[摘要]本文介紹了通過使用Windows平臺(tái),對帶有HART通訊功能的金屬管浮子流量計(jì)在現(xiàn)場進(jìn)行流量計(jì)算和參數(shù)修正、調(diào)整的方法。.
1前言
金屬管浮子流量計(jì)由于具有安裝方便、堅(jiān)固可靠、耐高溫高壓、可以使用多種金屬材料制作等優(yōu)點(diǎn),所以廣泛應(yīng)用于液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)流量的測量和自動(dòng)控制系統(tǒng)中，特別適合應(yīng)用于精細(xì)化工、化肥、石化、乙烯、冶金等行業(yè)的高溫高壓、易燃易爆、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的測量過程。
2問題的提出
浮子流量計(jì)制造廠家要求用戶準(zhǔn)確提供介質(zhì)參數(shù),包括介質(zhì)密度、粘度、溫度、壓力、流量范圍等,其主要目的是根據(jù)介質(zhì)參數(shù)生產(chǎn)出能夠直讀刻度流量的流量計(jì)。
根據(jù)德國工程師學(xué)會(huì)VDI/VDE3513標(biāo)準(zhǔn)，浮子流量計(jì)流量計(jì)算公式:
其中:
Qm：為介質(zhì)的質(zhì)量流量;
?：(δ、Ry)為流量系數(shù);
D：為浮子直徑;
M：為浮子質(zhì)量;
g：為重力加速度;
ρ：為介質(zhì)密度;
p.為浮子密度;
η：為介質(zhì)粘度;
Δ：為浮子在測量管內(nèi)的移動(dòng)位置;.
R.為Ruppel數(shù)，近似于Reynolds數(shù)。
可以看到，當(dāng)浮子流量計(jì)(M..D.p.)確定之后，測量流量隨著介質(zhì)條件的變化而發(fā)生變化。
由于介質(zhì)條件的變化，將帶來測量結(jié)果發(fā)生變化。這種測量結(jié)果的變化或者將流量計(jì)送回廠家重新標(biāo)校、調(diào)整量程或使用者通過計(jì)算得到真正的測量值。
另外,由于儀表使用過程中輸出信號偏離標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，也會(huì)給控制精度造成影響。例如:滿度時(shí)40Nm'/h對應(yīng)電流輸出是20mA(理想值),由于各種原因，當(dāng)電流信號輸出變?yōu)?9.6mA時(shí)，信號變化2%,對控制精度帶來很大影響。
3解決方案.
3.1使用者通過計(jì)算或制作曲線圖方法進(jìn)行介質(zhì)條件變化的刻度換算。
這種方法不足之處是對于液體密度變化特別是介質(zhì)粘度變化對測量的影響很難完成，計(jì)算也很復(fù)雜，必須使用廠家提供的計(jì)算軟件。對于多個(gè)測量點(diǎn)進(jìn)行換算更加繁瑣。.
3.2使用者將流量計(jì)送回制造廠重新進(jìn)行流量調(diào)整。
這種方法不足之處是時(shí)間不好掌握,尤其是檢修時(shí)間緊張時(shí).完成時(shí)間受運(yùn)輸條件.制造廠家任務(wù)等影響。
3.3利用儀表帶有的HART通訊功能進(jìn)行流量調(diào)整。
軟件集成了浮子流量計(jì)選型、參數(shù)計(jì)算、HART接口、流量計(jì)測量模擬顯示等功能，使用Windows操作平臺(tái),能夠?qū)橘|(zhì)參數(shù)的任意變化進(jìn)行計(jì)算,通過HART接口將計(jì)算結(jié)果傳送給現(xiàn)場的浮子流量計(jì)。另外,通過HART接口,可以測現(xiàn)場浮子流量計(jì)的電流信號,對電流信號偏差進(jìn)行精確調(diào)整。這些操作在現(xiàn)場或控制室內(nèi)就可以完成。
3.4利用手操器進(jìn)行調(diào)整。
原則上,使用通用的HART手操器可以對儀表的介質(zhì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，但是，由于操作界面的不靈活,需要特殊的操作命令的原因，應(yīng)用不是很方便。目前大多數(shù)HART手操器使用者只是用來調(diào)整電流信號輸出。
4應(yīng)用
以帶有HART通訊功能的H250和KROVACAL計(jì)算軟件為例。需要的硬件設(shè)備軟件:
1)裝有WIN95(或更高)操作系統(tǒng)的臺(tái)式機(jī)或筆記本電腦。
2)HART調(diào)制解調(diào)器。
3)帶有HART功能的H250流量計(jì)。
4)KROVACAL計(jì)算軟件。
KROVACAL軟件的操作非常簡單,按照幫助文件和提示窗口就可以操作。
5結(jié)束語
隨著自動(dòng)化系統(tǒng)控制精度越來越高的要求,特別是隨著帶有HART或現(xiàn)場總線功能儀表應(yīng)用的逐漸普及，帶有現(xiàn)場總線或HART功能的金屬管浮子流量計(jì)也將越來越受到用戶的青睞。
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