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各种流量计选型的原则和方法

时间:2021-05-25 05:33:03
流量计选型原则选择流量计的原则首先是要对各种类型流量计的结构原理、流体特性等有深入的了解,同时要根据现场的具体情况和考察周围的环境条件进行选择。同时还要考虑经济因素。

 
一般而言,应主要从以下五个方面进行选择:①对流量计性能的要求;②流体特性;③安装要求;④环境条件;⑤价格。(1)对流量计的性能要求主要包括:流量测量(瞬时流量)或总流量(累积流量);准确性要求;重复性要求;线性度;流量范围和幅度度;压力损失;输出信号特征和流量计响应时间等。(1)量测还是总量量测包括瞬时量测和累积量测两种,例如,分输站管道的原油属于贸易过渡原油,石油化工管道的连续配比生产或生产流程的过程控制都需要量测总量,并需间或辅以观察瞬时量测。对于某些工位的流量控制则需要配备瞬时流量测量装置。所以,要根据现场测量需要来选择。一些流量计如容积式流量计、涡轮流量计等,其测量原理是通过机械计数或脉冲频率输出直接获得总量,其准确度较高,适用于配有相应发射器的流量计,也可输出流量。电磁式、超声波式流量计等用来测量流体的流速,速度快,响应快,适用于过程控制,若配以累积功能,也可得到流量总量。精确度流量计精确度等级的规定是指,如果使用在某一特定条件下或较窄的流量范围内,例如只在一个很小的范围内,则其测量精确度比规定的精确度等级要高。如果用涡轮流量计来测量油桶分配,在阀门完全打开时使用,其流量基本上是不变的,其精度可以从0.5级提高到0.25级。当计量精度要求较高时,应考虑计量精度测量的持久性,一般用于上述情况下的流量计,计量精度等级要求为0.2级。这类工作场所一般都是现场配备计量标准设备(如体积管),在线检测所用流量计。近些年来,由于原油供应的日益紧张和各单位对原油计量要求的提高,对原油计量采用系数转换,即除每半年对流量计进行一次周期检验外,由贸易交接方协商,对流量计进行检定,确定流量系数,每日按流量计计量数据与流量系数进行转换,以提高流量计的准确性,亦称零误差转换。精度等级通常是根据流量计的zui容许误差来确定的。流量计使用手册将在各工厂提供。务必注意其误差百分率是指相对误差还是参考误差。测量值的百分比是相对误差,通常用“%R”表示。参考误差指的是一个量程或上限值的百分率,通常使用“%FS”。很多生产厂家的说明书都没有注明。例如,浮子流量计一般采用参考误差,电磁流量计有些型号也有采用参考误差。对于流量控制系统,如果不只测量流量总量,而将其应用于流量控制系统,则其检测精度必须满足整个系统控制精度要求。由于整个系统不仅存在检测流量的误差,而且还包含了信号传输、控制调节、运行过程中的误差及各种影响因素。例如,在操作系统中存在约2%的回差,对所使用的测量仪表进行过高的(超过0.5级的)精确判断是不经济和不合理的。从仪器本身来看,传感器和次级仪器的精度也要适当地匹配,比如设计出未经实际校准的均速管误差,如在±2.5%~±4%之间,与一个0.2%~0.5%的***差压计匹配就没有什么意义。另外,对于检定规程或制造厂说明书中所规定的流量计的准确度等级,也有一个问题,即流量计的zui允许误差很大。但由于现场使用的流量计受到环境条件、流体流动条件和动力条件等变化的影响,会产生一些附加误差。所以,在现场使用的流量计应该是仪表本身的zui允许误差和附加误差的综合,必须充分考虑到这个问题,有时在现场使用的环境范围内的误差可能超过流量计的zui允许误差。(3)重复性是由流量计原理本身和制造质量所决定的,是流量计使用过程中的重要技术指标,它关系到流量计的准确性。检定规程中对流量计计量性能的要求,除有规定准确度等级的规定外,还对重复性作了规定,一般规定是:流量计的重复性不能超过相应准确度等级规定的zui大允许误差的1/3~1/5。可重复性通常定义为当环境条件、介质参数等不变时,在短时间内对某*量值同向测量数的一致性。但在实际应用中,流量计的重复性往往受到流体粘度、密度参量的变化的影响,有时还没有达到必须作特殊修改的程度,从而造成流量计重复性不好的错误认识。考虑到这种情况,应该选择对该参数变化不敏感的流量计。例如,浮子流量计易受流体密度的影响,而小口径流量计不仅受流体密度的影响,而且可能也受流体粘度的影响;涡轮流量计如果使用在高粘度范围内,则易受粘度的影响;一些未作修正处理的超声波流量计则受流体温度的影响,等等。在流量计输出为非线性的情况下,这种影响可能更显著。线性度流量计的输出主要有线性平方根和非线性平方根。流量计非线性误差一般不单独列出,而是包括在流量计误差之内。在流量范围较宽、输出信号为脉冲的流量计中,线性度是一项重要的技术指标,若在其流量范围内采用单一的仪表系数,则线性度差将降低流量计的精度。例如,涡轮流量计采用10:1的流量系数,当线性度差时,精度会降低,随着计算机技术的发展,可以分段划分流量范围,用zui小二乘法拟合流量-仪表系数曲线来修正流量计,从而提***,扩大流量范围。(5)*高流量和*高流量范围内*高流量又称为流量计的满量或体积流量。在选择流量计的口径时,应根据所用流量范围和所用流量的上、下流量来配置流量计,而不能简单地按照管径来配置流量。通常情况下,设计管路流体zui大流量是以经济流量为准。若选用过低,管径较大,投资较大;输送功率过高,增加运行成本。例如,像水这样的低粘度液体,其经济性流速是1.5~3m/s,高粘度液体0.2~1m/s,大多数流量计*高流量接近或高于管道的经济性流速。所以,在选择流量计时,其口径与管道口径相同的情况下,安装更加方便。若有不同也不会相差太多,一般相邻一档的一般规格,可采用异径管连接。选择流量计时要注意不同类型的仪器,由于各仪器的测量原理和结构不同,其*高流量和*高流速的大小也有很大差异。使用液体流量计。


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