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寶德流量計的非線性轉換是如何操作
寶德流量計從流體經(jīng)過電磁流量計產(chǎn)生信號出發(fā),到在流量積算儀上顯示流量,用四象限信號轉換圖直觀地剖析了信號的多轉換,重點闡明了其中的非線性轉換。
寶德流量計在常用的測量系統(tǒng)中,從傳感器到顯示器,其信號在多個環(huán)節(jié)中的轉換基本上都是線性的,而用電磁流量計作傳感器的流量測量系統(tǒng),信號的轉換卻要經(jīng)歷二非線性轉換,即乘方與開方。因此,該測量系統(tǒng)的儀表在校驗或檢定時增加了一定的難度和復雜性。
寶德流量計常用的節(jié)流件是同心圓銳。下面以DDZ-Ⅲ差壓變送器為例,電磁流量計測量系統(tǒng)的信號轉換如圖1所示。
寶德流量計從孔板中流過的流體,在孔板的兩側產(chǎn)生了差壓,即增量產(chǎn)生了增量,是信號的轉換。該轉換是非線性的,流量增加一位,差壓要增加三倍,是指數(shù)關系。
寶德流量計線性轉換區(qū),發(fā)生在差壓變送器,隨著從孔板兩側引進的差壓的增加,差壓的輸出電流也成為比例增加。
寶德流量計限是開方區(qū),發(fā)生在流量積算儀中,是對非線性轉換的逆轉換,把被扭曲的關系再扭曲回來。是從差變來的電流信號,是積算儀內(nèi)部將開方后得到的百分值。是非線性關系。由于在設計孔板時已確定了大流量值和相應的大差壓,故在積算儀投入運行前也必須輸入。積算儀徑開方運算得到流量的百分值后,還必須進行比例運算,乘上后才得到流量瞬時值并顯示出來,即其中 為4~20mA信號。
第Ⅳ象限是流量百分值的線性對應區(qū),完成線性轉換。猶如一幅弓箭圖,目標為第Ⅳ象限的線性關系。
寶德流量計的對應關系見表1,其關鍵點是。
寶德流量計的數(shù)值是大流量 的百分值,也就是系統(tǒng)量程的百分值。設大流量為3t/h,則軸上的刻度值25、50、75、100分別表示相應的流量值分別為0.75、1.5、2.25、3,單位為t/h。
軸上的刻度值是大差壓的百分值,如大差壓設計為40kPa,則刻度值6.25、25、56.25、100分別表示相應的P分別為2.5、10、22.5、40,單位為kPa。
軸上的刻度值是大電流增量的百分值。下面還標了值和I值,即電流的大增量是16mA,而I是電流表上的示值,與I相差一個零位電流(4mA)。不論大值是多少,圖示的關系不變。以設計大流量為3t/h,大差壓為40kPa為例,信號轉換過程中的具體數(shù)值見圖2。
寶德流量計配套的差壓變送器,其顯示流量的表盤是非線性刻度,如圖3所示。現(xiàn)為了便于比較,在表盤的外圍添加了差壓變送器輸出電流刻度的示意圖。電流是線性刻度,流量F是非線性刻度,與是開方關系。當表頭中的電流為I=8m/A時,是4mA,占的25%,指針指向滿量程的50%處。
寶德流量計的管道內(nèi)沒有其他部件,所以除用于測量導電流體的流量外,還可用于測量各種粘度的不導電液體(其中加入易電離物質)的流量。在核能工業(yè)中經(jīng)常電磁流量計。
寶德流量計就顯示方式分為:分體型電磁流量計,一體型電磁流量計。系列公稱通徑DN15~DN3000。
分體寶德流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應定律來測量管內(nèi)導電介質體積流量的感應式儀表,采用單片機嵌入式技術,實現(xiàn)數(shù)字勵磁,同時在電磁流量計上采用CAN現(xiàn)場總線,屬內(nèi)*,技術達到內(nèi)水平。
分體寶德流量計在滿足現(xiàn)場顯示的同時,還可以輸出4~20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術和管理部門。
分體寶德流量計除可測量一般導電液體的流量外,還可測量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。
寶德流量計是根據(jù)法拉第電磁感應定律制定,用來測量導電流體的體積流量。由于*的特點已廣泛地應用于工業(yè)上各種導電液體的測量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè),與計算機配套可實現(xiàn)系統(tǒng)控制。
1.寶德流量計沒有可動部件,也沒有阻流件,不會引起壓力損失,同時也不會引起磨損,阻塞等問題。
2.寶德流量計是一體積流量測量儀表,在測量過程中不受被測介質的溫度、粘度、密度以及導電率(在一定范圍內(nèi))的影響。
3.寶德流量計的量程范圍寬,可達1:100。此外,電磁流量計只與被測介質的平均流速成正比,而與軸對稱的流動狀態(tài)(層流或紊流)無關。
4.寶德流量計無機械慣性,反應靈敏,可以測量瞬時脈動流量,而且線性好,因此可以將測量信號直接用轉換器線性的轉換成標準信號輸出。LD-T型可就地指示,LD型可遠距離傳送。
寶德流量計是根據(jù)法拉第電磁感應定律制成的一種流量測量儀表,用于測量管道中導電液體體積流量。由于電磁流量計的部件沒有轉動部分,也沒有阻礙流體流動的部件,因此幾乎沒有壓力損失;被測液體只與電磁流量計的管道襯里和電極相接觸,因此只要電極和襯里材料選擇合理,因此具有很好的耐腐蝕、耐磨損;安裝方便水平、垂直、傾斜均可安裝;測量精度高,可以達到0.5%;量程比大,一般為1:20。
導致寶德流量計測量精度出現(xiàn)誤差的四種因素詳解
影響寶德流量計測量的因素分析:
1.電導率的影響
寶德流量計的前提是被測液體必須是導電的,電導率不能低于下限值。電導率低于下限值會產(chǎn)生測量誤差導致不能,通用型電磁流量計的閾值在(5×10-6 ~1×10-4) s/cm 之間,視型號而異。流體的電導率決定了轉換器聽需的輸人阻抗大小.流體電導率降低,電極的輸出阻抗將增加,并且由轉換器輸人阻抗引起負載效應而產(chǎn)生誤差。
2.液體溫度的影響
根據(jù)電磁流量計原理,通常認為電磁流量計測量不受溫度的影響,但在實際的檢定過程中我們發(fā)現(xiàn),電磁流量計的測量還是受一定的溫度影響的。一些熱水流量標準裝置中,通常采用電磁流量計作為標準表,其要求的溫度范圍為常溫到85℃。在實驗檢定中發(fā)現(xiàn),當溫度達到80℃以上時,由于內(nèi)襯輕微變形等影響,測量數(shù)據(jù)有著1%以上的變化,這對高精度電磁流量計的影響是不可忽略的。
3.安裝方式的影響
電磁流量計要求流體處于滿管狀態(tài),且流速均勻分布。如果流速以中心軸為中心對稱流動,感應電勢正比于平均流速。若流速不均勻,每個流動質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,速度大的質點所產(chǎn)生的感應電動勢越大,容易引起誤差。為了保證流速的均勻,需要少保證電池流量計前直管段大于等于10倍管道直徑,后直管段大于等于5倍管道直徑的長度。同時電磁流量計必須有可靠的接地方式,否者容易出現(xiàn)示值波動等影響。
4.運行環(huán)境的影響
由于寶德流量計產(chǎn)生的感應電壓較低,易受外界電磁干擾的影響,故在安裝時應盡可能避開振動源、磁源,并進行可靠的接地連接。一般情況要求接地電阻小于10歐姆。對于防爆產(chǎn)品和防雷擊要求的安裝情況,接地電阻應小于10歐姆。同時應注意不能將流量計的接地接在大的電器設備,如變壓器、發(fā)電機、變頻電源的外殼接地上。