德國VSEVS0.2流量計(jì)樣冊同時(shí)我們還經(jīng)營:金屬管浮子流量計(jì)與恒流閥組成的吹掃設(shè)備原理,如圖1所示,以恒定人口壓力為例: 彈性膜片受到向上的作用力為: P2A+P1a(1) 彈性膜片受到向下的作用力為: P3A+P2a+F(2) 在壓力平衡狀態(tài)時(shí),即式(1)=式(2)時(shí): P2A+P1a=P3A+P2a+F(3) 作為壓力調(diào)節(jié)器膜片的壓差P2-P3,我們可以得到: P2-P3=F/A-(a/A)(P1-P2)(4) 由于a<A,所以(a/A)(P1-P2)可以忽略不計(jì),由于F和A都時(shí)恒定值,所以: C(恒定值)=P2-P3 當(dāng)金屬管浮子流量計(jì)測量介質(zhì)是不可壓縮的液體時(shí),RE壓力調(diào)節(jié)器可以適用于出口壓力變化。對于式(4),由于P是恒 定的,P3是變化的,因此,P3變?yōu)?P3+△P,P2變?yōu)? P2+△P,所以: C(恒定值)=P2-P3電磁流量計(jì)是一種測量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)儀表,在進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測顯示的同時(shí),可輸出標(biāo)準(zhǔn)的電流信號,供記錄、調(diào)節(jié)、控制使用,實(shí)現(xiàn)檢測自動(dòng)控制,并可實(shí)現(xiàn)信號的遠(yuǎn)距離傳送。 智能電磁流量計(jì)具有精度高、靈敏度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在供水企業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景,特別是在大口徑、安裝環(huán)境好的工廠、居民區(qū)等場所,雖然智能電磁流量計(jì)的使用已經(jīng)非常成熟。但是,仍有一些問題需要注意。一、信號傳輸問題: 電磁流量計(jì)在區(qū)域管網(wǎng)中運(yùn)行時(shí),可以為城市供水調(diào)度提供一定的決策信息。因此,用戶對電磁流量信號的實(shí)時(shí)性和連續(xù)性提出了更高的要求。如果智能電磁流量計(jì)能完成儀器本身信號的自動(dòng)轉(zhuǎn)換和無線傳輸,減少數(shù)據(jù)采集的兼容或相互轉(zhuǎn)換等困擾,那將為企業(yè)的使用提供便利,也將為儀表的推廣應(yīng)用增加更大的優(yōu)勢。二、電源問題: 目前智能電磁流量計(jì)不自帶電源,造成了室外安裝不方便,一旦斷電,將造成用作結(jié)算水表的流量計(jì)數(shù)據(jù)缺失,這樣對其斷電時(shí)段缺失水量的計(jì)量與推算也就提出了新的問題。若電磁流量計(jì)能自帶電源,就能從根本上解決這一問題,也將促進(jìn)其在結(jié)算水表中的推廣應(yīng)用。三、防雷問題: 電磁流量計(jì)在雷雨天氣覆蓋較廣的地區(qū)防雷是個(gè)重要的工作。在嚴(yán)格做好接地、電源保護(hù)后,在空曠地區(qū)安裝的電磁流量計(jì)被雷擊的概率還是很高。所以簡單有效的辦法是提高流量計(jì)自身的防雷性能,如不能根本性解決,則應(yīng)對其內(nèi)部電路進(jìn)行分離保護(hù),這樣即使雷擊損壞,也能降低更換成本。1、插入式渦街流量計(jì)可測量蒸汽,氣體,液體的體積流量和質(zhì)量流量;2、無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,測量精度高,結(jié)構(gòu)緊湊維護(hù)方便;3、壓力損失小,量程范圍寬;范圍度達(dá)1:25;4、采用消擾電路和抗振傳感頭;5、采用消擾電路和抗振傳感頭,使儀表具有一定抗環(huán)境振動(dòng)性能;6、可測介質(zhì)溫度達(dá)+250℃。7、可實(shí)現(xiàn)不斷流拆裝傳感器,可實(shí)現(xiàn)放大器與傳感器分離(分離距離15m);8、SSP自適應(yīng)頻譜波技術(shù) 小漩渦采集 模塊化設(shè)計(jì) 保證產(chǎn)品的高可靠性和一致性9、插入式渦街流量計(jì)內(nèi)置完善的抗干擾 多級保護(hù)電路 有效消除振動(dòng)干擾 溫度壓力檢測及補(bǔ)償單元10、兼有二線電流和三線脈沖輸出功能 具備HART功能 可遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和調(diào)試 管道式大口徑流量計(jì)的在線校準(zhǔn)方法,一般為標(biāo)準(zhǔn)表比對法、利用蓄水池作為測量容器的液位落差法和檢測電氣參數(shù)法,比如CJ/T364-2011《管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求》中,規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)表比對法和電氣參數(shù)檢測法。在不得已情況下采用驗(yàn)證方法,如經(jīng)常采用的物料平衡法、熱量平衡法、設(shè)備能力法、流量增量驗(yàn)證法等。近年來發(fā)展起來的非實(shí)流法校準(zhǔn)液體超聲流量計(jì)的現(xiàn)場校準(zhǔn)方法,主要是通過測量聲速來實(shí)現(xiàn)液體超聲流量計(jì)現(xiàn)場校準(zhǔn),適用特大口徑的流量計(jì),如國家頒布實(shí)施的JJF1358--2012《非實(shí)流法校準(zhǔn)DN1000~DN15000液體超聲流量計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》。 本文在線校準(zhǔn)試驗(yàn)采用1.0級夾裝式時(shí)差法.超聲流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表,被測流量計(jì)是管道大口徑電磁流量計(jì),校準(zhǔn)測量時(shí)間為20~30min。在線校準(zhǔn)方法參照J(rèn)JG1033--2007《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》和CJ/T364-2011《管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求》。2012年、2013年的部分試驗(yàn)結(jié)果如表2所示,其余約60臺電磁流量計(jì)的試驗(yàn)結(jié)果以計(jì)量誤差分布圖給出,如圖1所示。 從表2和圖1中可以看出,其計(jì)量誤差大部分在±5%左右,但有的誤差甚至超過±10%,最大的計(jì)量誤差接近±20%。究其原因,除流量計(jì)選型有誤(實(shí)際管道流速在電磁流量計(jì)規(guī)定流速的下限附近或以下),安裝不規(guī)范.(如閥門件擾流等),直管段不足和存在非滿管流等缺陷需要進(jìn)行改造外,還有現(xiàn)場在線校準(zhǔn).時(shí)諸多因素的影響。1)電磁流量計(jì):電磁流量計(jì)工作原理基于電磁感應(yīng)定律。當(dāng)具有一定導(dǎo)電率的液體在磁場中移動(dòng)時(shí),產(chǎn)生電動(dòng)勢。國內(nèi)外使用這類流量計(jì)較多,它具有準(zhǔn)確度高量程較大、無水頭損失、直管段要求短等優(yōu)點(diǎn)。但造價(jià)隨著管徑增大而成倍增加。2)插入式渦輪流量計(jì):插入式渦輪流量計(jì)是將旋轉(zhuǎn)葉輪的渦輪頭與不銹鋼桿連接插入管中的裝置。當(dāng)流體流動(dòng)沖擊渦輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),用測量渦輪的轉(zhuǎn)速來反映流體流量。它只能測知管內(nèi)某點(diǎn)的流速靠儀表系數(shù)來推算平均流速。分切向式渦輪頭和軸向式渦輪頭兩種,安裝或維護(hù)時(shí)可以不斷水;造價(jià)相對較低。3)超聲波流量計(jì):超聲波流量計(jì)近年來在國內(nèi)外給水行業(yè)大口徑水管上用得較多。它具有準(zhǔn)確度高量程大、無水頭損失、安裝方便等優(yōu)點(diǎn):其造價(jià)不因管徑增大而增加,適用于較大管徑場合。此類儀表從原理到結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜,故障排除較困難。4)渦街流量計(jì):渦街流量計(jì)是利用管內(nèi)水流遇障礙物(擋體)產(chǎn)生震蕩運(yùn)動(dòng)的規(guī)律制成的震蕩現(xiàn)象稱卡門渦街。由于沒有可動(dòng)部件和感壓孔,所以不宜受水中雜質(zhì)影響,也不宜磨損或發(fā)生障礙,但管中流速不宜太低。5)均速管、文丘利流量計(jì):均速管是一種多孔采集斷面流速即能測知平均流速的裝置其優(yōu)點(diǎn)是便于安裝水頭損失小造價(jià)較低;缺點(diǎn)是流速低時(shí),壓差較小,準(zhǔn)確度低。文丘利流量計(jì)是-種比較可靠穩(wěn)定性好的流量計(jì),但造價(jià)較高。1.機(jī)械干擾 在旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的運(yùn)行過程中,機(jī)械干擾的存在會(huì)影響計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,在實(shí)際的計(jì)量過程中,如果旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的使用過程中受到了劇烈的機(jī)械振動(dòng)或者沖擊,其內(nèi)部的電氣元件會(huì)出現(xiàn)受到影響,出現(xiàn)嚴(yán)重的振動(dòng)與變形情況。在一些油田工程中,應(yīng)用旋進(jìn)漩渦流量計(jì)時(shí),這種儀表多是安裝在室內(nèi)的,這種使用環(huán)境使得其在具體的應(yīng)用過程中,機(jī)械干擾的情況難以避免,甚至有時(shí)還存在著聲波干擾、地面振動(dòng)干擾等現(xiàn)象,這一系列的干擾都將會(huì)影響計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.紫外線的傷害 由于旋進(jìn)漩渦流量計(jì)多處于室外露天環(huán)境下,這種運(yùn)行與使用環(huán)境就導(dǎo)致在實(shí)際的應(yīng)用過程中,極易受到外部環(huán)境因素的影響,儀表的屏幕顯示難以正常進(jìn)行,常常存在讀數(shù)不清晰、顯示不全的問題。3.感應(yīng)探頭易損壞 旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的使用過程中,感應(yīng)探頭是其中的主要元件,在實(shí)際的使用過程中,在一定的條件下,受到各種內(nèi)外部因素的干擾,常常會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)探頭損壞的情況,比如,在大井節(jié)流器失效、開鏡過程中氣流量中雜質(zhì)含量較高的情況下,探頭極易被損壞,引發(fā)計(jì)量異常。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是利用傳熱原理,即流動(dòng)中的流體與熱源(流體中加熱的物質(zhì)或測量管外加熱體)之間熱量交換關(guān)系來測量流量的儀表,目前主要用于測量氣體。熱式流量儀表用得最多有兩類,一是利用流動(dòng)流體傳遞熱量改變測量管壁溫度分布的熱傳導(dǎo)分布效應(yīng)的熱分布式流量計(jì),曾稱量熱式TMF;另外--類是利用熱消散(冷卻)效應(yīng)的金氏定律TMF又由于結(jié)構(gòu)上檢測元件伸入測量管內(nèi),也稱插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量計(jì)算如下: 如圖所示,插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)由兩個(gè)電阻溫度計(jì)組成傳感器,一個(gè)測溫探頭,感受流體溫度T2另一個(gè)電阻溫度計(jì)由電路加熱到溫度T1用來測量流體帶走的熱量變化,亦稱測速探頭。T1高于T2。并保持△T恒定,即△T=T1-T2。當(dāng)流體流經(jīng)傳感器時(shí),由于測速探頭的自身溫度T1高于測溫探頭感受的溫度即流體溫度T2,流體便帶走了測速探頭上的一部分熱量(高溫向低溫傳遞),使T1下降。電路為保持△T恒定,便增加對測速探頭的加熱功率,使△T=T1-T2恒定。流體帶走測速探頭.上多少熱量,電路便增加相應(yīng)數(shù)量的電功率,兩者之間存在著一個(gè)函數(shù)關(guān)系"。設(shè)對測速探頭的加熱功率為P1,流體的質(zhì)量流量為Q,則根據(jù)流體流過測速探頭時(shí)所帶走的熱量與對測速探頭的加熱功率相對應(yīng)的原理,得到下列關(guān)系式: 式(1)中,PocQ 因此,可以通過測量加熱功率P,來測量帶走這部分熱量的流體的質(zhì)量流量。由于帶走著部分熱量的是流體的分子,所以,測速探頭直接測量的是流體的質(zhì)量流速pv,此時(shí),只要乘上管道的橫截面積,就可以得到流體的質(zhì)量流量了。由于氣體流過探頭時(shí)帶走熱量和氣體的質(zhì)量流量成比例關(guān)系,也和探頭間溫差有關(guān),流量越大,兩探頭之間溫差越小,氣體質(zhì)量流量與溫差之間的聯(lián)系通過質(zhì)量流速ρv建立"。 式中:Qm-質(zhì)量流量,kg/s; Kv-測量頭儀表系數(shù); a-速度分布系數(shù); B一阻塞系數(shù); x-干擾系數(shù); A-儀表表體(測量管道)的內(nèi)橫截面積,m² ρv一質(zhì)量流速,kg/(m²·S)。 基于_上述原理,對于大管徑的流量測量來說,雖無相應(yīng)的大管徑標(biāo)定裝置來對流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定,但只要在標(biāo)準(zhǔn)口徑的標(biāo)定裝置.上測定相應(yīng)的質(zhì)量流速,也就可方便地測量出大管徑中流體的質(zhì)量流量了。 由熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)中于兩個(gè)傳感器都是用性能穩(wěn)定的金屬鉑材料通過特殊工藝密封在316L不銹鋼管或抗酸、堿腐蝕的K2760哈氏合金或鉑套管中制成,因此極為堅(jiān)固,并不會(huì)污染被測流體或受被測流體污染,且其抗腐蝕性能相當(dāng)好。 由于孔板流量計(jì)有多個(gè)測量單元,影響其測量準(zhǔn)確度的因素很多(如孔板的加工誤差,安裝誤差、計(jì)量軟件的計(jì)算誤差等)。此外,在現(xiàn)有工況條件下,由于介質(zhì)中的雜質(zhì)對孔板有一定的沖擊腐蝕作用,易造成差壓變送器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移,特別是當(dāng)天然氣處理效果不理想時(shí),對計(jì)量的影響更大。因此,節(jié)流裝置和差壓變送器的使用維護(hù)是一個(gè)重點(diǎn)。應(yīng)在下面的實(shí)際運(yùn)行中加以注意:(1)當(dāng)天然氣處理效果不理想時(shí),在孔板上游端面會(huì)沉積臟物。不僅會(huì)降低孔板的使用壽命,還會(huì)造成較大的計(jì)量偏差。(2)變送器導(dǎo)壓管的作用是將孔板前后的壓力信號引入差壓,測量出差壓值參.與流量計(jì)算,上下游導(dǎo)壓管帶液會(huì)使差壓偏小(大),造成流量偏小(大)。在冬季,導(dǎo)壓管凍堵現(xiàn)象較常見,如果流量值出現(xiàn)大的起伏,很可能是導(dǎo)壓管帶液或凍堵了。(3)孔板膠圈變形。由于孔板膠圈在清油的浸泡下容易變形(這種情況在夏季尤為突出),因此在.天然氣處理裝置停運(yùn)的情況下,要注意檢查膠圈變形的情況,-旦孔,板松動(dòng)應(yīng)立即更換,不然不僅會(huì)因膠圈泄漏造成較大的計(jì)量誤差,還會(huì)出現(xiàn)孔板脫落難以取出.必須停產(chǎn)維修的局面。(4)當(dāng)天然氣處理不干凈時(shí),其中的粉塵、水化物等對孔板有很強(qiáng)的沖刷腐蝕作用,會(huì)在孔板表面形成麻點(diǎn),使直角邊變鈍,因此,孔板應(yīng)經(jīng)常檢查更換,否則準(zhǔn)確度會(huì)降低。(5)差壓變送器零點(diǎn)漂移除了與儀表本身的穩(wěn)定性有關(guān)外,,導(dǎo)壓.管帶液也會(huì)造成很大的影響。由于孔板流量計(jì)的流量和差壓值成開方關(guān)系,差壓變送器的零點(diǎn)出現(xiàn)正負(fù)漂移會(huì)直接造成積算流量偏大或偏小。(6)流量計(jì)算機(jī)中一些關(guān)鍵參數(shù)輸入不正確或更新不及時(shí)。比.如,孔板開孔直徑是以平方的形式出現(xiàn)的,由于孔板開孔直徑會(huì)隨季節(jié)和運(yùn)行時(shí)間發(fā)生變化,一-定要定期測量孔板的開孔直徑,并在流量計(jì)算機(jī)中及時(shí)更新。 天然氣組分變化不僅影響相對密度,還影響超壓縮系數(shù)。對于沒有在線色譜儀的計(jì)量系統(tǒng),,在組分變化不大的情況下流量計(jì)算機(jī)中一般每周輸入-周天然氣組分的平均值,但在天然氣組分變化很大的情況下,每天都要對天然氣組分進(jìn)行化驗(yàn).更新。2提高天然氣計(jì)量準(zhǔn)確度的應(yīng)對措施(1)定期清洗檢查孔板。比如孔板流量計(jì)光潔度直角邊銳利度、膠圈變形情況、孔板開孔直徑等。在正常的生產(chǎn)情況下。每月清洗檢查-次,在出現(xiàn)不正常的情況下,視情況加密檢查次數(shù)。(2)對流量計(jì)前過濾器每兩小時(shí)排污一次,每月清洗過濾器芯--次。(3)正確輸入計(jì)量參數(shù)并及時(shí)更新.按時(shí)校驗(yàn)變送器零點(diǎn)。另外,在氣量波動(dòng)較大的情況下,及時(shí)調(diào)節(jié)差壓變送器量程,使測量值盡量在量程的1/3-2/3之間,以保證測量準(zhǔn)確度。在測量值超出變送器最大、最小量程范圍時(shí),要考慮更換合適孔徑的孔板。德國VSEVS0.2流量計(jì)樣冊作為一種用于測量流量的儀表,渦街流量計(jì)與流量積算儀表放在一起用就能對液體流量和總量進(jìn)行測量,并且還能用于很多其他的行業(yè),給其他領(lǐng)域也帶來了一定的好處?! ‖F(xiàn)如今,渦街流量計(jì)已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,作用也越來越重要,如果在渦街流量計(jì)使用過程中反映出測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,首先要做的就是判斷是那個(gè)方面的不正確導(dǎo)致了流量的誤差,下面,蘇川儀表和大家一起探討關(guān)于渦街流量計(jì)測量誤差的原因分析:1、溫度對測量的影響:溫度對一般的流量計(jì)測量介質(zhì)都會(huì)有影響,溫度高低影響了介質(zhì)的密度,粘度等等,這些都會(huì)讓測量結(jié)果不準(zhǔn)確,出現(xiàn)誤差?! ∠擞绊懸话闶菍系數(shù)進(jìn)行修正,目前一些廠家的流量計(jì)已對溫度的影響在軟件中進(jìn)行固定溫度修正和實(shí)時(shí)溫度修正。2、選型方面的問題:實(shí)際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑,以提高測量精度,例如,一條渦街管線設(shè)計(jì)上供幾個(gè)設(shè)備使用,由于工藝部分設(shè)備有時(shí)候不使用,造成目前實(shí)際使用流量減小?! u街流量計(jì)實(shí)際使用造成原設(shè)計(jì)選型口徑過大,相當(dāng)于提高了可測的流量下限,工藝管道小流量時(shí)指示無法保證,流量大時(shí)還可以使用,因?yàn)槿绻匦赂脑煊袝r(shí)候難度太大,工藝條件的變動(dòng)只是臨時(shí)的,可結(jié)合參數(shù)的重新整定以提高指示準(zhǔn)確度。3、參數(shù)整定方向的原因:產(chǎn)品參數(shù)錯(cuò)誤導(dǎo)致儀表指示有誤。參數(shù)錯(cuò)誤使得二次儀表滿度頻率計(jì)算錯(cuò)誤,滿度頻率相差不多的使得指示長期不準(zhǔn),實(shí)際滿度頻率大干計(jì)算的滿度頻率的使得指示大范圍波動(dòng),無法讀數(shù)。而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的確定,通過重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù),解決了此類問題?! u街流量計(jì)作為一種高精度的儀器,不僅僅是在制造和使用的過程中需要嚴(yán)格遵守其要求,在后期的保養(yǎng)中也必須特別注意才能不使流量計(jì)提前退休。 渦街流量計(jì)是基于流體力學(xué)中著名的“卡門渦街”研制的。在流動(dòng)的流體中放置- -非流線型柱形體,稱旋渦發(fā)生體,當(dāng)流體沿旋渦發(fā)生體繞流時(shí),會(huì)在渦街發(fā)生體下游產(chǎn)生兩列不對稱但有規(guī)律的交替旋渦列,這就是所謂的卡門渦街,如圖1所示。 大量的實(shí)驗(yàn)和理論證明:穩(wěn)定的渦街發(fā)生頻率ƒ與來流速度v1及旋渦發(fā)生體的特征寬度d有如下確定關(guān)系叫: 式中St為斯特羅哈數(shù),與雷諾數(shù)和d相關(guān)。 當(dāng)雷諾數(shù)Re在一定范圍內(nèi)(3 X102~2 X105)時(shí)(4],St為一常數(shù),對于三角柱形旋渦發(fā)生體約為0.16 雷諾數(shù)的定義為 式中S為管道的橫截面積。 由高精度氣體渦街流量計(jì)的測量原理可知,通過測量旋渦發(fā)生頻率僅能得到旋渦發(fā)生體附近的流速vI,由式(3)可知在橫截面積一定的情況下,流體的流量Q與流體的平均流速v成正比,因此要精確計(jì)量流體的流量必須找到`v與v1的對應(yīng)關(guān)系。 根據(jù)流體力學(xué)理論,在充分發(fā)展的湍流狀態(tài)下,流體的速度分布有如下關(guān)系式川: 式中:vp為到管壁距離為y的P點(diǎn)的速度;y為點(diǎn)到管壁處的距離;Vmax:為管道中的最大流速,通常取管道中心的速度;R為管道的半徑;n為雷諾數(shù)的函數(shù)。 表1中給出了部分雷諾數(shù)與n的對應(yīng)關(guān)系。 由于旋渦發(fā)生體的位置固定,因此當(dāng)雷諾數(shù)一定時(shí)v1與`v有固定的比例關(guān)系換言之,當(dāng)雷諾數(shù)Re變化時(shí),二者的比值也發(fā)生變化, 圖3給出了不同雷諾數(shù)下充分發(fā)展的湍流的流速分布,如圖所示Re越大,流速分布越平滑,即旋渦發(fā)生體附近的流速越接近平均流速,故ƒ( Re)應(yīng)為單調(diào)遞減函數(shù)。圖4給出了3臺50mm口徑,寬度14 mm三角形旋渦發(fā)生體的氣體渦銜流量計(jì),在20℃,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,不同雷諾數(shù)下的K值曲線。如圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論分析基本一致,因此渦銜流量計(jì)的測量原理即決定了儀表系數(shù)的非線性特性。若要提高渦街流量計(jì)的計(jì)量精度,必須針對不同的流速分布對K值進(jìn)行修正。1、精確度 一般說來,選用渦輪流量計(jì)主要是看中其高精確度。目前渦輪流量計(jì)的精確度大致為液體:國際市場為±0.15%R,±0.2%R,±0.5%R和±1%R,國內(nèi)定型產(chǎn)品為±0.5%R和±1%R;氣體:國際市場為±0.5%R和±1%R,國內(nèi)為±1%R和±1.5%R,以上精確度指范圍度為6:1或10:1。精確度除與本身產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)外,還與使用條件密切相關(guān)?! ∪艨s小范圍度可提高精確度;特別是作為標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì),若定點(diǎn)使用,精確度可大為提高?! ×髁坑?jì)精確度愈高,對現(xiàn)場使用條件的變化就越敏感,要想保持其高精度,需要對儀表系數(shù)特別的處理。一種處理方法就是所謂儀表系數(shù)浮動(dòng)處理法。即由現(xiàn)場以下條件實(shí)時(shí)進(jìn)行處理:a)粘度受溫度的影響;b)密度受壓力、溫度的影響;c)傳感器信號冗余(一臺傳感器輸出二個(gè)信號,監(jiān)視其比值;d)系數(shù)的長期穩(wěn)定性(采取控制圖確定)等?! τ谫Q(mào)易儲(chǔ)運(yùn)交接計(jì)量,常配備在線校驗(yàn)裝置,以便定期進(jìn)行校驗(yàn)。 生產(chǎn)廠使用說明書列舉的儀表精確度為基本誤差,現(xiàn)場應(yīng)估算附加誤差,現(xiàn)場誤差應(yīng)為兩者的合成。2、流量范圍的選擇 渦輪流量計(jì)的流量范圍的選擇對其精確度及使用期限有較大的影響。一般在工作時(shí)最大流量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速不宜過高。使用狀況分連續(xù)工作和間歇工作兩種,連續(xù)工作是指每天工作時(shí)間超過8小時(shí),間歇工作是每天工作時(shí)間少于8小時(shí)。對于連續(xù)工作最大流量應(yīng)選在儀表上限流量的較低處,而間歇工作可選在較高處。一般連續(xù)工作是將實(shí)際最大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量,而間歇工作則乘以1.3?! ∪绻麅x表口徑與工藝管道通徑不一致時(shí),則應(yīng)以異徑管和等徑直管改裝管道?! τ诹魉倨偷墓に嚬艿?,最小流量成為選擇儀表口徑首先要考慮的問題,通常以實(shí)際最小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量,使其留有一定的裕量。若配有分段線性化功能的顯示儀,在傳感器流量下限值不能滿足實(shí)際最小流量時(shí),應(yīng)要求生產(chǎn)廠在實(shí)際最小流量及其附近進(jìn)行流量校驗(yàn),將測得的儀表系數(shù)輸入顯示儀,這樣就能既降低儀表的流量下限值,還能保持測量的精確度。3、精確度等級 對于儀表精確度等級的要求要慎重,應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)角度來考慮,例如大口徑輸油(輸氣)管線的貿(mào)易結(jié)算儀表,經(jīng)濟(jì)上關(guān)系重大,在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過程控制用只需中等精度水平即可,切忌盲目追求高精度。本安型防爆傳感器適配安全柵型號及制造廠,核查防爆等級及批準(zhǔn)文號等。若要顯示質(zhì)量流量(或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量)要選配壓力、溫度傳感器或密度儀表。渦輪流量計(jì)顯示儀現(xiàn)已由以微處理器為基礎(chǔ)可與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的流量計(jì)計(jì)算機(jī)所包括,該儀表在儀表功能及使用范圍等都遠(yuǎn)超過老式渦輪流量顯示儀。目前作為貿(mào)易計(jì)量的各類型流量計(jì)都趨向于配有直讀式顯示裝置。不但有總量計(jì)量的顯示,還可附加補(bǔ)償器(一臺功能齊全的流量計(jì)算機(jī))輸出遠(yuǎn)傳信號。4、對流體的要求 對流體的要求為潔凈(或基本潔凈)、單相或低粘度的,常用流體舉例如下:一般流體,包括水、空氣、氧氣、高壓氫氣、牛奶、咖啡等;石油化工類:汽油、輕油、噴氣燃料、輕柴油、石腦油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化氣、二氧化碳及天然氣;化學(xué)溶液類:氨水、甲醇、鹽水等;有機(jī)液體:酒精、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等;無機(jī)液:甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對于腐蝕性介質(zhì),使用材質(zhì)選擇要注意,含雜質(zhì)多及磨蝕性介質(zhì)不推薦使用。5、對液體粘度的要求 液體渦輪流量計(jì)為粘度敏感的流量計(jì),當(dāng)液體粘度增大時(shí),儀表系數(shù)的線性區(qū)變窄,下限流量增大,當(dāng)粘度增加到一定數(shù)值時(shí),甚至無線性區(qū)域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多?! τ谝后w,通常用水校驗(yàn)傳感器,當(dāng)精度為0.5級時(shí),可在5×10-6mm2/s以下的液體而不必考慮粘度的影響。當(dāng)流體粘度高于5×10-6mm2/s時(shí),可用相當(dāng)粘度的液體校驗(yàn)而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施來補(bǔ)償粘度的影響。如縮小使用范圍度,提高流量下線值或儀表系數(shù)乘以雷諾數(shù)修正系數(shù)等?! ≌扯葘x表系數(shù)的影響與傳感器結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)口徑大小等有關(guān)。有幾種粘度對儀表系數(shù)影響的表示方法:儀表系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系,在幾種粘度下,儀表系數(shù)與輸出頻率的關(guān)系和儀表系數(shù)與輸出頻率除以運(yùn)動(dòng)年度的比值的關(guān)系等等。這些資料有的生產(chǎn)廠準(zhǔn)備有,但并非所有的生產(chǎn)廠都有這些資料。6、對氣體密度的要求 氣體渦輪流量計(jì)主要考慮流體密度對儀表系數(shù)的影響,密度的影響主要在低流量區(qū)域,如圖14所示。密度的增大(即壓力增大)使特性曲線直線部分向下限流量區(qū)域拓展,傳感器的范圍度擴(kuò)大,線性度改善。若氣體渦輪流量計(jì)在常壓的空氣中校驗(yàn)使用時(shí)被測介質(zhì)工作壓力不一樣,其下限流量由下式計(jì)算qvmin,qvamin-分別為壓力p和壓力pa(101.325kPa)下被測介質(zhì)和空氣的體積流量下限值,m3/h;p,pa-分別為工作壓力(絕壓)和大氣壓(101.325kPa),kPa;d-被測介質(zhì)的相對密度,無量綱。7、體積流量換算到質(zhì)量流量 渦輪流量計(jì)測量的是實(shí)際體積流量,無論物料平衡或能源計(jì)量,介須測量介質(zhì)流量(即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量),這是應(yīng)由下式進(jìn)行換算 式中 qv,qvn-分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量,m3/h;p,T,Z-分別為工作狀態(tài)下絕對壓力(Pa),熱力學(xué)溫度(K)和氣體壓縮系數(shù);pn,Tn,Zn-分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對壓力(Pa),熱力學(xué)溫度(K)和氣體壓縮系數(shù);8、不宜選用渦輪流量計(jì)的場所含雜質(zhì)多的流體,如循環(huán)冷卻水、河水、排污水、燃油等;流量急劇變化的場所,如鍋爐供水系統(tǒng)、有空氣錘的供氣系統(tǒng)等;測量液體時(shí),管道壓力不高而流量又較大,儀表下游側(cè)壓力可能接近飽和蒸汽壓,有產(chǎn)生氣穴的危險(xiǎn),如液氨從高位槽靠位能自由流出,在排放口處就不宜安裝;電焊機(jī)、電動(dòng)機(jī)、有觸點(diǎn)的繼電器等的附近,存在嚴(yán)重電磁干擾的場所;上下游直管段長度嚴(yán)重不足,如輪船的機(jī)艙內(nèi);鍋爐自動(dòng)供水系統(tǒng)如頻繁地起泵和停泵,對葉輪造成沖擊,使傳感器很快損壞;有腐蝕性或磨蝕性介質(zhì)選型時(shí)應(yīng)慎重,宜與制造廠聯(lián)系咨詢。9、經(jīng)濟(jì)性 選用渦輪流量計(jì)用于高精確度場合,其經(jīng)濟(jì)因素應(yīng)多方面考慮。儀表的購置費(fèi)只是費(fèi)用的一部分,還應(yīng)考慮以下幾方面的開支:安裝用輔助設(shè)備費(fèi)(如消氣器、過濾器等)或旁路支管包括閥門等;校驗(yàn)費(fèi),為了保持高精度必須經(jīng)常校驗(yàn),甚至在現(xiàn)場安裝一套在線校驗(yàn)裝置,其費(fèi)用相當(dāng)可觀;維護(hù)費(fèi),渦輪流量計(jì)的易損件更換用,他是保持高性能必需的。 氣體渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)量儀表的一種,其傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)(圖1)主要由殼體、葉輪支架、軸承支架、葉輪軸、軸承葉輪、導(dǎo)流整流器、計(jì)數(shù)裝置組成。當(dāng)被檢測氣體經(jīng)過氣體渦輪流量計(jì)時(shí),氣體在導(dǎo)流整流器中被整流和加速,然后推動(dòng)葉輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn),葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和進(jìn)過流量計(jì)的流體流速成正比,通過一系列的減速,最后由計(jì)數(shù)裝置對葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)進(jìn)行累加,達(dá)到流量計(jì)計(jì)量的目的。 但是通過多年的實(shí)踐發(fā)現(xiàn),儀表的精度除了受零部件加工精度的影響以外,和軸承選用也有很大的關(guān)系,儀表要想保持長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行,軸承必須有足夠的使用壽命,但是,對于進(jìn)行維修和維護(hù)的儀表進(jìn)行故障統(tǒng)計(jì)分析,大多是由于軸承的失效造成了儀表的損壞,對其進(jìn)行受力分析(圖2)表明,傳統(tǒng)型的流量計(jì)結(jié)構(gòu)在軸承的設(shè)計(jì)方面是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。 葉輪受到氣流的沖擊,氣流對葉輪除了產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的推力外,還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于葉輪的推力F推力,為了維持平衡,固定軸承會(huì)受到一個(gè)由軸承支架提供的反作用力F反推力。固定軸承為了支撐葉輪及軸系本身的重力會(huì)受到-個(gè)壓力N反推力,浮動(dòng)軸承由于阻止葉輪以固定軸承為支點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)會(huì)得到一個(gè)壓力T",因此,固定軸承處在一個(gè)最惡劣的工作環(huán)境之下,經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn),在缺少潤滑的情況下,固定軸承的使用壽命大打折扣。特別是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,垂直于葉輪的推力F推力也會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的提高而提高,固定軸承的使用狀況隨之更加惡化。事實(shí)也正是如此,在維修的氣體渦輪流量計(jì)中,離葉輪較近的固定軸承損壞幾乎占到了100%,軸承最后只剩下了內(nèi)圈外圈,葉輪也因此波及,儀表不得不進(jìn)行關(guān)鍵部件的更換,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行排除還好,如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成經(jīng)濟(jì)上的損失我們將無法彌補(bǔ)。為了改善固定軸承的使用環(huán)境,軸承所承受的支撐力我們無法改變,但是,我們可以想辦法改善固定軸承所受到的反作用力F反推力,因此,引入了氣體推力軸承的設(shè)計(jì)。德國VSEVS0.2流量計(jì)樣冊為了提高孔板流量計(jì)的準(zhǔn)確度,可采取以下措施。1.標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置的制造與安裝 利用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測量天然氣流量必須嚴(yán)格按照SY/T6143-2004標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),對標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工制造、檢驗(yàn)、安裝和使用。特別是孔板直角入口邊緣尖子度和測量管內(nèi)壁粗糙度的加工和檢驗(yàn);孔板前后直管段長度的保證,直管段圓度、臺階以及孔板與測量管同軸度的保證。另外,開發(fā)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的設(shè)計(jì)軟件,可提高節(jié)流裝置設(shè)計(jì)和儀表選型的技術(shù)水平。2.采用可換孔板裝置與定值節(jié)流裝置 可換孔板節(jié)流裝置是一種新型節(jié)流裝置,節(jié)流元件精確地安裝在固定的座體內(nèi)(座體通過法蘭與管道連接),在不拆動(dòng)管道或不停止流體輸送的情況下,可方便地提升孔板,進(jìn)行檢查、清洗或更換,從而保證了計(jì)量準(zhǔn)確度。采用液壓升降的裝置,孔板提升輕便,特別適用于大口徑孔板。這種節(jié)流裝置還配有清洗室和清洗機(jī)構(gòu),為解決污垢介質(zhì),特別是單井天然氣的準(zhǔn)確計(jì)量提供了有效手段?! 《ㄖ倒?jié)流裝置改變了現(xiàn)有節(jié)流裝置根據(jù)計(jì)算結(jié)果加工其孔徑的方法,對每種通徑測量管道配以有限數(shù)量的節(jié)流件,孔徑系列按優(yōu)先數(shù)系選用,每種通徑配35種不同孔徑比β值的孔板。目前節(jié)流裝置設(shè)計(jì)猶如量體裁衣,定值節(jié)流裝置則變成成衣選用,采用定值節(jié)流裝置有利于產(chǎn)品批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,方便選用和使用,便于監(jiān)督生產(chǎn)??蓳Q孔板節(jié)流裝置和定值孔板相配套,將改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)了節(jié)流裝置產(chǎn)品系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化,有利于提高標(biāo)準(zhǔn)孔板裝置計(jì)量的準(zhǔn)確度?! ?biāo)準(zhǔn)孔板存在的缺點(diǎn)是入口直角銳利度易在流體沖刷下發(fā)生鈍化。據(jù)估計(jì),鈍化嚴(yán)重的可能使流出系數(shù)偏移1%~2%,鈍化后其流出系數(shù)較為穩(wěn)定,這在流量計(jì)算中給孔板入口直角銳利度的精確修正帶來很大的困難。標(biāo)準(zhǔn)噴嘴的流出系數(shù)是穩(wěn)定的,另外,在同樣流量和相同β值時(shí)噴嘴的壓力損失只有孔板的30%。影響標(biāo)準(zhǔn)噴嘴推廣使用的主要原因是噴嘴制造成本高,在標(biāo)準(zhǔn)中噴嘴的流出系數(shù)不確定度較大(約2%)。采用定值節(jié)流件,專用加工設(shè)備實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,而個(gè)別校準(zhǔn)則可得到高精確度的流出系數(shù),在天然氣流量測量中用噴嘴代替孔板,其優(yōu)點(diǎn)是明顯的。3.應(yīng)用合理的流量積算方案 根據(jù)天然氣計(jì)量工況條件和用戶對計(jì)量精度的要求,應(yīng)采用對壓力、溫度和天然氣組分變化對流量自動(dòng)部分補(bǔ)償或全補(bǔ)償?shù)姆e算方案,計(jì)量系統(tǒng)測量儀表配備和精度的選用應(yīng)符合GB/T18603-2001妖然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》。用智能差壓變送器,壓力變送器、溫度變送器和流量計(jì)算機(jī)組成在線檢測系統(tǒng),使溫度和壓力變化得到補(bǔ)償,可以提高測量準(zhǔn)確度,降低流態(tài)脈動(dòng)(或波動(dòng))引起的流量測量附加誤差??装辶髁坑?jì)量程比一般為1~3,而實(shí)際測量天然氣流量變化有時(shí)會(huì)超過這個(gè)范圍。在這種情況下,其測量準(zhǔn)確度顯著下降,如果采用定值節(jié)流裝置,寬量程智能差壓變送器與流量計(jì)算機(jī)配套使用,可方便地?cái)U(kuò)展流量量程或遷移量程,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)孔板流量計(jì)的智能化。流量計(jì)選型時(shí)應(yīng)考慮很多因素,如儀表性能流體特性、安裝要求環(huán)境條件以及價(jià)格因素等。其中對計(jì)量對象即燃?xì)獾拇_切了解非常重要,這往往需要選型設(shè)計(jì)人員和計(jì)量管理人員進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查。(1)流量計(jì)性能方面:精確度.重復(fù)性.線性度、范圍度、壓力損失、上下限流量、信號傳輸特性.響應(yīng)時(shí)間等;(2)流體特性方面:流體壓力、溫度、密度、粘度、潤滑性.化學(xué)性質(zhì)磨蝕、腐蝕、結(jié)垢、臟污、氣體壓縮系數(shù)、等熵指數(shù)比熱容聲速、混相流、脈動(dòng)流等;(3)安裝條件方面:管道布置方向、流動(dòng)方向、流量計(jì)上下游直管段長度、管徑、維護(hù)空間、管道振動(dòng)、接地、電源輔助設(shè)備(過濾、排污)等;(4)環(huán)境條件方面:環(huán)境溫度、濕度、安全性、電磁干擾、防爆等;(5)經(jīng)濟(jì)因素方面:購置費(fèi)、安裝費(fèi)、維修費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi).運(yùn)行費(fèi)(能耗)、使用期限、備品備件等。1.動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù) 所謂電磁流量計(jì)動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù),就是在三值矩形波勵(lì)磁的基本前提下,根據(jù)現(xiàn)場流體狀態(tài)對調(diào)整勵(lì)磁頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,從而提高測量的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段,因?yàn)門業(yè)施工現(xiàn)場管路比較復(fù)雜,閥門、彎頭、分支管以及變徑管等對流體流態(tài)的影響比較大,并且支管路比較短,這樣就不足以消除以上組件對流體的擾動(dòng)。在這一工作環(huán)境下,通常電磁流量計(jì)穩(wěn)定性比較差,這樣就需要手動(dòng)設(shè)置阻尼系數(shù)來提高測量的穩(wěn)定性。但是阻尼會(huì)使流量測量跟蹤速度比較慢,并且沒有辦法及時(shí)反應(yīng)流量的變化,而動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù)可以很好的解決這一-問題,倘若體波動(dòng)比較大,就需要自動(dòng)增大勵(lì)磁周期,提高測量穩(wěn)定性。對于比較復(fù)雜的環(huán)境,應(yīng)該采用動(dòng)態(tài)勵(lì)磁技術(shù)與阻尼設(shè)置兩者相結(jié)合的方式來提升液體測量的穩(wěn)定性。2.信號處理系統(tǒng) 所謂信號處理系統(tǒng),就是前置放大電路對接收的流量信號進(jìn)行有效處理,并且在抑制噪聲和干擾的時(shí)候,對收到的微弱流量信號進(jìn)行放大。同時(shí)采用整形電路將差動(dòng)的雙端流量信號轉(zhuǎn)變成單端流量信號,采用A/D轉(zhuǎn)換電路將流量信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量,隨后將數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)對數(shù)字進(jìn)行計(jì)算,從而得到流速值和流量值。而智能信號處理系統(tǒng)能夠很好的解決這些問題,首先對液體的電導(dǎo)率進(jìn)行檢測,隨后根據(jù)電導(dǎo)率自動(dòng)的選擇波電容、電阻等,對不同電導(dǎo)率液體流量進(jìn)行測量,從而達(dá)到提高測量精度的目的。3.誤差修正技術(shù) 針對電磁流量計(jì)的誤差,應(yīng)該采用零點(diǎn)校正與基本誤差修正相結(jié)合的方法,公式如下:V=kE-V0;其中V代表液體實(shí)際流速;k代表基本誤差修正系數(shù),E代表實(shí)測流速轉(zhuǎn)換的數(shù)字量,V0代表零點(diǎn)偏移量。在進(jìn)行誤差修正的時(shí)候,應(yīng).該根據(jù)流量計(jì)傳感器特性進(jìn)行流量分段修正方法的引進(jìn),并且根據(jù)《電磁流量計(jì)》的規(guī)章制度,對流量檢定點(diǎn)進(jìn)行劃分,.例如:Qmax(流量測量上限)、Qmin(流量測量下限)等,并且對其進(jìn)行分階段性的修正,從而就能有效滿足測量精度的具體要求。
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