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如何提高气体涡街流量计的测量精度

点击次数:268  发布时间:2019-11-22

随着经济社会进程的迅速发展,能源的消耗及需求愈来愈大,能源短缺的现象也逐步显现,为了缓解及减少能源的浪费,对于能源的控制管理越来越重要。流量是监控企业生产过程的一个重要参数,控制好流量是保证生产安全、、稳定运行、节约能源的重要方案。

例如气体流量,工业中常用到气体流量计有涡轮流量计、孔板流量计、超声波流量计等等种类型号琳琅满目,涡街流量因为结构简单牢固、压损小、适用于多流体种类、测量精度较高、量程范围宽、易于维护等特点成为使用范围广泛的气体流量计之一。

在测量气体流量的过程中,涡街流量的测量精度收到不同因素的干扰,导致精度下降,如何更好的提高涡街流量计的测量精度具有重要的意义价值。

影响涡街流量计的精度因素及解决方法

由于涡街流量计的结构和测量原理的特点,涡街流量计测量精度收到震振动、脉冲干扰、从测量介质、安装方式及流体状态等原因有较大的影响。

一、管道振动

涡街流量计本质上是流体振动型流量计,除压电晶体检测式涡街流量计,其它涡街流量计对机械振动特别敏感。由于涡街流量计输出脉冲与流速成正比、检测涡街的升力与流速平方和被测流体的密度成正比,所以在小流量时,涡街流量传感器信号频率低且幅值增强,收到低频的管道振动干扰影响减弱,输出脉冲也随之误差变小。

解决方法:

1)增设管道固定支架,限制管道振幅;

2)调整仪表电路设定状态,力求排除振动影响;

3)如以上均无法实现时可根据涡街流量计对不同方向的抗震能力的不同,在安装管线上的流量方向用X-Y-Z三维坐标表示,X是管道中心线方向,即流量计进出口的方向,Z是流量计的柱体轴向,Y是与管道中心线垂直同时与流量计柱体轴向垂直的方向,也是涡街流量计横向力作用的方向。流量计Z方向的抗振能力强而Y方向差。观察或测量管道的主要

振动方向,旋转流量计,知道Z轴与此主振方向重合,把仪表固定在该方向上。尽可能减少管道振动对流量计测量的影响。

二、脉冲干扰

涡街流量计如果附近存在与其测量脉冲信号重叠的变频器、电机等设备时,容易发生外界干扰信号覆盖或叠加被测信号,导致流量计无法进行准确计量。

解决方法

1)做好流量计接地和屏蔽保护

2)对影响信号的噪音声源进行控制,如变频器、电机电缆加装金属管套管进行屏蔽

3)远离噪音源安装流量计

4)在流量计与噪音源之间加装T形管、90度弯头、多孔消声音器等管件可以在一定程度上降低噪音的影响。

三、测量介质

涡街流量计主要对单相流体进行测量,当出现两相流时测量结果将有明显的偏差。如测量过热蒸汽时,如测量过热蒸汽时,如果管道保温不好或流动阻力损失太大,将造成过热蒸汽温度快速下降而使蒸汽由热变为饱和,出现凝结水。而凝结水的密度远远大于蒸汽密度,因此,蒸汽凝结导致涡街流量计测量蒸汽流量明显变小。

解决方法:

对于容易液化气体介质进行加压或保温措施,并实行监控介质温度与压力,防止气液两相出现。

 

四、流体状况

流量计正常工作流体条件:

1)具有充分发展的湍流速度分布、污旋涡、速度轴对称分布;

2)充满圆管的单相流体;

3)定常流

4)牛顿流体

流量计在使用中偏离这些条件将产生附加误差,在现场流体流动特性中的具有充分发展的湍流速度分布、无旋涡、速度轴对称分布及定常流常是难以满足的,它们将造成测量误差的增大,有时增大多少难以定量确定,因此在现场使用中必须密切注意流动特性的情况。

影响准确流体原因:

1)流速分布畸变及旋转流:流速分布畸变及旋转流对流量计特性的影响因工作原理而异,有的很严重,有的无甚影响,一般来说,推理式流量计(差压、涡轮、涡街、超声波、电磁等)都要受影响,而容积式流量计不受或基本不受影响。

2)非定常流:在现场使用中非定常流并不少见,非定常流可分为两大类:周期性脉动和随机性波动。在发动机、泵、风机等出口的流动可见周期脉动,而管道中的流动受阻流件及管道系统的干扰一般都存在随机性波动。至今还没有明确规定流量所需要的定常流条件的定量指标。在流量测量标准中只是含糊地规定:管道内流量应该不随时间而变化,或实际上只随时间有微小和缓慢的变化。

解决方法:

满足流量监测件上下游直管段所需要的作业空间、加装多孔导流装置和保证安装管线与流量计管径中心线对齐,且无凸起物(如安装的垫片)突入测量管道,可以有效避免非定常流的出现。

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