电磁流量计在钢铁行业冷却水测量中出现误报警,这是什么愿意呢?我们经过长期的实践经验发现,电磁流量计的误报警大多是由气泡擦过电极引起的。怎么解决这个问题呢?
首先要从安装上满足仪表上游直管段长度要求,规范仪表的安装,选择远离热源的安装场所,合理使用管道流速,选用光洁度高的PFA氟塑料衬里和高纯氧化铝工业陶瓷导管。这些措施将有助于防止或减小旋涡和气体分离的发生。也就是说,改进传感器制造工艺、改善使用仪表环境条件和安装条件、采用仪表上游加装排气阀等措施,有可能避免问题的发生。
加大仪表阻尼时间能有效地解决这种脉冲型气泡噪声的影响,同时也带来了反应迟钝的缺点,即当真正流量波动时,仪表反应很慢。这对要求灵敏控制的冷却水系统无疑是个难题。为了解决这个问题,智能化电磁流量计可以使用软件逻辑判断即粗大误差处理的方法[5]。在出现这种故障时,通过调整流量的不敏感时间和变化幅度限制这两个条件来判断是流量的变动,还是气泡擦过电极。如果不是气泡擦过电极的噪声,CPU按正常采样、运算和数字滤波;如果判定产生的是气泡噪声,切除测量值,维持前面的流量测量值。这样,正常流量测量期间阻尼时间仍然为3~6s。只有在有气泡噪声时,根据脉冲宽度设置的长短将不敏感时间加长,系统控制的时间也会加长。
其次,合理地设置仪表阻尼时间和功能,也可以解决出现气泡噪声测量的误报警。阻尼时间的选择是根据流量信号中发生气泡噪声的脉冲宽度来选取。一般应取阻尼时间为气泡噪声脉冲宽度的3~5倍。如气泡噪声脉冲宽度是10s,阻尼时间应取30~50s。具体选择应根据要求的控制精度,3倍脉冲宽度控制误差在5%,5倍脉冲宽度控制精度高于1%。
当我们合理选择具有粗大误差抑制功能电磁流量转换器的“变化率限制值”和“不敏感时间值”时,转换器不仅能够抑制气泡噪声引起的误报警,而且在正常工作时仪表的反应速度仍然能够保持所设置的阻尼时间值。
涡轮流量计的流量计算公式:
通常情况下,涡轮流量计的流量方程可分为两种:实用流量方程和理论流量方程。实用流量方程:qv=f/K公式1;qm=qvρ式中qv,qm分别为体积流量,m3/s,质量流量,kg/s;f为流量计输出信号的频率,Hz;K为流量计的仪表系数,P/m3。
涡轮流量计的系数可分为二段,即线性段和非线性段。线性段约为其工作段的三分之二,其特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关。在非线性段,特性受轴承摩擦力,流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时,仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上限时要注意防止空穴现象。结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的,它仅在系统误差水平方面有所不同。
涡轮流量计特性曲线由流量校验装置校验得出,它完全不问传感器内部流体机理,把传感器作为一个黑匣子,根据输入(流量)和输出(频率脉冲信号)确定其转换系数,它便于实际应用。但要注意,此转换系数(仪表系数)是有条件的,其校验条件是参考条件,如果使用时偏离此条件系数将发生变化,变化的情况视传感器类型,管道安装条件和流体物性参数的情况而定。
而涡轮流量计的理论流量方程可以根据动量矩得出叶轮的运动方程。
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