測排放水流量計在使用過程中精度不達標原因分析及解決思路
點擊次數(shù):1876 發(fā)布時間:2021-09-06 07:38:52
凱銘儀表作為測排放水流量計的生產(chǎn)廠家,我們在儀表出廠之前都要在公司內(nèi)的標定裝置中將測排放水流量計標定其準確度,一般聲稱都在±1%或0.5%。其實絕大都數(shù)的儀表產(chǎn)品都需在出廠前進行標定,除了象標準孔板流量計**都有具體的標準尺寸和要求,可以不需要標定也可以投入使用。在現(xiàn)場實踐使用中,絕大多數(shù)流量計的準確度都達不到±1%或0.5%,這受制于各種影響測量精度的內(nèi)外部因素,本文從技術的視點分析其導致精度不達標的原因,并且提出相應解決的思路。
影響測排放水流量計準確度的*要要素,排除測排放水流量計原理與構造本身的緣由,影響其準確度的外在要素*要歸結為流體的物性、流體的性狀、活動的特性這三個方面:
(1)流體的物性
在實驗中常用的介質(zhì)為水、空氣及油品。而在現(xiàn)場使用中面臨的將是數(shù)以萬計的各種流體,其物性(如密度、黏度、電導體、導熱系數(shù),聲速、成分……)均不同于在實驗中常用的介質(zhì),將或多或少地影響測排放水流量計的準確度。但這些流體的物性能夠經(jīng)過一些工程手冊查到,并給予批改以減輕其影響。這也是測排放水流量計智能化的一項重要內(nèi)容。
(2)流體的性狀
在現(xiàn)場經(jīng)過測排放水流量計的流體不也許如實驗室所用流體那么潔凈,它們也許會有沉淀物,有腐蝕性。運用一段時刻后,還會在管邊檢查件上發(fā)生積垢、磨損、腐蝕。在管壁上的沉淀物將改動管道的壁厚及粗糙度。對規(guī)范孔板而言會改動β值,構成±3~10%的差錯;對渦輪、轉(zhuǎn)子、容積式流量計的運動件構成磨損、腐蝕,輕則發(fā)生差錯,重則無法作業(yè);對測排放水流量計的電*、超聲流量計的換能器、熱式流量計的熱電阻的污染會降低其靈敏度,增大差錯;對差壓式流量計取壓孔的構成堵塞,等等。當然這個進程是緩慢的,但絕不能漫不經(jīng)心。而只需注重定期修理并構成準則也能夠減輕(或消除)其影響。
(3)活動的特性
在實驗室中,測排放水流量計應處于較為抱負的活動狀態(tài)中,它應是:
◇牛頓流體:在流程工業(yè)中,除食品工業(yè)多為牛頓流體。
◇定常流:丈量管段中流量不**刻改變的一種活動狀態(tài),但有緩慢的改變是答應的,在工業(yè)中所說的脈動流(流量**刻改變較快的一種活動狀態(tài))即非定常流。在工業(yè)現(xiàn)場中由于泵、壓氣機、鼓風機、某些調(diào)節(jié)器、閥門的振蕩都將發(fā)生脈動流,它將給測排放水流量計帶來較大的差錯。早在1956年Head就提出了這個疑問,并提出了脈動系數(shù)Ip的概念,以界定脈動流對流量丈量的影響,并認為當Ip小于0.03時就能夠視為定常流;大于0.03就應給予注重。
1989年,Mottram和Sproston就指出了脈動流會給測排放水流量計帶來差錯,這種影響對差壓式測排放水流量計尤為嚴重。其他如:對渦輪流量計脈動流會導致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的改變;對渦街流量計如脈動的頻率與渦街頻率附近,將發(fā)生所謂“同步表象”,也會發(fā)生很大的差錯。對流體而言,氣體的可壓縮性優(yōu)于液體,脈動流在活動中將很快被衰減,對測排放水流量計的影響將小于液體。大家重視脈動流對測排放水流量計的影響已近60年,盡管也展開了很多研討力求進行批改,但至今尚缺少滿足的數(shù)據(jù)。當前常用的辦法是在管道中采用濾波器來消除(或減輕)它的影響。
◇充分開展紊流:
盡人皆知,管道中的流速散布影響了絕大部分原理(科氏、容積在外)測排放水流量計的準確度,所以ISOTC30規(guī)則測排放水流量計要堅持較高的準確度必需安裝在充分開展紊流中,當然流量實驗室也應具有充分開展紊流,這么校驗的流量系數(shù)才有意義。一般來說,只需具有了30D(D為管內(nèi)徑)的直管段長度就可獲得充分開展紊流.
◇單相流體:
測排放水流量計在單相或者多相流體的丈量結果有很大的區(qū)別,這篇文章只評論單相測排放水流量計的丈量,測排放水流量計也僅是在單相流量實驗室進行校驗,而在現(xiàn)場使用中,將不可防止地會遇到多相流體的疑問。
在流程工程中,由于流體流經(jīng)各種阻力件,將不可防止地發(fā)生摩阻、分離,以及由于截面的改變、壓力的降低,使溶于液相中的氣相分離出來發(fā)生空穴,關于節(jié)省設備來說由于孔板的活動改變較為劇烈發(fā)生空穴的機率將為文丘利管的8倍,道爾管的三倍,空穴的發(fā)生如能約束在必定范圍內(nèi),所發(fā)生丈量差錯可高達20%,假如失控開展太大,將也許損壞外表。
關于氣固,及液固兩相流來說,關于測排放水流量計的丈量也將帶來較大的差錯及損害,這些已在上節(jié)省體的性狀中有所表述,不再贅述。防止的辦法,是盡也許地將測排放水流量計安裝在筆直的管道上方,以避開固相的堆積,
但是在工程日益現(xiàn)代化、大型化的趨勢下,工程中管徑日益增大,技術規(guī)劃從節(jié)約場所出發(fā)從未思考測排放水流量計保持較高準確度所必需的直管段長度,且現(xiàn)場的阻力件種類不計其數(shù),組合五花八門,管道中的流速散布十分復雜,在實驗室抱負條件下所校驗的流量系數(shù),由于流場區(qū)別,不也許無誤地傳遞給現(xiàn)場的測排放水流量計,因而難以得到較高的準確度。
上述評論了影響測排放水流量計準確度的要素如流體的物性、性狀和活動特性,都可批改或采納必定辦法減輕或消除其影響,唯獨流速散布很難處理,由于技術規(guī)劃不也許照顧到測排放水流量計所需的直管段長度。
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影響測排放水流量計準確度的*要要素,排除測排放水流量計原理與構造本身的緣由,影響其準確度的外在要素*要歸結為流體的物性、流體的性狀、活動的特性這三個方面:
(1)流體的物性
在實驗中常用的介質(zhì)為水、空氣及油品。而在現(xiàn)場使用中面臨的將是數(shù)以萬計的各種流體,其物性(如密度、黏度、電導體、導熱系數(shù),聲速、成分……)均不同于在實驗中常用的介質(zhì),將或多或少地影響測排放水流量計的準確度。但這些流體的物性能夠經(jīng)過一些工程手冊查到,并給予批改以減輕其影響。這也是測排放水流量計智能化的一項重要內(nèi)容。
(2)流體的性狀
在現(xiàn)場經(jīng)過測排放水流量計的流體不也許如實驗室所用流體那么潔凈,它們也許會有沉淀物,有腐蝕性。運用一段時刻后,還會在管邊檢查件上發(fā)生積垢、磨損、腐蝕。在管壁上的沉淀物將改動管道的壁厚及粗糙度。對規(guī)范孔板而言會改動β值,構成±3~10%的差錯;對渦輪、轉(zhuǎn)子、容積式流量計的運動件構成磨損、腐蝕,輕則發(fā)生差錯,重則無法作業(yè);對測排放水流量計的電*、超聲流量計的換能器、熱式流量計的熱電阻的污染會降低其靈敏度,增大差錯;對差壓式流量計取壓孔的構成堵塞,等等。當然這個進程是緩慢的,但絕不能漫不經(jīng)心。而只需注重定期修理并構成準則也能夠減輕(或消除)其影響。
(3)活動的特性
在實驗室中,測排放水流量計應處于較為抱負的活動狀態(tài)中,它應是:
◇牛頓流體:在流程工業(yè)中,除食品工業(yè)多為牛頓流體。
◇定常流:丈量管段中流量不**刻改變的一種活動狀態(tài),但有緩慢的改變是答應的,在工業(yè)中所說的脈動流(流量**刻改變較快的一種活動狀態(tài))即非定常流。在工業(yè)現(xiàn)場中由于泵、壓氣機、鼓風機、某些調(diào)節(jié)器、閥門的振蕩都將發(fā)生脈動流,它將給測排放水流量計帶來較大的差錯。早在1956年Head就提出了這個疑問,并提出了脈動系數(shù)Ip的概念,以界定脈動流對流量丈量的影響,并認為當Ip小于0.03時就能夠視為定常流;大于0.03就應給予注重。
1989年,Mottram和Sproston就指出了脈動流會給測排放水流量計帶來差錯,這種影響對差壓式測排放水流量計尤為嚴重。其他如:對渦輪流量計脈動流會導致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的改變;對渦街流量計如脈動的頻率與渦街頻率附近,將發(fā)生所謂“同步表象”,也會發(fā)生很大的差錯。對流體而言,氣體的可壓縮性優(yōu)于液體,脈動流在活動中將很快被衰減,對測排放水流量計的影響將小于液體。大家重視脈動流對測排放水流量計的影響已近60年,盡管也展開了很多研討力求進行批改,但至今尚缺少滿足的數(shù)據(jù)。當前常用的辦法是在管道中采用濾波器來消除(或減輕)它的影響。
◇充分開展紊流:
盡人皆知,管道中的流速散布影響了絕大部分原理(科氏、容積在外)測排放水流量計的準確度,所以ISOTC30規(guī)則測排放水流量計要堅持較高的準確度必需安裝在充分開展紊流中,當然流量實驗室也應具有充分開展紊流,這么校驗的流量系數(shù)才有意義。一般來說,只需具有了30D(D為管內(nèi)徑)的直管段長度就可獲得充分開展紊流.
◇單相流體:
測排放水流量計在單相或者多相流體的丈量結果有很大的區(qū)別,這篇文章只評論單相測排放水流量計的丈量,測排放水流量計也僅是在單相流量實驗室進行校驗,而在現(xiàn)場使用中,將不可防止地會遇到多相流體的疑問。
在流程工程中,由于流體流經(jīng)各種阻力件,將不可防止地發(fā)生摩阻、分離,以及由于截面的改變、壓力的降低,使溶于液相中的氣相分離出來發(fā)生空穴,關于節(jié)省設備來說由于孔板的活動改變較為劇烈發(fā)生空穴的機率將為文丘利管的8倍,道爾管的三倍,空穴的發(fā)生如能約束在必定范圍內(nèi),所發(fā)生丈量差錯可高達20%,假如失控開展太大,將也許損壞外表。
關于氣固,及液固兩相流來說,關于測排放水流量計的丈量也將帶來較大的差錯及損害,這些已在上節(jié)省體的性狀中有所表述,不再贅述。防止的辦法,是盡也許地將測排放水流量計安裝在筆直的管道上方,以避開固相的堆積,
但是在工程日益現(xiàn)代化、大型化的趨勢下,工程中管徑日益增大,技術規(guī)劃從節(jié)約場所出發(fā)從未思考測排放水流量計保持較高準確度所必需的直管段長度,且現(xiàn)場的阻力件種類不計其數(shù),組合五花八門,管道中的流速散布十分復雜,在實驗室抱負條件下所校驗的流量系數(shù),由于流場區(qū)別,不也許無誤地傳遞給現(xiàn)場的測排放水流量計,因而難以得到較高的準確度。
上述評論了影響測排放水流量計準確度的要素如流體的物性、性狀和活動特性,都可批改或采納必定辦法減輕或消除其影響,唯獨流速散布很難處理,由于技術規(guī)劃不也許照顧到測排放水流量計所需的直管段長度。
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