板式流量开关属于纯机械式流量开关,丈量结果不会遭到电磁滋扰及震动的影响。因此,经过综合阐发比力,最终确定在主轴密封供水管上增设管道式挡板流量开关作为主轴密封供水中断的鉴定条件,而原拔出式供暖流量计的丈量结果,仅被用于其流量的显示。
(2) 变动机组掩护步伐中主轴密封供水中断事故停机的果断条件,即当挡板式流量开关发出流量过低的信号以及压力开关发出压力过低的信号时,机组掩护系统才能认定主轴密封供水中断,经延时 15 s 后可启动事故停机流程。
5 结论与讨论
5. 1 结 论
针对越南某水电站在试运行时期产生的多起发电机组主轴密封供水“中断”事故停机题目,对两种差别类型流量计的丈量结果进行了比拟阐发,在此底子上,联合海内其他一些水电站的实际运行经验,确定了机组事故停机的缘故原由,即这是由供暖流量计所发出的主轴密封供水“中断”的假信号。为此,对流量计及机组掩护步伐中的主轴密封供水中断逻辑的果断条件进行了变动和增补。运行实践证明,改革的结果较好,提高了水轮发电机组整体运行的稳定性。
5. 2 讨 论
(1) 供暖流量计在水电站的适用性。供暖流量计是一种对使用环境要求很高的自动化仪表,而水电站则具有电磁滋扰较强、设备及管路均有震动、底层环境较为湿润等特点,总之,其环境较为恶劣。因此,在选择用于水电站的流量计类型时,分外是在选择用于要害部位,好比主轴密封供水管路上的流量计时,肯定要思量到水电站环境对流量计丈量结果的影响因素。
(2) 主轴密封供水中断逻辑果断。现在,大部分水电站均只采用主轴密封供水流量中断作为掩护判据。鉴于主轴密封供水的主备用水源切换需要肯定的工夫,以是主轴密封供水中断掩护重要是防止掩护误动。综合上述阐发,发起对其掩护逻辑采用主轴密封供水流量过低以及压力过低这 2 个信号作为鉴定依据,延时工夫则仍旧依据厂家的计划规定。
水泥浆(英文名liquid cement) 是固井中使用的事情液,水泥浆的功效是固井。固井作业是由套管向井壁与套管的环空注入水泥浆并让它上返至肯定高度,水泥浆随后酿成水泥石将井壁与套管固结起来。
水泥浆流量计一样平常选用供暖流量计做为丈量仪表,水泥浆流量计是一款用于计量水泥浆流量的仪表。 供暖流量计具有防水、防腐、防千扰、防雷击的本领。供暖流量计计划了中文液晶显示器,功效齐全适用、显示直观、操纵使用方便。供暖流量计在餍足现场显示的同时,还可以输入4^-2oma电流信号供记载、调治和控制。供暖流量计是采用电磁感应原理丈量介质流体流速的。它在管道的两侧加一个磁场,被测介质流过管道就切割磁力线,在两个检测电极上产生感应电势,其大小正比于流体的运动速度。
供暖流量计密封性能好,还可用于自来水和地下水道系统。并且丈量过程不与流体接触,适于制药、生归天学和食品工业。这种流量计还可检测血液流量。它的量程比约为100:1,精度一样平常为1%,由于这种传感器必需连结管道内电阻和丈量电路阻抗之间有肯定比例干系,因此在制造上有肯定困难。当被测介质的电导率约为10欧姆·厘米时就开端产生困难,电导率更低时就产生原理性困难。当电导率为10欧姆·厘米时,就抵达导电介质和电介质之间的“分界线”,热噪声电平随内阻的增大而显著增长。
生长至今,供暖流量计已经成为水泥浆公用流量计。那么水泥浆公用流量计有哪些特点呢?
水泥浆公用流量计
供暖流量计由于其丈量机动方便和灵敏度高,在工业上常用以计量种种流体的流量,如:水流、矿浆流等介质。在种种造纸厂污水排放流量的计量中,供暖流量计被遍及地应用。在实际应用中也袒露出一些缺陷,例如,传感探头易受腐蚀、测试结果不够稳定以及传输信号易受外磁场滋扰等。针对这些题目,本文提出了一种得当造纸厂排污管道中测污水流量的供暖流量计电路。通过用它来对污水流量控制在0-150 m3.s-1范围之内进行测试,所得到的实测数据应用最小二乘法进行直线拟合,来果断其数值误差范围。
(1)管道内无可动部件,无阻流部件,丈量中险些没有附加压力丧失。
t2)丈量结果与流速漫衍、流体压力、温度、密度、粘度等物理参数有关。
(3)在现场可以凭据用户实际需要在线修改量程。
水泥浆公用流量计特点:
1.供暖流量计(emf)好处
(1) emf的丈量通道是一段无阻流检测件的光滑直管,因不易壅闭适用于丈量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。
(2) emf不产生因检测流量所形成的压力丧失,仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力,节能结果显著,对于要求低阻力丧失的大管径供水管道得当。
(3) emf所测得的体积流量,实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只要在某闺值以上)变革明显的影响。
(4)与其他大部分流量仪表相比,前置直管段要求较低。
(5) emf丈量范围度大,通常为20:1--50:1,可选流量范围宽。
(6) emf的口径范围比其他种类流量仪表宽,从几毫米到3m。可测正反双向流量,也可测脉动流量,只要脉动频率低于激磁频率很多。仪表输入本质上是线性的。
(7)易于选择与流体接触件的质料种类,可应用于腐蚀性流体。
报道说,在 2017年上半年的世界展览中,张淮河三个微型供暖流量计有权主办单位的产品,其高精度的丈量,并凭据差别的环境来衡量 0.4,放电的小的供暖流量计的产品,它不但具有很高的专业功用需求,也要在袋子里的工业产出的传统步伐。在文书中将被视为运动的主办组织,其产品遍及世界多 20 国度登记,登记为超越 500 的海内、 国际展览公司,是在搜集的电子仪器之一会议。在放映中的运动,除了工业操控体系,以及的高科技产品,如传感器和供暖流量计,据明白,它提出了高科技产品和计算机的统统功用体系,在运用进程中,操纵者只需长途操控整个丈量进程可高于有效企业人力资源处置方案和消费资源。
摘 要:由于聚合物对井下东西的腐蚀、套管结垢等因素的影响,导致聚和物注入井中的测试流量与实际注入流量有误差。针对现场测试时所遇到的误差题目, 本文联合现场测试资料,阐发了供暖流量计在注聚合物井测试误差的形成缘故原由,并针对其缘故原由提出了试验性的解决方法,取得了精良得结果。
0 题目的提出
2009年10月, 使用供暖流量计对喇 6-3415 井进行检配测试时发明, 全井井下流量为120 m 3 /d, 而空中计量流量为140 m 3 /d,差值20 m 3 /d。为此,对200口井进行了统计阐发,发明供暖流量计在注聚合物井检配测试过程中,有120口井测试流量明显少于水表流量。而电磁流量测井项目同时也发明:相同排量的注聚井频率数会较注清水中略小,由于电磁流量的解释是基于比例的算法,以是影响较小,但对于底部吸液少的层位影响较大,甚至将吸水低界提升。
1 基于丈量原理、溶液物性的误差阐发
1.1 聚合物溶液磁导率微小于清水
凭据电磁感应原理,当导电流体在磁场强度为b的磁场中以速度ν运动时,切割磁力线而产生电场e,干系为:e=v×b。
则在线性长度为l的a和b两点之间产生感应电动势eab:20170919094011.jpg
两吸取电极之间的间隔l为已知常数,b为已知的磁场强度。故eab是v的函数,eab随v的变革而变革。而瞬间流量q等于流速v与导管截面积s(常数)的乘积,因此有:q=k×eab。
式中,k为仪器常数。因此,只要通过电路测得eab,即可得到相应的流量q。由于“通过实行得出相同磁场强度聚合物(聚丙烯酰胺)溶液的磁通线密度小于清水中磁通线密度”,以是,相同截面积环境下在聚合物溶液中磁场强度b要比水中小,而现场测试仪器都是在清水中进行标定的,以是在注聚合物井中显示流量会较清水中小。
06l204班供暖流量计频率统计表
零频率统计图
1m 3 /d所对应的频率值统计图
1.2 聚合物溶液导电性产生改变
在液体切割磁力线产生感应电动势后,通过溶液将感应电动势传导至仪器的吸取电极,在本公司研发中心2009年所做的聚合物溶液差别浓度的导电性实行中证明随着聚合物溶液浓度地不断加大,溶液的电导率会不断增大,尤其是在浓度由3000 mg/l增值5000mg/l时,增量较1000~3000 mg/l大得多。则在聚合物溶液中感应电动势要大于在清水中 。
1.3 溶液体积的改变
电磁流量丈量的是流体速度v,即供暖流量计丈量的是体积流量,而溶液的混归并不是简单的体积的叠加,由于分子间隙存在混淆溶液通常体积会变小。以是,丈量值不该该是注聚泵流量计与注水泵流量计丈量流量的简单相加,但通常这个量略小。
1.4 聚合物溶液非均质现象影响
现场测试发明,部分注入井中聚合物并未溶解,甚至有的自喷产液井产出的是块状聚合物团,由此可以果断部分聚合物经过静态混淆器混淆后也并未形成溶液,这样注入液并不具有均一性,四周磁感线并不匀称,测试结果波动大。
2 应用测井供暖流量计做的探索
由于测试井所应用的供暖流量计丈量原理相同,而测井所得频率数更为直观,为此本文将同一班组,同一只仪器在差别流量差别介质中的频率值进行了统计,并将结果进行了阐发。
对该表中零流量频率进行统计,在注聚井内零流量频率比在清水内高。永劫间注入以后,注聚井底部堆积了大量的析出聚合物或是因不溶而堆积的聚合物,此时井筒内溶液并非均一稳定的溶液,而是自上而下浓度渐渐增大的聚合物溶液,若底部流量较小,则很容易形成高浓度聚合物溶液,使电导率增大,频率数随之变大。电磁流量资料解释各层吸水量方法是:由上点频率数与下点频率数差与总频率数之比与注入流量的乘积。而这种比率解释方法的条件是溶液必需均一稳定的。由上述数据可见,底部吸水较大的井因流速较大,溶解聚合物较少受影响较小,底部吸水较小的井受影响大,甚至解释不出吸水。
同时将每m 3 /d所对应的频率值计算出来,发明在清水中的频率值明显大于聚合物溶液中,这也说明在平均浓度注入液中,磁场的影响占主导作用,注聚合物溶液中频率值要相对小些,也就是将丈量结果减少,使误差变大。
3 针对误差所接纳的解决方法
3.1 检配时现场校正供暖流量计
1)可以将流量计在井口进行现场标定,以井口流量、井口流量变革和井底零流量为3点刻度仪器,比拟测试结果。
2)联合矿场将混淆后流经单井管线的溶液进行正确丈量,找到真实注入流量与测试流量误差所在,并将混淆前聚合物溶液流量计重新在聚合物条件下标定。
3)现场延长每个配注段测试工夫,淘汰聚合物团块的影响 。
3.2 通过电磁流量资料解释校正方案
喇9-ps1104井,于2008年进行了电磁流量测试,但测试结果与所附带的井温曲线抵牾,井温在所有射孔层的部拐起,而电磁流量测试结果却显示吸水底界在萨39+10(1)的上部。为此,对该井进行了集流式电磁流量地测试,其结果与井温反响相同。将该仪器在该区块的电磁流量井中两口注入量差别的井作为标定井,按电磁流量算法公式代入方程:
q=k(f-f0)
—— — q为流量
—— — k为零流量以上每hz所显示的m3/d
—— — f 为总频率
—— — f0 为零频率值
喇8-ps1714注入量70 m 3 /d,总频率424.1 hz;喇10-ps1732注入量60 m 3 /d,总频率409.1 hz。带入上式得到零流量频率为319.7 hz。
4 结论
1) 该算法属粗略的将底部吸水做以计算,但为进一步相识和研讨电磁流量在注聚井中低流量部分的解释提供了很好的思路。
2) 由于底部浓度变大,零流量也随之变大,区块内每口井因井况缘故原由、注入结果差别而存在差异,不克不及代表区块内所有井,发起在井口进行关井丈量零流量,落伍行比拟。
3) 检配时现场校正供暖流量计及通过电磁流量资料解释进行方案校正可以或许很好地解决在注聚井中的丈量误差。
择要:煤油钻探过程中,井控事情关乎职员、设备、消费宁静,及时、正确发明溢流是井控宁静防备的要害。为探索新的溢流发明形式并消弭制约溢流正确发明的种种影响因素,因此在西北油田钻井施工现场进行了供暖流量计应用试验,试验结果评释,供暖流量计正确度高、时效性强,在现有的施工条件下,具备较好的应用推广远景。
现在,现场发明溢流重要的方式是使用安置在钻井液出口处高架槽上的和钻井液循环罐处的超声波液位传感器,传感器登科到的数据计算溢流量,通过设置报警门限完成自动报警。但由于出口处和钻井液循环罐存在液面波动,加之地层流体进入井筒不易辨认等多方面缘故原由,传统的监测方式已不克不及餍足现场施工需求。通过前期调研,发明供暖流量计具备许多奇特优势,本文将联合现场试验实际环境对该设备应用结果进行着重介绍。
1 供暖流量计的事情原理及重要特点
(1)事情原理。供暖流量计按照法拉第电磁感应定律进行事情,即导体在磁场中切割磁力线其两头产生感应电动势,由此推导出相应流体的体积流量q。
q=(πd/4b)·u
式中:u——感应电压,v;
b——磁感应强度,t;
d——管道内径,mm;
由上式可知,体积流量q不受流体温度、压力、密度和电导率变革的影响,因此在复杂的钻井液环境当中,供暖流量计具有较强适应性。
(2)系统组成。硬件部分重要包罗:供暖流量计2个,脱气器、沉砂助推器各1台,防暴控制柜、采集机柜各1个,工控机1套。
(3)事情特点。1)监测必要条件:供暖流量计需管线内流体满管,且供暖流量计前后要连结5d、3d(d为供暖流量计直径)的直管段。2)自动监测报警:选取入口流量和出口流量的差值设置报警门限,入口大于出口为漏失,入口小于出口为溢流。当二者差值报警门限,系统显示报警。
2 试验前期准备
在西北油田xb08井查验供暖流量计监控系统功效,同时,为不影响正常钻井施工,出、入口处均安置三通,一旦系统出现异常,可以迅速规复正常消费。
(1)入口流量计安置。入口流量计安置在钻井液上水罐和钻井液泵之间管线上,为了餍足供暖流量计满管丈量要求,流量计表面计划为u型管,因此在入口处需挖出长×宽×高=3m×1.8m×3.3m的深槽。
(2)出口流量计安置。出口流量计安置在防溢管暖和冲槽之间,为了餍足供暖流量计满管丈量要求,也计划为u型管。
(3)滋扰因素扫除。为了淘汰气体对供暖流量计监测可能产生的影响,在u型管顶端安置脱气器;为防止u型管底部出现沉砂,安置防沉砂助推器。
3 试验内容
(1)试验条件。试验进行时,xb08正处在奥陶系灰岩地层钻进施工,其时井深:6193.00m,钻进时期采用低固相聚璜钻井液体系,钻井液密度为:1.17g/cm 3 。
(2)设备标定检查。调试进、出口流量计、采集机柜、电脑和实际泵排量同等。接上去,通过调治钻井排量参数,检查供暖流量计监测结果与实际泵排量的误差:通过检查,标定后的供暖流量计运行过程中与实际泵排量误差较小(5次排量调治误差2.76%,平均.95%),其监测数据正确性可以得到保证。
(3)试验步调。1)溢流模拟:调治入口管线三通处阀门,使经过入口处供暖流量计的流量从大变小,出口流量连结不变,模拟溢流,观察系统报警环境。2)脱气器试验:翻开和封闭脱气器,比拟出口处供暖流量计监测数据的变革,阐发气体对供暖流量计的影响。3)气侵模拟:从钻井井口四通阀门间歇性注气(8mpa氮气)模拟地层气体逸出井口,观察供暖流量计能否做出有效辨认。
(4)试验结果如表1。
供暖流量计试验结果统计表
4 竣事语
(1)供暖流量计调试好后,登科数据与实际数值误差较小,登科数据正确;
(2)正常环境下,低固相聚璜钻井液体系中的气体对监测数据无较大影响;
(3)监测系统反响灵敏,流量异常数据终端及时响应;地层气体逸出,可清晰分辨;
(4)现在,供暖流量计系统运行稳定性尚未得到论证;钻井液中固相对监测数据的影响程度和沉砂助推器的事情结果有待进一步观察。
什么是供暖流量计:供暖流量计是怎样分类的?
供暖流量计是丈量液体流体(餍足肯定的导电率)流量方面应用遍及的一种液体流量计,很多用户在选择供暖流量计的时候无从下手,就是因为对供暖流量计的种类以及材质适用范围不是很相识,以是在这里本文先给各人详细阐述下供暖流量计的分类、种类究竟是怎样分的。
供暖流量计是怎样分类的?我先看看上面这种分类方式的分类内容:
现在,供暖流量计已生长成多种类型,供暖流量计分类方法也有很多种:
1.按励磁方式分类
1)直流励磁型 这种供暖流量计数量很少,只用于丈量液态金属流量,如常温下的汞和高温下的液态钠、钾等。
2)交流工频励磁型 较晚期的供暖流量计用50hz工频市电励磁,由于易受电磁滋扰和零点漂移等缘故原由,现已渐渐被低频矩形励磁所代替。但在丈量泥浆、矿浆等液固两相流时,低频矩形波励磁方式由于不克不及克服固体擦过电极外貌产生的尖峰噪声,而工频交流励磁的仪表则不存在这一缺陷,以是海内外另有一些供暖流量计仍采用交流励磁方式。
3)低频矩形波励磁型 用于低频矩形波励磁方式功耗小,零点稳定,是现在供暖流量计的重要励磁方式。其波形有“正—负”二值和“正—零—负—零”三值两种。有的供暖流量计励磁频率可以由用户设定,一样平常小口径仪表用较高频率,大口径仪表用较低频率。
4)双频励磁型 励磁电流的波形是在低频矩形波上叠加高频矩形波,重要为克服二值矩形波励磁存在的浆液噪声和流动噪声,提高仪表的稳定性和响应特性。
2.按传感器和转换器的组成分类
1)分离型 这是供暖流量计的重要型式。传感器安置在流畅管道上,转换器装在仪表室内或易于安置和操纵的传感器相近,间隔一样平常为数十到数百米。其长处是转换器可远离现场恶劣环境条件,电子器件的检查、调解和丈量参数的比力方便。
2)一体型 传感器和转换器组装在一同,装在工艺管道上直接输入反应流量大小的电流(或频率)标准信号。其长处是收缩了传感器和转换器之间的流量信号线和励磁线的连接长度,没有外界的这类布线,因此电器接线简单,代价也比力自制。但易受管道布置的限制,要是安置在人们不易接近的场所,维护很不方便;别的,转换器中的电子器件装在管道上,易受液体温度和管道振动的影响。
3.按连接方式分类按传感器与管道的连接方式可分为法兰连接、无法兰夹装连接和螺纹联结等几种。
4.按用途分类
1)通用型 用于冶金、石化、造纸、轻纺、给排水、污水处理以及医药、食品、生物和精细化工等工业范畴中的一样平常供暖流量计,是供暖流量计的重要类型。对被测介质的电导率有一范围要求,一样平常不克不及其上下限范围。
2)防爆型 用于有爆炸性气氛的场所。由于励磁电流能量较大,现在照旧以隔爆型为主。比年来外洋已出现本质宁静型,即宁静火花型供暖流量计,励磁功率大幅度低落,可以做成一体型,全部装在伤害区域内事情。
3)卫生型 用于医药、食口和生归天学等工业的供暖流量计,在定时来菌、便于拆卸清洗等方面要符合有关卫生的要求。
4)防浸水型 用于安置在空中下的传感器,可承受短工夫的水浸没。
5)潜水型 用于丈量明渠或非满管暗渠自由水面自由流时的流量。传感器在明渠截流挡板下部,长期浸在水下事情。结构和使用上都有别于一样平常供暖流量计。
6)拔出型 用于大管径的电磁流量传感器。传感器从管道开孔中径向拔出,以丈量部分流速推算流量,正确度较低,但代价自制,适用于控制系统。
上面我们再来看看,这篇关于【供暖流量计分类】的文章全文内容
供暖流量计按流量传感器电极是否与被测液体接触分类:
(1)接触型电极供暖流量计
与液体接触的电极是emf的传统结构,通常为一对电极,大口径仪表业有效两对电极。非满管型emf也有效3对电机或条形电极。
(2)非接触型电极供暖流量计
大面积电极紧贴衬里(或绝缘丈量管)外外貌,以电容耦合方式检拾流量信号,可丈量比接触型电极的电容检测方式的供暖流量计简称电容式供暖流量计。前置缩小器置于传感器内仅靠电极,激磁频率比通常emf高,为50/2hz,也有100hz者。本类仪表不会产生电极钝化、氧化和触媒作用等电极外貌效应噪声,也时机不存在流动噪声和浆液噪声。衬里内外貌笼罩油脂等非导电层或薄绝缘结构层也不会影响丈量;但笼罩层若为导电膜则仪表将无指示。
供暖流量计按流量传感器结构分类:
(1)短管型供暖流量计
短管型结构即如传统供暖流量计的结构,流量传感器带有丈量管段连接到管道系统中。
(2)拔出型供暖流量计
拔出式供暖流量计传感器实质上是电磁流速传感器,激磁线圈和电极组装成杆状,从待测管道上开孔中拔出,测得的流速与转换器预置的管道面积等系数相乘盐酸求取流量。除单点的“点流速”外,另有侧多点“径流速”者。
本型仪表适用于大型管道,因为是丈量部分流速推算流体流量,丈量精度远低于短管型,通常仅用于过程控制,不相宜应用于贸易核算计量。但是代价相对自制。应用特点还可参阅拔出式流量计。
供暖流量计按流量传感器与管道连接方式分类:
(1)法兰连接供暖流量计
法兰连接时传统的连接方式,传感器两头有连接法兰,与管道法兰间用螺栓固定之,可单向安置。大口径传感器都采用本连接方式。体积和重量都比夹装连接方式大。
dn15~600mm供暖流量计的两法兰面间长度,国际标准化组织已制定标准(iso13359;1998)予以统一。
(2)夹装连接供暖流量计
夹装连接时比年生长的连接方式,传感器自己无法兰,以较长的螺栓夹持在管道两法兰之直接入管系。本方式传感器体积小重量轻,对于差别压力范例和标准管系法兰孔距适应性强;但只适用于较小管径(200mm一下),承受液体事情压力较低。
(3)卫生型供暖流量计
右图中式卫生型连接一例,与国际制酪联合会idf加持件相连接,完成疾速拆卸和安置,便于日常频繁的清洗。
(4)螺纹连接供暖流量计
小口径仪表螺纹连接方式。该类仪表较多应用于医药、食品等工业和药业配比注入等场所。螺纹连接另有较多应用于煤油、地质勘察等16~25mpa以上高压注水或水泥浆液流量丈量,螺纹外形则为梯形。
要是把上述两篇内容综合起来进行分类,可以简单而明细的分类如下:
1、按输入信号连接和激磁(或电源)连线的制式分类,有四线制和二线制;
2、按转换器与传感器组装方式分类,有分体型和一体型;
3、按流量传感器与管道连接方式分类,有法兰型、夹持型、卫生型、拔出型;
4、按流量传感器电极是否与被测液体接触分类,有接触型和非接触型;
5、按流量传感器结构分类,有短管型和拔出型(拔出式供暖流量计);
6、按用途分类,有通用型、防爆型、卫生型、防侵水型和用于明渠流量丈量的潜水型(明渠流量计)。
不少企业在污水排放口安顿了明渠流量计,对于这种多少尺寸的明渠流量计,海内从1991年开端不停就没有一种比力好的检测方法,再加上企业对排污量以及对计量的不器重,报检明渠流量计的数量少之又少。我们通过查阅大量的技术资料和检测经验积累,解决了明渠流量计的溯源题目。我院流量仪器检测部的水流量标准装置在筹建之初,就将明渠堰槽流量计的检定计划思量在内,提早在计划上预留水槽空间,预留了流量行进渠 (多少尺寸:1.2m宽×1.1m高×22m长),通过购买3m的磁致伸缩液位计、明渠堰槽流量计标准装置和二级流量仪表以及液位流量转换器、静液桶,全套研发计划出明渠流量计检测系统。通过软件计划和规划,在采集差别流速、温度、压力的条件下,建立起明渠堰槽流量计检定装置与在线检测,并且成为海内唯逐一家建标的明渠流量计检定装置。实行室检定方法采用供暖流量计作为标准表,与被检堰槽直接进行流量比对,得出被检明渠堰槽流量计流量不确定度。现场检定时采用由磁致伸缩液位计、液位流量转换器、静液桶和条记本电脑组成的便携式明渠流量计检测系统。通过对液位及相关数据的检测,计算出被检明渠堰槽流量计流量丈量不确定度。检测明渠堰槽流量计时,使用了流速检测法、多少丈量法和公式推算法,大大提高了明渠堰槽流量计的计量正确度,也为开放式流量计检测积累了大量的数据和经验。我院在一年内对市内210余家的污水排放口进行设备检测,对消费排放污水量进行正确计量和检测。与南京市环境监测站、南京市河道办理处等排水办理部门等相关职能部门互助,在提供正确计量检测结果的同时,共同其进行阐发、预测和综合评价,进而对企业生长从工业结构、财产结构优化、资源设置装备摆设、底子办法等方面提出具有可操纵性的规划方案和调解发起。使得工业废水排放总量持续减少,同比上年减少4.3%,重要净化归天学耗氧量减少3.7%,重点工业企业废水排放达标率提升到80%以上。供暖流量计的检测在餍足可持续生长战略要求的同时,提升了全市企业转型晋级的步调,发明了精良的都市环境,完成南京生长的历史性新跨越。
【择要】本文从动生电动势的产负气盼望制开端阐发,把霍尔效应、电动机两头的电压、磁流体发电机、供暖流量计等现象的本质归结为“动生电动势”题目,抵达化难为易的结果,轻松“解惑”。
一、动生电动势的产负气盼望制
如图 1a ,当一段导体 ab (以金属为例)在磁场中做切割磁感线运动时,整块金属中的自由电子均具有与金属块相同的速度 v (不思量热运动),这些电子肯定遭到洛伦兹力的作用而做定向移动,由左手定则可以鉴定,电子向 b 端移动,金属块 b端带上负电荷, a 端带上正电荷,同时,在 ab 间产生电场,未抵达 a 、 b 端的电子将遭到向 a 端的电场力作用。 然而,不是所有的电子都能抵达两头,当 a 、 b 端的电荷积累到肯定程度,电场强度增大到肯定数值, 电子遭到的电场力与洛伦兹力平衡,此时,电子不再向 b 端移动, ab 两头的电势差恒定,如图 1b 。
图1a和图1b
设 ab 长为 l ,磁感应强度为 b ,电子电量为 e ,当洛伦兹力与电场力平衡时,有
evb=eu/l
以是,得
u=blv
这就是动生电动势的数值。
动生电动势产生的实质是洛仑兹力的作用,而动生电动势的大小用洛伦兹力和电场力平衡来计算。
二、为霍尔效应与磁强计解惑
霍尔效应、磁强计这些名词对许多学生来说,显得比力生涩,所触及到的题目往往让学生十分困惑,但实际上应用上面所阐发的“动生电动势”原理即可轻松解决题目。
动生电动势原理
如图 2 所示的一块导体接上 a 、 b 、 c 、d 四个电极, 将导体放在匀强磁场之中, a 、 b 间通以电流 i , c 、 d 间就会出现电势差, 这种现象就叫做霍尔效应,使用霍尔效应就可测得磁感应强度 b ,即可制成磁强计。霍尔效应的实质就是产生了 “动生电动势”, 设导体的宽度为d ,厚度为 l ,导体中单位体积内的自由电荷数为 n ,每个自由电荷的电荷量为 q , a 、 b 间通过电流 i ,当c 、 d 间电势差已达稳定时测得其值为 u ,凭据所给条件就可以推导出磁感应强度 b 的表达式,也就是“测出”了 b 。
20170921092729.jpg
电流的微观表达式为
20170921092734.jpg
解得
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三、为磁流体发电机与供暖流量计解惑
磁流体发电机也叫做等离子体发电机, 原理如图 3 所示,a 、 b 为两平行金属板,平行金属板间有匀强磁场,当大量的离子气体由左向右进入两板间时,由于洛伦兹力的作用,正离子和负离子辨别方向两极板,使得两极板间有了电压,即发了电,这就是磁流体发电机的原理。 若两板间的磁感应强度为 b ,板间间隔为 d ,等离子体垂直射入磁场的速度为 v ,不计发电机内阻,凭据上述“动生电动势”产生原理,则发电机的电动势为
等离子体发电机电动势原理
供暖流量计的原理和磁流体发电机原理如出一辙,这种装置由绝缘质料制成,长、宽、高辨别为 a 、 b 、 c ,左右两头启齿。 在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为 b 的匀强磁场,在前后两个内正面辨别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时,接在 m 、 n 两头间的电压表将显示两个电极间的电压 u 。应用“动生电动势”原理很快就可算出污水流量( 单位工夫内排出的污水体积 ) 。
u=bbv
供暖流量计的原理
在工夫 t 内,污水流过某截面的体积为 vts=vtbc
以是流量为
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四、为电动机两头的电压解惑
动生电动势的原理
关于电动机两头的电压题目是一个大“惑”,要是用动生电动势的原理即可解决。如图 5 所示, a 、 b 为位于程度面内平行的粗糙金属导轨,间距为l ,与电源和开关相连,电源内阻为r ; cd 为金属棒,电阻为 r ,磁场 b竖直向下;导轨电阻不计。 当开关k 闭合后, cd 会遭到安培力向右运动, 但是 cd 同时因为运动而切割磁感线产生动生电动势 e 1 。 平衡时,有
端电压公式
通过上面的阐发可知, u>ir 的缘故原由是因为 cd 中产生动生电动势,即“反电动势”,把这个导体棒运动模子用于电动机,雷同地,电动机通电后线圈转动,线圈内产生了“动生电动势”,这个反电动势导致 u>ir 。 这样一来学生就“恍然大悟”,消弭了困惑。以是,在讲授中,引导学生使用洛伦兹力与电场力平衡这个产生动生电动势的要害方程,明白动生电动势的产生原理,再把这个原理应用在霍尔效应、电动机两头的电压、磁流体发电机、供暖流量计等令学生容易困惑的题目中,就可以轻松解惑。
择要:自动检测与转换技术是一门专业实践性的学科,但是讲授过程中学生往往只听原理不见实物和外部构造,形成学习兴趣差、讲授结果差和入手本领不强等现象。传感器体积大、笨重,教师上课随身携带未便,讲堂现场拆解延长工夫影响讲授。通过采用三维可视化技术,以供暖流量计为研讨对象,计划了供暖流量计三维仿真系统。系统采用3ds max建模软件建立供暖流量计三维模子,然后将模子导入到视频编样软件premiere中,使用premier强大的编辉功效开辟了供暖流量计三维仿真系统,完成相识说供暖流量计原理、展示外部构造和模拟供暖流量计丈量原理功效。实行结果评释,系统具有画面传神、声响清晰和使用轻便等好处。
弁言
供暖流量计基于电磁感应原理,使用导电流体经过电磁外加磁场时产生电动势来丈量导电流体的流量。供暖流量计是一种常见的检测流量的传感器,具有本钱低、丈量范围大和精度初等好处,因此在工业范畴应用遍及。
自动检测与转换技术课程专业实践性强,因此在讲授过程中要求实际与实践联合。讲堂讲授教师想携带实物但碍于传感器体积笨重,想让学生亲眼看到外部结构但现场拆解延长工夫影响讲授,导致了学生只听原理不见实物形成学习兴趣差服从低的现象产生。以后讲堂解说的方式重要有两种:(1)教师口述;(2)flash动画演示并联合解说。口述相对笼统,印象不深入,影象结果差。动画演示,便于明白原理,但和实际毛病大。
针对上述题目,通过采用三维可视化技术,以供暖流量计为研讨对象,计划了画面传神、声响清晰和使用轻便的供暖流量计三维仿真系统。
1系统开辟软件
1.1建模软件
3ds max具有对pc设置装备摆设要求低,安置插件方便,角色动画制作本领强和建模步调可堆叠的好处,因此选择3ds max作为建模东西。建模是三维可视的步,模子的优劣直接影响最终的表现结果。为保证模子的精度和正确度,在建模时应注意:①连结模子的尺寸应与供暖流量计的实际尺寸同等;②连结模子的基点与3 d max场景中的中心同等;③模子应捉住供暖流量计的主体表面,尽可能淘汰面数,以淘汰计算数据量。
1.2视频编辑软件
adobe premiere是一款专业非线性视频编辑软件,操纵轻便,特技浩繁,遍及用于告白制作、影视剪辑和动画制作等范畴,具有精良的兼容性,可以和adobe推出的其他软件共同使用r’〕。为保证视频编辑质量,在编辑时应注意:①选择符合的编辑软件;②尽量搜集足够的素材;③少使用长镜头,切换镜头间隔15s左右;④注意生活的尺寸和款式。
1.3辅助软件
模子制作需要贴图,图片来源于现场拍摄,但是受限于工夫和光照等因素的影响,在贴图之前需要对图像进行光照、色度调解,同时取景时掺杂空中和试验台配景等因素,需要使用“仿制图章”东西进行修复。adobe photoshop是一款专业的图像处理软件,功效强大,遍及应用于立体计划、告白制作、网页制作和处理三维贴图等范畴。
2、系统总体计划
三维仿真系统由模子制作和动画分解两部分组成。模子制作包罗建模、材质贴图、灯光开麦拉、要害帧动画和渲染。动画分解包罗脚本和字幕。系统计划流程如图1所示。
系统计划流程图
(1)模子制作。①建模是三维可视化的步,模子的优劣直接影响最终的表现结果。常用的建模方法有多边形建模、nurbs建模、复合对象建模和网格建模等。多边形建模是将对象转化成可编辑的多边形通过对该多边形对象的多个子对象进行编辑和修改来完成。nurbs建模,也称曲线建模,在制作样条线时可使用nurbs曲线,通过lathe (车削)等修改器生成基于nurbs曲线的3d曲面。网格建模法采用“网格修改器”在极点、边、面三种子对象层级上编辑物体。在建模的过程中,往往针对同一个对象凭据实际操纵的需要采用多种建模方法来创立模子。模子可以或许表现物体的表面,但不克不及展示物体的外貌结果。②材质和贴图可以或许表现物体的外貌纹理。常见的贴图方法有位图贴图、噪波贴图和棋盘格贴图等。实际的贴图之后还需要对图片的参数进行设置,同时需要用到uvw贴图坐标修改器修改贴图的位置和形状等。③灯光可以烘托场景气氛,使场景更加传神。场景开麦拉提供用户自界说视角,通过开麦拉来的观察对象。④要害帧动画。3 ds m ax中的动画重要有要害帧动画、运动学、粒子动画和reactor动力学4种类型,要害帧动画是最基本的动画类型。⑤渲染是将三维场景转化为二维图像用来对场景中的种种结果进行输入。
(2)动画分解。①编写笔墨脚本,然后采用软件cool edit制作音频。②字幕是将语音内容以笔墨的形式显示,帮助观众明白内容。
3系统开辟过程
3.1模子制作
模子制作。建模是模子制作个环节,三维场景中所有要表现的内容都要靠模子来表现,模子的正确与否直接影响到最终的表现结果是否正确。在建模之前要先阐发建模对象,供暖流量计外壳重要由圆柱和长方体构成,采用多边形建模法较好。以螺栓模子为例,起立一个圆柱在修改器面板里设置高度、半径,然后图形中选择样条线找到多边形,设置多边形的边数为r4ls.,半径大于圆柱的半径,将多边形转化为可编辑的多边形,在修改器列表中找到挤出设置参数为封口类型勾选始端末了变形,输入勾选网格。将立体六边行转化为可编辑的网格,在修改器列表中选择选择面挤出。将做好的六面体与圆柱进行在x,y轴立体内对齐,在左视图中调解六面体和圆柱上外貌的位置,然后在命令面板中样条线菜单下选择螺旋线色设置半径1和半径2的大小、螺旋线的高度、圈数和偏移量,做好后将其绕在圆柱的四周代表螺栓的螺纹。末了将圆柱体、六边体和螺旋线打成组定名为螺栓,其余的四个相同的螺栓直接通过复制粘贴即可。制作好的供暖流量计外壳模子如图2所示。
以下为图2
大口径供暖流量计.jpg
现场拍摄的铭牌照片受限于拍摄角度和环境掺杂实行台和仪器,贴图之前需要对其进行使用photoshop软件中的裁剪东西和仿制图章东西进行修复,然后在命令面板中调解图像的亮度/比拟度、色阶和色彩平衡,处理完成后生活为jpg款式以备贴图。处理前后的图像比拟图见图3。贴图,起首将对像转化为可编辑的多边形,选择可编辑多边外形状下选择编辑层级为多边形,然后选定贴图的面,在修改器卷展栏下选择uv坐标末了选择uvw贴图[8-101。翻开材质编辑器找到贴图将贴图赋予材质球,然后将材质球给选定对象。开端贴图后是不正确的,此时需要使用uvw贴图坐标修改器修改贴图的位置和贴图的大小。
图像处理前后比拟图
灯光可以照亮场景,使场景中的对象产生阴影。为了使表现的结果更加真实,需要给场景添加灯光。使用开麦拉的好处是可以摆放在场景中的恣意位置,给用户提供自界说的视角。在制作要害帧动画时,采用目标摄像机由远及迩来观察供暖流量计。为了的观察供暖流量计的表面,需要在透视窗口下创立一架“自由摄像机”。
要害帧动画就是指制作出几个要害工夫短的场景,然后中心的动画由计算机来完成。在制作供暖流量计三维动画的过程中,要注意物体和摄像机不克不及同时移动,不然输入的序列帧中会产生“发抖”现象。
在3ds max中完成的场景称为工程文件,只有对场景进行渲染,才能将材质、灯光及表现出来。“默认扫描线渲染器”是3ds max最基本的渲染器,渲染速度快,可以将场景渲染成一系列的程度线,因此选择扫描线渲染器。在渲染器输入设置对话框中,公用选项栏勾选设置渲染帧的范围,帧的编号,渲染区域选择视图,输入大小为1280 x 960。在默认扫描线渲染器选项框下勾选贴图、阴影和自动反射/折射和镜像选项,过滤器选catmull-rom选项。实物和渲染出的三维模子如图4所示。
实物与模子渲染比拟图
3.2动画分解
脚本制作。起首搜集供暖流量计资料,获取供暖流量计的结构、特点和原理等信息,制作笔墨脚本。然后采用软件cool edit将笔墨脚本转化为音频脚本,wav音效好接近无损音乐款式,将音频生活为wav款式。
premiere笔墨东西提供了创立清晰生动笔墨所需要的种种功效,使用“字幕属性”面板可以修改字幕的大小、字体,并且可以为笔墨创立阴影和浮雕结果。本文使用的小标题的笔墨样式选择黑体,字号为36点,屏下方字的样式选择黑体,字号为33点。
4、系统完成
图5为供暖流量计三维仿真系统视频播放组图。
供暖流量计三维仿真系统视频播放组图
供暖流量计三维仿真系统视频播放组图二
(1)结构。供暖流量计由转换器、表体和连接杆等构成。转换器由电极、传感器、信号缩小电路、核心电路、数据显示模块等构成;表体和连接杆由转换器外壳、支架连接杆、转换器宁静螺栓、表体机械结构等组成。流量计的丈量管是一种装有一对丈量电极的内衬绝缘质料的非导磁合金短管,两只电极沿管径方向穿通管壁固定在丈量管上。其电极头与衬里内外貌基本齐平。
(2)浏量。由两方波脉冲励磁时,将在与丈量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为b的事情磁场。
当导电流体以平均流速。(m/s)通过丈量管,将切割磁力线感应出电动势e,其方向垂直于磁场和流体的方向。e正比于磁通量密度b,丈量管内径d与平均流速,的乘积。e(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号缩小处理后,可显示流体流量,并能输入脉冲,模拟电流等信号,用于流量的控制和调治。联合式(1)一(3)可以推导出流量计算式(4)。
流量计算公式
式中:k为仪表常数;;e为为电极间的信号电压(v);b为磁通密度(t);d为丈量管内径(m);,为平均流速(m/s) ;s为丈量导管的横截面积(m z)o
5、结语
采用三维可视化技术,以供暖流量计为研讨对象开辟的供暖流量计三维仿真系统解决了自动检测与转换技术课程讲授中学生只听原理不见实物,教师携带实物未便和讲堂现场拆解延长工夫影响讲授等题目。系统具有画面传神、声响清晰和使用轻便的好处,可以或许帮助学生疾速掌握供暖流量计结构原理,引发学生的学习兴趣和减轻教师讲授负担。
当然可以,可以用hc合金电极也是可行的,选择什么电极材质,就看污水泥浆中其他成分是什么,316l电极一样平常用于生活污水,钛电极是用于强碱性介质。
当然两者肯定有区别,因为污水泥浆里另有其他的酸和碱,就看钽电极得当哪些酸碱,钛电极得当哪些酸碱了,简单归纳综合就是酸性的用钽,弱酸弱碱用hc 碱性的用钛电极,详细可以搜刮本站相关文章。
择要:随着各行业自动化程度的不断提高,供暖流量计遍及应用于种种导电液体的流量测定,在自控系统中起着重要作用。同时在其安置使用和维护方面出现的题目越来越多,怎样正确地对流量计进行故障诊断,是保证消费平稳运行的要害。
随着各行业自动化程度的不断提高,供暖流量计遍及应用于种种导电液体的流量测定,在自控系统中起着重要作用。同时在其安置使用和维护方面出现的题目越来越多,怎样正确地对流量计进行故障诊断,是保证消费平稳运行的要害。供暖流量计是使用法拉第电磁感应定律制成的一种丈量导电液体体积流量的仪表。
一、供暖流量计的使用好处和缺陷
一是供暖流量计的使用好处。供暖流量计的丈量通道是一段无阻流检测件的光滑直管,因不易壅闭适用于丈量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,它遍及应用于种种导电液体的流量测定企业。
它不产生因检测流量所形成的压力丧失,仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力,节能结果明显,对于要求低阻力丧失的大管径供水管道得当。
供暖流量计所测得的体积流量,实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只要在某阈值以上)变革明显的影响;与其他大部分流量仪表相比,它的前置直管段要求较低;供暖流量计的丈量范围度大,通常为 20 : 1~50 : 1 ,可选流量范围宽。满度值液体流速可在 0.5~10m / s 内选定。其丈量精度和灵敏度都较高。
工业上多用以丈量水、矿浆等介质的流量。可测管径达2m ,并且压损极小。供暖流量计的口径范围比其他种类流量仪表宽,从几毫米到3m ;可测正反双向流量,也可测脉动流量,只要脉动频率低于激磁频率很多;仪表输入本质上是线性的;易于选择与流体接触件的质料种类,可应用于腐蚀性流体。
二是供暖流量计的缺陷。好比它不克不及丈量电导率很低的液体,如煤油制品和有机溶剂等;不克不及丈量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体;通用型 emf 由于衬里质料和电断气缘质料的限制,不克不及用于丈量较高温度的液体。供暖流量计造价较高,且信号易受外磁场滋扰,影响了在工业管流丈量中的遍及应用。
二、供暖流量计的安置应用注意事变
一是供暖流量计在安置和使用过程中常见的题目有:( 1 )流量计垂直安置,使介质自下而下流经仪表,如现场环境不允许垂直安置时,也可以程度安置,但应保证丈量管中充满液体;安置时应确保被测液体中不会分离出气体,流量计应安置在阀前,因为阀的降压作用可能使管道中产负气泡;( 2 )流量计的安置位置应避免强烈振动、强滋扰源以及统统磁源(如大功率电机、变压器等);流量计安置时必需接地,因仪表信号较弱,外界略有滋扰就会影响丈量精度,因此变送器外壳、屏蔽线、丈量管及变送器两头管道都要接地,并设置单独的接地点;( 3 )安置时前、后直管段如有缩管将影响仪表的丈量精度;安置完毕使用时肯定要将管内径设置正确;流量计使用时不克不及是负压形状,因为负压时丈量管的衬里容易剥落。
二是是使用时应注意的一样平常事变。液体应具有丈量所需的电导率,并要求电导率漫衍大要上匀称。因此流量传感器安置要避开容易产生电导率不匀称场所,例如其下游相近加入药液,加液点设于传感器卑鄙。使用时传感器丈量管必需充满液体(非满管型例外)。液体有混适时,其漫衍应大要匀称。液体应与地同电位,必需接地。
三是是流量传感器的安置。(一)安置场所。通常电磁流量传感器外壳防护等极为 ip65 ( gb4208 规定的防尘防喷水级),对安置场所有以下要求
( 1 )丈量混淆相流体时,选择不会惹起相分离的场所;丈量双组分液体时,避免装在混淆尚未匀称的卑鄙;丈量化学反响管道时,要装在反响充分完成段的卑鄙;( 2 )选择震动小的场所,分外对一体型仪表;( 3 )易于完成传感器单独接地的场所;尽可能避开四周环境有高浓度腐蚀性气体;( 4 )环境温度在 -25 / -10~50 /600℃ 范围内,一体型结构温度还受制于电子元器件,范围要窄些;( 5 )环境相对湿度在 10%~90% 范围内;尽可能避免受阳光直照;避免雨水浸淋,不会被水浸没。
(二)直管段长度要求。为得到正常丈量正确度,电磁流量传感器下游也要有肯定长度直管段,但其长度与大部辨别的流量仪表相比要求较低。
(三)安置位置和流动方向。传感器安置方向程度、垂直或倾斜均可,不受限制。但丈量固、液两相流体垂直安置,自下而下流动。这样能避免程度安置时衬里下半部部分磨损紧张,低流速时固相沉淀等缺陷。
(四)旁路管、便于清洗连接和预置入孔。为便于在工艺管道一连流动和传感器停止流动时检查和调解零点,应装旁路管。
节流差压式流量计的事情原理是,当流体在管道内流动时,遇到节流装置,就会完成压力能转换为动能的能量转换过程,由能量转换产生压差信号。节流差压式流量计重要由节流装置、差压变送器两部分组成,也被称为“差压式流量计”。节流装置通常分为标准节流装置和非标准节流装置,其作用就是阻挡管道中流动的流体,迫使其形成压力差。系统的节流装置由节流原器件、取压装置和丈量引管 3 部分组成。孔板流量计作为节流式差压计的一种,其使用范围分外广。现在,在会合供暖流量计系统中,有很多检测处都使用的是孔板流量计,其重要是由标准孔板和差压变送器组成的。
四是转换器安置和连接电缆。一体型 emf 无单独安置转换器;分离型转换器安置在传感器相近或仪表室,场所选择余地较大,环境条件比传感器好些,其防护等级是 ip65 或 ip64 (防尘防溅级)。
转换器和传感器间间隔受制于被测介质电导率和信号电缆型号,即电缆的漫衍电容、导线截面和屏蔽层数等。要用制造厂随仪表所附(或规定型号)的信号电缆。电导率较低液体和传输间隔较永劫,也有规定用三层屏蔽电缆。一样平常仪表“使用说明书”对差别电导率液体给出相应传输间隔范围。单层屏蔽电缆用于工业用水或酸碱液通常可传送间隔 100m 。为了避免滋扰信号,信号电缆必需单独穿在接地掩护钢管内,不克不及把信号电缆和电源线安置在同一钢管内。
三、结论
供暖流量计是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势,而感应电动势又和流量大小成正比,通过测电动势来反应管道流量的原理而制成的。随着企业全面走向市场,企业消费经营办理将进一步深化,流量计量越显重要,供暖流量计作为工业流量丈量仪表的一种,要发扬其作用,在选用好的底子上怎样正确安置与使用就成了一个要害的题目。因此,自动化仪表专业职员在具备肯定的专业知识的条件下,有必要在其怎样正确安置与使用方面掌握肯定的本领和方法,唯有如此,才能餍足企业的要求,使流量计量发扬重要作用。
流量计选型导则是指凭据消费要求,从仪表产品提供的实际环境出发,综合地思量丈量的宁静、正确和经济性,并凭据被测流体的性质及流动环境确定流量取样装置的方式和丈量仪表的型式和规格。
流量丈量的宁静牢靠,起首是丈量方式牢靠,即取样装置在运行中不会产负气盼望械强度或电气回路故障而惹起事故;二是丈量仪表无论在正常消费或故障环境下都不致影响消费系统的宁静。例如,对发电厂高温高压主蒸汽流量的丈量,其安置于管道中的一次丈量元件必需牢固,以确保在高速汽流冲洗下不产负气盼望构损坏。因此,一样平常都优先选用标准节流装置,而不选用悬臂梁式双重喇叭管或拔出式流量计等非标准测速装置,以及结构强度低的靶式、涡轮番量计等。燃油电厂和有可燃性气体的场所,应选用防爆型仪表。
在保证仪表宁静运行的底子上,力求提高仪表的正确性和节能性。为此,不仅要选用餍足正确度要求的显示仪表,并且要凭据被测介质的特点选择公道的丈量方式。发电厂主蒸汽流量丈量,由于其对电厂宁静和经济性至关重要,一样平常都采用成熟的标准节流装量配差压流量计,化学水处理的污水和燃油辨别属脏污流和低雷诺数粘性流,都不适用标准节流件。对脏污流一样平常选用圆缺孔板等非标准节流件配差压计或超声多普勒式流量计,而粘性流可辨别采用容积式、靶式或楔形流量计等。水轮机人口水量、凝汽器循环水量及回热机组的回热蒸汽等都是大管径(400mm以上)的流量丈量参数,由于加工发明困难和压损大,一样平常都不选用标准节流装置。凭据被测介质特件及丈量正确度要求,辨别采用拔出式流量计、测速元件配差压计、超声波流量计,或采用标志法、模拟法等能干损方式测流量。为保证流量计使用寿命及正确性,选型时还要注意仪表的防振要求。在湿热地域要选择湿热式仪表。正确地选择仪表的规格,也是保证仪表使用寿命和正确度的重要一环。应分外注意静压及耐温的选择。仪表的静压即耐压程度,它应稍大于被测介质的事情压力,一样平常取1.25倍,以保证不产生走漏或意外。量程范围的选择,重要是仪表刻度下限的选择。选小了,易过载,损坏仪表;选大了,有碍于丈量的正确性。一样平常选为实际运行中流量值的1.2-1.3倍。安置在消费管道上长期运行的接触式仪表,还应思量流量丈量元件所形成的能量丧失。一样平常环境下,在同一消费管道中不该选用多个压损较大的丈量元件,如节流元件等。
1 供暖流量计
1.1 供暖流量计的事情原理
供暖流量计重要由信号转换器与传感器构成,其原理是基于法拉利电磁感应定律,在传感器中与被测管轴线垂直方向安置一对检测电极,当流量计接入液态介质管道,导电液态物质沿管轴侧运动时,导电液体作切割磁力线运动而产生感应电动势,此感应电动势由检测电极测出,其实际数值为:
e=kvbd
式中:e为感应电动势;k为调解系数,因仪表构造而异;v为被测液体平均流速;b为磁感应强度;d为被测管内径。丈量流量时,流体流过垂直于流动方向的磁场,导电性流体的流动感应出一个与平均流速成正比的电势。其感应电压信号通过两个电极检出,并通过电缆传送至转换器,经过信号处理及相关运算后,将累计流量和瞬时流量显示在转换器的显示屏上。
供暖流量计是基于法拉第电磁感应原理研制出的一种丈量导电液体体积流量的仪表,凭据法拉第电磁感应定律,导电体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中产生感应电压,该电动势的大小与导体在磁场中做垂直于磁场运动的速度成正比,由此再凭据管径,介质的差别,转换成流量。供暖流量计无节流部件,因此压力丧失小,该仪表丈量流体流量时,不受流体温度、压力、密度、粘度及流体组份的影响,得当于对有悬浮物固体粒子的污水、煤浆的
丈量,分外得当于对腐蚀性介质的丈量。
选型与使用时应注意:供暖流量计所测液体应具有丈量所需的电导率,并要求电导率漫衍大要上匀称,不克不及用于丈量电导率很低的液体,如煤油制品和有机溶剂等。供暖流量计的丈量精度是建立在液体充满管道的情形下,现在在管道中有空气的环境下丈量题目尚未得到很好解决,因此供暖流量计不克不及丈量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。同时应注意差别温度及腐蚀性介质应选用差别内衬质料和电极质料。供暖流量计虽可以在恣意管道上安置,但供暖流量计丈量电极的轴线必需连结程度方向,且与管道中心线互相垂直。为避免在管内无液体时出现指针不在零位的错觉,供暖流量计的变送器应安置于任何时候均充满液体的,同时,该流量计的信号较为薄弱,因而在使用时应注意外来滋扰对其丈量精度和影响,变送器应安置于远离统统磁源的,不允许有振动。
供暖流量计对安置前后直管道有要求,只不过比别的类流量计要求要低一些,但最关健一点要餍足:就是满管。不满管的环境下容易惹起流量计乱跳。
供暖流量计的丈量范围是有限制的,许多用户定表时,常常把它和水表相比力,以为可以丈量很低的流速,其实定货时不克不及按原先管道口径来定货,按实际流量来定仪表的口径。
供暖流量计也有防护等级,要是用户对仪表安置环境有要求,安置地点在地下阴井或别的一些湿润的,发起用户选用分体式的,以免选错对仪表形成侵害。供暖流量计可以测腐蚀性液体,但初期用户要正确辩明介质以及其属性,以免选型时在电极质料的选择上产生错误,导致传感器在前期使用过程中报废,给用户带来未便和经济上的丧失。
供暖流量计虽说牢靠性比力好,通常环境下不会损坏,但由于其原理决定,传感器电极外貌不停和液体接触,工夫久了,电极外貌比力容易受净化。以是供暖流量计在通常使用环境下,用户有条件拆的话,发起一年到一年半之间拆出来清洗一次电极,以保证流量计零件的丈量精度。任何仪器仪表都是需要保养的,供暖流量计也不例外。
随着工业行业的生长,对仪器仪表的需求增长,仪器仪表行业不断的生长,供暖流量计的用途也越来越遍及,可以或许适应差别行业的需求,煤油,化工,污水治理等等。现在的国产供暖流量计质量上可以媲美外洋同类进口产品,功效性、稳定性、精准性越来越高。供暖流量计用于对复杂的工业管道系统进行流体监测,对系统的原料及制品环境进行及时监控、为系统的自动化控制提供依据等等。
由于供暖流量计漫衍疏散,运行环境较为复杂,其安置工艺极可能影响其运行工况和产生故障的机率,从而影响整个仪表控制系统的运行。故对供暖流量计原理的阐发、安置工艺的研讨,以及调试技术的不断总结和更新十分必要。
1.2 供暖流量计的选型
(1)口径选择。选择供暖流量计时一样平常通过流体的性质、流速等因素来确定其选用口径。一样平常而言,当管道流速在0.5~1.5m/s为经济流速,若流体介质对侧壁磨损性较小,发起长期流速大于3m/s,但应小于7m/s,此时可选取小于管径的流量计。
(2)内衬质料选择。供暖流量计重要用于丈量流体物质的流量,而凭据被测物质的腐蚀性、磨损性、温度及固结性等特点,应选择差别内衬质料的流量计。供暖流量计所用的内衬质料及其特点:
·天然橡胶,其耐温范围为-10℃~70℃,耐磨损、绝缘性能好,耐腐蚀性能一样平常。
·氯丁橡胶,较天然橡胶具有更好的弹性,也更耐磨,
但耐寒性较差。
· 聚 氨 脂 橡 胶 , 适 用 温 度 较 天 然 橡 胶 更 低 , 可
达-25℃。
·丁晴橡胶,较天然橡胶更耐高温,更耐磨,弹性较差,但耐油性能相当好。
·聚四氟乙烯,是塑料的一种,它耐酸、碱性能,但对部分液态氟、氧、臭氧等十分态物质的腐蚀及负压等抵挡力较差,耐磨损性能也较差。
(3)电极质料的选择。供暖流量计的电极装于其管道内壁,与被测物质直接接触,故应凭据被测物质的腐蚀性选定。一样平常用于制造电极的质料包罗:钛(ti),耐强酸性;钽(ta),丈量精度高;铂-铱(pt-yi)合金,耐腐蚀本领强;哈氏合金c(hc),可用于高温次氯酸盐、硫酸、硝酸的丈量;316l,耐腐蚀本领一样平常,但代价低廉。在选择供暖流量计时,应凭据丈量的细密度要求、被测物腐蚀性、代价承受本领来进行电极质料的选取。
(4)别的参数的选择。供暖流量计的选择还应思量防护等级、连接法兰及电缆等因素。供暖流量计的连接法兰选择应凭据管道确定,分外对于腐蚀性流体管道,不允许随意对管道进行现场加工焊接,应慎重选择。
1.3 供暖流量计的安置
(1)安置准备事情。供暖流量计安置前,应仔细查对其参数,重要查对其口径、内衬、电极等参数是否符合计划要求,有会合ba控制的应确认其与控制系统的立室性。在安置前,应对已安置好的管道进行防腐处理,法兰接口处应清算洁净,在确认被测物质流向之后,按流量计上所标定的方向准备安置。
(2)安置方位的选取。由于供暖流量计安置于流体管道上,其丈量数据的正确性与其外部液态物质的充满度有关,故在选取安置位置时,应注意以下几点:
·流量计不得安置在泵的抽吸侧,
·启齿排放的管道,流量计应装在可存储液体的底段,以免倒吸空气影响丈量精度,
·供暖流量计相近需装阀门时,阀门应装于流量计的卑鄙;
·管道落差较大时,需在流量计的卑鄙设置上弯及排所阀;
·安置供暖流量计时,应充分思量管道中产负气泡的可能性,予以避免。
(3)供暖流量计安置及接地。供暖流量计的安置方式一样平常为法兰式,使用与其立室的法兰即可连担当道。在安置前应确保管道的吹扫、试压等事情已完成。由于供暖流量计的丈量感应电流很小,电压较低,易受外界电磁噪声的影响,故在安置时应进行牢靠的接地连(跨)接。金属管道供暖流量计接地连(跨)接方法,带阴极掩护的供暖流量计重复接地连接方法。
1.4 供暖流量计接线
(1)接线。在供暖流量计接线前,应确认其安置方位、方向正确无误,并进行现场清扫,无积尘前方可接线。供暖流量计的接线包罗电源线、输入/输入信号线、传感信号线和事情接地线的连接。
(2)输入/输入信号。大部分供暖流量计均可通过外带的plc进行编程、检测,也可通过通讯总线担当主控制系统的输入指令,故供暖流量计设置了信号输入接点、丈量值临界报警指令等接入点。输入信号可通过模拟点接出,也可与输入信号组合通过rs-232通讯接口完成与pc的联机。
(3)传感器连线。若流量计与传感器为分体式安置,流量计与传感器之间还需进行连线,用于将传感电流畅过流量计的丈量终端(实际上是磁极与电压丈量单位),用以丈量各被测参数。
(4)接地线。由于供暖流量计的事情电流较小,极易受外界电场变革的滋扰,以是其电源、信号线均须配套接地线,以确保丈量数据的正确,消弭丈量过程中数据的频繁振荡。
1.5 供暖流量计调试(相关文章保举:选矿工程中供暖流量计的安置调试技术注意、自来水行业供暖流量计安置调试中的要害控制点研讨)
(1)调试前检查及准备。供暖流量计在调试前,应对管道及流量计进行检查,包罗管道杂物等清算,油性介质管道还需进行干燥处理。调试前的检查还包罗电气线路的检查,起首应对线路的接地进行检测,确保接地牢靠前方可进行别的线路的测试检查,以免形成线路容性效应,贮存电量,或是丈量电源对仪器产生粉碎作用。另外,还需进行绝缘电阻及接地电阻测试。
(2)通水调试。无论是丈量水性介质、混悬液体,照旧丈量油性介质的仪表,在正式调试前,均应模拟实际丈量介质的温度、压力、流速等条件进行通水调试。若在通水试验过程中产生异常,或是参数缺失,应对仪表进行单体检测或送消费单位进行校验。
(3)系统调试。供暖流量计在进行完单项功效通水测试,控制主机各项准备调试完成后,可进行系统调试。油性介质管道需进行干燥前方可通入被测介质进行系统运转。系统调试时,主机系统应预先对各个丈量点进行编码扫描,确保各仪表部件均在正常事情形状前方可进行功效性调试。功效性调试时,由主机系统对各仪表辨别进行参数的读取,临界值报警试验等,然落伍行控制数据的写入。逐一进行调试,并将相关数据发送到相关上机位进行
阐发。主机在系统各仪表调试完成后,可进行仪表终端单体plc编程调试。plc编程调试对仪表调试具有重要意义,它可在不影响主机事情形状的环境下,对单个仪表进行数据读取、参数写入和调解。当代plc技术的生长,使其在电磁仪表调控中的应用显得更加方便,大部分的供暖流量计均可选购与其产品相配套的plc编程控制器,通过专门的接口,可进行单个仪表的调试。
调试完成后,应在一连的工况条件下进行24小时的不间断丈量,观察其丈量数据的稳定性、牢靠性,并联合别的丈量方式进行校正,直至系统各电磁仪表均能按计划要求运行,方可进行系统预验收。通过供暖流量计在工业管道控制系统的应用,在仪表的选型、安置工艺的调解、试验等方面进行总结,为提高工业管道控制系统中电磁仪表安置、调试的成功率积累了肯定的技术经验,为工业管道控制系统更高程度的集成化、自动化提供了实践经验。
(2) 为了更真实地丈量机组在实际运行过程中的主轴密封处的流量,将超声波流量计探头安置随处于运行形状的 2 号机组主轴密封供水管上,并将主轴密封供水水源由消防供水变动到水泵供水方式。在机组运行了 3 d 后,对供暖流量计与超声波流量计的流量历史曲线(详见图 6 及图 7)进行了比拟,结果发明,在某一个工夫点,供暖流量计测试的流量忽然降落至 5m 3 /h,在持续了大约 2 s 以后,又上升至计划流量点,但超声波流量计测试的流量曲线则不停比力平稳。由于供暖流量计所发出的低流量信号(低于 6 m 3 /h)仅持续了 2 s 左右,并没有抵达机组事故停机条件中所规定的 15 s 延时工夫,因此,机组也并未产肇事故停机。
供暖流量计若采用分体安置连接的信号电缆采用定制的公用电缆线,电缆线越短越好。
激磁电缆可选用yz中型橡套电缆,其长度与信号电缆一样。
信号电缆必需与别的电源严格分开,不克不及敷设在同一根管子内,不克不及平等敷设,不克不及绞合在一同应辨别单独穿在钢管内。
供暖流量计信号电缆和激磁电缆尽可能短,不克不及将多余的电缆卷在一同,应将多余电缆剪失,偏重新焊接好接头。
电缆进入供暖流量计传感器电气接口时,在端口处再做成u型,这样可以防止雨水渗透到传感器中。
一体式供暖流量计接线方式图
分体式供暖流量计接线方式图
供暖流量计的接线
1.分体式安置连接的信号电缆线越短越好;
2.信号电缆必需与别的动力线严格区分开;
3.不克不及将多余的电缆卷在一同,应将多余的电缆剪失。电缆进入传感器电器接口时,在端口处做成u型,这样可以防止雨水渗透到传感器中。
一体式供暖流量计接线
分体式供暖流量计接线
看了上面四个接线方式图应该基本可以相识供暖流量计怎样接线了,相关文章保举:分体式供暖流量计转换器端子接线方式
供暖流量计(eletromagnetic flowmeters,简称emf)是20世纪50~60年月随着电子技术的生长而迅速生长起来的新型流量丈量仪表。供暖流量计是凭据法拉第电磁感应定律制成的,供暖流量计用来丈量导电液体体积流量的仪表。由于其奇特的好处,供暖流量计现在已遍及地被应用于工业过程中种种导电液体的流量丈量,如种种酸、碱、盐等腐蚀性介质;供暖流量计种种浆液流量丈量,形成了奇特的应用范畴。上面就有小编为各人来详细介绍以下供暖流量计事情原理:
在结构上,供暖流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成。传感器安置在工业过程管道上,它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感生电势信号,并通过传输线将此信号送到转换器。转换器安置在离传感器不太远的,它将传感器送来的流量信号进行缩小,并转换成流量信号成正比的标准电信号输入,以进行显示,累积和调治控制。
供暖流量计事情原理
供暖流量计事情原理是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力线运动时,在导体两头会感应一个与磁场方向和导体运动方向相互垂直的感应电动势。感应电动势的大小与感应强度和运动速度成正比。导电性液体在垂直于磁场的非磁性丈量管内流动,与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势,其值如下式:
e=k×b×d×v
式中 e----- 感应电动势,即流量信号,v。
k----- 传感器的修正系数。
b----- 磁感应强度,t。
d---- 电极间距及丈量管内径,m。
v---- 导电介质的平均流速,m/s。
供暖流量计事情原理图供暖流量计丈量原理
供暖流量计事情原理
(一)丈量原理
凭据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中运动切割磁力线时,在导体的两头即产生感生电势e,其方向由右手定则确定,其大小与磁场的磁感应强度b,导体在磁场内的长度l及导体的运动速度u成正比,要是b, l,u三者互相垂直,则
e=blu (3-35)
与此相仿.在磁感应强度为b的匀称磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为d的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速u流动时,导电流体就切割磁力线.要是在管道截面上垂直于磁场的直径两头安置一对电极(图3—17)则可以证明,只要管道内流速漫衍为轴对称漫衍,两电极之间也特产生感生电动势:
e=bd (3-36)
式中,为管道截面上的平均流速.由此可得管道的体积流量为:
qv=πduˉ= (3-37)
由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和丈量管内径d成线性干系,与磁场的磁感应强度b成正比,与别的物理参数有关.这就是供暖流量计的丈量原理.
需要说明的是,要使式(3—37)严格建立,必需使丈量条件餍足下列假定:
①磁场是匀称漫衍的恒定磁场;
②被测流体的流速轴对称漫衍;
③被测液体黑白磁性的;
④被测液体的电导率匀称且各向同性。
图3-17供暖流量计原理简图
供暖流量计丈量原理图
1-磁极;2-电极;3-管道
(二)励磁方式事情原理
励磁方式即产生磁场的方式.由前述可知,为使式(3—37)严格建立,个必需餍足的条件就是要有一个匀称恒定的磁场.为此,就需要选择一种符合的励磁方式。现在,一样平常有三种励碰方式,即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁.现辨别将这三种供暖流量计事情原理予以介绍.
1.直流励磁
直流励磁方式用直流电产生磁场或采用永世磁铁,它能产生一个恒定的匀称磁场.这种直流励磁变送器的大好处是受交流电磁场滋扰影响很小,因而可以忽略液体中的自感现象的影响.但是,使用直流磁场易使通过丈量管道的电解质液体被极化,即电解质在电场中被电解,产生正负离子.在电场力的作用下,负离子跑向正极,正离子跑向负极.如图3—18所示.这样,将导致正负电极辨别被相反极性的离子所困绕,紧张影响供暖流量计的正常事情.以是,直流励磁一样平常只用于丈量非电解质液体,如液态金属等.
供暖流量计直流励磁方式
2.交流励磁
现在,工业上使用的供暖流量计,大都采用工频(50hz)电源交流励磁方式,即它的磁场是由正弦交变电流产生的,以是产生的磁场也是一个交变磁场.交变磁场变送器的重要好处是消弭了电极外貌的极化于扰.另外,由于磁场是交变的,以是输入信号也是交变信号,缩小和转换低电平的交流信号要比直流信号容易得多.
要是交流磁场的磁感应强度为
b=bm sint (3-38)
则电极上产生的感生电动势为
e=bm dsint (3-39)
被测体积流量为
qv=d (3-40)
式中bm――磁场磁感应强度的大值;
――励磁电流的角频率,=2f;
t――工夫;
f――电源频率.
由式(3-40)可知,当丈量管内径d不变,磁感应强度bm为肯定值时,两电极上输入的感生电动势e与流量qv成正比.这就是交流磁场电磁流量变送器的基本供暖流量计事情原理.
值得注意的是,用交流磁场会带来一系列的电磁滋扰题目.例如正交滋扰.同相滋扰等,这些滋扰信号与有效的流量信号混杂在一同.因此,怎样正确区分流量信号与滋扰信号,并怎样有效地克制和扫除种种滋扰信号,就成为交流励磁供暖流量计研制的重要课题。
3.低频方波励磁
直流励磁方式和交流励滋方式各有优缺陷,为了充分发扬它们的好处,尽量避免它们的缺陷,70年月以来,人们开端采用低频方波励磁方式.它的励磁电流波形如图3—19所示,其频率通常为工频的1/4-l/10.
图3-19供暖流量计方波励磁电流波形
从图3-19可见,在半个周期内,磁场是恒稳的直流磁场,它具有直流励磁的特点,受电磁滋扰影响很小.从整个工夫过程看,方波信号又是一个交变的信号,以是它能克服直流励滋易产生的极化现象.因此,低频方波励磁是一种比力好的励磁方式,现在已在供暖流量计上遍及的应用.归纳综合一下,供暖流量计具有如下几个好处:
①供暖流量计能避免交流磁场的正交电磁滋扰;
②供暖流量计消弭由漫衍电容惹起的工频滋扰;
③供暖流量计克制交流磁场在管壁和流体外部惹起的电涡流;
④供暖流量计扫除直流励磁的极化现象.
凭据上述笔墨和图片,各人对供暖流量计事情原理大概说丈量原理应该有了一个明白的相识,要是各人还想深化相识供暖流量计事情原理,可以访问网站的行业动态内里的技术文章大概本页面左侧和底部的相关文章。
摘 要: 随着煤化工项目在海内的不断展开,某气化炉煤浆流量计得到了越来越遍及的应用。针对因煤浆流量计波动而导致跳车事故这一题目,对煤浆流量计的波动缘故原由进行了阐发。以海内两个 200 000 t 甲醇项目在煤浆流量计应用中遇到的题目为配景,辨别采用特殊结构的传感器和新一代交流励磁转换器,取得了较好的实际应用结果。末了,凭据实际应用经验,针对现在煤浆流量计应用范畴的认识误区,提出了自己的见解和见解。
0 弁言
随着煤化工项目在海内的不断展开,某气化炉煤浆流量计的应用越来越遍及。作为本文应用配景的两个甲醇项目都接纳某气化炉工艺,煤浆浓度在 62% (wt/wt) 左右、平均粒度约 31 μm、管道为dn150、压力等级 600 lbs、产能 200 000 t。但自投产以来,原流量计运行结果不停不克不及令人满意,时常出现大幅度波动,竖管流量计波动更为频繁,偶然横管流量计也一同波动。这容易导致误跳车,给企业带来很大的丧失,也大幅度增长了相关部门的劳动强度。针对因煤浆流量计波动而导致跳车事故这一题目,对煤浆流量计的波动缘故原由进行了阐发,采用北方博信消费的特殊结构传感器和新一代交流励磁转换器,有效地防备了因波动而惹起的跳车事故,取得了预期的应用结果。
1 波动缘故原由阐发
凭据供暖流量计的原理和相关文献以及长期应用经验可知,流场波动的根本缘故原由取决于供暖流量计丈量管内流体的流场和流态。dn150 丈量管的流量与流速对应干系如表 1 所示。正常消费时,流量一样平常为25 m 3 /h左右,对应的流速只有 0. 4 m/s。流体流速低,而煤浆浓度高达60%以上,这容易导致管道中的流场处于不稳态,且竖管和横管的不稳态是差别的。
流量与流速对应干系表
在竖管中,中心的流速比力快,四周的流速比力慢,这使管壁外貌附着一层流动很慢的煤浆。要是这个附着层慢到险些不动,并且比力厚,就盖住了电极,转换器的流量输入就会降落,甚至降落到零。由于煤浆泵的事情方式是脉动的,煤浆管线也有振动,再加上竖管很高,以是附着在内管壁的煤浆处于不稳定的形状,管道内会时不时地产生雷同雪崩的现象,并且这种雪崩现象纷歧定只有一处。煤浆流动形状示意图如图 1 所示。要是这种雪崩现象产生在流量计的丈量管内,就会惹起转换器输入的波动。由“雪崩”导致的输入波动周期比力快,阻尼工夫加大,可以起到肯定的平稳作用。
煤浆流动形状示意图
在消费过程中,最难处理的是另外一种波动。该波动周期很慢,但幅度很大,大到足以惹起跳车。要把这种现象解释清楚,就需要引进权重函数的概念 。粗略地说,权重函数给出了差别位置的流体切割磁力线所产生的感应电动势对电极信号的贡献率。权重函数示意图如图 2 所示。
权重函数示意图
图 2 以中心点权重为 1,给出了电极立体的权重函数漫衍。由图 2 可知,越接近电极,权重;反之,沿导管转 90°,权重最小。电极立体煤浆流速的两种漫衍环境如图 3 所示,其权重函数的漫衍与图 2 相同。
流速漫衍不均示意图
抱负流场漫衍应该呈轴对称,中心稍大、四周稍慢,这时采用供暖流量计所丈量的流量正确且稳定(浆料噪声的影响除外)。要是流场不够抱负,则丈量管横截面流速漫衍不均,可能惹起流量丈量输入波动。由图 3(a)可知,权重函数高的流速快,而权重函数低的流速慢,这时转换器流量输入增大;由图 3(b)可知,权重函数低的流速快,而权重高的流速慢,甚至电极被笼罩,这时转换器输入减小,甚至接近于零。
横管的波动缘故原由与上述阐发有所差别,其波动重要是由于淤积形成的。要是淤积面没有电极,则由于丈量管横截面减小、流速提高,转换器输入就会变大;要是淤积面了电极,转换器输入就会减小。由于这种淤积是不稳定的,淤积面时涨时消,以是惹起流量输入周期较长的波动。一样平常而言,在投料初期,横管表现比力好,经过一段工夫后,横管才会波动。
2 解决方案
在此之前,多数人以为流量计波动的缘故原由在于浆料噪声,甚至是电极噪声。由于浆料噪声和电极噪声的周期比力短,以是处理波动方法不过乎是加大阻尼工夫。事实证明,这种方法不克不及从根本上解决流量计输入波动所导致的跳车题目。
经过上面的阐发,我们以为惹起流量计输入波动的根本缘故原由在于流场流态,其特点是波动周期比力长,周期为几秒甚至几十秒。要改进流场流态,就需要从传感器结构计划入手。因此,采用了类文丘里管外形的传感器,这样不但提高了流速,并且能起到肯定程度的整流作用。应用经验评释,当流速为 1 m/s 左右时,流场比力好,对于消弭大幅度长周期的异常波动,这样计划的传感器起到了要害性的作用。
为相识决流量计的异常波动,仅靠改变传感器的结构是不够的。由于原供暖流量计是方波励磁,以是采用所谓的低噪声电极和代价较高的 etfe 衬里,不克不及有效解决转换器克服浆料噪声先天不敷题目。另外,浆料噪声随着流速的提高而增大。缩径后,要是采用方波励磁转换器,固然可以或许避免大幅度长周期的波动,但仍旧无法解决快周期的波动题目。更为紧张的是,这种波动也有可能导致跳车。
为使转换器输入平稳,采用方波励磁转换器只能加大阻尼工夫。然而,某气化炉的宁静连锁方案对流量计阻尼工夫有严格的限制。据专业人士测算,要是煤浆管线被堵住,则堵截氧气的工夫只有 8 ~10 s。要是流量计阻尼工夫过大,就会产生过氧爆炸的伤害。由上述阐发可知,某工艺要求煤浆流量计不仅输入平稳(防止误跳车),并且反响速度快(一旦断浆,疾速激活宁静联锁,堵截氧气,防止炉砖烧损或过氧爆炸)。由于方波励磁供暖流量计在丈量浆料方面自己就存在缺陷,以是应选用交流励磁的转换器。北方博信消费的新一代交流励磁转换器,由于采用了高阶带通滤波器,可以或许完成流量丈量输入既稳又快。在我们的实际项目中,曾使用 0. 2 s 的阻尼工夫宁静牢靠运行了两年多。
由于横管波动的缘故原由与竖管差别,以是处理方法也差别。海内曾有供暖流量计厂家模仿博信的竖管流量计进行了缩径计划并应用到横管上,实际使用的结果却不够抱负。博信提供的横管解决方案如图4 所示。
横管波动解决方案示意图
从图 4 可知,流量计的丈量管呈半月形,上半部是堵住的,这重要是为了防止下边截流惹起管线堵塞。为了改进流场,在流量计的下游和卑鄙还计划了导流板。转换器仍采用第二代交流励磁技术。
3 应用结果
本文所提的解决方案先后成功应用于海内两家煤化工企业。起首,该方案被应用于波动相对频繁的竖管,横管仍旧采用原来的进口流量计。某企业因原流量计波动频繁而引发跳车事故一年多达几十次。由于博信所提供的煤浆流量计平稳性远优于其他同类产品,自投运以来,该企业从未因流量计波动而惹起误跳车。图5 所示为监控系统事情站屏幕截图所得的流量输入平稳性比拟图。由图 5 可以看出,当位于横管的进口流量计出现大幅度波动时,竖管博信流量计输入仍旧连结平稳。同时,工艺职员使用炉温等其他参数进行综合果断,异样证明了该竖管流量计输入的稳定性。
流量输入平稳性比拟图
为了正确比拟差别供暖流量计的输入疾速性,将两台供暖流量计安置于同一管道进行测试,横管是进口流量计,竖管是博信流量计。测试时,将煤浆泵忽然封闭,隔一段工夫再开启,并逐步提高煤浆泵转速。图 6 所示为 di-730 型数据采集器截图所得的、同时记载的两台供暖流量计的电流输入结果,图 6 中横坐标每格为 3 s。由图 6 可以看出,博信流量计从断浆到流量输入为零的工夫总计约 6 s,由降落过程可以预算出滤波工夫常数不到 2 s,餍足宁静联锁要求;而另一台进口流量计反响工夫 30 s。
流量输入疾速性比拟图
博信煤浆流量计现在已经牢靠运行了三年多,在使用寿命上也不输于进口产品。
横管解决方案是在竖管成功应用之后开端研讨和试用的。安置在横管上的原流量计一样平常投用一周左右开端大幅度波动。博信流量计投用 8 h 左右即抵达稳定形状,刚开端流量输入十分平稳,经过 8 h 左右,波动变得稍大一点,但没有大幅度异常波动。经过半年多的使用,现在,该横管解决方案已经通过验收,结果优于原流量计。但该流量计导向板的安置比力复杂,博信已经改进了计划,新方案行将投入试用。
4 误区廓清
在实际应用中,有关供暖流量计在某工艺水煤浆中的应用,相关技术职员在选型和应用通常存在一些认识上的误区。现将其归纳如下。
①“煤浆的磨损大,以是采用耐磨的 etfe 衬里”的见解不正确,etfe 重要解决了与金属的附着题目。固然 etfe 的原料自制,但其现在的处理工艺复杂,用它来制作衬里,本钱比 pfa 还高,且没有表征 etfe 的耐磨性优于 ptfe 的佐证。北方博信所消费的传感器,采用硬橡胶衬里,在现场有效使用三年来,没有发明有明显的磨损。
②“采用低噪声电极,以是波动小”的见解不正确。电极的外形简直与噪声大小相关。由于原流量计的电极在某煤化工企业有结垢现象,经常需要把流量计拆上去用晶相砂纸打磨电极,而北方博信采用自干净电极(即尖状电极),有效地解决告终垢题目。实际应用评释,固然采用自干净电极流量计的平稳性比采用球面电极的平稳性稍差,但也没有出现过异常波动。以是,我们以为,在解决煤桨流量输入异常波动方面,低噪声电极并非要害技术。
③“原流量计安置要求低,‘前 5d 后 2d’就行”的见解不正确。在实行室标定时,要求直管段比力长(抵达 10d);在应用中,一样平常“前 5d 后 3d”就足够了,这并非仅仅适用于进口流量计。要是缩径,直管段要求还可以进一步减小。另外,现阶段的煤浆流量计,基本没有投闭环控制的,对于精度的要求不是很高,要害是保证宁静连锁处于有效形状,以避免异常波动惹起误跳车。
④“原流量计流速大小对流量的影响很小,适用 0. 3 m/s 的流速”的见解不正确。这种说法有很大的误导作用。实际应用经验评释,当流速较低时,尤其是当流速低于 0. 5 m/s 时,煤浆流量计容易波动。因此,这种见解不正确。