液化氣計量表選型詳細說明：

TXLUGE型液化氣流量計是根據(jù)卡門渦街原理。當被測介質(zhì)流過柱體時，在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，旋渦不斷產(chǎn)生和分離，在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦街”，實驗證明，旋渦分離的頻率與柱側(cè)介質(zhì)流速成正比。傳感器輸出的電壓脈沖信號送到連于一體的就地顯示儀，根據(jù)設定的密度，渦街流量系數(shù)進行流量運算，現(xiàn)場液晶顯示瞬時流量和累計流量。

一、液化氣計量表原理介紹

在流體中設置非流線型旋渦發(fā)生體（阻流體），則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，智能渦街流量計這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖(一)所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。智能渦街流量計設旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)來流的平均速度為V，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關系式:

       f=StV/d                 公式(1)

式中：f－發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率

　　  St－斯特羅哈爾數(shù)（無量綱數(shù)）

　　  V－流體的平均流速     d－旋渦發(fā)生體的寬度

由此可見，通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)（St）是無因次未知數(shù)

在曲線表中St＝0.17的平直部分，漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速，由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比，稱為儀表常數(shù)（K），見式（2）

　    K＝N/Q（1/m³）              公式（2）

式中：K＝儀表常數(shù)（1/m³）。   N＝脈沖個數(shù)        Q＝體積流量（m³）

二、液化氣計量表產(chǎn)品特點   

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學試驗、國內(nèi)外貿(mào)易等各個領域，對于流量測量的需求是一項很普遍的測量工作，因為流量的測量是測量的動態(tài)物理量，測量的介質(zhì)也各不一樣，不同的介質(zhì)的特性對于流量測量的要求各不一樣，測量現(xiàn)場的條件也有差異，所以就導致了流量測量的準確性與可靠性較高難保證。針對于不一樣的工況條件，目前市場上的儀表類型有速度式流量計、容積流量計、動量式流量計、電磁流量計、超聲波流量計等幾十種流量計。其中電磁流量計的應用特別廣泛，它以其*的性能,在諸多領域被廣泛采用。

      如何對電磁流量計進行***的測量，解決現(xiàn)場測量的常見的“測不準”的現(xiàn)象。針對于這個情況，本文分析了被測介質(zhì)電導率、流速分布與直管段、電極結(jié)垢與附著層、安裝條件和運行環(huán)境5方面工程因素對電磁流量計準確測量的影響,提出了提高電磁流量測量準確性的工程對策。從而保證電磁流量計在工程應用中能夠準確測量,使其充分發(fā)揮其計量作用,為流量檢測提供可靠的測量數(shù)據(jù)。在確保電磁流量計本身計量檢定合格的基礎上,分析了工程上影響電磁流量計測量準確性的因素,提出了提高電磁流量計測量準確性的工程實施方法.

1　影響電磁流量計準確測量因素

　　液化氣計量表是根據(jù)法拉第電磁感應定律來工作的,即導電流體以平均速度v流過垂直于流動方向的磁場,其感應電勢E通過與流體直接接觸的電極(又稱傳感器)檢測出來.

E=KBvD　,(1)

式中:K為儀表常數(shù);B為磁感應強度(T);v為流體運動平均速度(m/s);D為管道內(nèi)徑(m).

當K、B、D確定下來后,E與v成正比.其工作原理和結(jié)構如圖1所示.根據(jù)流體的體積流量公式:

Q=1/4πD2v　,(2)

Q是v的正比函數(shù),代入公式(1),那么E也是Q的正比函數(shù),由此,測出了感應電壓E也即測出了介質(zhì)的體積流量Q.

　電磁流量計由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成.傳感器測出的感應電壓E由電纜送***轉(zhuǎn)換器,通過智能化處理,然后LCD顯示,或轉(zhuǎn)換成標準信號4～20mA輸出.根據(jù)以上測量原理,實際使用中,影響電磁流量計準確測量的工程因素主要有以下5個方面

(1)被測介質(zhì)電導率的影響.被測流體的電導率決定了轉(zhuǎn)換器所需的輸入阻抗大小,流體電導率降低,電極的輸出阻抗將增加,并且由轉(zhuǎn)換器輸入阻抗引起負載效應而產(chǎn)生誤差.因此,電磁流量計應用中規(guī)定了流體的電導率的下限.理論上,把電極看作點電極,忽略其大小,實際上,電極有一定尺寸,當直徑為d的圓形電極與電導率為ρ的半無限展寬的流體接觸時,其展寬電阻為1/(2ρd),因此,如果管道直徑Dd,則電極的輸出阻抗為兩個展寬電阻之和,即等于1/(ρd).一般測量的流體電導率ρ的下限為5～10μs/cm,所以,若電極直徑d為1cm,則電極的輸出阻抗就為1/(ρd)=100～200kΩ,為使輸出阻抗的影響限制在0.1%以下,轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗應為200MΩ左右.對于電磁流量計,選型時必須考慮流體電導率要大于5μs/cm的閾值(即下限值)要求.

(2)流速分布與直管段的影響.根據(jù)公式(1)知,如果流速以中心軸為對稱流動,感應電勢與流速分布無關,僅正比于平均流速.若流速為非中心軸對稱分布,圖2表示90°彎頭與突擴管的流線分布與速度剖面,每個流動質(zhì)點相對于電極幾何位置不同,對電極產(chǎn)生的感應電動勢大小也不同,越靠近電極,速度大的質(zhì)點所產(chǎn)生的感應電動勢越大,容易引起誤差,因此,必須保證流體流速為中心軸對稱.工程上,正確的安裝可以減小此類誤差。

電磁流量計彎頭及突變管的流速分布圖

盡管電磁流量計生產(chǎn)廠家不斷追求流量計本身的精度,但實際工程中,工藝管道中的彎管、閥門等都會引起流動畸變、二次流或漩渦,破壞了原有充分均勻的流速分布狀況.只有經(jīng)過相當長的直管段,才能讓流體恢復其軸對稱的流速分布.若實際工藝管道上下游直管段不足,可以通過安裝流動調(diào)整器來調(diào)整.

（3）電極結(jié)垢和附著層的影響.在測量如紙漿、污水等非清潔流體時,電極表面易受污染,引起特點變動,但特點變化和電極污染程度兩***的關系,很難進行定量分析比較高,根據(jù)經(jīng)驗,電極直徑越小,所受的影響越少,在使用中,應注意電極的清污,以防止附著.

設在襯里上附著沉淀物時產(chǎn)生的誤差Δε,如果附著的厚度是一樣,則可由式(3)計算:

Δε=1-2/[1+(kω/kf)+(1-kω/kf)*(1-2t/D)2]　,(3)

式中:kω、kf分別為附著物和測量流體的電導率;t為附著物厚度;D為直徑.

若式(3)中kω和、kf相等,則誤差為***,附著物的電導率較高低時,上式仍然成立,但會增加電極的輸出阻抗,因此受到限制,如*絕緣性沉淀物浸在流體中就是這種情況.相反,如附著金屬粉末等,因***電導率的附著層,使感應電勢短路,電極輸出偏低,造成負偏差.在測量具有沉淀附著物的流體時,可通過合理選擇傳感器內(nèi)襯材料等方法減少測量誤差,除了選擇如玻璃或聚四氯乙烯等難以附著沉淀的襯里外,還應增加其流速,流體快速流動的同時能夠起到?jīng)_刷電極、清潔電極的作用,減少誤差.

(4)安裝條件的影響.電磁流量計要求滿管測量、流速分布軸對稱、可靠的接地等,否則可能現(xiàn)輸出晃動、示值不準等現(xiàn)象.這可通過規(guī)范安裝操作以使測量準確性得到提高.

(5)運行環(huán)境的影響.電磁流量計因輸出信號較高弱,對機械振動比較高敏感,測量結(jié)果易受干擾,運行時,不允許管道振動和周圍有大的電器如電焊機等.

2　提高電磁流量測量準確性的工程對策

2.1正確選型

　　電磁流量計的選型考慮因素很多,有儀表性能、流體特性、安裝條件、環(huán)境條件和經(jīng)濟等方面的因素,從測量準確性的角度,可從下面兩方面考慮.

(1)傳感器口徑選擇.傳感器口徑的選擇關系到流體在管道中的流速大小,影響到輸出電勢值.因此,傳感器口徑不一定與連接的工藝管道口徑相同,應根據(jù)實際使用流量而定.當管道內(nèi)流體的流速在1.5～3m/s,選擇傳感器口徑的與工藝管道口徑相同即可,且安裝方便;當管內(nèi)流體流速較高低,低于0.5m/s時,儀表口徑應改為小于管徑,以異徑管連接管道.

(2)襯里、電極材料的選擇要點.電極是電磁流量計拾取流量信號的部件,在測量過程中,只有它和接地環(huán)、接地電極與被測介質(zhì)接觸,因此,為了適應不同介質(zhì)的測量條件,比如流體介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性、磨損性等的要求,要選用不同的內(nèi)襯、電極材料.

　　液化氣計量表的內(nèi)襯材料有耐腐蝕性中等、耐一般低濃度的酸、堿、鹽的氯丁橡膠材料,耐磨損性強而耐腐蝕性能一般的聚氨脂橡膠,耐腐蝕性能強和適于溫度***的聚四氟乙烯,化學性質(zhì)等同于聚四氟乙烯的抗拉、抗壓聚全氟乙丙烯,耐***酸、堿、鹽的溫度<60℃的聚乙烯和溫度<100℃的聚苯硫醚等.

電磁流量計電極的材料有耐鹽和小于50%濃度堿溶液的鈦(Ti)電極,耐酸和鹽的鉭(Ta)電極,耐腐蝕能力強的***金屬鉑電極,不適于鹽酸的哈氏合***C電極和不適于硝酸的哈氏合***B電極,耐腐蝕能力一般、但價格低廉的不銹鋼316L等.電極材料裝于傳感器測量管內(nèi)壁,與被測介質(zhì)直接接觸,故應根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性選定.

三、液化氣計量表類型

口徑與流量范圍對照表：

四、液化氣計量表樣本

五、液化氣流量計選型要求安裝：
儀表的正確安裝是保障儀表正常運行的重要環(huán)節(jié)，若安裝不當，輕則影響儀表的使用精度，重則會影響儀表的使用壽命，甚至會損壞儀表。
（一）安裝環(huán)境要求：
1．盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。
2．避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝，須有隔熱通風措施。
3．避開高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝，須有通風措施。
4．渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝，須在其上下游2D處加設管道緊固裝置，并加防振墊，加強抗振效果。
5．儀表安裝在室內(nèi)，安裝在室外應注意防水，特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形，避免水順著電纜線進入放大器殼內(nèi)。
6．儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期維護。
（二）儀表管道安裝要求：
1．渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求，否則會影響介質(zhì)在管道中的流場，影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖(三) 
DN為儀表工稱口徑

圖(三)
注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應安裝在渦街流量儀表的下游10D處。
2．上、下游配管內(nèi)徑應相同。如有差異，則配管內(nèi)徑Dp與渦街儀表表體內(nèi)徑Db,應滿足以下關系
0.98Db≤Dp≤1.05Db 上、下游配管應與流量儀表表體內(nèi)徑同心，它們之間的不同軸度應小于0.05Db
3．儀表與法蘭之間的密封墊，在安裝時不能凸入管內(nèi)，其內(nèi)徑應比表體內(nèi)徑大1-2mm
4．測壓孔和測溫孔的安裝設計。被測管道需要安裝溫度和壓力變送器時，測壓孔應設置在下游3-5D處，測溫孔應設置在下游6-8D處，見圖（七）。D為儀表工稱口徑，單位：mm
5．儀表在在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝。
6．測量氣體時，在垂直管道安裝儀表，氣體流向不限。但若管道內(nèi)含少量液體，為了防止液體進入儀表測量管，氣流應自下而上流動，如圖（四）a所示
7．測量液體時，為了保證管內(nèi)充滿液體，所以在垂直或傾斜管道安裝儀表時，應該保證液體流動方向從下而上。若管道內(nèi)含少量氣體，為了防止氣體進入儀表測量管，儀表應安裝在管線的較低處
如圖（四）b所示