BURKERT流量計的轉(zhuǎn)換器的相關(guān)知識
BURKERT流量計根據(jù)信號測量系統(tǒng)對電磁流量計典型的數(shù)字智能變頻器系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了分類。這是一個開環(huán)系統(tǒng)。盡管測量電路中仍然有許多模擬設(shè)備,但它們僅用于信號的線性放大。不是測量的主題。與早期的智能轉(zhuǎn)換器相比,它沒有硬件采樣電路和積分電路,并且*基于軟件數(shù)字運(yùn)算。
BURKERT流量計因此,我們稱其為數(shù)字智能轉(zhuǎn)換器。像所有形式的轉(zhuǎn)換器一樣,數(shù)字智能轉(zhuǎn)換器的流量信號必須通過前置放大器電路進(jìn)行高阻抗轉(zhuǎn)換,抑制各種共模干擾并隔離流體DC。它只能通過模擬電路處理后進(jìn)入信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換過程,例如,將噪聲轉(zhuǎn)換,放大弱流量信號以及將差分雙端流量信號轉(zhuǎn)換為單端流量信號等。早期的智能轉(zhuǎn)換器首先通過同步采樣將放大后的流量信號轉(zhuǎn)換為單向脈沖,然后通過積分器電路將其濾波為直流電壓。然后,A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬直流電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,然后進(jìn)入CPU進(jìn)行數(shù)字操作。我們知道一般的采樣電路是由電子開關(guān)組成的?;趐n結(jié)技術(shù)的電子開關(guān)的開關(guān)特性始終具有泄漏電流和導(dǎo)通電阻,并且泄漏電流和導(dǎo)通電阻都是溫度的函數(shù)。因此,泄漏電流和導(dǎo)通電阻總是會帶來一定的采樣誤差和輸出漂移。此外,對于低頻信號,通常使用的集成電路需要大容量的積分電容器,并且電容器的泄漏也是導(dǎo)致輸出漂移的重要因素。數(shù)字智能轉(zhuǎn)換器直接對放大后的流量信號執(zhí)行數(shù)字采樣。與模擬智能轉(zhuǎn)換器相比,它明顯減少了信號的采樣誤差和輸出漂移。因此,電磁流量計數(shù)字轉(zhuǎn)換器的高精度和高穩(wěn)定性測量無法與模擬轉(zhuǎn)換器進(jìn)行比較。
BURKERT流量計低頻雙向流量信號電壓轉(zhuǎn)換為差分?jǐn)?shù)字量。在預(yù)定的采樣時間內(nèi),CPU讀取A/D的輸出值。對于V/F轉(zhuǎn)換器,CPU讀取輸出脈沖數(shù)。由于采樣時間是恒定的,因此CPU采樣的脈沖數(shù)與流量成正比。
流量計本質(zhì)上是流體振動型流量計,普通對機(jī)械振動特別敏感。由于渦街流量計輸出脈沖與流速成正比、檢測渦街的升力與流速平方和被測流體的密度成正比,所以在小流量時,渦街流量傳感器信號頻率低且幅值小,受到低頻的管道振動干擾影響嚴(yán)重,輸出脈沖誤差大;隨著流量的增大,渦街流量傳感器信號頻率變大且幅值增強(qiáng),受到低頻的管道振動干擾影響減弱,輸出脈沖也隨之誤差變小。
當(dāng)渦街流量計安裝位置出現(xiàn)管道振動時可以采取以下方法:(1)增設(shè)管道固定支架,限制管道振幅;(2)調(diào)整儀表電路的設(shè)定狀況,力求排除振動影響;(3)如以上無法實(shí)現(xiàn)時,可根據(jù)渦街流量計對不同方向的抗振能力的不同,在安裝管線上的流量計方向用X-Y-Z三維坐標(biāo)表示。X是管道中心線方向,即流量計進(jìn)出口的方向;Z是流量計柱體軸向;Y是與管道中心線垂直同時與流量計柱體軸向垂直的方向,也是渦街流量計橫向力作用的方向。流量計Z方向的抗振能力而Y方向差。觀察或測量管道的主要振動方向,旋轉(zhuǎn)流量計,直到Z軸與此主振方向重合,把儀表固定在該方向上。此方法可盡可能減小管道振動對流量計測量的影響。
流體狀況
BURKERT流量計正常工作流體條件:①具有充分發(fā)展的湍流速度分布,無旋渦,速度軸對稱分布;②充滿圓管的單相流體;③定常流;④牛頓流體。
BURKERT流量計在使用中如果偏離這些條件將產(chǎn)生附加誤差,在現(xiàn)場流體流動特性中,具有充分發(fā)展的湍流速度分布、無旋渦、速度軸對稱分布及定常流常常是難以滿足的,它們將造成測量誤差的增大,偶然增大多少難以定量確定,因此在現(xiàn)場使用中必須密切注意流動特性的情況。
影響準(zhǔn)確流體的原因:流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流。流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流對流量計特性的影響因工作原理而異,有的很嚴(yán)重,有的無甚影響,普通來說,推理式流量計(差壓、渦輪、渦街、聲、電磁等)都要受影響,而容積式流量計不受或基本不受影響。
BURKERT流量計在現(xiàn)場使用中非定常流并不少見,非定常流可分為兩大類:周期性脈動和隨機(jī)性顛簸。在發(fā)動機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)等出口的流動可見周期脈動,而管道中的流動受阻流件及管道系統(tǒng)的干擾,普通都存在隨機(jī)性顛簸。至今還沒有明確規(guī)定流量所需要的定常流條件的定量指標(biāo)。滿足流量檢測件上下游直管段所需要的作業(yè)空間、加裝多孔導(dǎo)流裝置和安裝管線與流量計管徑中心線對齊,且無凸出物(如安裝的墊片)突入測量管道,可以有效避免非定常流的出現(xiàn)。
流量計結(jié)構(gòu)簡單牢固,適用于多流體種類,測量精度較高且測量范圍寬,在石油化工企業(yè)中主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、黏度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此性高,維護(hù)量小,儀表參數(shù)能穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸
BURKERT流量計是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行關(guān)閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無須溫度壓力補(bǔ)償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計的替代產(chǎn)品。它具有以下一些特點(diǎn):
BURKERT流量計是行使流體力學(xué)中卡門渦街原理制成的一種流體振蕩性流量計。將一個非流線型的對稱形狀的物體(渦街流量傳感器中稱之為漩渦發(fā)生體)垂直放置在流體流動的管道中,流體繞過漩渦發(fā)生體時,出現(xiàn)了附面層分離,在漩渦發(fā)生體下流雙側(cè)產(chǎn)生兩列交替的漩渦即卡門渦街。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),旋渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。