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        電磁流量計多臺串聯檢定系統總體的方案設計

        來源:作者:發表時間:2018-12-12 09:54:47

         電磁流量計的工作原理

         
                電磁流量計的工作原理就是電磁感應定律。當流體流經電磁流量計的管線時,會切割磁力線從而產生電勢,電勢與管線內流體的瞬時流量成正比,通過轉換器可完成對流體的瞬時流量測量以及累積流量測量,并可實現遠傳[16-18]。法、電磁流量計的原理圖見下圖 2-1,電磁流量計的實物圖見圖 2-2。
        電磁流量計原理電磁流量計實物圖
         
        電磁流量計口徑范圍非常大,目前國內電磁流量計的**小檢定口徑為 4mm**大口徑可達到 2000mm。電磁流量計因其采用的是磁感應原理[19],在流量計內部沒有任何組件,只是內部管線有涂層,在水流經時對水流幾乎不造成任何影響,沒有壓力損失同時確度等級比較高[20],通常都能達到 0.2%和 0.5%,耐腐蝕性非常高,對于測量數據可實現本地直接觀看,并可實現遠傳控制。對于檢定的流體種類范圍也比寬,可檢定含油污水,聚合物等流體,因此在油田各個領域有著廣泛的應用。
         
        鑒于電磁流量計的工作原理與技術性能分析,電磁流量計在檢定時受到的干擾比較小,而且測量管道內無阻流件,因此沒有附加的壓力損失,使得電磁流量計多臺串聯檢定存在可能性,為下一步系統的設計奠定了基礎。 
         
        2.2 
        電磁流量計多臺串聯檢定方案
         
        電磁流量計級多臺串聯檢定總體設計思路為,以原靜態容積法水流量標準裝置為基礎,依據液體流量標準裝置建標要求和電磁流量計的檢定規程要求[21],同時借鑒冷水表多臺串聯檢定裝置檢定原理,對靜態容積法水流量標準裝置進行硬件設計和軟件升級。 硬件設計重點難點集中在了電磁流量計的串聯安裝,本次設計方案為 3臺電磁流量計串聯檢定,3臺電磁流量計同過帶直管段連接,通過氣動夾表器進行安裝。三臺電磁流量計中間的直管段由下設帶滑軌的支座支撐,當氣動夾表器啟動時可同時加緊三臺流量計。 
         
        軟件改造的基礎重點難點集中在了多臺電磁流量計脈沖信號的數據采集及數據同步處理。電磁流量計串聯檢定系統要實現多臺電磁流量計串聯檢定,在檢定過程中要實現數據同步采集,以及數據同步處理,并確保各臺電磁流量計互不干擾,**終電磁流量計多臺串聯檢定裝置的準確度等級達到 0.05 級。
         
        2.3  
        設計指標
         
        1、型式:靜態容積法水流量標準裝置準確度等級:0.05 級
        2、實驗管段長度≈10 米 
        3、直管段>50D 
        4、水源液面波動小于 5mm 
        5、工作壓力>0.1MPa 
        6、工作量器刻線清晰,讀數分辨力與總容積之比小于工作量器示值誤差
        7、瞬時流量指示計,示值誤差不超過測量值 2.5% 
        8、測量范圍:(2~700)m3/h 
        9、工作量器:  10m3、3m3 
        10、換向器行程**大時間<200 毫秒,行程差<20 毫秒 
        11、檢定介質:清水
        12、管線設置:DN80、DN100、DN150、DN200、DN250 
        13、串聯檢定臺數:3 臺
         
        2.4 
        工作原理
         
        力源由大小不同排量的泵組成,開始工作時,依據電磁流量計流量范圍的大小通過控制啟動相應的泵,打開管線的進出口閥門,形成水流回路[22]。通過信號接口傳送至變頻調速器進行變頻調速控制,以得到所需恒定壓力的流量。泵的出口流量再經穩壓罐進一步穩壓,為系統流程提供試驗所需的恒定壓力介質流量[23,24]。 
         
        按要求將 3臺相同口徑的電磁流量計串聯安裝到裝置上,采用靜態容積法進行流量計檢定,同步操作 3臺被檢流量計與標準器。在相同的設定時間間隔內,以液體流過被檢流量計的體積流量與靜止狀態下標準罐的液體流量進行比較,從而確定被檢流量計的誤差和重復性[25-27]。對同步采集三臺電磁流量所發出的脈沖信號或電流信號,分別獨立同步與標準罐的流量進行比對。整套裝置采用計算機自動測控,可對整套裝置進行自動控制和數據自動采集,如標準罐示值、被檢流量計示值、換向器、壓力變送器、溫度變送器、開關閥、流量調節閥和變頻調速器的控制及數據采集。可自動進行單點、多點的自動檢定,進行數據處理并存儲[28,29]。 
         
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