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廣電計(jì)量檢測集團(tuán)股份有限公司

流量計(jì)選型的原則和方法

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  • 公司名稱江蘇金嶺儀表有限公司
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  • 更新時(shí)間2025/3/6 12:19:44
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        江蘇金嶺儀表有限公司座落于一代偉人周總理的故鄉(xiāng)——淮安市。這里風(fēng)景秀麗、氣候宜人、物產(chǎn)豐富。金嶺公司是一家集科研、生產(chǎn)、成套工程為一體的綜合型*實(shí)業(yè)公司,是江蘇省*、省級重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目承擔(dān)單位,是國家溫度、壓力、流量過程儀表、電線電纜及計(jì)量儀器的重要生產(chǎn)基地,是開拓民族儀表工業(yè)之路的典型代表。
  公司力量雄厚,生產(chǎn)設(shè)備*,檢測手段齊全,并且制定了科學(xué)完善的生產(chǎn)工藝,健全的質(zhì)保體系,并通過了ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證。公司占地面積2萬多平方米,擁有資產(chǎn)近5000萬元。公司常年與院校、研究所開展技術(shù)合作,年開發(fā)新產(chǎn)品近10個(gè),其中多項(xiàng)產(chǎn)品獲得國家或省級*產(chǎn)品證書。
  業(yè)績的取得來源于客戶的厚愛,公司全體員工深悟此理,決心用誠實(shí)勤奮的工作敘述“用人品鑄產(chǎn)品、以質(zhì)量謀生存、依科技育新品、靠信譽(yù)求發(fā)展”的企業(yè)宗旨。期盼著在與各界友人的協(xié)作中吸收營養(yǎng),得到啟迪,共同探索一條中國儀器儀表的生存發(fā)展之路。

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一、流量計(jì)選型的原則選擇流量計(jì)的原則首先是要深刻地了解各種流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理和流體特性等方面的知識,同時(shí)還要根據(jù)現(xiàn)場的具體情況及考察周邊的環(huán)境條件進(jìn)行選擇
流量計(jì)選型的原則和方法 產(chǎn)品信息
  
一、流量計(jì)選型的原則
       選擇流量計(jì)的原則首先是要深刻地了解各種流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理和流體特性等方面的知識,同時(shí)還要根據(jù)現(xiàn)場的具體情況及考察周邊的環(huán)境條件進(jìn)行選擇。也要考慮到經(jīng)濟(jì)方面的因素。一般情況下,主要應(yīng)從下面五個(gè)方面進(jìn)行選擇:
      ① 流量計(jì)的性能要求;② 流體特性;③ 安裝要求;④ 環(huán)境條件;⑤ 流量計(jì)的價(jià)格。
      1、流量計(jì)的性能要求
      流量計(jì)的性能方面主要包括:測量流量(瞬時(shí)流量)還是總量(累積流量);準(zhǔn)確度要求;重復(fù)性;線性度;流量范圍和范圍度;壓力損失;輸出信號特性和流量計(jì)的響應(yīng)時(shí)間等。
    (1)測流量還是總量
      流量測量包括兩種,即瞬時(shí)流量和累積流量,比如對分輸站管道的原油屬于貿(mào)易交接或石油化工管道進(jìn)行連續(xù)配比生產(chǎn)或生產(chǎn)流程的過程控制等需要計(jì)量總量,間或輔以瞬時(shí)流量的觀察。在有的工作場所對流量進(jìn)行控制則需配備瞬時(shí)流量測量。因此,要根據(jù)現(xiàn)場計(jì)量的需要進(jìn)行選擇。有些流量計(jì)比如容積式流量計(jì),渦輪流量計(jì)等,其測量原理是以機(jī)械計(jì)數(shù)或脈沖頻率輸出直接得到總量,其準(zhǔn)確度較高,適用于計(jì)量總量,如配有相應(yīng)的發(fā)訊裝置也可輸出流量。電磁流量計(jì)、超聲流量計(jì)等是以測量流體流速推導(dǎo)出流量,響應(yīng)快,適用于過程控制,如果配以積算功能后也可以獲得總量。
   (2)準(zhǔn)確度
     流量計(jì)準(zhǔn)確度等級的規(guī)定是在一定的流量范圍內(nèi),如果使用在某一特定的條件下或比較窄的流量范圍內(nèi),比如,僅在很小的范圍內(nèi)變化,此時(shí)其測量準(zhǔn)確度會比所規(guī)定的準(zhǔn)確度等級高。如用渦輪流量計(jì)計(jì)量油品裝桶分發(fā),在閥門全開的情況下使用,流量基本恒定,其確度可能會從0.5級提高到0.25級。
     準(zhǔn)確度等級一般是根據(jù)流量計(jì)的允許誤差確定的。各制造廠提供的流量計(jì)說明書中會給出。一定要注意其誤差的百分率是指相對誤差還是引用誤差。相對誤差為測量值的百分率,常用“% R”表示。引用誤差則是指測量上限值或量程的百分率,常用“% FS”。許  多制造廠說明書中并未注明。比如,浮子流量計(jì)一般都是采用引用誤差,電磁流量計(jì)有的型號也有采用引用誤差的。
     流量計(jì)如果不是單純計(jì)量總量,而是應(yīng)用在流量控制系統(tǒng)中,則檢測流量計(jì)的準(zhǔn)確度要在整個(gè)系統(tǒng)控制準(zhǔn)確度要求下確定。因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)不僅有流量檢測的誤差,還包含有信號傳輸、控制調(diào)節(jié)、操作執(zhí)行等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素。比如,操作系統(tǒng)中存在有2%左右
     的回差,對所采用的測量儀表確定過高的準(zhǔn)確度(0.5級以上)就是不經(jīng)濟(jì)和不合理的。就儀表本身來說,傳感器與二次儀表之間的準(zhǔn)確度也應(yīng)該適當(dāng)相配,比如說設(shè)計(jì)出來未經(jīng)實(shí)際標(biāo)定的均速管誤差如在±2.5%~±4%之間,配上0.2%~0.5%高準(zhǔn)確度的差壓計(jì)就意義不大了。

     還有一個(gè)問題就是對于檢定規(guī)程或制造廠說明書中對流量計(jì)所規(guī)定的準(zhǔn)確度等級指的是其流量計(jì)的允許誤差。但是由于流量計(jì)在現(xiàn)場使用時(shí)受環(huán)境條件、流體流動(dòng)條件和動(dòng)力條件等變化的影響,將會產(chǎn)生一些附加誤差。因此,現(xiàn)場使用的流量計(jì)應(yīng)是儀表本身的允許誤差和附加誤差的合成,一定要充分考慮到這個(gè)問題,有時(shí)候可能現(xiàn)場的使用環(huán)境范圍內(nèi)的誤差會超過流量計(jì)的允許誤差。
(3)重復(fù)性
     重復(fù)性是由流量計(jì)原理本身與制造質(zhì)量決定的,是流量計(jì)使用過程中的一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo),與流量計(jì)的準(zhǔn)確度息息相關(guān)。一般在檢定規(guī)程中的計(jì)量性能要求中對流量計(jì)不僅有準(zhǔn)確度等級規(guī)定外,還對重復(fù)性進(jìn)行了規(guī)定,一般規(guī)定為:流量計(jì)的重復(fù)性不得超過相應(yīng)準(zhǔn)確度等級規(guī)定的允許誤差的1/3~1/5。
    重復(fù)性一般定義為在環(huán)境條件和介質(zhì)參量等不變的情況下,對某量值短時(shí)間內(nèi),同方向進(jìn)行多次測量的一致性。但是,在實(shí)際應(yīng)用中,流量計(jì)的重復(fù)性會常常被流體粘度、密度參量的變化所影響,有時(shí)這些參量變化還沒有達(dá)到需要進(jìn)行專門修正的程度,會誤認(rèn)為是流量計(jì)的重復(fù)性不好。鑒于這種情況下,應(yīng)選擇對此參量變化不敏感的流量計(jì)。比如,浮子流量計(jì)容易受流體密度影響,小口徑的流量計(jì)不僅受流體密度的影響,可能還會受流體粘度的影響;渦輪流量計(jì)如果用在高粘度范圍時(shí)的粘度影響;有些未做修正處理的超聲流量計(jì)會受到流體溫度的影響等等。如果流量計(jì)的輸出是非線性的,這種影響可能會更為突出。
(4)線性度
    流量計(jì)的輸出主要有線性和非線性平方根兩種。一般的來說流量計(jì)的非線性誤差是不單獨(dú)列出的,而是包含在流量計(jì)的誤差內(nèi)。對于一般比較寬流量范圍,輸出信號為脈沖的,用作總量積算的流量計(jì),線性度則是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo),如果在其流量范圍內(nèi)使用單一的儀表系數(shù),當(dāng)線性度差就會降低流量計(jì)的準(zhǔn)確度。比如,渦輪流量計(jì)在10:1的流量范圍內(nèi)采用一個(gè)儀表系數(shù),線性度差時(shí)其準(zhǔn)確度會較低,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,可將其流量范圍分段,用最小二乘法擬合出流量—儀表系數(shù)曲線對流量計(jì)進(jìn)行修正,從而提高流量計(jì)準(zhǔn)確度和擴(kuò)展流量范圍。(5)上限流量和流量范圍
    上限流量也稱為流量計(jì)的滿度流量或流量。當(dāng)我們選擇流量計(jì)的口徑時(shí)應(yīng)按被測管道使用的流量范圍和被選流量計(jì)的上限流量和下限流量來進(jìn)行配置,不能簡單的按管道通徑進(jìn)行配用。
一般來講,設(shè)計(jì)管道流體流速是按經(jīng)濟(jì)流速來確定的。如果選擇過低,管徑粗,投資會大;過高則輸送功率大,增加運(yùn)行成本。比如,像水等低粘度液體其經(jīng)濟(jì)流速為1.5~3m/s,高粘度液體0.2~1m/s,大部分流量計(jì)上限流量的流速接近或高于管道經(jīng)濟(jì)流速。因此,流量計(jì)選擇時(shí)其口徑與管道相同時(shí)候就較多,安裝比較方便。如不相同也不會相差太多,一般上下相鄰一檔的規(guī)格,可采用異徑管連接。
     在流量計(jì)的選擇中應(yīng)注意不同類型的流量計(jì),其上限流量或上限流速由于受各自流量計(jì)的測量原理和結(jié)構(gòu)的限制差別較大。以液體流量計(jì)為例,上限流量的流速以玻璃浮子流量計(jì)為,一般是0.5~1.5m/s之間,容積式流量計(jì)在2.5~3.5m/s之間,渦街流量計(jì)較高在5.5~7.5m/s之間,電磁流量計(jì)則在1~7m/s之間,甚至達(dá)到0.5~10m/s之間。
     液體的上限流速還需要考慮不能因?yàn)榱魉龠^高而產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象,出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象的地點(diǎn)一般是在流速,靜壓的位置,為了防止氣穴的形成,常常需要控制流量計(jì)的最小背壓(流量)。還應(yīng)注意流量計(jì)的上限值訂購后就不能改變,比如容積式流量計(jì)或浮子流量計(jì)等。差壓式流量計(jì)像節(jié)流裝置孔板等一經(jīng)設(shè)計(jì)確定后,其下限流量不能改變,上限流量變動(dòng)可以通過調(diào)整差壓變送器或更換差壓變送器來改變流量。比如某些型號的電磁流量計(jì)或超聲流量計(jì),有些用戶可以自行重新設(shè)定流量上限值。
(6)范圍度
     范圍度為流量計(jì)的上限流量和下限流量的比值,其值越大則流量范圍越寬。線性儀表有較寬的范圍度,一般為1:10。非線性流量計(jì)的范圍度較小僅為1:3。一般用于過程控制或貿(mào)易交接核算的流量計(jì),如果要求流量范圍比較寬就不要選擇范圍度小的流量計(jì)。
     目前一些制造廠為宣傳其流量計(jì)的流量范圍寬,在使用說明書中把上限流量的流速提得很高,比如液體提高到7~10m/s(一般為6m/s);氣體提高到50~75m/ s(一般為40~50)m/s);實(shí)際上如此高的流速是用不上的。其實(shí)范圍度寬的關(guān)鍵是有較低的下限流速,以適應(yīng)測量需要。所以下限流速低的寬范圍度的流量計(jì)才是比較實(shí)用的。
(7)壓力損失
     壓力損失一般是指流量傳感器由于在流通通道中設(shè)置的靜止或活動(dòng)檢測元件或改變流動(dòng)方向,從而產(chǎn)生隨流量而變的不能恢復(fù)的壓力損失,其值有時(shí)可達(dá)數(shù)十千帕。因此,應(yīng)按管道系統(tǒng)泵送能力和流量計(jì)進(jìn)口壓力等確定流量的允許壓力損失來選定流量計(jì)。因選擇不當(dāng)會限制流體流動(dòng)產(chǎn)生過大壓力損失而影響流通效率。有些液體(高蒸汽壓碳?xì)湟海┻€應(yīng)注意過度的壓力降可能引發(fā)氣穴現(xiàn)象和液相汽化,降低測量準(zhǔn)確度甚至損壞流量計(jì)。比如管徑大于500mm的輸水用的流量計(jì),應(yīng)考慮壓損所造成的能量損耗過大而增加的泵送費(fèi)用。據(jù)有關(guān)報(bào)道,壓力損失較大的流量計(jì)幾年來為測量付出的泵送費(fèi)用往往超過低壓損、價(jià)格較貴的流量計(jì)的購置費(fèi)用。
(8)輸出信號特性
流量計(jì)的輸出和顯示量可以分為:
① 流量(體積流量或質(zhì)量流量);② 總量;③ 平均流速;④ 點(diǎn)流速。有些流量計(jì)輸出為模擬量(電流或電壓),另一些輸出脈沖量。模擬量輸出一般認(rèn)為適合于過程控制,比較適合于與調(diào)節(jié)閥等控制回路單元接配;脈沖量輸出比較適合于總量和高準(zhǔn)確度的流量測量。長距離信號傳輸脈沖量輸出則比模擬量輸出有較高的傳送準(zhǔn)確度。輸出信號的方式和幅值還應(yīng)有與其他設(shè)備相適應(yīng)的能力,比如控制接口、數(shù)據(jù)處理器、報(bào)警裝置、斷路保護(hù)回路和數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)。
(9)響應(yīng)時(shí)間
應(yīng)用于脈動(dòng)流動(dòng)場合應(yīng)注意流量計(jì)對流動(dòng)階躍變化的響應(yīng)。有些使用場合要求流量計(jì)輸出跟隨流體流動(dòng)變化,而另一些為獲得綜合平均值要求有較慢響應(yīng)的輸出。瞬時(shí)響應(yīng)常以時(shí)間常數(shù)或響應(yīng)頻率表示,其值前者從幾毫秒到幾秒,后者在數(shù)百Hz以下。配用顯示儀表可能相當(dāng)大地延長響應(yīng)時(shí)間。一般認(rèn)為流量計(jì)流量增加或減小時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)不對稱會加速增加流量測量誤差。

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