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金属管浮子流量計的选型注意以及保证测量精度的方法

發布日期:2017-09-11  來源:  作者:  浏覽次數:
【導讀】:本文主要介绍了金属管浮子流量計的测量原理、精度的定义,讨论了金属管转子流量計在选型时候应该注意的一些问题以及如何保证并提高测量精度的方法......
一、本文概述
   每一种流量計都有其对于测量工况的适应性,比如电磁流量計是测量管道的导电液体的首选产品,而涡轮流量計则用于纯净液体的精确计量与控制,超声波流量計则可以适应多种导电性能不一的洁净介质,孔板适合于测量水和蒸汽,等等。
金属管浮子流量計
   本文這裏介紹的金属管浮子流量計(又称金属管转子流量計),具有结构简单,工作可靠,使用范围广,精度高,安装方便,维护量小,寿命长,耐高温高压,安全感强,读数简明等特点,并适用于不太透明介质和腐蚀性介质的流量测量,还适用于小口径和低流速介质流量测量;金属管浮子流量計对于直管段要求不高;有较宽的流量比10:1;双行大液晶显示,可选现场瞬时/累计流量显示;可带背光单轴灵敏指示;非接触磁耦合传动;金属管浮子流量計全金属结构,适于高温、高压和强腐蚀性介质;可用于易燃、易爆危险场合。由于金属管浮子流量計的坚固可靠、测量稳定,并与测量介质的介电常数无关,同时由于可以采用多种耐腐蚀材料制造测量传感器等特点,因此,这种产品可以广泛应用于高温、高压或腐蚀性介质以及气体和蒸汽的测量。
   但是,基于测量原理上的特点,流量刻度与介质密度和粘度有关,实际应用过程中介质条件的变化又经常发生,因而实际使用浮子流量計时,如何保证测量精度的准确就显得十分重要。
 金属管浮子流量計安装现场
  二、測量原理
  如圖1所示,相對應測量介質的某一流量,磁性浮子在測量管中對應一個浮子位置,這個浮子位置通過指示器中的經過精密充磁的磁禍合系統帶動指針,由刻度盤和指針讀出相應的流量值。
  根据VDI/VDE3513标准,浮子流量計流量計算公式:
金属管浮子流量計测量原理图以及计算公式
  式中:Q。爲介質的質量流量;
  a爲與浮子形狀、介質粘度有關的系數;
  D爲浮子直徑;
  M,爲浮子質量;
  g爲重力加速度;
  P。爲介質密度;
  p,爲浮子密度;
  η爲介質粘度。
由公式可以看出,流量刻度與介質密度、浮子密度成比例,與介質粘度有關。
 
  三、金属管浮子流量計精度的定义
  目前,在国内金属管浮子流量計的市场上,有两种定义精度的方式。
  一种是采用国家行业标准JB/T6844-1993的定义方式。在这种方式中规定浮子流量計的基本误差如表1所示。
  另外一種是采用德國工程師學會VDI/VDE3513的定義方式。在這種方式中規定:
  E.,-(1/4E+3/4F)XK/100
  式中:E。爲流量測量點絕對誤差;
  E爲測量點流量;
  F为流量計满度流量;
  K爲精度等級。
 

金属管浮子流量計精度等级对应的误差表

 
  由以上定義可以看出:
  (1)兩種定義的方式不同。在VDI/VDE標准中,給出的各個測量點精度,都包含有滿量程刻度對各個測量點精度的影響,在同樣的測量點上,與國家行業標准相比,相應提高了精度:
(2)意義不同。在國家行業標准中,明確給出刻度是標校介質的量程(刻度),也就是說,此時的測量精度就是標校條件下的測量精度,沒有給出實際測量介質條件下的精度修正或補償。在VDI/VDE標准中沒有明確說明測量介質是標校介質還是實際測量介質。表2給出按照VDI/VDE3513計算出的各個測量點上的相對滿度值誤差。
 按照VDI/VDE3513计算出的各个测量点上的相对满度值误差
  四、精度與刻度的現狀
  不同的企业由于执行不同的产品标准,因此所制造的金属管浮子流量計会有不同的刻度显示,同时产品的精度也会产生差异。目前,国内绝大部分企业生产的浮子流量計是按照国家标准或在国家标准基础上制定自己的企业标准,其精度与量程(刻度)是定义在标校条件下的,也就是说,精度和刻度是标校条件下水或空气的精度和刻度。
国内部分合资企业是按照国外标准,例如VDI/VDE生产浮子流量計。由于采用国外技术和设备,特别是国外公司的计算软件进行刻度转换,在刻度转换过程中进行密度与粘度的修正和补偿,此时,浮子流量計所显示出的刻度是实际测量介质的刻度,因此精度也是补偿后的实际介质刻度。
 
  五、選型時應注意的間題
  (1)在选用浮子流量計时,首先要了解金属管浮子流量計制造企业所执行的产品标准,特别是关于精度的规定和显示刻度的规定,其次要了解产品的制造和技术水平。同时,要结合流量测量中的工艺要求,特别是在测量或控制要求精度高、刻度显示直观、介质粘度高的情况下,要选择能够直接显示介质流量,具有密度和粘度补偿性能的浮子流量計。
  (2)掌握准確的工藝條件,提供准確的介質參數。因爲刻度的轉換與校驗是根據介質條件完成的:
  (3)選用合適的測量部件材質。一般要選擇防腐蝕性能好的測量材質。只有保證浮子和測量部件長時間不受介質的腐蝕,才能確保産品長期工作在出廠時的精度要求。
(4〕要選用能夠使正常工作流量在50%}80%的滿刻度的範圍內。正常工作流量低于50%n量程,使測量點上的絕對誤差增大,不利于控制精度。
 
  六、保證測量精度
  (1)選型或訂貨時要提供准確的介質條件。對于具有密度和粘度修正能力的制造企業,這點尤其重要。因爲,密度或粘度的差異,將直接影響流量刻度的校驗。
  (2)对于直接显示标校条件下水或空气流量刻度的流量計,尽可能要求制造企业提供校验数据和流量計算书,在实际使用仪表时,要根据这些校验数据和计算书手工进行密度修正。修正的方式可以采用图表法、表格法或在流量計算机或DCS上使用系数修正法。
  (3)保证仪表安装正确。垂直度是浮子流量計安装时经常被忽视的一点,一般情况下,要保证垂直度在2度以内。
  (4)对于要求具有控制功能的浮子流量計,尽量选用带有通讯功能的产品。当介质条件变化时,可以利用产品的通讯功能,现场对信号进行调整,非常大限度的保证产品精度。
  (5)有条件的用户,可以按照流量計制造企业提供的流量計算书和校验记录重新对仪表进行检验。7周期检定,保证精度的准确
  要想长期保证浮子流量計的测量精度,周期对产品进行检定是必不可少的手段一般条件下,浮子流量計的检定通常采用直接用水或空气进行检验。有两个方面需要注意:
  (1)如果流量計刻度上的介质条件与检定时的介质条件相同,可采用直接进行流量比对以汁算精度;
  (2)如果兩者的介質條件不同,就需了解該産品是否具有密度和粘度修正功能:如果沒有修正功能,也要了解刻度變化的條件或計算公式,根據相應的公式,才可以進行系數計算。如果具有密度和粘度修正功能,應要求制造企業提供計算方式或計算結果,利用正確地計算結果對産品進行檢定。

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