德国VSEVS0.1ERC32V31Q11/1流量计样册同时我们还经营:利用电磁感应原理,电磁流量计一般被用来测量流过管道中导电流体的流量。不管流体的性质如何,只要其具有微弱的导电性(电导率大于8X10-5Ss/m)即可进行测量。通常,油田三采注入的聚合物混合液的导电性能良好,符合这种测量条件。 如图1所示,根据电磁感应原理,当导电流体,在磁场强度为B的磁场中以速度V运动时,切割磁力线而产生电场E关系为 则在线形长度为L的a和b两点之间产生感应电动势Ɛab a、b两接收电极之间的距离L为已知常数,B为已知的磁场强度。故εab是V的单调函数,Ɛab随V变化而变化。而瞬时流量g等于流速V与导管截面积S(常数)的乘积,因此有 式中K一仪器常数, 只要通过电磁流量计电路测得Ɛab,即可得到对应的流量Q。如何解决电磁流量计无输出信号或输出值有偏差第一如果管道内测量介质不满管电磁流量计就无法正常工作.因为在介质不满管的情况下电磁流量计会产“生最为常见的应用程序故障,产生这种现象可能是由于营道中介质流速非常低造成不满管流量计测量误差增大或者介质未能满过电极从而流量计根本无法进行工作.需通过工艺调整必须保证管道内测量介质充满才能使用电磁流量计进行测量.第二测量介质中含有大量空气和气体也会造成电磁流量计无法正常工作。这些气泡的存在造成流量计无法准确辨别干扰了其准确的测量。第三电磁流量计不能用于持续时间较短的配料操作,这是由于电磁流量计无法正常反复启动和停止,它的启动到正确读数之间存在一个时间滞后问题。第四电磁流量计本身不能计量质量流量.电磁流量计是一种速度式流量计测量的是体积流量若要测量质量流量必须配合高精度的密度测量装置来进行换算。1.始动比较低,量程比较宽 为满足社会发展,超声波流量计的计量范围也越来越大,流速在0.05m/s~30m/s的范围内的流体都可以被精准测量,量程比达到1:700左右,可测范围也比较广,可满足气体、液体传输过程中对安全的需求,并且灵敏度也比较高,可测量很小的流量,保证计量不间断,可良好地满足峰谷用量差异大的场合。2.自带旋转整流器 超声波流量计中自带旋转整流器,因此,对超声流量计安装位置前后管道的要求比较低,解决了传统流量计不确定流场打乱的问题,可形成自己所需的流场,旋转整流器的使用,可促使前直管段从原先的20D缩短到5D之内,从而降低安装管段的长度,降低对空间的要求,影响精度可控制在1%以内。3.抗污染性能强 超声波流量计通常都应用在测量环境比较恶劣的场所,如果抗污染能力不足,必然会增加维修成本。随着科学技术的发展,超声流量计愈发先进可靠,无可动部件。而且具有很强的穿透性和自动清洗功能,即便长时间运行,粉尘、杂物、水汽等因素也不会影响测量的精度,维护量和维护成本都比较低。4.可实现智慧化管理 在超声波流量计内部可设置基于NB-IoT技术远传模块,利用局域网就可以实现测量数据的远程传输,为中心控制端提供现场诊断资讯,进行故障预处理和异常报警,提醒现场运维人员及时处理,进行实时监控,实现“少人值班或者无人值班”的智慧化管理。1.煤浆的磨损大,所以电磁流量计采用耐磨的ETFE衬里”的观点不准确,ETFE主要解决了与金属的附着问题。虽然ETFE的原料便宜,但其目前的处理工艺复杂,用它来制作衬里,成本比PFA还高,且没有表征ETFE的.耐磨性优于PTFE的佐证。2.采用低噪声电极,所以波动小”的观点不准确。电极的形状的确与噪声大小相关。由于原进口流量计的电极在某煤化I企业有结垢现象,经常需要把流量计拆下来用晶相砂纸打磨电极,而上海威尔泰采用自清洁电极(即尖状电极),有效地解决了结垢问题。实际应用表明,虽然采用自清洁电极流量计的平稳性比采用球面电极的平稳性稍差,但也没有出现过异常波动。所以,我们认为,在解决煤桨流量输出异常波动方面,低噪声电极并非关键技术。3.原进口流量计安装要求低,‘前5D后2D'就行”的观点不准确。在实验室标定时,要求直管段比较长(达到10D);在应用中,-般“前5D后3D”就足够了,这并非仅仅适用于进口流量计。如果缩径,直管段要求还可以进一步减小。另外,现阶段的煤浆流量计,基本没有投闭环控制的,对于精度的要求不是很高,关键是保证安全连锁处于有效状态,以避免异常波动引起误跳车。4.原进口流量计流速大小对流量的影响很小,适用0.3m/s的流速"的观点不准确。这种说法有很大的误导作用。实际应用经验表明,当流速较低时,尤其是当流速低于0.5m/s时,煤浆流量计容易波动。因此,这种观点不准确。5.单纯缩径"的观点不准确。我们曾经把管道缩径,安装较小口径的流量计,实际使用效果却不如采用本文所提的方案。一方面,由于涉及管道改造、高压法兰以及压力容器级别的焊接,综合成本也不低;另一方面在管道上缩径,小口径长度会远大于在电磁流量计上缩径,导致压损增大,再加.上转换器未替换,很多结果不可预知。6.原进口流量计因为业绩多,所以风险小”的观点不准确。业绩多和业绩好是两个概念,二者没有因果联系。由于历史的原因,原进口流量计市场占有率比较高,好的业绩虽然多,但差的业绩也有。一旦波动引起误跳车,损失是很大的。据不完全统计,因为煤浆流量计波动引起误跳车,200000t甲醇生产线一次损失约为300000元;600000t甲醇生产线,误跳车一次的损失约为800000元。这也是质量好的煤浆流量计价格居高不下的原因之一。我们曾经使用两种品牌的进口流量计,八个月就坏的情况也出现过,-年坏三套的情况也发生过。电磁流量计传感器的接地 为了使电磁流量计可靠的工作,提高测量精度,不受外界寄生电势的干扰,传感器应有良好的单独接地线,接地电阻<10Ω.在连接传感器的管道内若涂有绝缘层或是非金属管道时,传感器两侧还应加装接地环.a、在金属管道上的接地方式:金属管道内避没有绝缘层,按下图接地.b、 在塑料管道上或有绝缘层、油漆管道上的接地方式:电磁流量计传感器上的两端面应加装接地环,使管内流动的被测介质与大地短接,具有零电位.否则,电磁流量计无法正常工作.一.和其它流量计一样, 虽然电磁流量计它的测量范围比是30:1, 比涡街流量计和差压式流量计都要高, 但也是有限制的,许多客户定表时,常常把它和水表相比较,以为可以测量很低的流速,一般情况下,它只能测0.1m/s.低于此流速电磁流量计就很难正确测量.所以定货初期对流量范围比要搞清楚.定货时不能按原先管道口径来定货,最好按你实际流量来定仪表口径。二.和其它流量计一样,电磁流量计对安装前后直管道也有要求,只不过比其它类流量计要求更低,但最关健一点要满足:就是满管, 再满管.不满管的情况下容易引起流量计乱跳:三.和其它流量计一样,电磁流量计也有防护等级,一般一体式的防护等级为IP65,分体式的为IP68(针对传感器而言), 如果客户对仪表安装环境有要求,安装地点在地下阴井或其它一些潮湿的地方,建议客户选用分体式的.以免选错对仪表造成损害。四.电磁流量计可以测腐蚀性液体,但定货初期客户要正确提供其它测量介质属性,以免选型时对电极选型上的错误,导致传感器在后期使用过程中报废,给客户带来不便和经济上的损失。五.电磁流量计虽说可靠性比较好,一般情况下不会损坏,但由于其原理决定,传感器电极表面一直和液体接触,时间久了,电极表面比较容易受污染。所以电磁流量计一般情况下,客户有条件拆的情况下,建议一年到一年半之间拆出来清洗一次电极以保证流量计整机的测量精度。任何仪器仪表都是需要“保养”的,电磁流量计也不例外。六.在主管线是垂直管线时,一般情况下,要求水流是自下而上,尽量不要自上而下。后者容易引起流量波动比较大。安装除了满管以外,这点也是很重要的,其次就是前后直管道的距离了。在电磁流量计等节点设备和PC机通信的过程中,由地址帧、命令帧、数据帧、校验和可组成各种功能不同的报文.由于采用主从工作方式来实现通信,电磁流量计等节点设备仅能接收并执行PC机发送来的控制命令,而不能发送命令给PC机.因此,由PC机发往流量计等节点设备的报文一般包括一个地址帧,一个命令帧,若干个数据帧和一个校验和,其报文格式如图4.5a所示:而由流量计等节点设备发往PC机的报文一般包括一个地址帧,若干个数据帧和一个校验和,其报文格式如图4.5b所示. 由于RS-485电气标准规定每段只能联结32个节点设备,因此可用地址帧中的5位表示这32个地址,其余3位用来表示命令,从而构成地址命令帧.对于控制命令需求不超过八个的通信系统,采用地址命令帧可压缩报文长度提高通信效率.电磁流量计和PC机通信的主要目的是将流量计采集到的数据读到PC机中.这些数据包括:总累积流量、正向累积流量、反向累积流量、瞬时流量.通信时,PC机只需向电磁流量计发送读总累积流量、读正向累积流量、读反向累积流量、读瞬时流量命令即可,因此二者间通信所用的地址帧和命令帧可合二为一,用一个地址命令帧代替.PC机和电磁流量计间的地址命令帧定义如图4.6所示.二者通信所使用的报文可简化为图4.7的格式.1.从经济方面考虑购置流量计的费用 购置流量计时应比较不同类型流量计对整个测量系统经济的影响.例如,范围度小的流量计比范围度宽的流量计在相同测量范围下,需要多台流量计并联和多条管线才能覆盖,因此除流量计外还需增加许多辅助设备(如阀门、管线附件等).虽然表面上看流量计费用少了,但是其他费用则增加了,两者加起来也许并不合算.例如,安装孔板流量计加上差压计的费用相对便宜,但组成测量回路包括孔板的固定附件等其他费用,可能超过基本件费用很多.2.安装费用 在购置流量计时,不仅要考虑流量计的购置费,还需考虑其他费用,如附件购置费、安装调试费、维护和定期检测费、 运行费和备用件费.例如,许多流量计使用时应配备比较长的上游直管段以保证其测量性能.因此,正确的安装需要额外布置管道或备有旁路管道作定期维护.所以安装费应多方面考虑,例如,还应包括运行所需的截止阀、过滤器等辅助费用等.3.运行费用 流量计运行费用主要是工作时能量消耗,包括电动仪表内部电力消耗或气动仪表的气源耗能以及在测量过程中推动流体通过仪表所消耗的能量,亦即克服仪表因测量产生压力损失的泵送能耗费等.比如差压式流量计产生的差压,很大一部分不可恢复; 容积式流量计和涡轮流量计也具有相当阻力.只有全通道、无阻碍的电磁流量计和超声流量计此费用基本为零.插入式流量计由于用于大管径阻塞比小,其压力损失亦可忽略.据测算,管径为lOOmm的差压式孔板流量计1年泵送能耗费与流量计购置费相当, 如果换用电磁流量计,其购置费仅相当于4年多差压式孔板流量计的能耗费.可想而知,管径越大,泵送能耗费占总费用的比例越高.一般认为超过5000mm的流量计应尽可能选用低压损和无压损的流量计.例如,供水工程通常采用低压损的文丘里管等差压式传统流量计,而极少用孔板,现在则更新为电磁流量计和超声流量计.4.检测费用 检测费用应根据流量计的检定周期决定.一般用于贸易结算的原油或成品油的检测,常在现场设置标准体积管对流量计进行在线检定.5.维护费用和备用件费用等 维护费用为流量计投入使用后保持测量系统正常工作所需费用,主要包括维护费和备用件费.有运动部件的流量计需进行较多维护工作,如定期调换易磨损轴承、轴、转轮、传动齿轮等;没有运动部件的流量计也需进行检视,如最普通的用几何测量法检查差压式流量计.备用件费用会随着流量计性能提高的程度而增加.选用流量计时应考虑同时增加备用件的购置费用,尤其是从国外进口的流量计,有时常会因易损备件的购置问题而替换整台流量计.1.仪表安装不符合要求造成计量误差 旋进漩涡流量计的使用过程中,最关键的是要保障计量的精度,安装质量是影响计量准确性、运行可靠性的重要因素。在实际的安装过程中,现场的安装人员往往会存在安装的不规范行为,而这种情况会导致计量的准确性不足,比如,在安装现场,仪表前后管线存在缩径现象,过近的安装距离会导致最终的计量结果偏大,计量与实际的误差非常大。此外,在安装过程中,安装人员的专业素质偏低,在实际的安装过程中,缺乏安装全过程的质量控制、细节管理,同样会造成严重的计量偏差。2.被测气量不稳定造成计量误差 旋进漩涡流量计的计量介质性质相对特殊,如果在实际的计量过程中,被测气量难以保持稳定性,将会影响计量结果的准确性。旋进漩涡流量计的运行过程中,存在着较大的压力损失,当在单井计量的过程中,伴随着一定气流量的产生,由于在此情况下气源的气体量相对较小,一旦气压降低到特定的值时,旋进漩涡流量计就无法及时将气量准确计量出来。在一些特殊的情况下,气量会随着时间呈现出或大或小的变动,而这种不稳定的变动趋势使得计量的难度系数增大,当属于脉动流体时,在计量过程中一旦出现随机脉动压力,将会对流量计造成一定的冲击,进而导致计量的精度不足。3.管线振动造成仪表误差 当流量很小的情况下,旋进漩涡流量计的计量结果难以保障。在实际的计量过程中,常常会存在工艺管道的振动现象,一旦在流速较小的情况下,流量计的仪表难以保持正常的输出状态,计量精度大大降低。旋进漩涡流量计使用过程中最常见的问题就是计量误差,这种误差常常是由多种因素所造成的,管线振动是其中的一个关键因素,当管线出现异常情况时,压电传感器能够活动振荡变化所引起的各种参数变化,此时,必然伴随着信号的输出,也就难以保障计量结果的准确性。4.不干净的测量流体介质造成计量误差 随着旋进漩涡流量计计量工作的开展,在流量计内必然会伴随着大量油污等杂物的存在,有时甚至会存在腐蚀与损坏现象,而这些情况会导致在计量过程中出现酸化与压裂现象的概率进一步增大,导致计量值远低于实际值。旋进漩涡流量计的计量工作中,要保障介质的洁净性,否则,一旦介质中存在饱和水蒸汽,当遇到温度过低的情况时,将会伴随着水凝结现象的出现。在计量过程中,如果计量分离器存在气路跑油的情况,在管线内会形成大量的积液;如果介质内存在污油、砂粒等杂质,在计量的过程中,可能会出现漩涡发生体表面杂质的黏结现象,最终影响计量结果的准确性。1.根据各检定点每次检定时标准器测得的实际体积,通过测量标准器和流量计的温度、压力、压缩因子等参数.计算出各检定点每次检定时标准器换算到流量计的累积流量和各检定点每次检定时流量计显示的累积流量,计算流量计各检定点单次检定的相对示值误差.2.对于某种型号的电磁流量计,需要计算被检流量计各流量点单次检定的引用误差.3.当标准器显示为累积流量时,可根据各检定点每次检定时间,计算流量计各流量点单次检定的瞬时流量相对示值误差.4.使用质量法装置检定时,需测出液体的密度,并考虑密度的空气浮力影响,把电子秤显示的质量换算到实际体积.5.计算流量计各检定点的相对示值误差,取流量计高区和低区各检定点相对示值误差中最大值作为流量计的相对示值误差.6.对于某种型号电磁流量计,需要计算被检流量计各流量点单次检定的引用误差。取流量计各流量点的最大值为引用误差的误差。7.带有脉冲输出的流量计(如涡街流量计或涡轮流量计)检定后需计算各检定流量点的系数和K系数的相对示值误差.德国VSEVS0.1ERC32V31Q11/1流量计样册电磁流量计测量的液体中会含有一些气泡,如果气泡分布均匀,则不影响测量。然而,一旦气泡变大,整个电极通过电极时会被遮挡,使流量信号输入电路瞬间开路,导致输出信号抖动 如何判断电磁流量计的测量误差是由被测液体中的气泡组成的?如何处理这种情况?简单介绍一下 当测量效果抖动时,磁场的励磁回路电流立即被切断。假设此时表面仍有闪烁和不稳定现象,说明大部分是由气泡效应引起的 在确定许多气泡影响电磁流量计的测量效果后,有必要寻找相应的处理方法。假设由于装置的定向,许多气泡混合到液体中。例如,如果电磁流量计安装在管道系统的高点,储存气体或从外部吸入空气,形成流量计的晃动 这是非常有用的方法来代替装置的定位,但在很多情况下,装置的直径很大,或者设备的方向不容易改变。建议在电磁流量计上游安装集气袋和排气阀,以清除残余气体,减少影响测量效果的因素,保证测量的准确性。1、精确度 一般说来,选用涡轮流量计主要是看中其高精确度。目前涡轮流量计的精确度大致为液体:国际市场为±0.15%R,±0.2%R,±0.5%R和±1%R,国内定型产品为±0.5%R和±1%R;气体:国际市场为±0.5%R和±1%R,国内为±1%R和±1.5%R,以上精确度指范围度为6:1或10:1。精确度除与本身产品质量有关外,还与使用条件密切相关。 若缩小范围度可提高精确度;特别是作为标准表法流量标准装置的标准流量计,若定点使用,精确度可大为提高。 流量计精确度愈高,对现场使用条件的变化就越敏感,要想保持其高精度,需要对仪表系数特别的处理。一种处理方法就是所谓仪表系数浮动处理法。即由现场以下条件实时进行处理:a)粘度受温度的影响;b)密度受压力、温度的影响;c)传感器信号冗余(一台传感器输出二个信号,监视其比值;d)系数的长期稳定性(采取控制图确定)等。 对于贸易储运交接计量,常配备在线校验装置,以便定期进行校验。 生产厂使用说明书列举的仪表精确度为基本误差,现场应估算附加误差,现场误差应为两者的合成。2、流量范围的选择 涡轮流量计的流量范围的选择对其精确度及使用期限有较大的影响。一般在工作时最大流量相应的转速不宜过高。使用状况分连续工作和间歇工作两种,连续工作是指每天工作时间超过8小时,间歇工作是每天工作时间少于8小时。对于连续工作最大流量应选在仪表上限流量的较低处,而间歇工作可选在较高处。一般连续工作是将实际最大流量乘以1.4作为流量范围的上限流量,而间歇工作则乘以1.3。 如果仪表口径与工艺管道通径不一致时,则应以异径管和等径直管改装管道。 对于流速偏低的工艺管道,最小流量成为选择仪表口径首先要考虑的问题,通常以实际最小流量乘以0.8作为流量范围的下限流量,使其留有一定的裕量。若配有分段线性化功能的显示仪,在传感器流量下限值不能满足实际最小流量时,应要求生产厂在实际最小流量及其附近进行流量校验,将测得的仪表系数输入显示仪,这样就能既降低仪表的流量下限值,还能保持测量的精确度。3、精确度等级 对于仪表精确度等级的要求要慎重,应该从经济角度来考虑,例如大口径输油(输气)管线的贸易结算仪表,经济上关系重大,在仪表上多投入是合算的。至于输送量不大或作为过程控制用只需中等精度水平即可,切忌盲目追求高精度。本安型防爆传感器适配安全栅型号及制造厂,核查防爆等级及批准文号等。若要显示质量流量(或标准状态下体积流量)要选配压力、温度传感器或密度仪表。涡轮流量计显示仪现已由以微处理器为基础可与上位计算机进行通信的流量计计算机所包括,该仪表在仪表功能及使用范围等都远超过老式涡轮流量显示仪。目前作为贸易计量的各类型流量计都趋向于配有直读式显示装置。不但有总量计量的显示,还可附加补偿器(一台功能齐全的流量计算机)输出远传信号。4、对流体的要求 对流体的要求为洁净(或基本洁净)、单相或低粘度的,常用流体举例如下:一般流体,包括水、空气、氧气、高压氢气、牛奶、咖啡等;石油化工类:汽油、轻油、喷气燃料、轻柴油、石脑油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化气、二氧化碳及天然气;化学溶液类:氨水、甲醇、盐水等;有机液体:酒精、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等;无机液:甲醛、酢酸、苛性钠、二硫化碳等。对于腐蚀性介质,使用材质选择要注意,含杂质多及磨蚀性介质不推荐使用。5、对液体粘度的要求 液体涡轮流量计为粘度敏感的流量计,当液体粘度增大时,仪表系数的线性区变窄,下限流量增大,当粘度增加到一定数值时,甚至无线性区域。螺旋叶片的情况比直叶片要好的多。 对于液体,通常用水校验传感器,当精度为0.5级时,可在5×10-6mm2/s以下的液体而不必考虑粘度的影响。当流体粘度高于5×10-6mm2/s时,可用相当粘度的液体校验而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施来补偿粘度的影响。如缩小使用范围度,提高流量下线值或仪表系数乘以雷诺数修正系数等。 粘度对仪表系数的影响与传感器结构类型及参数口径大小等有关。有几种粘度对仪表系数影响的表示方法:仪表系数与雷诺数的关系,在几种粘度下,仪表系数与输出频率的关系和仪表系数与输出频率除以运动年度的比值的关系等等。这些资料有的生产厂准备有,但并非所有的生产厂都有这些资料。6、对气体密度的要求 气体涡轮流量计主要考虑流体密度对仪表系数的影响,密度的影响主要在低流量区域,如图14所示。密度的增大(即压力增大)使特性曲线直线部分向下限流量区域拓展,传感器的范围度扩大,线性度改善。若气体涡轮流量计在常压的空气中校验使用时被测介质工作压力不一样,其下限流量由下式计算qvmin,qvamin-分别为压力p和压力pa(101.325kPa)下被测介质和空气的体积流量下限值,m3/h;p,pa-分别为工作压力(绝压)和大气压(101.325kPa),kPa;d-被测介质的相对密度,无量纲。7、体积流量换算到质量流量 涡轮流量计测量的是实际体积流量,无论物料平衡或能源计量,介须测量介质流量(即标准状态下的体积流量),这是应由下式进行换算 式中 qv,qvn-分别为工作状态和标准状态下的体积流量,m3/h;p,T,Z-分别为工作状态下绝对压力(Pa),热力学温度(K)和气体压缩系数;pn,Tn,Zn-分别为标准状态下绝对压力(Pa),热力学温度(K)和气体压缩系数;8、不宜选用涡轮流量计的场所含杂质多的流体,如循环冷却水、河水、排污水、燃油等;流量急剧变化的场所,如锅炉供水系统、有空气锤的供气系统等;测量液体时,管道压力不高而流量又较大,仪表下游侧压力可能接近饱和蒸汽压,有产生气穴的危险,如液氨从高位槽靠位能自由流出,在排放口处就不宜安装;电焊机、电动机、有触点的继电器等的附近,存在严重电磁干扰的场所;上下游直管段长度严重不足,如轮船的机舱内;锅炉自动供水系统如频繁地起泵和停泵,对叶轮造成冲击,使传感器很快损坏;有腐蚀性或磨蚀性介质选型时应慎重,宜与制造厂联系咨询。9、经济性 选用涡轮流量计用于高精确度场合,其经济因素应多方面考虑。仪表的购置费只是费用的一部分,还应考虑以下几方面的开支:安装用辅助设备费(如消气器、过滤器等)或旁路支管包括阀门等;校验费,为了保持高精度必须经常校验,甚至在现场安装一套在线校验装置,其费用相当可观;维护费,涡轮流量计的易损件更换用,他是保持高性能必需的。金属管浮子流量计与恒流阀组成的吹扫设备原理,如图1所示,以恒定人口压力为例: 弹性膜片受到向上的作用力为: P2A+P1a(1) 弹性膜片受到向下的作用力为: P3A+P2a+F(2) 在压力平衡状态时,即式(1)=式(2)时: P2A+P1a=P3A+P2a+F(3) 作为压力调节器膜片的压差P2-P3,我们可以得到: P2-P3=F/A-(a/A)(P1-P2)(4) 由于a<A,所以(a/A)(P1-P2)可以忽略不计,由于F和A都时恒定值,所以: C(恒定值)=P2-P3 当金属管浮子流量计测量介质是不可压缩的液体时,RE压力调节器可以适用于出口压力变化。对于式(4),由于P是恒 定的,P3是变化的,因此,P3变为:P3+△P,P2变为: P2+△P,所以: C(恒定值)=P2-P3德国VSEVS0.1ERC32V31Q11/1流量计样册1.一次测量元件引起的误差 孔板流量计中的节流元件是尖锐的直角边缘,流体在节流元件的入口收缩,根据伯努力方程,流速增加,压力减小,孔板的测量原理就是根据孔板入口和出口的压差进行测量的。孔板平钝后流出系数增大,产生测量误差。流出系数对蒸汽流量测量的影响是普遍存在的。 测量管也是节流装置的组成部分,其结构尺寸对流体流动状态有重要的影响,测量管除满足前10D后5D的要求外,还对内表面的光滑度有要求。粗糙管的流速分布与光滑管是有区别的,流出系数也不相同,管道结垢、腐蚀,流出系数发生变化,产生测量误差。 对于孔板入口边缘磨损的问题,我们可以选用标准喷嘴,由于喷嘴入口是一个光滑的曲面,它的抗磨损,抗积污,抗变形程度远好于孔板,流出系数稳定性也比孔板好,压力损失也比孔板小得多,而且它的检定周期为4年,大大减少了维护费用。 对于测量管的问题,在管道安装时就尽量选用光滑度高,质量好的管道,必要时请专业厂家定制测量管道、连接法兰,冷凝器等,补偿用的温度和压力测量点也可以统一开工获取。虽说一次性投资高些,但由于投入使用后没有特别原因,一般不进行更换,还是使用周期越长越好,这样综.合经济效益还是高些。2.测量信号的传递失真 测量信号传递是孔板前后的差压信号经导压管传递到差压变送器,由于结构的不同,孔板流量计不同于涡街流量计那样直接装在管道上,它需要进行信号传递。对于蒸汽流量测量而言,传递部分可由阀门,导压管,冷凝器等部件组成。对于信号传递部件来讲,应保证传递信号不失真。实际使用中的大部分故障,往往是信号传递失真引起的。差压信号产生的传递失真比作为补偿用的温度和压力信号失真影响更大,必须引起注意。冷凝器在信号传递中处于关键位置,冷凝器中的液面保持一定高度,多余的冷凝液要回流到蒸汽管道,既要保证冷凝器中蒸汽很好地冷凝,又要使冷凝液回流畅通无阻。 气相导压管的一次根部阀门应保证蒸汽气相进入冷凝器,冷凝器里面多余的冷凝液回流到蒸汽管道,否则两只冷凝器液面不能保持相平,会对差压信号产生附加误差。一次根部阀门尽量选用闸阀,保证压力信号传递通畅无阻,减少测量误差。 测量用的导压管要加保温伴热,否则冬季不能正常工作。不管采用电伴热还是蒸汽伴热,一定要保证两只导压管受热均等,不然会因导压管中的液体的密度不同而产生附加差压误差。 作为压力补偿用的变送器一般和压力取压口不在同一高度上,如果变送器比取压口低,所测出的压力为管道中蒸汽的压力加上导压管中冷凝液产生的压力,可在变送器中进行正迁移将这部分压力迁移掉。使变送器测出的压力为管道中实际蒸汽压力。3.蒸汽密度问题产生的误差 测量蒸汽质量流量时要根据蒸汽的密度进行计算,因蒸汽的密度计算不准确产生测量误差。蒸汽流量测量仪表中涡街流量计是用工艺车间提供的蒸汽密度值为参考值,不是实际的密度值,得出的蒸汽流量会和实际流量有误差。选用涡街流量计时,最好选用能进行温度和压力补偿的型号,并且安装测温和测压元件取得温度和压力数值。孔板式流量计测出的流量由DCS系统显示,没有进行温度压力补偿。为了提高测量的准确度,必须进行温度压力补偿。对于孔板流量计,取得差压信号的同时,还需测得温度和压力信号,通过DCS中的专用软件进行温度和压力补偿。4.相关系数的影响 流出系数C和可膨胀系数ε在一定范围内可看作常数,但是,当蒸汽的状况偏离设计状态时,其流出系数C和可膨胀系数ε就会发生变化,就不能视为常数。测量小流量时,随着雷诺数变小,流出系数C将产生较大的变化。测量高压时,则必须考虑气体的可膨胀系数ε的影响,如果我们只补偿密度变化的影响,即使实现了对密度的完全补偿,其它各参数变化累加后的最大误差仍达6%左右,其中,可膨胀系数ε引入的误差最大。所以,要想提高仪表的测量精度,除补偿密度外还应考虑整个补偿方程中其它参数变化的补偿问题。DCS中的蒸汽测量模块中,不仅有密度补偿方式,还有流出系数C和可膨胀系数ε的修正办法,只要我们选用合适的流量测量模块,就能提高蒸汽流量的测量准确度。 一般认为,蒸汽干度X较高(X≥95%)时流体可视为单相流体。温度压力补偿可按通常方法进行。但出现-定误差。干度越低密度越大。在蒸汽干度较低(X<95%)时,管道中的流体处于二相流状态。情况严重时,流体分层流动,产生误差更大。目前还没有在线的干度测量仪表测量蒸汽的干度,最好的办法就是加强蒸汽传输管道的保温,提高蒸汽的过热度,使蒸汽的干度较高,孔板流量计测量也比较准确。
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