德國VSEAP1流量計(jì)中國分公司同時(shí)我們還經(jīng)營:1.對孔板流量計(jì)進(jìn)行正確選型 選擇孔板流量計(jì),首先要考慮量程問題。有些是冬季用汽量相對大,而夏季用汽量相對較小,用汽量相差過于懸殊,那么孔板流量計(jì)在保證測量準(zhǔn)確度的前提下,孔板流量計(jì)的流量范圍就難以適應(yīng)。因此,要明確最小流量(不是零)及最大流量,在此基礎(chǔ)上選擇符合相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的計(jì)量儀表。2.對孔板進(jìn)行正確安裝對于任何計(jì)量儀表都必須安裝正確,否則就無法正常工作。正確安裝孔板流量計(jì),必須做到五點(diǎn)。①在所要安裝計(jì)量儀表的前后必須留有足夠長的直管段。②孔板流量計(jì)不能安裝在整套管路最低處。③必須高度重視冷凝器的安裝:兩個(gè)冷凝器必須處于同一水平上,冷凝器的作用是使導(dǎo)壓管中被測蒸汽冷凝;并使正、負(fù)導(dǎo)壓管中的冷凝液面有相等高度;還必須保持長期穩(wěn)定;還要充分考慮維護(hù)、拆換、吹掃便利。④導(dǎo)壓管長度最好在16m以內(nèi),內(nèi)徑最好選用中10mm~016mm有防堵塞為好。導(dǎo)壓管全程保溫并確保正、負(fù)管處于同等溫度以免密度變化引起誤差。⑤裝測溫元件地方最好在節(jié)流件下游側(cè)10D以外處,在管道或正壓管上取壓時(shí),如壓力變送器裝在節(jié)流裝置下方,必須對壓力變送器的管路液柱值進(jìn)行修正,以提高計(jì)量準(zhǔn)確度。1.計(jì)量原理 流體通過渦輪流量計(jì)時(shí),流速被轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速再被轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號,最后在計(jì)數(shù)器上進(jìn)行顯示和累計(jì)。目前,絕大多數(shù)渦輪流量計(jì)都為一體化智能流量計(jì),除上述機(jī)械計(jì)量部分外,還包括1臺(tái)體積計(jì)算儀,依據(jù)實(shí)測工況流量、取壓口實(shí)測壓力、測溫口實(shí)測溫度及內(nèi)部設(shè)定的一些固定參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,將工況體積轉(zhuǎn)換為可貿(mào)易交接的天然氣體積,其原理如圖1所示。2換算原理2.1工作條件下的體積流量計(jì)算實(shí)用公式工作條件下的體積流量計(jì)算實(shí)用公式如式(1)所示:式(1)中,qf為工作條件下的體積流量,m3/s;f為輸出工作頻率,Hz,由頻率計(jì)采集;k為系數(shù),m-³,可按流量計(jì)銘牌給定值。2.2標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量換算實(shí)用公式標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量換算實(shí)用公式如式(2)所示:式(2)中,qn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量,m3/s;pf為工作條件下的絕對靜壓力,MPa;pn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的絕對靜壓力,MPa;Tn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的熱力學(xué)溫度,K;Tf為工作條件下的氣體絕對溫度,K;Zn為標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的氣體壓縮因子;Zf為工作條件下的氣體壓縮因子。 工作條件下的壓力和溫度的準(zhǔn)確度取決于測量儀表。標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的絕對靜壓力為101.325kPa,熱力學(xué)溫度為293.15K。輸出工作頻率由頻率計(jì)采集得到。在不考慮渦輪流量計(jì)測量誤差的基礎(chǔ)上,研究范圍可進(jìn)一步縮小,可主要從天然氣組分對計(jì)量的影響和脈動(dòng)流對計(jì)量的影響兩方面進(jìn)行研究。用于動(dòng)流測量的電磁流量計(jì),通常在下列三個(gè)方面須作特殊設(shè)計(jì),并在投運(yùn)時(shí)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)試.1.激勵(lì)頻率可調(diào),以便得到與動(dòng)頻率相適應(yīng)的激勵(lì)頻率.太和太低都是不利的.2.電磁流量計(jì)的模擬信號處理部分應(yīng)防止動(dòng)峰值到來時(shí)進(jìn)入飽和狀態(tài).動(dòng)流的動(dòng)峰值有時(shí)得出奇,如果峰值出現(xiàn)時(shí),電磁流量計(jì)的流量信號輸入通道進(jìn)入飽和狀態(tài),就如同峰值被消除,必將導(dǎo)致儀表示值偏低.3.為了讀出平均值,應(yīng)對顯示部分作平滑處理.由于電磁流量計(jì)的測量部分能快速響應(yīng)動(dòng)流流量的變化,忠實(shí)地反映實(shí)際流量,但是顯示部分如果也如實(shí)地顯示實(shí)際流量值,勢必導(dǎo)致顯示值上下大幅度跳動(dòng),難以讀數(shù),所以,顯示應(yīng)取段時(shí)間的平均值.其實(shí)現(xiàn)方法通常是串入慣性環(huán)節(jié),選定合適的時(shí)間常數(shù)后,儀表就能穩(wěn)定顯示。但若時(shí)間常數(shù)選得太大,則在平均流量變化時(shí),顯示部分響應(yīng)遲鈍,為觀察帶來錯(cuò)覺.動(dòng)流流量測量方法有三種:a.用響應(yīng)快的電磁流量計(jì);b.用適當(dāng)?shù)姆椒▽?dòng)衰減到足夠小的幅值,然后用普通流量計(jì)進(jìn)行測量;c.對在動(dòng)流狀態(tài)下測得的流量值進(jìn)行誤差校正. 有的系統(tǒng)中,b c兩種方法需結(jié)合起來才能實(shí)現(xiàn)測量,這是因?yàn)閯?dòng)幅值大,出估算公式的適用范圍,若僅用阻尼方法,衰減后的動(dòng)幅值又未能進(jìn)入穩(wěn)定流范圍。1.制定氣體流量計(jì)定期清理表內(nèi)液體的制度 為保障旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量的準(zhǔn)確性,降低故障概率,在實(shí)際的運(yùn)行與使用過程中,要進(jìn)行計(jì)定期進(jìn)行流量計(jì)各個(gè)部件的清理,尤其是要清理氣體流量計(jì)內(nèi)的無關(guān)液體,相關(guān)部門需結(jié)合其具體的使用情況,確定最佳的清理周期,應(yīng)用恰當(dāng)?shù)那謇矸椒?保障清理的效果.2.及時(shí)更換氣體流量計(jì)漩渦發(fā)生體 漩渦發(fā)生體如果在使用的過程中出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象,同樣會(huì)影響計(jì)量精度.因此,這就要求在日常的維護(hù)過程中,需要定期進(jìn)行氣體流量計(jì)漩渦發(fā)生體的定期更換.通常情況下,漩渦發(fā)生體的損壞主要是由于氣中含有細(xì)小泥沙等雜物,這些雜物會(huì)在流量計(jì)的運(yùn)行過程中對螺旋體產(chǎn)生一定的沖擊,進(jìn)而導(dǎo)致傳感器出現(xiàn)故障,這種情況下,就需要保障氣中不存在任何無關(guān)的雜物,及時(shí)清理流量計(jì)螺旋體,避免其他雜質(zhì)、硬物造成的沖擊與損壞.3.現(xiàn)場進(jìn)行壓力系數(shù)調(diào)節(jié) 對每臺(tái)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)而言,在出廠的過程中,都存在固定壓力與溫度系數(shù),如果在實(shí)際的計(jì)量過程中,額定壓力高于介質(zhì)壓力時(shí),流量計(jì)的計(jì)量結(jié)果會(huì)與實(shí)際存在較大的偏差,甚至無法正常顯示.因此,在實(shí)際的計(jì)量工作中,需結(jié)合介質(zhì)壓力等參數(shù),可以進(jìn)行壓力系數(shù)的調(diào)節(jié)與控制.4.加強(qiáng)計(jì)量器的管理 機(jī)械干擾是旋進(jìn)旋渦流量計(jì)最常見的故障,在實(shí)際的使用過程中,為了避免這些故障的出現(xiàn),相關(guān)人員需要加強(qiáng)對流量計(jì)的管理,在安裝的過程中,要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的安裝規(guī)范,保障流量計(jì)前后良好的固定性,在操作的過程中,避免出現(xiàn)各種不當(dāng)?shù)牟僮餍袨?三聚磷酸鈉(俗稱五鈉)的生產(chǎn)過程中有一個(gè)中和過程,在該過程中磷酸和純堿按一定比例混合、反應(yīng)后被制成可用來進(jìn)一步生產(chǎn)五鈉的中和液。在這樣一一個(gè)過程中為使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制就需要對加入中和罐的磷酸量根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行精確的批量控制。存在的問題和解決方案 圖1中流量計(jì)自1983年裝置投產(chǎn)后就一直使用,到1997年已是殘破不堪,常因其故障使裝置的生產(chǎn)遭受影響。在這種情況下如何來解決好這個(gè)問題就很自然地納入了我們的工作日程。我們首先想到的是想按原型號進(jìn)行更新,但經(jīng)市場詢價(jià)后我們發(fā)現(xiàn)這種老式的儀表現(xiàn)在的售價(jià)實(shí)在太昂貴,竟達(dá)十一萬多人民幣一臺(tái),很不合算。經(jīng)研究后,我們認(rèn)為智能式電磁流量計(jì)能擔(dān)此任(當(dāng)時(shí)集批處理功能于一身的流量計(jì)還不多),其完善的功能和一體式結(jié)構(gòu)既能夠通過表頭上的三個(gè)紅外觸摸鍵使將來的操作完全和老儀表一樣在現(xiàn)場完成,也可利用這種儀表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通訊器或其它智能終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。該方案投資僅為三萬元人民幣左右(不計(jì)遠(yuǎn)程終端,暫未用)。圖1為控制系統(tǒng)圖 2儀表選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1)根據(jù)工藝的酸流量情況我們選用了口徑為DN50的電磁流量計(jì),針對磷酸的特殊腐蝕特性確定了聚四氟乙烯(PIFE襯里和鉭電極,電源為24VDC(因電磁閥也用該電源)。 (2)調(diào)節(jié)閥延用原舊閥。 (3)增加一個(gè)直流24V2.SW的二位三通電磁閥,用來控制調(diào)節(jié)閥的氣源(該氣源在舊系統(tǒng)中直接受控于流量計(jì))。. (4)因所選流量計(jì)本身的觸點(diǎn)輸出容量最大僅為0.1A24W故增加一-個(gè)觸點(diǎn)容量為0.5A24V激勵(lì)電壓為24VDC的中間繼電器(該繼電器直接固定在流量計(jì)自身的接線盒內(nèi))用以可靠驅(qū)動(dòng)電磁閥。系統(tǒng)構(gòu)成示意圖見圖2。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(tái)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。 定值節(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)。可換孔板節(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。 標(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。孔板流量計(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。 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VSEAP1流量計(jì)中國分公司 電磁流量計(jì)供電電壓問題是最主要的問題,也是此次儀表更換的最大困難。電磁流量計(jì)A是DC24V供電回路,兩線制;電磁流量計(jì)B是AC220V供電,四線制。將B表安裝在現(xiàn)場就意味現(xiàn)場要接一條AC220V的供電線,電纜設(shè)計(jì)之初肯定留有一定的余量(參照SH30822019石油化工儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)范余量要求)。但是AC220V供電設(shè)備在現(xiàn)場并不是很多,想找到一根備用的AC220V電源線或許不是那么容易。 經(jīng)現(xiàn)場核實(shí)電磁流量計(jì)A的安裝位置附近并沒有AC220V供電設(shè)備,距離太遠(yuǎn)的設(shè)備如果現(xiàn)場重新配管施工AC220V電纜線路,因涉及動(dòng)火作業(yè)或者挖掘作業(yè),在投用裝置里面有很大的風(fēng)險(xiǎn),而且工期太久。所以AC220V電源通過備用電纜的想法走不通。進(jìn)一步現(xiàn)場核查發(fā)現(xiàn),電磁流量計(jì)A非直拉電纜,中間有接線箱,接線箱內(nèi)有多部儀表通過一根16P本安電纜接至中控室,該16P本安電纜有6P備用線,其余10P電纜所接儀表為電磁流量計(jì)A和3臺(tái)液位開關(guān)、6臺(tái)閥位回訊。現(xiàn)考慮通過這根16P的電纜中的1P走AC220V電源。接線箱到儀表端重新敷設(shè)一根臨時(shí)電源線約15m,16P電纜到現(xiàn)場機(jī)柜間,將AC220V的1P備用線從端子柜通過一對端子排重新引出,加接電源線接至電源柜。該方案可行性分析如下: 1)16P本安電纜中液位開關(guān)信號、閥位回訊信號都是通斷的開關(guān)信號,抗干擾能力強(qiáng)。電磁流量計(jì)B最大功率為75W,電流不大,且AC220V的電壓波形好,比較穩(wěn)定,對DC24V負(fù)載造成串?dāng)_的影響考慮可以接受。 2)AC220V電源信號走原本安電纜路徑.是不符合規(guī)范的。綜合客觀實(shí)際要求,只能最大限度地滿足規(guī)范又要考慮現(xiàn)實(shí)情況。根據(jù)HG-T20512-2014儀表配管配線設(shè)計(jì)規(guī)范中7.1.3(見表3)和7.1.5(見表4)要求,可以知道儀表信號電纜與電力電纜平行敷設(shè)最小間距都是50mm。此處是該次故障處理沒辦法克服只能容缺的地方。 3)機(jī)柜間電纜布線,因是在投用盤柜施工,同一柜子儀表在線的同時(shí)進(jìn)行布線接線,施工安全尤為重要。考慮采取充足準(zhǔn)備,提前加工,盡量減少盤柜內(nèi)動(dòng)作,由有經(jīng)驗(yàn)的接線員接線,禁止攜帶對講機(jī)進(jìn)入機(jī)柜間等措施。確保機(jī)柜間電纜布線接線安全。 綜合分析,該方案的可行性可以接受。一體化孔板流量計(jì)是測量流量的差壓發(fā)生裝置,配合各種差壓計(jì)或差壓變送器可測量管道中各種流體的流量,孔板流量計(jì)節(jié)流裝置包括環(huán)室孔板、噴嘴等.該流量計(jì)是一個(gè)新的概念,是由專業(yè)制造廠整體組裝的(包括檢測元件、變送器及附件、工藝短管等),并可按用戶要求的系統(tǒng)精度標(biāo)定合格的孔板流量計(jì)系統(tǒng).由于該流量計(jì)現(xiàn)場的維護(hù)量較小,經(jīng)常被忽略,而孔板流量計(jì)所配套的差壓變送器,如果不經(jīng)常調(diào)校,日積月累再加上會(huì)由于一些客觀的因素而導(dǎo)致測量結(jié)果誤差較大.下面就給大家主要介紹下調(diào)校一體化孔板流量計(jì)測量精度的主要措施:1、溫度對流量計(jì)的影響及其修正,流體溫度變化引起密度的變化,從而導(dǎo)致差壓和流量之間的關(guān)系變化,其次,溫度變化引起管道內(nèi)徑,孔板開孔的變化,對溫度變化的修正,就是采取溫度儀表測量現(xiàn)場溫度進(jìn)而輸入到二次儀表中來修正溫度變化而導(dǎo)致的誤差。2、蒸汽質(zhì)量流量的計(jì)算,一體化孔板流量計(jì)測量蒸汽時(shí),先由差壓信號求得流量值,再由蒸汽溫度,壓力值查表得出密度,來計(jì)算蒸汽流量質(zhì)量。3、孔板流量計(jì)進(jìn)行逐臺(tái)標(biāo)定。大家都知道,標(biāo)準(zhǔn)孔板只要設(shè)計(jì)制造參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),不需要實(shí)流標(biāo)定就可以直接使用。因?yàn)榱鞒鱿禂?shù)可以直接由軟件算出,但是計(jì)算機(jī)計(jì)算畢竟的比較理想的,和現(xiàn)場環(huán)境還是有一定差別的,所以,為了保證測量精度,建議對每臺(tái)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定,把標(biāo)定出的流出系數(shù)和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對,算出差值,進(jìn)行修正。4、可膨脹性校正。孔板流量計(jì)測量蒸汽,氣體流量時(shí),必須進(jìn)行流體的可膨脹性校正,具體校正系數(shù)可以參照節(jié)流裝置設(shè)計(jì)手冊。 5、雷諾數(shù)修正,一體化孔板流量計(jì)的流量系數(shù)和雷諾數(shù)之間有確定的關(guān)系,當(dāng)質(zhì)量流量變化時(shí),雷諾數(shù)成正比變化,因而引起流量系數(shù)的變化。1、孔板流量計(jì)計(jì)量天然氣的優(yōu)勢分析1)孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)組成比較簡單,性能穩(wěn)定可靠,節(jié)流裝置運(yùn)行穩(wěn)定安全,整體使用壽命較長,且成本較為低廉,綜合效益優(yōu)勢突出,校驗(yàn)檢測質(zhì)量合格。2)孔板流量計(jì)能夠使區(qū)域性液體流動(dòng)速度增加,降低靜壓力標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)生壓差,通過對壓差進(jìn)行測量的方式來評估待測定區(qū)域內(nèi)流體流量的大小,故而測量精度較高,誤差小。3)孔板流量計(jì)生產(chǎn)制造過程當(dāng)中的相關(guān)檢測件以及差壓顯示儀表能夠由不同的生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn)制造與供貨,具有專業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)的價(jià)值與潛力。4)由于孔板流量計(jì)在作用于天然氣計(jì)量的過程當(dāng)中,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件為全世界通用,且有大量的國家、國際、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為支持,實(shí)際應(yīng)用中不需要進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn),操作步驟簡單,質(zhì)量控制可靠,且數(shù)據(jù)精度有所保障。2、孔板流量計(jì)計(jì)量天然氣的誤差消除1)要求從設(shè)計(jì)安裝的角度入手,重視對孔板流量計(jì)作業(yè)質(zhì)量的嚴(yán)格控制。當(dāng)前我國存在大量標(biāo)準(zhǔn)的孔板流量計(jì)安裝操作規(guī)范,當(dāng)中對孔板流量計(jì)在安裝過程當(dāng)中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)、精確的規(guī)定。同時(shí),安裝期間還要求根據(jù)孔板前阻力件的結(jié)構(gòu)形式,對應(yīng)配置長度符合要求的直管段,工程實(shí)踐中同時(shí)要求,直管段長度應(yīng)當(dāng)挖制在≥30d單位以上。若受客觀環(huán)境條件影響,無法滿足這一一要求,則需要在直管段上通過增設(shè)整流器裝置的方式縮短安裝長度。安裝期間,還要求對孔板流量計(jì)入口端相對于管道線的方位進(jìn)行控制,垂直角度90.0°進(jìn)行控制,偏差應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制在±1.0°范圍之內(nèi)。2)要求從應(yīng)用維護(hù)的角度入手,重視對脈動(dòng)流的消除與控制。為了最大限度的消除孔板流量計(jì)作業(yè)期間的脈動(dòng)流,需要將天然氣當(dāng)中的水分最大限度的從管線中脫出出來,具體的技 術(shù)措施為:管道低處安裝分液器,消除管線內(nèi)部所累積的積液。與此同時(shí),還需要在確保孔板流量計(jì)自身計(jì)量性能的基礎(chǔ)之上,合理控制測量管道內(nèi)部內(nèi)徑參數(shù),同時(shí)合理提高管道差壓取值標(biāo)準(zhǔn)。除此以外,還可以在測量點(diǎn)以前的入口端增設(shè)調(diào)壓閥部件,使孔板流量計(jì)計(jì)量期間的輸出壓力能夠取值比較穩(wěn)定。相同類型的方法還有:將緩沖罐加裝在測量管道以前位置,使氣體能量能夠得到及時(shí)的儲(chǔ)存與釋放,達(dá)到對抗差壓波動(dòng)的目的,避免天然氣計(jì)量作業(yè)期間,脈動(dòng)現(xiàn)象對計(jì)量精度所產(chǎn)生的不良影響。在電磁流量計(jì)設(shè)定狀態(tài)下(如何進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)請參照前述操作),用▲或▼鍵上下翻屏查找,直到屏幕出現(xiàn)儀表量程設(shè)置字樣,按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)進(jìn)入儀表量程設(shè)置,輸入20mA對應(yīng)的最大流量值(輸入量程值時(shí)可按▲鍵對光標(biāo)處數(shù)字加1或用▼鍵對光標(biāo)處數(shù)字減1,移位時(shí)要先按左鍵復(fù)合鍵再同時(shí)按▼鍵光標(biāo)右移1位選數(shù)位或先按左鍵復(fù)合鍵再同時(shí)按▲鍵使光標(biāo)左移1位選數(shù)位),最大流量值輸入完后,按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)返回。(若按右鍵確認(rèn)鍵不放,持續(xù)3秒鐘則直接返回到顯示狀態(tài),若要繼續(xù)設(shè)定其它參數(shù),按▲鍵.)(分體式儀表中若口徑與量程選擇不當(dāng)屏幕下行將出現(xiàn)“錯(cuò)誤”字樣提示用戶) 在電磁流量計(jì)設(shè)定狀態(tài)下(如何進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)請參照前述操作)用▲或▼鍵上下翻屏查找,直到屏幕出現(xiàn)流量方向選擇字樣,按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)進(jìn)入流量方向選擇設(shè)置,再用上鍵▲選擇正向或反向按右鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)返回。(若按右鍵確認(rèn)鍵不放,持續(xù)3秒鐘則直接返回到顯示狀態(tài),若要繼續(xù)設(shè)定其它參數(shù)按▲鍵。(注:改變正負(fù)號也可改變接線,將信號線正負(fù)調(diào)換,還可以將傳感器調(diào)換安裝方向.)為了使檢定合格的氣體渦輪流量計(jì)在現(xiàn)場正常運(yùn)行,需要注意以下幾方面的問題.1.天然氣介質(zhì)對渦輪流量計(jì)的影響1)在實(shí)際使用過程中,渦輪流量計(jì)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)臟污情況,從而影響流量計(jì)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng),如不進(jìn)行處理,就會(huì)影響流量計(jì)脈沖輸出.2)新生壁和上升直管段的表面變化發(fā)生變化的動(dòng)態(tài)變化,從而影響了變化的軌跡和穩(wěn)定性.2.天氣條件對屏幕的影響, 由于浮游的存在,在彩虹彩虹的場合觀看使用,否則會(huì)降低同時(shí),要準(zhǔn)確地測量氣量的峰值和介質(zhì)的壓力情況,正確確定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格. %Qmax80%Qmax(Qmax為美國最大的流量)之間.測量線性變差,手機(jī)達(dá)到用戶要求的精度.當(dāng)媒體工況流量大幅上漲時(shí)的80%Qmax時(shí),很快就會(huì)看到的那段時(shí)間,看房和租賃的余量會(huì)影響到娛樂的使用壽命.3.渦輪流量計(jì)在安裝中的要求1)介質(zhì)流體流速分布不對稱和旋渦流是影響渦輪流量計(jì)測量精度的重要原因,要清除流速不對稱和旋渦流則需要在渦輪流量計(jì)前端有足夠長的直管段.2)渦輪流量計(jì)的安裝位置不能有激烈的機(jī)械震動(dòng)和強(qiáng)的電磁干擾.3)渦輪流量計(jì)安裝時(shí),密封墊不得突入管道中,流量計(jì)與管路軸線目測不得有明顯偏差.不得產(chǎn)生安裝應(yīng)力.4帶機(jī)械讀數(shù)渦輪流量計(jì)的要求 有機(jī)械讀數(shù)帶修改儀的呼吸儀,除抄取標(biāo)情況以外,同時(shí)應(yīng)該及時(shí)比對基表讀數(shù)與上的工況是否一致,正常正常下情況是個(gè)別不應(yīng)該大的.5.拆卸流量計(jì)要求 工藝管道檢修時(shí)應(yīng)拆下流量計(jì),然后用干凈的布把流量計(jì)兩端包好,防止污物,鐵屑等落入流量計(jì)將渦輪葉片損壞.6.氣體渦輪流量計(jì)的日常檢查要 注意保養(yǎng),以便長時(shí)間工作,應(yīng)加強(qiáng)儀表的運(yùn)行,葉輪監(jiān)測旋轉(zhuǎn),如異常聲音應(yīng)及時(shí)檢查維修保養(yǎng)品,應(yīng)注意保養(yǎng)嚴(yán)重或損壞損壞,維修、更換.德國VSEAP1流量計(jì)中國分公司1.傳感器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)先進(jìn)的傳感器。渦街流量計(jì)傳感器電容極板的基體在高度下成型。抗高壓特性,使核心元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)提升。現(xiàn)代流場分析技術(shù)。對傳感器的具體結(jié)構(gòu)以及安裝位置進(jìn)一步改進(jìn),增強(qiáng)抗振性能,可以消除各個(gè)方向的干擾,攪動(dòng),使渦街在流動(dòng)情況下的抗干擾能力,時(shí)域毛刺快樂,頻城戶外活動(dòng)穩(wěn)定。頻帶能自動(dòng)跟蹤,無須電位器或撥動(dòng)開關(guān)調(diào)整頻帶和靈敏度,無零漂移,量程自由設(shè)定,真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場免調(diào)試。2.先進(jìn)性現(xiàn)場總線設(shè)計(jì) 采用全數(shù)字化現(xiàn)場總線的智能渦街流量計(jì)。目前,研究現(xiàn)場總線技術(shù)是智能儀表的焦點(diǎn)。可以考慮實(shí)際需求,增加HART總線接口,該模塊采用抗干擾能力強(qiáng),通信速率高,數(shù)據(jù)精確高的電路來完成傳輸數(shù)據(jù),它真正RS .485總線通信的抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),又具有輸出信號為二線制4~20mA的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)各自的通訊,完成HART協(xié)議數(shù)據(jù)協(xié)議層和應(yīng)用層的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)HART總線通信功能.3.先進(jìn)的數(shù)字信號處理方法的設(shè)計(jì) 應(yīng)用更先進(jìn)的數(shù)字信號處理方法,能更好地解決干擾問題,提高測量精度,進(jìn)一步提高的敏感信號與渦街信號在頻譜的現(xiàn)場研究,當(dāng)兩種信號頻率在研究同一頻段且頻率非常接近時(shí),無法檢測到這兩種信號和消除噪聲信號的作用,對渦街信號分析的干擾等。塑料則,吸收它分頻特性好,會(huì)造成光纖精度高。同時(shí),靠近渦街頻率的微細(xì)濾網(wǎng),將影響測量精度,還需要研究函數(shù)的選擇、因此,瀑布幅頻特性和中心頻率的如何調(diào)整頻率和采樣點(diǎn)數(shù)確定,以及在軟件編程中如何優(yōu)化算法,使量少、內(nèi)存占用量少和性能小,以保證體積小。實(shí)時(shí)性好和計(jì)算精度高等問題。研究強(qiáng)干擾噪聲不為基礎(chǔ)創(chuàng)建噪聲的模板,考慮建立--種通用的模板,真正解決干擾下渦街信號和噪聲的判別、分離及提取問題,在傳感器條件一定的情況下,考慮利用信號處理技術(shù)擴(kuò)大流量程比,提高小測量精度,全面深入研究流場噪聲以及他們對渦街流量計(jì)信號影響等。流量計(jì)中有一款叫做氣體渦輪流量計(jì),對于不常用到的用戶來說肯定很陌生。如果您使用過此款流量計(jì)時(shí)一定會(huì)給它本身的優(yōu)點(diǎn)所吸引。那么針對那些對于氣體渦輪流量計(jì)認(rèn)識(shí)不是很深的用戶今天我們就來介紹一下關(guān)于氣體渦輪流量計(jì)的組成還有它的工作原理更重要的還有它的儀表系數(shù)的計(jì)算方法介紹: 氣體渦輪流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),是近些年來迅速發(fā)展起來的新型儀表,這種流量計(jì)具有精度高、壓力損失小、量程比大等優(yōu)點(diǎn),可測量多種氣體或液體的瞬時(shí)流量和流體總量,并可輸出0-10mA?DC或4-20mA?DC信號,與調(diào)節(jié)儀表配套控制流量。氣體渦輪流量計(jì)的組成 氣體渦輪流量計(jì)主要由渦輪流量變送器和指示積算儀組成[1]。渦輪流量變送器把流量信號轉(zhuǎn)換成電信號,由指示積算儀顯示被測介質(zhì)的體積流量和流體總量。氣體渦輪流量計(jì)的工作原理 流體流經(jīng)傳感器殼體,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,克服摩擦力矩和流體阻力矩之后葉片旋轉(zhuǎn),在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,在一定條件下,轉(zhuǎn)速與流速成正比,由于葉片具有導(dǎo)磁性,它處于信號檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線,周期性地改變線圈地磁通量,從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號,此信號經(jīng)過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續(xù)的矩形波,可遠(yuǎn)傳至顯示儀表,顯示出流體的體積流量或總量。氣體渦輪流量計(jì)儀表系數(shù)的理論表達(dá)式 作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個(gè):流體通過渦輪時(shí)對葉片產(chǎn)生的切向推動(dòng)力矩M1;流體沿渦輪表面流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的粘滯摩擦力矩M2;軸承的摩擦力矩M3;磁電轉(zhuǎn)換器對渦輪產(chǎn)生的電磁反作用阻力矩M4。 由此可建立渦輪的運(yùn)動(dòng)微分方程:(1)式中:J為渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度;τ為時(shí)間。當(dāng)流量恒定時(shí),渦輪達(dá)到勻速轉(zhuǎn)動(dòng),所以M1=M2+M3+M4。推動(dòng)力矩可表示為:M1=a1qv2-a2ωqv (2)式中:a1、a2為與渦輪傳感器結(jié)構(gòu)和流體密度有關(guān)的系數(shù);qv為流量,L/s。由于氣體渦輪流量計(jì)在量程范圍內(nèi)屬于紊流工作區(qū),固以下計(jì)算只考慮紊流時(shí)的情況。反作用力矩中的M2,在紊流時(shí)可近似表示為:M2= a3qv2 (3)通常M3和M4相對于M2比較小,但為了提高計(jì)算精度,這里根據(jù)文獻(xiàn)[3]推導(dǎo)出了它們的表達(dá)式:M3=a4ω2/3 (4)M4=a5ω3 (5)分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經(jīng)整理可得:qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)式中:a6、a7、a8為經(jīng)整理后的綜合系數(shù)。根據(jù)流量計(jì)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能,智能金屬管浮子流量計(jì)的硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案如圖2.1所示:本系統(tǒng)主要分為三部分:信號采集模塊、信號處理模塊以及輸出和顯示模塊,下面將對這三個(gè)模塊進(jìn)行簡要介紹。(1)信號采集模塊:此模塊用來實(shí)現(xiàn)信號采集功能,系統(tǒng)中核心要采集的是流量信號,除此之外,還需要采集溫度和壓力信號。這是因?yàn)楫?dāng)被測流體為蒸汽時(shí),其密度隨溫度和壓力的變化而變化。為了準(zhǔn)確計(jì)算出流體的流量,必須要考慮溫度和壓力變化對流體密度的影響。因此,設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)流量、溫度以及壓力三種信號的采集。(2)信號處理模塊:信號處理模塊的基本功能是實(shí)現(xiàn)信號的放大、濾波以及A/D轉(zhuǎn)換。此外,系統(tǒng)中采用微控制器MSP430F149對采集信號進(jìn)行計(jì)算、補(bǔ)償,線性化等智能化處理。(3)輸出及顯示模塊:設(shè)計(jì)中使用E2PR0M保存累積流量值以及儀表參數(shù)值,并將流量信號轉(zhuǎn)換為4?20mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。同時(shí),使用LCD實(shí)時(shí)顯示瞬時(shí)流量和累積流量,最后將金屬管浮子流量計(jì)測量結(jié)果通過CAN總線傳送給上位機(jī)顯示。1.上電前,再次檢查流量計(jì)供電及信號接線,并確認(rèn)接線端子,螺絲擰緊,沒有松動(dòng)現(xiàn)象。2.電磁流量計(jì)上電,檢查二次表液晶屏數(shù)值顯示是否正常。然后按照第四節(jié)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。3.參數(shù)設(shè)置完成后,開始時(shí)管道里并沒有污水流過,這時(shí)流量計(jì)二次表應(yīng)該顯示空管報(bào)警,同時(shí)顯示設(shè)備位號、量程、瞬時(shí)流量為0、量程進(jìn)度條為空、累積量為0。4.檢查自控系統(tǒng)信號是否與流量計(jì)二次表顯示一致。5.檢查管道、閥門及其它裝置是否具備進(jìn)水條件.如果具備進(jìn)水條件,通知上游來水。按照3個(gè)流量值進(jìn)行標(biāo)定:50m³/h、100m³/h、150m³/h。上游來水通過調(diào)整外派水泵頻率,并在出水流量計(jì)上盡量接近要求流量值,然后等進(jìn)水穩(wěn)定確認(rèn)無氣泡后,開始檢查數(shù)值是否準(zhǔn)確,如果數(shù)值基本符合并在工藝要求誤差允許范圍內(nèi),則標(biāo)定完成.如果誤差較大,則需要查明原因:●管道是否有泄露●流量計(jì)一次表安裝是否有問題●流量計(jì)接地是否良好●周圍是否有干擾源●一次表與二次表接線是否緊固●信號線屏蔽是否接地●確認(rèn)一次表與二次表是否配套●重新確認(rèn)參數(shù)設(shè)置,并進(jìn)行微調(diào),比如小信號切除等6.設(shè)置完成后,根據(jù)裝置實(shí)際情況,將流量計(jì)投入使用。在投入使用前將調(diào)試過程中產(chǎn)生的累積量清零,確保自控系統(tǒng)累積量與現(xiàn)場二次表頭顯示一致,方便后期核對數(shù)據(jù)。
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