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1、流量信号的传递失真与影响,纪 纲,上海同欣自动化仪表有限公司,1. 概 述,1.1 流量信号的传递失真 被测流体流过流量传感器得到的流量信号，在传递到显示表、转换器或变送器时存在失真。 1.2 流量信号传递失真的影响 导致流量计示值偏离应有值。,2-1,1.3 如 何 发 现 传 递 失 真,对流量计零点进行核对时发现无中生有。 一根管道两套表，两套表的测量结果出现较 大差异。 总表示值与各分表示值之和存在较大差异。 发现流量示值停在一处长时间不动。 流量示值与工艺专业的估算值相差太多。,2-2,2. 差压式流量计信号传递失真,在被测流体为干气体时，差压信号的传递失 真一般不会发生（导压管堵塞
2、和泄漏除外）。 被测流体为湿气体和蒸气时，极易发生。 被测流体为液体时较易发生。 双量程差压流量计，量程低段差压值很小， 差压信号传递失真是极大威胁。,2-3,2.1 两个冷凝罐内液位高度不一致引起的传递失真,冷凝罐的作用是将差压变送器与高温介质隔离 开来。 要求正负压端冷凝罐具有相同尺寸，尽可能 靠近，并安装在相同高度，罐内液位高度相同。 （液位高度相差1mm，就产生1mmH2O的传递 失真）,2-4,2.1.1 导压管连接不合理引起液位高度不一致,2-5,正确的导管连接,不正确的导管连接,2.1.2 两个取压点相距较远容易引起高度差异,2-6,正端取压口,负端取压口,节流件,qm,D,D/
3、2,图 3 径距取压中的两个冷凝罐,2.1.3 45角引压容易引起液位差,2-7,图 5 导压管45角方向引出,图 4 导压管从水平方向引出,2.4 线 性 孔 板 的 例 子,2-8,AB两点水平距离1m，高度之差即转化为液柱差,2.5 正负压管内的垂直部分管内温度不一致引起的失真,2-9,温度差引起的差压失真,2.6 根部阀的不当选型引起的传递失真,2-10,图 8 汽液交换不畅的例子,孔板,切断阀,冷凝器,2.7 隔离灌内隔离液液位高度不相等引起的失真(一）,2-11,隔离液刚刚充灌时，通过三阀组的平衡阀能使两只隔离容器中 的隔离液液位高度相等，但运行一段时间后由于隔离液泄漏或 在运行时
4、误开平衡阀，导致隔离液液位高度不相等，从而引入 附加差压。其值可用式（1）计算： （1） 式中 dp 附加差压，Pa； h1 正压管中隔离液液位高度，m； h2 负压管中隔离液液位高度，m； 1 被测介质密度，kg/m3； 2 隔离液密度，kg/m3； g 重力加速度，m/s2。,2.7 隔离灌内隔离液液位高度不相等引起的失真(二）,2-12,图 9 充隔离液差压式流量计管线连接 1节流装置；2阀门；3隔离容器注液口； 4溢流口；5三阀组；6差压变送器,2.8 导压管坡度不合理引起的失真,2-13,图 10 径距取压蒸汽流量计现场安装,2.9 湿气体中的水汽在变送器内凝结引起的失真,2-14,
5、图11 被测流体为湿气体时，信号管路安装示意图,（a）典型安装方法,（b）防止高低压室积液的安装方法,2.10 冷凝液在环室空腔内积聚引起的失真,2-15,图 12 垂直管道信号管路连接图,图 13 正压管内积水对压力 信号传递的影响,2.11 冷凝液在管道内积聚引起的失真（一）,2-16,2.11 冷凝液在管道内积聚引起的失真（二）,2-17,图 14 现场测量湿气体流量的几种常见配置,2.12 气体在导压管内积聚引起差压信号传递失真的例子,2-18,图15 (a) 均速管安装位置及其同差压计的连接,图15（b）不正确安装方法,2.13 一体化差压流量计引压不合理引起的传递失真,2-19,2
6、.14 差 压 信 号 传 递 的 动 态 失 真,母管内的压力变化（压差并未变化）引起短 时差压变化。 差压变化时，因正负压管滞后时间的差异， 导致变送器接收到的信号与节流装置端的差 压信号在短时间内不一致。,2-20,（1）动态失真的表现,（2） 动 态 失 真 的 起 因,差压信号导压管敷设要求尽可能对称。 正负压两根导压管：管道、管件、阀门的尺寸保持 相同，走向相同，尽可能靠近，内径相同。 导压管内径与长度及介质符合标准规定。,2-21,3. 涡街流量计信号传递失真的实例,涡街流量计中的旋涡发生体，将体积 流量信号转换为旋涡的频率信号，再经探 头和电子学部分的处理，输出电脉冲信号。 由
7、于探头送出的信号一般都很微弱， 容易接受来自外部的干扰，如果相关问题 处理得不好，必将引起流量信号的传递失 真。,2-22,3.1 屏 蔽 罩 缺 失 引 入 50Hz 干 扰,在分体式涡街流量计中，装有电子学部分的 转换器与探头之间相隔几米到十几米，两者之间 用专用的屏蔽电缆连接。为了防止外部电磁场干 扰的侵袭，有的产品在接线盒内还设计了一个屏 蔽罩，如DY型旋涡流量计等。 这个屏蔽罩如果没有装上，或者接线盒端盖 未旋上，都会引入50Hz干扰。这时，无论流量计 测量管内的流体流速达到多少，转换器输出的电 脉冲信号总是50Hz。,2-23,3.2 由屏蔽层接地问题引入干扰的例子,在分体式涡街流
8、量计中，连接探头和转换器的专用屏蔽 电缆需按规定接地。采用不符合要求的电缆或电缆屏蔽层的 不合理接地，如两端都就地接地等，都会引入干扰，引起流 量信号的传递失真。 但在现场的调试中，全部按说明书要求安装专用电缆并 做好接地后，有时还会出现“无中生有”现象。即流体完全没 有流动，转换器却有脉冲输出。其原因有的是因管道振动， 有的管道完全没有振动仍然是“无中生有”。而卸下屏蔽层的 接地，让其浮空，“无中生有”现象却消失了，流量计也能正 常测量了。这是一种很特殊的情况。,2-24,3.3 信号电缆连接错误的例子,2-25,4. 电磁流量计信号传递失真的实例,流量传感器内的两个电极之间输出的与流体 流
9、速成正比的电信号，一般只有几毫伏，最大也 只有十几毫伏。在将这种信号传送到转换器的过 程中，外部电磁场干扰很容易趁虚而入，导致信 号的传递失真。 对于分体式电磁流量计，制造商配套供应带 双重屏蔽或三重屏蔽的专用电缆，并在电缆终端 头上标明相应的端子号。问题出在安装接线时由 于疏忽而将线接错，三根线中的任意两根如果接 错，都会引起信号传递失真，招致仪表指示异常。,2-26,5. 结 束 语（一）, 流量信号的传递失真，在流量测量系统中普遍 存在。每一种流量测量系统都会出现流量信号传递失 真。其中一部分是在仪表设计制造环节引入，而更多 的是在系统设计和安装环节引入。 流量信号的传递失真，有很大一部分并不引起 人们的注意，有些甚至可以说是熟视无睹。往往是等到 流量计示值准确性验证时存在较大差额，或在交工验收 对流量计进行零点检查时才发现。,2-27,5. 结 束 语（二）, 流量信号的传递失真，轻则引起流量测量 系统零点失准，重则引起仪表示值大相径庭。因 此需要认真对待。 防止流量信号传递失真的方法是在设计、 制造和施工各环节中，严格按标准办事，并注意 分析总结来自使用现场的信息，有错必纠，使产 品和系统日臻完善。,2-28,封底,上海同欣公司 祝各位朋友 一帆风顺,
