文丘里管显示仪表稳定性分析研究

　　1项目概述

　　东深改造工程(以下简称东改)中共建设32个分水点，共37套计量仪表，所有分水点采用的计量仪表都是文丘单竹。文丘单竹卞要由文丘单竹竹体、差压变送器、显示仪表组成。其中文丘单竹竹体由开封仪表有限公司生产，差压变送器采用Rosment 3051型，显示仪表由北京富天达电了集成技术有限公司生产。由于文丘单竹竹体、差压变送器都是非常成熟和高性能的产品，其运行也非常稳定。而显示仪表i1:是文丘单竹测量系统中最易出现问题的部分。

　　1. 1问题的提出

　　东改文丘单竹自2003年6月投产以来，显示仪表出现了不同程度的死机(即显示屏无显示或有少量数码竹亮)或掉电(即掉电记录数据错误，累积流量损失)现象。据统计，2004年，共掉电4次、死机5次。特别是2005年4}6月份，显示仪表连续出现故障，共掉电44次、死机11次。

　　1. 2角军决问题的必要性及意义

　　显示仪表的数据是供用水双方结算水费的依据，如果仪表出现问题，需要供用水双方共同按合同相关款项人工计算用水量，但当出现用水量波动较大时，不仅其用水量很难计算准确，目造成了用水方对仪表数据准确性的质疑，增加了供水方收取水费的困难，给供用水双方造成了很大的负面影响。

　　2显示仪表工作原理

　　2. 1显示仪表线路原理

　　东改中显示仪表使用的是XSW一工型智能流量显示仪，其线路原理图如图1所示。

　　智能流量显示仪采用单片机系统，与文丘单竹所配的智能差压变送器3051进行通讯，配合显示仪内部的计算软件，实现瞬时流量计算和流量累积。

　　显示仪表采用AC220V外部供电方式，AC220V电源由提供。

　　2.2 显示仪表内部计算原理

　　文丘里管用 HART 协议与显示仪表进行通讯，配合显示仪表内部的文丘里管设计计算软件，可以在假设文丘里管开孔尺寸不变的条件下，根据差压、工作压力、工作温度实时修正文丘里管孔径比 、密度 、流出系数 C 和膨胀系数 ，在差压变送器提供的测量范围内，实现宽量程计量。由于采用 HART 协议现场总线通讯方式，不但可以迁移差压测量量程，同时避免了差压变送器的变送输入误差和仪表模/数转换的误差，从而达到 10: 1 的流量测量量程比。

　　XSW 型系列智能流量显示仪内部软件程序中有关文丘里管设计计算方法参照国家标准GB2624-1993。体积流量计算公式为：

　　式中：C 为文丘里管流出系数;

　　为文丘里管孔径数;

　　为流束膨胀系数;

　　d 为文丘里管喉部直径;