BURKERT流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器的相關(guān)知識(shí)
BURKERT流量計(jì)根據(jù)信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)電磁流量計(jì)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(gè)開環(huán)系統(tǒng)。盡管測(cè)量電路中仍然有許多模擬設(shè)備,但它們僅用于信號(hào)的線性放大。不是測(cè)量的主題。與早期的智能轉(zhuǎn)換器相比,它沒(méi)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(jì)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(hào)必須通過(guò)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(guò)模擬電路處理后進(jìn)入信號(hào)的數(shù)字轉(zhuǎn)換過(guò)程,例如,將噪聲轉(zhuǎn)換,放大弱流量信號(hào)以及將差分雙端流量信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端流量信號(hào)等。早期的智能轉(zhuǎn)換器首先通過(guò)同步采樣將放大后的流量信號(hào)轉(zhuǎn)換為單向脈沖,然后通過(guò)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(huì)帶來(lái)一定的采樣誤差和輸出漂移。此外,對(duì)于低頻信號(hào),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(duì)放大后的流量信號(hào)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(hào)的采樣誤差和輸出漂移。因此,電磁流量計(jì)數(shù)字轉(zhuǎn)換器的高精度和高穩(wěn)定性測(cè)量無(wú)法與模擬轉(zhuǎn)換器進(jìn)行比較。
BURKERT流量計(jì)低頻雙向流量信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為差分?jǐn)?shù)字量。在預(yù)定的采樣時(shí)間內(nèi),CPU讀取A/D的輸出值。對(duì)于V/F轉(zhuǎn)換器,CPU讀取輸出脈沖數(shù)。由于采樣時(shí)間是恒定的,因此CPU采樣的脈沖數(shù)與流量成正比。
流量計(jì)本質(zhì)上是流體振動(dòng)型流量計(jì),普通對(duì)機(jī)械振動(dòng)特別敏感。由于渦街流量計(jì)輸出脈沖與流速成正比、檢測(cè)渦街的升力與流速平方和被測(cè)流體的密度成正比,所以在小流量時(shí),渦街流量傳感器信號(hào)頻率低且幅值小,受到低頻的管道振動(dòng)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(hào)頻率變大且幅值增強(qiáng),受到低頻的管道振動(dòng)干擾影響減弱,輸出脈沖也隨之誤差變小。
當(dāng)渦街流量計(jì)安裝位置出現(xiàn)管道振動(dòng)時(shí)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(dòng)影響;(3)如以上無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí),可根據(jù)渦街流量計(jì)對(duì)不同方向的抗振能力的不同,在安裝管線上的流量計(jì)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(jì)進(jìn)出口的方向;Z是流量計(jì)柱體軸向;Y是與管道中心線垂直同時(shí)與流量計(jì)柱體軸向垂直的方向,也是渦街流量計(jì)橫向力作用的方向。流量計(jì)Z方向的抗振能力而Y方向差。觀察或測(cè)量管道的主要振動(dòng)方向,旋轉(zhuǎn)流量計(jì),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(dòng)對(duì)流量計(jì)測(cè)量的影響。
流體狀況
BURKERT流量計(jì)正常工作流體條件:①具有充分發(fā)展的湍流速度分布,無(wú)旋渦,速度軸對(duì)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(jì)在使用中如果偏離這些條件將產(chǎn)生附加誤差,在現(xiàn)場(chǎng)流體流動(dòng)特性中,具有充分發(fā)展的湍流速度分布、無(wú)旋渦、速度軸對(duì)稱分布及定常流常常是難以滿足的,它們將造成測(cè)量誤差的增大,偶然增大多少難以定量確定,因此在現(xiàn)場(chǎng)使用中必須密切注意流動(dòng)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(duì)流量計(jì)特性的影響因工作原理而異,有的很嚴(yán)重,有的無(wú)甚影響,普通來(lái)說(shuō),推理式流量計(jì)(差壓、渦輪、渦街、聲、電磁等)都要受影響,而容積式流量計(jì)不受或基本不受影響。
BURKERT流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)使用中非定常流并不少見(jiàn),非定常流可分為兩大類:周期性脈動(dòng)和隨機(jī)性顛簸。在發(fā)動(dòng)機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)等出口的流動(dòng)可見(jiàn)周期脈動(dòng),而管道中的流動(dòng)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(méi)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(cè)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(jì)管徑中心線對(duì)齊,且無(wú)凸出物(如安裝的墊片)突入測(cè)量管道,可以有效避免非定常流的出現(xiàn)。
流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,適用于多流體種類,測(cè)量精度較高且測(cè)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(cè)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(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、黏度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)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(jì)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(hào),也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸
BURKERT流量計(jì)是依據(jù)卡門旋渦原理進(jìn)行關(guān)閉管道流體流量測(cè)量的新型流量計(jì)。因其具有良好的介質(zhì)適應(yīng)能力,無(wú)須溫度壓力補(bǔ)償即可直接測(cè)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(cè)量標(biāo)況體積流量和質(zhì)量流量,是節(jié)流式流量計(jì)的替代產(chǎn)品。它具有以下一些特點(diǎn):
BURKERT流量計(jì)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(jì)。將一個(gè)非流線型的對(duì)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(dòng)的管道中,流體繞過(guò)漩渦發(fā)生體時(shí),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。