測量流體流量的儀表統稱為流量計或流量表。流量計是工業測量中重要的儀表之一。隨著工業生產的發展,對流量測量的準確度和范圍的要求越來越高,流量測量技術日新月異。為了適應各種用途,各種類型的流量計相繼問世。目前己投入使用的流量計已超過100種。
流量計選型是指按照生產要求,從儀表產品供應的實際情況出發,綜合地考慮測量的安全、準確和經濟性,并根據被測流體的性質及流動情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表的型式和規格。在保證儀表安全運行的基礎上,力求提高儀表的準確性和節能性。為此,不僅要選用滿足準確度要求的顯示儀表,而且要根據被測介質的特點選擇合理的測量方式。為保證流量計使用壽命及準確性,選型時還要注意儀表的防振要求。在濕熱地區要選擇濕熱式儀表。正確地選擇儀表的規格,也是保證儀表使用壽命和準確度的重要一環。
1.儀表選型的步驟如下
①依據流體種類及五個方面考慮因素初選可用儀表類型(要有幾種類型以便進行選擇);②對初選類型進行資料及價格信息的收集,為深入的分析比較準備條件;③采用淘汰法逐步集中到1~2種類型,對五個方面因素要反復比較分析zui終確定預選目標。
流量儀表的選型主要考慮以下5個方面:①儀表性能方面。準確度、重復性、線性度、范圍度、流量范圍、信號輸出特性、響應時間、壓力損失等;②流體特性方面。溫度、壓力、密度、粘度、化學腐蝕、磨蝕性、結垢、混相、相變、電導率、聲速、導熱系數、比熱容,等嫡指數(流體流經節流元件時,因為節流元件很短,其與外界的熱交換及摩擦生熱均可忽略,所以該過程可近似認為是等熵的.在此過程中,流體的壓力P與比容V的X次方的乘積為常數,即PVx=常數,X稱為等熵指數);③安裝條件方面。管道布置方向,流動方向,檢測件上下游側直管段長度、管道口徑,維修空間、電源、接地、輔助設備(過濾器、消氣器)、安裝等;④環境條件方面。環境溫度、濕度、電磁干擾、安全性、防爆、管道振動等;⑤經濟因素方面。儀表購置費、安裝費、運行費、校驗費、維修費、儀表使用壽命、備品備件等。
2.主要采用的流量儀表主要有
2.1節流式差壓流量計
利用差壓測量流量的方法歷史悠久,比較成熟世界各國一般都用在比較重要的場合,約占各種流量測量方式的70%。差壓式流量計應用范圍特別**,在封閉管道的流量測量中各種對象都有應用,如流體方面:單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;流動條件方面:亞音速、音速、脈動流等。
節流式差壓流量計優點:①節流式差壓流量計中的標準孔板結構易于復制,簡單牢固,性能穩定可靠,價格低廉。無需實流校準就可使用,這在流量計中是少有的。②適用范圍**。既適用于全部單相
流體,也可測量部分混相流,如氣固、汽液、固液等。③高溫高壓大口徑和小流量均適用。④對振動不敏感,抗干擾能力特別優越。
節流式差壓流量計局限性:①測量精確度在流量計中屬中等水平。由于眾多因素的影響錯綜復雜,精確度難以提高。②范圍度窄,由于儀表信號(差壓)與流量為平方關系,一般范圍度僅3:1~4:1。
③現場安裝條件要求較高,如需較長的直管段(指孔板、噴嘴),一般難以滿足。④節流裝置與差壓顯示儀表之間引壓管線為薄弱環節,易產生泄露、堵塞及凍結、信號失真等故障。
2.2氣體旋進旋渦流量計
旋進旋渦智能流量計是近幾年來我國企業以國外同類產品為導向,自行開發研制生產的一種集流量、溫度、壓力檢測功能于一體,并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償的新一代智能流量計,它以其適合中國國情、適中的產品價格、整體設備無可動部件,計量精度高、量程比寬、對前后直管段要求不高,而迅速應用于油田、城市貿易計量中,不足之處為壓力損失大,只適用于中小型輸配氣場站、儲罐站、高、中壓調壓站、高、中壓工業用戶計量使用。
旋進旋渦智能流量計使用時應安裝過濾器。安裝位置不應有振動,要遠離電磁干擾。室外安裝要防止雷電和太陽暴曬,經常檢測供電電池。
2.3氣體渦輪流量計
渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉子(渦輪)感受流體平均流速,從而且推導出流量或總量的儀表。
一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
渦輪流量計的優點:①高精度,在所有流量計中,屬于zui精確的流量計,②重復性好;③無零點擾能力好;④范圍度寬;⑤結構緊湊。
渦輪流量計的缺點:①不能長期保持校準特性;②流體物性對流量特性有較大影響。該流量計在石油、各種液體及天然氣、煤氣等領域有著**應用。主要特點:準確度高,對于液體一般為±0.25%R-±0.5%R,而介質為氣體,一般為±1%-±1.5%R;重復性好,短期重復性可達0.05%-0.2%,因此在貿易結算中是優先選用的流量計。輸出脈沖頻率信號,無零點漂移,抗干擾能力強;范圍度寬,結構緊湊輕巧,安裝維護方便:難以長期保持較好的特性,需定期檢驗;一般液體隨粘度的增大,流量計測量下限值提高,范圍度縮小,線性度變差;流體物性(密度、粘度)對儀表特性有較大影響,受流速分布畸變和轉流的影響較大;不適于脈動流和混和流的測量,同時,對被測介質的清潔度要求較高,使用中應在前面加裝過濾器,渦輪軸承損壞較多,濕氣體臟污也影響蝸輪的工作。一旦卡住及時清洗。以保證準確計量。
3.結束語
選型能否成功很大水平上取決于選型人員對儀表性能質量和測量對象特征的確實懂得。對于儀表性能質量方面應特殊注意廠商的虛偽宣揚及誤導成分.測量對象的確實懂得非常主要,并非用戶對自己的測量對象都有正確懂得,許多選型的失敗就是因為供給參數不正確所致。有些對象特征是須要經過深刻調查才能搞明白的。總之,在儀表的選型上一定要慎重,避免造成不必要的損失。
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一種顯示型壓力變送器結構特點
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煤氣流量計量中的密度補償