無錫歐百儀表公司(圖)-渦街流量計生產廠家-大同渦街流量計

渦街流量計儀表常數(shù)與流體流速的關系及分段補
渦街流量計儀表常數(shù)與流體流速的關系及分段補償，通過對渦街流量計的儀表常數(shù)隨著流速的變化而略有起伏這個規(guī)律的觀察與總結，建立數(shù)學模型，渦街流量計現(xiàn)貨，并根據(jù)這個數(shù)學模型，可以在不同的流速段對儀表常數(shù)做適當?shù)难a償，可以提高渦街流量計的計算精度，該方案通過單片機809c51實現(xiàn)。
根據(jù)多年的應用經(jīng)驗以及大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)渦街流量計的儀表常數(shù)與流體的流速存在一定的關系，本文通過尋找渦街流量計儀表常數(shù)與流體流速的關系，建立了兩者的數(shù)學模型，在流量計算時對它進行補償，提高了計算精度。
1.1　渦街流量計的工作原理
渦街流量計是基于卡門渦街原理制成的一種流體振蕩性流量計，即在流動的流體中放置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)，就會在其下流兩側產生兩列有規(guī)律的漩渦，即卡門渦街其漩渦頻率正比于流體速度:
1.2　渦街流量計的特點
(1)輸出的信號是與流速成正比的脈沖信號，便于數(shù)據(jù)處理和計算機聯(lián)網(wǎng)。
(2)量程范圍寬，精度高。
(3)無可動部件，可靠性較高，結構簡單，便于安裝維修。
(4)檢測元件與被測介質不直接接觸，不受流體的化學性質影響，應用范圍寬，壽命長。
(5)*干擾能力強，容易進行流量計算，不受流體物理性質的影響，大同渦街流量計，給儀表的標定和使用帶來了方便。
2　誤差的產生及補償
2.1　非線性誤差的產生
由于渦街傳感器所測的并不是平均流速，而是漩渦發(fā)生體兩側的流速。對于湍流狀態(tài)，不同的雷諾數(shù)下，流速分布規(guī)律是不同的，即不同的流速下具有不同的流速分布，進而說明了渦街流量傳感器檢測到的主要反映漩渦發(fā)生體兩側的流速，與管道平均流速的關系不是確定的。這說明渦街流量傳感器的非線性誤差是其檢測機理所決定的。在實際使用時，先繪出傳感器的儀表常數(shù)與流體流速的試驗曲線，據(jù)此得到不同流速段的實際儀表常數(shù)。本文應用mcs251單片機系列的89c51將試驗曲線事先固化于流量計的eprom中，用戶結合現(xiàn)場具體工作情況通過鍵盤輸入平均儀表常數(shù)kp的值(kp= (kmax kmin) /2)，實現(xiàn)了渦街傳感器的非線性修正。
2.2　儀表常數(shù)與流體流速的關系及分段補償
我們知道渦街流量計頻率與流量成正比，理論上講，渦街流量計輸出頻率與流速成正比，也就是說儀表常數(shù)恒定。實際上，由于流量計本身的因素導致兩者之間存在一定程度的非線性誤差。鑒此，我們做出了一條儀表常數(shù)與流速的實驗關系曲線，如圖1所示。圖中各點坐標分別為a(vmin，1.004 9kp)，b(15%vmax，0.997kp)，c(30%vmax，0.992853kp)，d(50%vmax，0.994883kp)，e(75%vmax，kp)，f(vmax，kp)。
針對這種誤差規(guī)律，我們采取分段補償?shù)姆绞竭M行誤差修正。由圖1可以看出，隨著流速的降低，曲線偏離平均值越大，對此我們采用的方法可以達到兩個目的:
(1)無論偏差值多大，只要它有規(guī)律可循，就可補償修正，還可以把流量的下限即vmin在坐標上向左移動，即擴大傳感器的量程。
(2)根據(jù)精度要求合理劃分區(qū)間，在誤差大的低流速區(qū)間線段取密一些，在誤差小的高流速區(qū)間可適當將區(qū)間放寬。
為了滿足修正后非線性誤差在0. 3%以下的要求，我們根據(jù)理論分析和曲線規(guī)律，分別在12%vmax、60%vmax處增加兩點(見圖2)，坐標分別為g(12%vmax，kp)，h(60%vmax，0.998kp)。理由:
①vmin/vmax=8% ~9%;②de曲線間無拐點且下凹;③ab曲線間無拐點且下凹。這樣，把整個流速范圍分成了六段，如表1。這樣處理后，可修正非線性誤差在0.3%以下。
2.3　補償后非線性誤差計算及驗證
表2為補償后各段儀表常數(shù)的非線性誤差計算值。
下面用某廠生產口徑為dg80的渦街流量計為例驗證補償效果(產品編號:04150)。表3為原始檢測數(shù)據(jù).
2.4　計算流量
瞬時流量計算公式:
3　系統(tǒng)的實現(xiàn)
3.1　系統(tǒng)可以實現(xiàn)的功能
(1)以89c51為核心元件，x25045存儲數(shù)據(jù)。
(2)采用82c79單片機，可以同時顯示瞬時流量(4位)以及累積流量(6位 2位冪數(shù))，其顯示單位為體積流量。
(3)具有掉電檢測、保護功能(ht7044監(jiān)測電壓)，掉電后數(shù)據(jù)存入x25045中。
(4)具有看門狗功能。
(5)采用鍵盤輸入，輸入內容包括:儀表常數(shù)、瞬時流量上限、瞬時流量下限等。
3.2　主要程序模塊
(1)主程序。
(2)定時器中斷服務程序。
(3)鍵盤中斷處理子程序。
(4)掉電處理子程序。
(5)25045讀/寫狀態(tài)寄存器子程序。
(6)瞬時流量計算程序ssjs。
(7)累積流量計算程序ljjs。
(8)量程判別子程序csds。
用單片機89c51驗證了誤差補償?shù)臄?shù)學模型，并實現(xiàn)了智能渦街流量積算儀的設計，通過對儀表常數(shù)的修正使系統(tǒng)的精度有很大的提高，可以使渦街流量積算儀達到0. 5級標準，采用89c51單片機使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性都得到了提高，82c79的鍵盤顯示接口芯片，代替單片機完成鍵盤和顯示器的許多接口操作，x25045可以將數(shù)據(jù)實時存儲起來，系統(tǒng)軟硬件設計合理、可行，具有工程實用價值。
渦街流量計儀表的分類問題有5大類
儀表的分類問題，站在不同角度有不同的分法。有的按結構分，有的按檢測方法分，也有的按用途分，渦街流量計也不例外，下面我們從不同角度來對渦街流量計進行分類。
一、按連接方式分類 按渦街流量計與管道的連接方式可以分成法蘭連接型和法蘭夾裝型。這兩種連接形式各有優(yōu)點。法蘭連接型把儀表和連接法蘭作成一體，安裝方便，但對制造廠來說增加了機械加工量，特別是對不同的壓力等級，需要鑄造加工耐壓等級不同的 法蘭。而法蘭夾裝型渦街流量計，兩端不帶笨重的法蘭，比較輕便。在保證密封面和機械強度滿足要求的前提下，只制造無法蘭的表體就可以了。用戶使用時，可根據(jù)工作壓力不同選用不同壓力等級的法蘭與之連接。
二、按檢測技術分類 按檢測技術不同，可以將渦街流量計分成熱敏式渦街流量計、超聲式渦街流量計、電容式渦街流量計、應力式渦街流量計、應變式渦街流量計、磁電（振動體）式渦街流量計、光電與光纖式渦街流量計以及其他檢測技術的渦街流量計。 這一分類方法是目前制造廠商和用戶都比較習慣的分類方式，從名稱上就可以體現(xiàn)出渦街流量計的不同特點。本書第五章將分別介紹這些渦街流量計的原理和特點。
三、按使用目的分類 按使用目的不同、還可以將渦街流量計分成防爆型渦街流量計、高溫型渦街流量計、*低溫型渦街流量計、耐腐型渦街流量計、插人型渦街流量計以及質量型渦街流量計。
四、 按結構形式分類 按結構形式可以將渦街流量計分成一體型和遠傳型。其中： 一體型渦街流量計：把傳感器與轉換器(包括流量計算顯示單元)集中成一體。而遠傳型(或分離型）渦街流量計指的是儀表的傳感器與轉換器分離，適用于特殊工作條件，如高溫型渦街流量計。
五、 按儀表的功能分類 按儀表的功能可以將渦街流量計分成常規(guī)型和智能型。其中智能型渦街流量計是近幾年出現(xiàn)的新型流量計。它的出現(xiàn)是傳感器技術、數(shù)字技術和通信技術快速發(fā)展的體現(xiàn)，這類儀表在結構方面進行了一體化設計，一臺儀表集信號檢測、信號處理與補償運算、顯示、通信于一體；在測量方面，實現(xiàn)了多參數(shù)檢測；在功能方面，具備測量、補償、運算、自診斷、管理和通信等多種功能。智能型渦街流量計代表了儀表發(fā)展的方向。
渦街流量計測量使用故障檢查步驟和處理措施
儀表在生產過程中，每一臺渦街流量計都經(jīng)過了嚴格的質量檢驗，后一步是實流標定。如果儀表在測量過程中出現(xiàn)故障，渦街流量計生產廠家，請按照以下步驟進行檢査1、檢查電氣連接檢査儀表的電源接線端子是否連接正確?是否有電壓?根據(jù)電氣連接圖檢査線路連接檢查回路負載和電源*性2、檢查渦街流量計安裝狀況在管道上安裝儀表時是否遵循了相應的安裝要求在測量液體時，管道內是否充滿流體流體必須是單相的。儀表的背壓是否足夠高以防止氣蝕管道內徑是否和儀表內徑一致是否滿足儀表上下游直管段要求管道內壁是否光滑有無突入到管道內的部件儀表是否遠離振動源在強振動應用場合，如果管道沒有流量而儀表仍有輸出顯示，則可調整模擬板的信號放大倍數(shù)和觸發(fā)電平來*振動的影響。具體方法是:打開后蓋，調整電壓放大倍數(shù)的電位器w1，逆時針旋轉電位器w1，信號變小。但應注意，旋轉不要過度，否則將造成小流量信號丟失，使測量的下限流量提高，引起測量故障.3、檢查過程參數(shù)實際的流量是否在儀表的測量范圍之內，如果不在儀表的正常測量范圍之內，應調整實際流量或改變滿量程數(shù)值。檢査儀表使用的溫度、壓力、粘度和密度參數(shù)是否與定貨時的技術指標一致?如果不一致，請檢查所有過程數(shù)據(jù)并通知廠家技術人員如果壓力脈動超過儀表正常運行時的壓力波動并與產生的旋渦頻率相似，則需要改變安裝地點.警告:在將儀表返回昌暉維修時，必須遵循以下內容必須將儀表上的殘留液體清除干凈。如果儀表應用在化學工業(yè)中，必須首先將儀表上的危險介質完全清理干凈才可將儀表返回廠家，由于儀表上的危險介質沒有清理干凈而造成的人員傷害，渦街流量計出售，將由儀表的使用者負責。其他注意事項渦街流量計在測量液體時，必須將流量計安裝在充滿流體的管道中在強烈震動的場合，可導致干擾大于流量信號，造成示值誤差。因此，儀表應當盡量安裝在振動和沖擊小的場合(在5-200hz的振動頻率下，要求振動加速不大于ig)，或在儀表的上下游加工裝支撐件。對容易氣化的液體，須使用氣體隔離器。在測量蒸汽時，要確保管道內不發(fā)生冷凝現(xiàn)象渦街流量計的安裝，保證準確的測量，必須遵循以下建議來正確安裝儀表。應當根據(jù)工藝管道的內徑尺寸合理選擇流量計表體內徑的標準尺寸，要保證儀表內徑與管道內徑一致.
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