1 影響質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的因素及處理方法
1.1 實(shí)際應(yīng)用中影響質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的因素分析及處理方法
1.1.1 振動(dòng)對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。質(zhì)量流量計(jì)正常工作時(shí),測(cè)量管處于振動(dòng)狀態(tài),對(duì)外來(lái)振動(dòng)非常敏感,如果在流量計(jì)安裝區(qū)域存在其它振動(dòng)源,振動(dòng)源的振動(dòng)頻率會(huì)影響質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量管的振動(dòng)頻率,引起流量計(jì)的異常振動(dòng)和零點(diǎn)漂移,造成計(jì)量誤差。處理方法:避免振動(dòng)干擾,如果實(shí)在無(wú)法避免,應(yīng)采取隔離措施,使流量計(jì)與振動(dòng)干擾源隔離。
1.1.2 電磁干擾對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。由于傳感器是通過(guò)激勵(lì)線圈使測(cè)量管產(chǎn)生振動(dòng),如果流量計(jì)工作區(qū)域附近有較大的磁場(chǎng)干擾,會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。處理方法:質(zhì)量流量計(jì)安裝時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離大型變壓器、 電動(dòng)機(jī)等產(chǎn)生較大磁場(chǎng)的設(shè)備。
1.1.3 安裝應(yīng)力對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。在質(zhì)量流量計(jì)的安裝過(guò)程中,如果流量計(jì)的傳感器法蘭與管道的中心軸沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)(即傳感器法蘭與管道法蘭不平行),管道所產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)作用到質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量管上,引起檢測(cè)探頭的不對(duì)稱(chēng)性或變形,從而導(dǎo)致零點(diǎn)漂移,造成計(jì)量誤差。處理方法:a.流量計(jì)安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守安裝規(guī)范。b.流量計(jì)安裝完畢后,用手操器或在變送器界面調(diào)出“調(diào)零菜單”并記錄出廠零點(diǎn)預(yù)設(shè)值,調(diào)零完畢后再觀察此時(shí)零點(diǎn)值,前后兩值要保證在一個(gè)數(shù)量級(jí),如果兩值之間差異較大,則說(shuō)明安裝應(yīng)力太大,應(yīng)重新安裝。
1.1.4 油品中含有氣體對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。目前生產(chǎn)的流量計(jì)只能做到準(zhǔn)確測(cè)量單相流,而在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,當(dāng)工況條件發(fā)生變化時(shí),油品容易汽化,形成兩相流,而兩相流往往是人們?nèi)菀缀雎缘膯?wèn)題。氣液的結(jié)合雖然緩沖了儀表的振動(dòng),但要求驅(qū)動(dòng)線路輸出更多的能量以保持流量管的振動(dòng)。由于流量管的驅(qū)動(dòng)電流本身有限制。一旦為了保持流量管的振動(dòng)而輸出的電流超出,流量計(jì)將無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量。處理方法:a.改善油品的工況條件,使其含有的氣泡盡可能均勻分布,達(dá)到流量計(jì)正常計(jì)量的要求;b.質(zhì)量流量計(jì)上游安裝消氣器,盡量減少氣液混合現(xiàn)象;c.嚴(yán)格按照質(zhì)量流量計(jì)安裝規(guī)范安裝:測(cè)量油品介質(zhì)流量管朝下安裝(如圖1)。
1.1.5 溫度變化對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。質(zhì)量流量計(jì)的質(zhì)量流量測(cè)量原理如公式(1)所示:
Qm=k•Δt公式(1)
式中Qm——質(zhì)量流速,g/s;
k——流量標(biāo)定系數(shù),g/(s·μs);
Δt——時(shí)間差,μs。
當(dāng)k為常數(shù)時(shí),Qm僅與時(shí)間差Δt成正比。然而k與制造流量計(jì)的金屬?gòu)椥猿屎瘮?shù)關(guān)系,當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),流量計(jì)測(cè)量管的金屬?gòu)椥砸搽S之變化,k此時(shí)就不再是常數(shù),從而影響流量計(jì)的準(zhǔn)確度;同時(shí)溫度變化,還會(huì)引起測(cè)量管的自身結(jié)構(gòu)變化,從而影響到質(zhì)量流量計(jì)的零點(diǎn)穩(wěn)定度。處理方法:a.溫度對(duì)流量計(jì)測(cè)量管金屬?gòu)椥缘挠绊懣梢酝ㄟ^(guò)設(shè)定溫度校正系數(shù)解決:一般質(zhì)量流量計(jì)在出廠時(shí),都給出了溫度校正系數(shù),如一臺(tái)CMF100質(zhì)量流量計(jì),出廠時(shí)給出的Flowcal系數(shù)為47.806/4.75,后三位4.75就是給定的溫度校正系數(shù)(溫度變化100℃就會(huì)產(chǎn)生4.75%的誤差),在實(shí)際使用時(shí)我們則需要按操作手冊(cè)設(shè)定好溫度校正系數(shù),便可消除溫度變化對(duì)測(cè)量管金屬?gòu)椥援a(chǎn)生的偏差。b.溫度對(duì)零點(diǎn)穩(wěn)定度的影響,在實(shí)際應(yīng)用中,需要在操作溫度狀況下,對(duì)質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)零,使影響減到最小。
1.1.6 壓力變化對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。當(dāng)壓力升高時(shí),測(cè)量管的材料將變得越來(lái)越堅(jiān)硬,使流量管振動(dòng)減弱。在質(zhì)量流速不變的條件下,單方面地增加壓力,可使流量管的偏移變小,造成流量計(jì)的示值比真實(shí)的流速要低;反之壓力降低時(shí),造成流量計(jì)的示值比真實(shí)的流速要高。處理方法:對(duì)于輸轉(zhuǎn)壓力變化大及貿(mào)易交接的油品,需在流量計(jì)下游安裝壓力變送器,以軟件的方式實(shí)時(shí)的進(jìn)行壓力補(bǔ)償。
1.1.7 油品密度與粘度對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。油品密度的變化會(huì)直接影響流量測(cè)量系統(tǒng),從而使流量測(cè)量管的平衡發(fā)生變化,引起零點(diǎn)偏移;而介質(zhì)粘度則會(huì)改變系統(tǒng)的阻尼特性,導(dǎo)致零點(diǎn)偏置。處理方法:流量計(jì)應(yīng)使用在測(cè)量單一或密度差異不大的油品上,對(duì)用于大宗量油品交接的質(zhì)量流量計(jì)必須采用在線實(shí)流標(biāo)定,并配備在線密度計(jì)。
1.1.8 測(cè)量管損壞或腐蝕對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。質(zhì)量流量計(jì)在使用中,由于流體的腐蝕、雜物進(jìn)人等,會(huì)對(duì)測(cè)量管直接造成損壞或腐蝕,影響測(cè)量管的性能,導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。常見(jiàn)的有測(cè)量管磨損、龜裂、點(diǎn)蝕、掛壁。處理方法:a.流量計(jì)前端安裝相應(yīng)的過(guò)濾器,防止異物進(jìn)入;b.使用特殊材質(zhì)的流量計(jì)。
1.1.9 空氣浮力對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。由于質(zhì)量流量計(jì)所測(cè)得是油品在真空狀態(tài)下的“重量”,而在油品貿(mào)易計(jì)量中一般采用“空氣中的質(zhì)量”結(jié)算,所以必須對(duì)流量計(jì)所測(cè)“重量”進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換方式有兩種:一種是油品在20℃時(shí)的密度減去空氣浮力修正值1.1(kg/m3);另一種表量乘換算系數(shù)F得出在空氣中的質(zhì)量。
1.2 標(biāo)定過(guò)程中影響質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的因素分析及處理方法
貿(mào)易交接的質(zhì)量流量計(jì)標(biāo)定周期為12個(gè)月,分廠之間物料交接的質(zhì)量流量計(jì)標(biāo)定周期為24個(gè)月,貿(mào)易交接質(zhì)量流量計(jì)采用在線實(shí)流標(biāo)定,其它采用離線標(biāo)定,標(biāo)定結(jié)果直接影響流量計(jì)在實(shí)際中的應(yīng)用,標(biāo)定過(guò)程不止是檢驗(yàn)流量計(jì)是否超差,還需要根據(jù)標(biāo)定情況調(diào)整Flowcal系數(shù)以及計(jì)算出流量交接系數(shù)MF。
為了得到準(zhǔn)確的Flowcal系數(shù)和流量交接系數(shù)MF,標(biāo)定中必須注意以下幾點(diǎn):a.標(biāo)定系統(tǒng)中配備的溫度計(jì),壓力表必須檢定合格,在有效期內(nèi),壓力表要求0.4級(jí)以上,溫度計(jì)最小刻度值為0.2℃,如采用遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù),需保證傳輸過(guò)程中無(wú)信號(hào)衰減和脈沖丟失。b.在標(biāo)定其中一路流量計(jì)時(shí),要確保其它支路的泄露閥無(wú)泄漏。c.無(wú)論是在線標(biāo)定還是離線標(biāo)定,都需盡可能的使標(biāo)定工況和使用工況相近。d.標(biāo)定容器應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行清理,以減少油品或雜質(zhì)的粘附,而影響到標(biāo)定結(jié)果。
2 結(jié)論
由于我國(guó)現(xiàn)使用的質(zhì)量流量計(jì)大多都是進(jìn)口的,價(jià)格不低,而且質(zhì)量流量計(jì)主要用于貿(mào)易結(jié)算,所以在標(biāo)定和使用上,應(yīng)盡量減少不利因素的影響,提高準(zhǔn)確度,使它們更好地發(fā)揮計(jì)量職能。
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