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流量計(jì)的性能要求

更新時間:2022-08-19      瀏覽次數(shù):1228

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)時間等。

(1)測流量還是總量 流量測量包括兩種,即瞬時流量和累積流量,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,其準(zhǔn)確度可能會從 0.5 級提高到 0.25 級。 用于貿(mào)易核算、儲運(yùn)交接和物料平衡如果要求測量準(zhǔn)確度較高時,應(yīng)考慮準(zhǔn)確度測量的持久性,一般用于上述情況下的流量計(jì),準(zhǔn)確度等級要求為 0.2 級。 在這樣的工作場所一般是現(xiàn)場配備計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(比如體積管),對所使用的流量計(jì)進(jìn)行在線檢測。近幾年由于原油的日趨緊張和各單位對原油計(jì)量的高要求, 對原油計(jì)量提出實(shí)行系數(shù)交接,即除了每半年對流量計(jì)進(jìn)行一次周期檢測后,貿(mào)易交接雙方協(xié)商每 1 個月或 2 個月對流量計(jì)進(jìn)行檢定確定流量系數(shù),每天根據(jù)流量計(jì)計(jì)量的數(shù)據(jù)與流量計(jì)流量系數(shù)計(jì)算出數(shù)據(jù)進(jìn)行交接,以提高流量計(jì)的準(zhǔn)確度,也稱為誤差交接。 準(zhǔn)確度等級一般是根據(jù)流量計(jì)的大允許誤差確定的。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)確度要在整個系統(tǒng)控制準(zhǔn)確度要求下確定。因?yàn)檎麄€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)的大允許誤差。但是由于流量計(jì)在現(xiàn)場使用時受環(huán)境條 件、流體流動條件和動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)是儀表本身的大允許誤差和附加誤差的合成,一定要充分考慮到這個問題,有時候可能現(xiàn)場的使用環(huán)境范圍內(nèi)的誤差會超過流量計(jì)的大允許誤差。

(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 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)定的大允許誤差的 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,對某時間段流量值短 時間內(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)采用一個儀表系數(shù),線性度差時其 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)的準(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)的滿度流量或大流量。當(dāng)我們選擇流量計(jì)的口徑時 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。


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