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各种流量计选型地原则和方法

各种流量计选型地原则和方法
各种流量计选型地原则和方法

一、流量计选型的原则

选择流量计的原则首先是要深刻地了解各种流量计的结构原理和流体特性等方面的知识,同时还要根据现场的具体情况及考察周边的环境条件进行选择。也要考虑到经济方面的因素。一般情况下,主要应从下面五个方面进行选择:

①流量计的性能要求;

②流体特性;

③安装要求;

④环境条件;

⑤流量计的价格。

1、流量计的性能要求

流量计的性能方面主要包括:测量流量(瞬时流量)还是总量(累积流量);准确度要求;重复性;线性度;流量范围和范围度;压力损失;输出信号特性和流量计的响应时间等。

(1)测流量还是总量

流量测量包括两种,即瞬时流量和累积流量,比如对分输站管道的原油属于贸易交接或石油化工管道进行连续配比生产或生产流程的过程控制等需要计量总量,间或辅以瞬时流量的观察。在有的工作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此,要根据现场计量的需要进行选择。有些流量计比如容积式流量计,涡轮流量计等,其测量原理是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量,其准确度较高,适用于计量总量,如配有相应的发讯装置也可输出流量。电磁流量计、超声流量计等是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,如果配以积算功能后也可以获得总量。

(2)准确度

流量计准确度等级的规定是在一定的流量范围内,如果使用在某一特定的条件下或比较窄的流量范围内,比如,仅在很小的范围内变化,此时其测量准确度会比所规定的准确度等级高。如用涡轮流量计计量油品装桶分发,在阀门全开的情况下使用,流量基本恒定,其准确度可能会从0.5级提高到0.25级。

用于贸易核算、储运交接和物料平衡如果要求测量准确度较高时,应考虑准确度测量的持久性,一般用于上述情况下的流量计,准确度等级要求为0.2级。在这样的工作场所一般是现场配备计量标准设备(比如体积管),对所使用的流量计进行在线检测。近几年由于原油的日趋紧张和各单位对原油计量的高要求,对原油计量提出实行系数交接,即除了每半年对流量计进行一次周期检测后,贸易交接双方协商每1个月或2个月对流量计进行检定确定流量系数,每天根据流量计计量的数据与流量计流量系数计算出数据进行交接,以提高流量计的准确度,也称为零误差交接。

准确度等级一般是根据流量计的最大允许误差确定的。各制造厂提供的流量计说明书中会给出。一定要注意其误差的百分率是指相对误差还是引用误差。相对误差为测量值的百分率,常用“%R”表示。引用误差则是指测量上限值或量程的百分率,常用“%FS”。许多制造厂说明书中并未注明。比如,浮子流量计一般都是采用引用误差,电磁流量计有的型号也有采用引用误差的。

流量计如果不是单纯计量总量,而是应用在流量控制系统中,则检测流量计的准确度要在整个系统控制准确度要求下确定。因为整个系统不仅有流量检测的误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素。比如,操作系统中存在有2%左右的回差,对所采用的测量仪表确定过高的准确度(0.5级以上)就是不经济和不合理的。就仪表本身来说,传感器与二次仪表之间的准确度也应该适当相配,比如说设计出来未经实际标定的均速管误差如在±2.5%~±4%之间,配上0.2%~0.5%高准确度的差压计就意义不大了。

还有一个问题就是对于检定规程或制造厂说明书中对流量计所规定的准确度等级指的是其流量计的最大允许误差。但是由于流量计在现场使用时受环境条件、流体流动条件和动力条件等变化的影响,将会产生一些附加误差。因此,现场使用的流量计应是仪表本身的最大允许误差和附加误差的合成,一定要充分考虑到这个问题,有时候可能现场的使用环境范围内的误差会超过流量计的最大允许误差。

(3)重复性

重复性是由流量计原理本身与制造质量决定的,是流量计使用过程中的一个重要的技术指标,与流量计的准确度息息相关。一般在检定规程中的计量性能要求中对流量计不仅有准确度等级规定外,还对重复性进行了规定,一般规定为:流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差的1/3~1/5。

重复性一般定义为在环境条件和介质参量等不变的情况下,对某一流量值短时间内,同方向进行多次测量的一致性。但是,在实际应用中,流量计的重复性会常常被流体粘度、密度参量的变化所影响,有时这些参量变化还没有达到需要进行专门修正的程度,会误认为是流量计的重复性不好。鉴于这种情况下,应选择对此参量变化不敏感的流量计。比如,浮子流量计容易受流体密度影响,小口径的流量计不仅受流体密度的影响,可能还会受流体粘度的影响;涡轮流量计如果用在高粘度范围时的粘度影响;有些未做修正处理的超声流量计会受到流体温度的影响等等。如果流量计的输出是非线性的,这种影响可能会更为突出。

(4)线性度

流量计的输出主要有线性和非线性平方根两种。一般的来说流量计的非线性误差是不单独列出的,而是包含在流量计的误差内。对于一般比较宽流量范围,输出信号为脉冲的,用作总量积算的流量计,线性度则是一个重要的技术指标,如果在其流量范围内使用单一的仪表系数,当线性度差就会降低流量计的准确度。比如,涡轮流量计在10:1的流量范围内采用一个仪表系数,线性度差时其准确度会较低,随着计算机技术的发展,可将其流量范围分段,用最小二乘法拟合出流量—仪表系数曲线对流量计进行修正,从而提高流量计的准确度和扩展流量范围。

(5)上限流量和流量范围

上限流量也称为流量计的满度流量或最大流量。当我们选择流量计的口径时应按被测管道使用的流量范围和被选流量计的上限流量和下限流量来进行配置,不能简单的按管道通径进行配用。

一般来讲,设计管道流体最大流速是按经济流速来确定的。如果选择过低,管径粗,投资会大;过高则输送功率大,增加运行成本。比如,像水等低粘度液体其经济流速为1.5~3m/s,高粘度液体0.2~1m/s,大部分流量计上限流量的流速接近或高于管道经济流速。因此,流量计选择时其口径与管道相同时候就较多,安装比较方便。如不相同也不会相差太多,一般上下相邻一档的规格,可采用异径管连接。

在流量计的选择中应注意不同类型的流量计,其上限流量或上限流速由于受各自流量计的测量原理和结构的限制差别较大。以液体流量计为例,上限流量的流速以玻璃浮子流量计为最低,一般是0.5~1.5m/s之间,容积式流量计在2.5~3.5m/s之间,涡街流量计较高在5.5~7.5m/s之间,电磁流量计则在1~7m/s之间,甚至达到0.5~10m/s之间。

液体的上限流速还需要考虑不能因为流速过高而产生气穴现象,出现气穴现象的地点一般是在流速最大,静压最低的位置,为了防止气穴的形成,常常需要控制流量计的最小背压(最大流量)。

还应注意流量计的上限值订购后就不能改变,比如容积式流量计或浮子流量计等。差压式流量计像节流装置孔板等一经设计确定后,其下限流量不能改变,上限流量变动可以通过调整差压变送器或更换差压变送器来改变流量。比如某些型号的电磁流量计或超声流量计,有些用户可以自行重新设定流量上限值。

(6)范围度

范围度为流量计的上限流量和下限流量的比值,其值越大则流量范围越宽。线性仪表有较宽的范围度,一般为1:10。非线性流量计的范围度较小仅为1:3。一般用于过程控制或贸易交接核算的流量计,如果要求流量范围比较宽就不要选择范围度小的流量计。

目前一些制造厂为宣传其流量计的流量范围宽,在使用说明书中把上限流量的流速提得很高,比如液体提高到7~10m/s(一般为6m/s);气体提高到50~75m/ s(一般为40~50)m/s);实际上如此高的流速是用不上的。其实范围度宽的关键是有较低的下限流速,以适应测量需要。所以下限流速低的宽范围度的流量计才是比较实用的。

(7)压力损失

压力损失一般是指流量传感器由于在流通通道中设置的静止或活动检测元件或改变流动方向,从而产生随流量而变的不能恢复的压力损失,其值有时可达数十千帕。因此,应按管道系统泵送能力和流量计进口压力等确定最大流量的允许压力损失来选定流量计。因选择不当会限制流体流动产生过大压力损失而影响流通效率。有些液体(高蒸汽压碳氢液)还应注意过度的压力降可能引发气穴现象和液相汽化,降低测量准确度甚至损坏流量计。比如管径大于500mm的输水用的流量计,应考虑压损所造成的能量损耗过大而增加的泵送费用。据有关报道,压力损失较大的流量计几年来为测量付出的泵送费用往往超过低压损、价格较贵的流量计的购置费用。

(8)输出信号特性

流量计的输出和显示量可以分为:

①流量(体积流量或质量流量);②总量;③平均流速;④点流速。有些流量计输出为模拟量(电流或电压),另一些输出脉冲量。模拟量输出一般认为适合于过程控制,比较适合于与调节阀等控制回路单元接配;脉冲量输出比较适合于总量和高准确度的流量测量。长距离信号传输脉冲量输出则比模拟量输出有较高的传送准确度。输出信号的方式和幅值还应有与其他设备相适应的能力,比如控制接口、数据处理器、报警装置、断路保护回路和数据传送系统。

(9)响应时间

应用于脉动流动场合应注意流量计对流动阶跃变化的响应。有些使用场合要求流量计输出跟随流体流动变化,而另一些为获得综合平均值要求有较慢响应的输出。瞬时响应常以时间常数或响应频率表示,其值前者从几毫秒到几秒,后者在数百Hz以下。配用显示仪表可能相当大地延长响应时间。一般认为流量计流量增加或减小时动态响应不对称会加速增加流量测量误差。

二、流体特性

在流量测量中由于各种流量计总会受到流体物性中某一种或几种参量的影响,所以流体的物性很大程度上会影响流量计的选型。因此,所选择的测量方法和流量计不仅要适应被测流体的性质,还要考虑测量过程中流体物性某一参量变化对另一参量的影响。比如,温度变化对液体粘度的影响。

流体物性方面常见的有密度、粘度、蒸汽压力和其他参量。这些参量一般可以从手册中查到,评估使用条件下流体各参量和选择流量计的适应性。但也会有些物性是无法查到。比如腐蚀性、结垢、堵塞、相变和混相状态等。

(1)流体的温度和压力

仔细的分析流量计内流体的工作压力和温度,尤其是测量气体时温度压力变化造成过大的密度变化,可能要改变所选择的测量方法。比如,温度和压力影响流量测量准确度等性能时,要作温度或压力修正。另外,流量计外壳的结构强度设计和材质也取决于流体的温度和压力。因此,必须确切地知道温度和压力的最大值和最小值。当温度和压力变动很大时更应仔细选择。

还应注意在测量气体时要确认其体积流量值是在工况状态下的温度和压力还是在标准状态下的温度和压力。

(2)流体的密度

对于液体,在大部分应用场合下其密度相对恒定,除非温度变化很大而引起较大变化,一般可不进行密度修正。在气体应用场合,流量计的范围度和线性度,取决于气体密度,,一般要知道在标准状态下和工况状态下的值,以便选用。也有将流动状态的值换算到某些公认的参比值,这种方法在石油储运方面应用普遍。低密度气体对某些测量方法,特别是利用气体动量推动检测传感器的仪表(比如涡轮流量计)会比较困难。

(3)粘度

各种液体之间粘度差别很大,且因温度变化有显著变化。而气体则不同,各种气体之间粘度差别较小,其值一般较低。且不会因温度和压力变化而有显著变化。因为液体的粘度比气体高得多。比如在20℃和100kPa下,水的动力粘度为Pa·s,而空气的动力粘度则为Pa·s,所以液体一定要考虑粘度的影响,而气体的粘度就不如液体那样重要。

粘度对各类流量计的影响程度不一样,比如,对于电磁流量计、超声流量计和科里奥利式质量流量计的流量值是在很宽粘度范围内,可以认为不受液体粘度的影响;容积式流量计的误差特性和粘度有关,可能会略受影响;而浮子流量计、涡轮流量计和涡街流量计,当粘度超过某值时则影响较大以致不能使用。

有些流量计的特性用管道雷诺数作为参变量进行描述的,而管道雷诺数是流体粘度、密度以及管道流速的函数。因此,粘度对仪表特性还是有影响的。

粘度也是判别牛顿流体或非牛顿流体的一个参数,大多数流量测量方法和流量计仅适用于牛顿流体。所有气体都是牛顿流体。大多数液体以及含有少量球形微粒的液体也是牛顿流体。只适用于牛顿流体的测量方法和流量计,如果应用于非牛顿流体时将给测量带来影响。所以,牛顿流体是流体流量测量正常使用的重要条件。

粘度对不同类型的流量计范围度的影响趋势各异,一般容积式流量计粘度增加,范围度扩大。而涡轮流量计和涡街流量计则相反,粘度增加,范围度缩小。因此,在评估流量计的适应性时,应该要掌握液体的温度—粘度特性。

某些非牛顿流体(如钻井泥浆、纸浆、巧克力、油漆)性质的液体,它们的流动状态复杂,不易判断其属性,当选择流量计时必须谨慎。

(4)化学腐蚀和结垢

①化学腐蚀问题

流体的化学腐蚀问题有时会成为我们选择测量方法和使用流量计的决定因素。比如,某些流体会使流量计接触零件腐蚀,表面结垢或积淀析出晶体,金属零件表面产生电解化学作用,这些现象的产生会降低流量计的性能和使用寿命。因此,为了解决化学腐蚀和结垢问题,制造厂采取了许多方法,如选用抗腐蚀材料或在流量计的结构上采取防腐蚀措施,比如,节流装置孔板用陶瓷材料制造,金属浮子流量计内衬耐腐蚀的工程塑料。但是对于结构较复杂的流量计,如容积式流量计和涡轮流量计等就无法对具有腐蚀性流体进行测量了。有一些流量计是从原理结构上就具有耐腐蚀性或易于作耐腐蚀的措施。超声流量计的换能器探头安装在管道外壁不与被测流体接触,本质上就是防腐蚀的。电磁流量计只有测量管衬里和一对形状简单的电极与液体接触,近年有些设计将电极也不与液体接触,也是一种防腐蚀的措施。

②结垢

由于流量计腔体和流量传感器上结垢或析出结晶会减少流量计内活动部件的间隙,降低流量计内敏感元件的灵敏度或测量性能。比如在超声流量计应用上结垢层会阻碍超声波发射。在电磁流量计应用上不导电结垢层绝缘了电极表面,会使流量计无法工作。所以有些流量计常采用在流量传感器外界加温防止析出结晶或加装装置除垢器。

化学腐蚀和结垢的结果是改变试验管道内壁粗糙度,而粗糙度会影响流体的流速分布,因此,建议使用者应注意这个问题,比如多年使用的管道应进行清洗和除垢工作。

腐蚀和结垢影响流量测量值的变化会因流量计的类型而不同。下面以超声流量计和电磁流量计为例来说明由于管道结垢影响的结果,比如,内径为50mm的管道,内壁结垢或沉积0.1~0.2mm,会使测量管道面积缩小0.4%~0.6%,所产生的误差对于0.5~1.0级的流量计将是不容忽视的偏差。

(5)压缩系数

气体压缩系数z为一定质量的气体,在相同温度、压力下,其实际比体积与“理想比体积”之比。一般地说,对于理想气体z=0;实际气体z可能大于1或小于1。z偏离1的数值大小表示实际气体偏于理想气体的程度。气体压缩系数z值取决于种类或组分、温度、压力。因此,气体测量一定要通过压缩系数求取工作状态下的流体密度。如果组分固定的流体通过温度、压力和压缩系数计算密度。如果流体为多组分(比如对天然气的计量)并工作在接近(或在)超临界区,就需要配备在线密度计在线对密度进行测量。

三、流量计的安装

1、安装时需注意的问题

安装问题对不同原理的流量计要求是不一样的。对有些流量计,比如差压式流量计、速度流量计,按规程规定在流量计的上、下游需配备一定长度的或较长的直管段,以保证流量计进口端前流体流动达到充分发展。而另一些流量计,比如对容积式流量计、浮子流量计等则对直管段长度就没有要求或要求较低。

还有的流量计因受安装的影响而产生一定的误差,比如,科里奥利质量流量计,由于安装应力的影响会给使用带来很大的误差。追溯流量计在使用中出现问题,可能未必都是因为流量计本身的问题,很多状况是由于安装不善所致。一般常见的问题有下面几种:

①把差压式流量计孔板的进口面反装;

②流量传感器安装在流速分布剖面不良的场所;

③连接到差压装置的引压管中存在不希望存在的相;

④流量计安装在有害的环境或不易接近的地方;

⑤流量计流动方向安装错误;

⑥流量计或电信号传输线置于强电磁场下;

⑦将易受振动干扰的流量计安装在有振动的管道上;

⑧缺少必要的防护性配件。

2、安装条件

流量计在使用中应注意安装条件的适应性和要求,主要从下面几方面考虑,比如流量计的安装方向、流体的流动方向、上、下游管道的配置、阀门位置、防护性配件、脉动流影响、振动,电气干扰和流量计的维护等。

①现场管道布线

在现场管道布线时应注意流量计的安装方向,由于流量计的安装方向一般分为垂直安装方式和水平安装方式,对于这两种安装方式在流量测量性能上是有差别的。比如,流体垂直向下流动会使流量计传感器带来额外力而影响流量计的性能,使流量计的线性度、重复性下降。流量计的安装方向还取决于流体的物性,如水平管道可能沉淀固体颗粒,因此测量具有这种状态的流量计最好安装于垂直管道。

②流体的流动方向

这个问题与流量计的安装方向比较相似,由于有的流量计规定只能在一个方向工作,反向流动会损坏流量计。使用类似流量计时还要考虑当发生无操作时可能会产生反向流动,这样就需要采取措施,如安装止回阀以保护流量计。即使能双向使用的流量计,其正向和反向之间的测量性能可能也会有些差异,应该按照制造厂规定的要求使用。

③流量计上游和下游直管段

由于流量计会受到管路进口流动状态的影响,管道配件也会引入流动扰动,流动扰动一般有旋涡和流速分布剖面畸变,旋涡存在普遍是由于有两个或两个以上空间(立体)弯管所引起的。流速剖面畸变通常是由管路配件局部阻碍(如阀门)或弯管所组成。这些影响需要以适当长度的上游直管段或安装流动调整器进行改善。除了考虑流量计连接配件的影响外,可能还要考虑上游管道配件组合的影响,因为它们可能产生不同的扰动源,所以一定要尽可能拉开各扰动源之间的距离以减少其影响。比如像在单弯管后面紧接着部分开启的阀。

流量计的下游也需要有一段直管段以减小下游流动影响。

对于容积式流量计和科里奥利质量流量计是不大会受不对称流动剖面影响;涡轮流量计使用时应尽量降低旋涡;电磁流量计和差压式流量计则应限制旋涡在很小的范围内。

气穴和凝结是由于管道布置不合理造成的,避免管道直径上和方向上的急剧改变。管道布置不良也会产生脉动。

④管径和管道振动

有些类型的流量计管径范围并不很宽,因此过大或过小会限制流量计品种的选择。测量低流速或高流速的流量,可选择与管径尺寸不同的流量计管径,可以使用异径管连接,使流量计运行在规定的

范围内。流量超过范围,流速过低流量计误差增加会无法工作,流速过高流量计误差也可能增加,同时还会使流量传感器超速或压力降过大而损坏流量计的使用。

有些流量计如压电检测件的涡街流量计和科里奥利质量流量计敏感于机械振动,容易受管道振动干扰,应注意在流量计前后管道上作支撑设计。对于脉动影响的消除采用脉动消除器以外,还注意将所有被安装的流量计应远离振动或脉动源。

⑤阀门的安装位置

在安装流量计的管道都装有控制阀和隔离阀,为避免由于阀引起一些流速分布扰动和气穴而影响流量计测量,一般控制阀应安装在流量计的下游,控制阀安装在流量计的下游还可以增加流量计背压,便于减小流量计内部产生气穴的可能性。

隔离阀安装的目的是为了使流量计与管线的流体隔离以便于维修。上游阀应离流量计足够距离,当流量计运行时,上游阀应全开以避免流速分布畸变等扰动。

⑥防护性配件

安装防护性配件是为了保证流量计能正常运行的防护措施。比如在容积式流量计和涡轮流量计一般在上游需安装过滤器等一些必要的设备,所有这些设备的安装都要以不影响流量计的使用为要。

⑦电器连接和电磁干扰

目前大部分流量测量系统,不管是流量计本身还是其附件连接等都有电子设备,因此采用的电源要与流量计相配套。当流量计输出电平较低,应使用与环境想适应的前置放大器。有些类型的流量计的输出信号容易受大功率开关装置的干扰,使流量计输出脉冲波动而影响流量计的性能,像信号电缆应尽可能远离电力电缆和电力源,以降低电磁干扰和射频干扰影响。

⑧脉动流和非定常流

前面已经讲过对于脉动流的影响除采用脉动消除器以外,还应注意将所有被安装的流量计远离脉动源。最常见的产生脉动源有定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器、涡列等水利学振荡。一般像差压式流量计具有脉动流误差,涡轮流量计和涡街流量计一样也会产生脉动流误差。非定常流是指随时间而变的流动而缓慢脉动是非定常流的一个特例。比如因尺寸过大的控制阀运行所产生的缓慢脉动。

流量计可分别处理流量传感器和二次显示仪表所受脉动影响。将流量传感器安装在远离脉动源的地方,也可在管道系统中安装冲气式缓冲器(用于液体)或阻流器(用于气体)等低通滤波器以减低脉动程度。二次显示仪表则可选用响应特性好的流量计(如电磁流量计、超声流量计)增加阻尼,测定脉动参数用以估计脉动的附加误差。

四、环境条件要求

在选流量计的过程中不应忽略周围条件因素及有关变化,比如环境温度、湿度、安全性和电气干扰等,

①环境温度

环境温度变化会影响流量计的电子部分和流量传感器部分。比如温度变化会影响传感器尺寸的变化、通过流量计壳体传热改变流体密度和粘度等。当环境温度影响到显示仪表电子元件时,将改变元件参数。应该将流量传感器和二次显示仪表安装在不同的场所,像二次显示仪表应安装在控制室内,以保证电子元件免受温度的影响。应该说环境温度的影响量在作流量测量总不确定度的估算时,其影响不应是不确定度主要影响量之一。

②环境湿度

环境中大气湿度也是影响流量计使用的问题之一。比如湿度高会加速大气腐蚀和电解腐蚀并降低电气绝缘,低湿度会感生静电。环境温度或介质温度急剧变化会引起湿度方面的问题,如表面结露现象。

③安全性

应按照有关规范和标准选择流量计,以适应用于爆炸性危险环境,按照防爆标准对现场进行要求。

④电气干扰

电力电缆、电机和电气开关都会产生电磁干扰,如不采取有关措施,就会成为流量测量产生误差的原因。

五、经济方面的考虑

1、从经济方面考虑购置流量计的费用

购置流量计时应比较不同类型流量计对整个测量系统经济的影响。比如范围度小的流量计比范围度宽的流量计在相同测量范围下,需要多台流量计并联和多条管线才覆盖,因此除流量计以外尚需增加许多辅助设备,像阀门、管线附件等。虽然表面上看流量计费用少了,但是其他的费用则增加,计算起来并不合算。比如安装孔板流量计加上差压计的费用相对便宜,但组成测量回路包括孔板的固定附件等其费用可能超过基本件费用很多

2、安装费用

在购置流量计时,不仅要考虑流量计的购置费,还需考虑其他费用,如附件购置费、安装调试费、维护和定期检测费、运行费和备用件费。

比如许多流量计使用时应配备比较长的上游直管段以保证其测量性能。因此正确的安装需要额外管道的布置或备有旁路管道作定期维护。所以安装费应合理多方面考虑,比如还应包括运行所需的截止阀、过滤器等辅助费用等。

3、运行费用

流量计运行费用主要是工作时能量消耗,包括电动仪表内部电力消耗或气动仪表的气源耗能以及在测量过程中推动流体通过仪表所消耗的能量,亦即克服仪表因测量产生压力损失的泵送能耗费等。比如差压式流量计产生的差压,很大一部分不可恢复、容积式流量计和涡轮流量计也具有相当阻力。只有全通道、无阻碍的电磁流量计和超声流量计基本此费用为零、插入式流量计由于用于大管径阻塞比小,其压力损失亦可忽略。

据测算管径100mm的差压式孔板流量计1年泵送能耗费与流量计购置费相当,如果换用电磁流量计,其购置费亦仅相当于4年多差压式孔板流量计的能耗费。设想更大管径的泵送能耗费所占份额费用更多。一般认为超过5000mm的流量计应该尽可能选用低压损和无压损的流量计。比如,供水工程应用传统的差压式流量计极少用孔板而采用低压损的文丘里管,现在则更新为电磁流量计和超声流量计。

泵送能耗费用计算见下列各式:

年泵送能耗费= 元

液体:k

气体:k

式中,——动力损耗,k ,设泵(或压缩机)组效率为80%;

——年工作小时数,h;

——电价,元k / h;

——不可恢复压力损失,Pa;

——液体流量,m /h;

——标准状态气体流量,m /min;

——液体相对密度;

——气体温度,K;

——气体绝对压力,Pa。

4、检测费用

检测费用应根据流量计的检定周期决定。一般用于贸易结算的原油或成品油的检测常在现场设置标准体积管对流量计进行在线检定。

5、维护费用和备用件费用等

维护费用为流量计投入使用后保持测量系统正常工作所需费用,主要包括维护和备用件费。有运动部件的流量计需进行较多维护工作,如定期调换易磨损轴承、轴、转轮、传动齿轮等;没有运动部件的流量计也需进行检视,如最普通的用几何测量法检查孔板流量计。

备用件费用会随着流量计的性能提高的程度而增加。选用流量计时应考虑同时增加备用件的购置费用,尤其是从国外进口的流量计,有时常常会因易损备件的困难而替换整台流量计。

六、测量方法和流量计的选择

上几节都是讲的一般流量计的选型等问题,本节为例对测量浆液流量、大液体流量和蒸汽流量测量流量计的选择。

1、浆液流量测量的选择

从流量计选型一览表中可查得应用于含颗粒纤维浆液的可选的流量计有:差压式流量计中有弯管、楔型管、电磁流量计、多普勒法超声流量计、涡街流量计、靶式流量计、科里奥利质量流量计等。根据目前国内流量计的使用状况和各种流量计的测量性能来看,对测量浆液流量首选电磁流量计,除非所测量的浆液是非导电的或含有铁磁性颗粒,以及测量管道系统不允许截断以接入流量传感器,才选择其他流量计。据报道测量煤粉含量高达65%水煤浆流量的多年应用经验,认为还是电磁流量计最好。

差压式流量计可用于测量浆液的差压传感器除弯管、楔型管还有环形管,固相较少时还可用圆缺孔板、偏心孔板,文丘里管也有用于测量的实例。

多普勒法超声流量计是可不截断管道在管外夹装超声换能器(探头)即可测量,但测量准确度不高。

涡街流量计只能测量含有少量粉状固形物,固相含量较多或是纤维状会产生噪声而无法使用。

靶式流量计有用于含煤粉的重油或渣油等液流,是采用应变式靶式流量计。

科里奥利质量流量计在国外有应用于浆液的测量经验,一般以其直管型测量管为宜,但国内应用经验不多。

2、对于封闭管道液体大流量测量的选择

这里说的大流量不是指某一管径流速较高时的“相对大流量”而是说流量绝对值的大流量。由于管道输送液体的流速有一定的范围,低粘度液体常用的经济流速为1~3m/s,因此,这里说的“大流量”测量是说大管道流量测量。

一般来讲,DN300以下管径的流量计称为中小管径流量计,DN300~ DN400以上的称为大管径流量计,DN1200以上的称为特大管径流量计。通常特大管径液体流量测量主要为水,除了水以外还有石油产品。一般大管径流量计有差压式流量计、电磁流量计、超声流量计和插入式的流量计,DN300~ DN500的还有容积式流量计和涡轮流量计。

(1)安装条件

安装条件主要是根据测量方法是否可以允许切断管流,暂停运行,是否可以允许在管道上打孔,是否允许切断管流安装流量传感器。

如果允许切断管流安装流量传感器,可以选择电磁流量计、带测量管段的超声流量计、容积式流量计和涡轮流量计。

如果允许在管道上打孔可以选择外插换能器超声流量计和插入式流量计。

如果上述要求都不允许,就只能选择外夹装换能器超声流量计。

(2)测量准确度要求

对于贸易交接要求测量准确度高的、是不导电液体的可选择带测量管段的超声流量计、多声道的超声流量计、容积式流量计和涡轮流量计,如果是导电液体还可选择电磁流量计。

对于像控制配比,测量准确度要求低一些的可选择差压式文丘里管、外夹装换能器超声流量计。测量准确度要求低的可选择插入式流量计。

(3)压力损失(泵送能耗费用)

大流量测量的泵送能耗费用在流量测量运行成本中占有相当大的比例,压力损失和(泵送能耗费用)比如较大的为差压式文丘里管,容积式流量计和涡轮流量计。较小的为插入式流量计,没有压力损失的为电磁流量计。

3、蒸汽流量测量的选择

蒸汽流量测量从测量技术上分为两类,一类为过热蒸汽和高干度(干度x=0.9以上)的饱和蒸汽,另一类为低干度饱和蒸汽。前一类可以作为单相流体处理,而后一类则为两相流。由于目前所有的流量计只适用于单相流体,因此,低干度饱和蒸汽尚需进行深入的研究。

(1)过热蒸汽和高干度饱和蒸汽的流量测量

常用的流量计有:节流式差压式流量计,该流量计目前仍是测量蒸汽流量的主要仪表,为适应需要在技术上也有了心得发展,。比如把节流装置、差压变送器及三阀组组成一体成为一体式节流流量计,该节流流量计解决了差压信号管路易出故障的缺点。还有采用定植节流件,用标准喷嘴代替标准孔板,因为喷嘴和孔板相比较,喷嘴的流出系数稳定,不会因为边缘锐角变钝使流出系数发生变化,压损也比孔板低,一般在同样流量及值时压损约为孔板的30%~50%。

涡街流量计测量中温,即200℃以下,应用于蒸汽应该说已经趋于成熟,是目前常用于蒸汽测量的一类流量计。但是一定要注意低干度介质将使其仪表系数偏离检测值而增大测量误差。

均速管流量计、分流旋翼式流量计在准确度要求不太高的内部管理分配上应用还是可以的,因为使用比较便宜、简洁,适应于中小流量蒸汽的测量。

对于靶式流量计,国内于上世纪70年代开发的电动、气动靶式流量变送器,它是电动、气动单元组合仪表的检测仪表。由于当时力转换器直接采用差压变送器的力平衡机构,因此,带来力平衡机构本身所造成的许多不足。比如,测量准确度较低、零点漂移、杠杆机构可靠性、稳定性差等。因此原JJG 461-1986《靶式流量变送器》规程制定于1986年,已有25年之久。由于现在已基本不再生产和使用电动、气动靶式流量变送器。原有的规程已不适应使用,因此修订了新的靶式流量计规程。

靶式流量计的结构是由测量管、靶板、力传感器、信号处理单元组成。力传感器为应变计式传感器,信号处理显示可以就地直读显示或输出标准信号。力传感器由筒式弹性体和力应变片组成,可以是内贴式和外贴式两种。当弹性体在力作用下发生形变,它破坏了由力应变片组成的电桥的平衡,产生与流量成平方关系的电信号。

其工作原理是在恒定截面直管段中设置一个与流束方向相垂直的靶板,流体沿靶板周围通过时,靶板受到推力的作用,推力的大小与流体的动能和靶板的面积成正比。在一定的雷诺数范围内,流过流量计的流量与靶板受到的力成正比。靶板所受的力由力传感器检出。

以圆形靶板为例,流量计算的基本公式为:

式中,——质量流量(kg/s);

——体积流量(m/s);

——流量系数(纯数);

——流束的膨胀系数(纯数)。对不可压缩性流体=1,对可压缩性流体<1;

——测量管内径(m);

——靶径(m);

——流体的密度(kg/m);

——靶受到的力(N)。

靶板受力经力转换器转变成电流信号(4~20)mA或气压信号(20~100kPa)输出,输出信号与流量的关系可根据上式确定。

由于应变式新型靶式流量计具有新的结构和测量原理,在蒸汽测量中具有比较优越的使用前景,适应于中小流量蒸汽的测量。

(2)低干度饱和蒸汽的流量测量

一般的工业锅炉产生的饱和蒸汽在出口处为高干度(0.95以上)的饱和蒸汽,但是在长距离输送过程中,由于保温不好或间歇用汽出现不平衡情况等许多因素使干度不断下降,甚至成为含水量很高的湿蒸汽,即成为气、水两相流体。这两相流体的流动特性与单相流是有着本质区别。在单相流中检测的流量计仪表系数或流出系数是不能用于两相流测量的。比如对孔板流量计进行的两相流试验中

的流出系数必须进行干度修正。因此,在低干度饱和蒸汽的流量测量中,干度参数是必须测量的一个参数。遗憾的是目前还没有成熟的干度计出现。另外其他各类流量计的仪表系数的干度修正都尚未进行深入研究。只有解决这个问题,才能测量低干度饱和蒸汽的流量。

1、—:取决于测量头的类型;

2、用于赃污的孔板为圆缺孔板;

3、用于粘性的孔板为四分之一圆孔板和锥型入口孔板。

表2 流量计测量性能、安装条件选型一览表

涡街流量计选型

涡街流量计是速度式流量计的一种,也叫旋涡流量计或卡门涡街流量计,它是集信号检测及微电子智能化技术于一体的高新机电产品。它主要是以卡门涡街理论为基础的,并且还采用压电晶体检测流体通过管道内三角柱时所产生的旋涡频率,从而可以测量出流体的流量。 智能涡街流量计的传感器使用的感应元件不直接与被测介质接触,其性能稳定、可靠性高,并且在传感器内无可动部件,其结构简单而牢固,涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气、油类等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。 涡街流量计相关参数下面安徽康泰来为您分享! 涡街流量计原理 在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列,涡街流量计VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中

需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。 在实际应用中,往往最大流量远低于仪表的上限值,随着负荷的变化,最小流量又往往会低于仪表的下限值,仪表并非工作在它的最佳工作段,为了解决这一问题,通常采用在测量处缩径提高测量处的流速,并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量,但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流,使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器,具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用,其结构尺寸小,仅为工艺管内径的1/3,与涡街流量计作成一体,不仅不需要另外附加一段直管段,还可以降低对工艺管直管段的要求,安装非常方便,温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器,用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力,从而显示气体的标况体积流量。 测量介质:气体、液体、蒸气 口径规格:法兰卡装式口径选择25,32,50,80,100 法兰连接式口径选择:100,150,200 涡街流量计特点: 表体与三角柱一次铸造完成,减少了测量孔因焊接三角柱而产生的变形,提高涡街信号的稳定性,采用内置式结构,即将测量探头镶入三角柱内,产品的抗干扰能力强,采用消扰电路和抗振传感头,使仪表具有一定抗环境振动性能,压损小,约为孔板流量计的1/4,属于节能流量仪表,安装方式灵活,可水平,垂直和不同角度倾斜安装涡街流量计安装要求: 1、涡街流量计可安装在室内或室外。如安装在地井里,且有水淹的可能,应选择潜水型传感器或变送器。

常用流量计的选型与比较

常用流量计的选型与比较 由于商业用户的种类庞杂,不同企业的燃气用量都大小不一,因此需要根据企业的不同的情况合理的选用燃气计量表,以达到准确计量和节约成本的目的。目前计量燃气用户的燃气计量表主要包括涡轮流量计、超声波流量计、腰轮(罗茨)流量计、膜式流量计这4种,下面从这4种计量表各自的特点分析商业用户燃气计量表的选用。一.涡轮流量计 涡轮流量计属于间接式体积流量计,当气体流过管道式,依靠气体的动能推动透平叶轮作旋转运动,其转动速度与管道的流量成正比,是一种速度式流量计。 涡轮流量计由涡轮流量变速器(传感器)、前置放大器、流量显示积算仪组成,并可将数据远传到上位流量计算机。 气体涡轮流量计具有结构紧凑、精度高、重复性好、量程比宽、反应迅速、压力损失小等优点,但轴承耐磨性及其安装要求较高。涡轮流量计始动流量比较大,在一些单一的用气设备如燃气锅炉、燃气空调等大流量用气设备中。涡轮流量计有着量程范围大、计量精度很高、可以计量大流量燃气(可以达到6000m3/h 以上)等优点,国产的涡轮流量计价格也比较合理。但是在使用涡轮流量计的时候必须要求始动流量也要大,当用气设备小流量的使用燃气对其精度有很大的影响。且涡轮流量计必须有足够长度的前后直管段,以及带温压补

偿的体积修正仪。 主要适用于液化石油气及天然气的计量上,因此,大多运用在工矿企业的炉、窑等热负荷相对恒定的用气设备上。 二.超声波流量计 超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用,测量体积流量的速度式测量仪表,天然气超声波流量计的测量原理是传播时间差法。在测量管内安装一组超声波传感器;同时测量彼此之间的声波到达时间。 由于是全电子式,无机械部分,不受机械磨损、故障影响,产品的可靠性和精度进步很多。体积小、重量轻,重复性好,压损小,不易老化,使用寿命长;智能化,全电子式的结构,可以扩展为预支费表或无线抄表功能。特殊功能是微小流量可测,有管道泄漏感知功能,压力损失为零。 主要特点:1.能实现双向流束的测量; 2.过程参数(压力,温度等)不影响测量结果; 3.无接触测量系统,流量计量过程无压力损失; 4.可精确测量脉动流; 5.重复性好,速度误差≤5mm/s; 6.量程比很宽,qmin/qmax=1/40~1/60; 7.可不考虑整流,只在上游100mm,下游50mm余留安装间隙即可;

涡街流量计选型表

涡街流量计选型表 1、涡街流量计是一种速度式的流量计,旋涡分离的稳定性受流速分布的影响,所以,在安装涡街流量计时必须在上下游配置足够的直管段对流态进行整形; 2、涡街流量计不适用于雷诺数太低的流量测量。一般要求雷诺数≥2X105 3、由于旋涡发生时,管内局部压力会明显下降,在测量液体时,当局部压力降到液体温度所对应的饱和蒸汽压时,将发生气蚀现象,损坏检测压电元件或者使仪表无法正常工作,这点需要在安装或使用时注意。 4、正确选择涡街流量计的型号,必须详细了解以下工艺参数: ·流体名称、组分、腐蚀性、磨损性等; ·工作状态的最小、常用、最大流量; ·最小、常用、最大工作压力; ·最小、常用、最大工作温度; ·工作状态下的粘度; ·对于气体,还需要了解气体的相对湿度; ·流体在管道内流动的流动特性:是稳定流量、变动流量、脉动流量、气液两相流、气固两相流、液液两相流等 ·流体状态:是清洁还是易结晶、赃污或者含易附粘物等 ·现场环境及安装条件等 ·对仪表的防爆要求 流量计选型是指按照生产要求,从仪表产品供应的实际情况出发,综合地考虑测量的安全、准确和经济性,并根据被测流体的性质及流动情况确定流量取样装置的方式和测量仪表的型式和规格。 流量测量的安全可靠,首先是测量方式可靠,即取样装置在运行中不会发生机械强度或电气回路故障而引起事故;二是测量仪表无论在正常生产或故障情况下都不致影响生产系统的安全。例如,对发电厂高温高压主蒸汽流量的测量,其安装于管道中的一次测量元件必须牢固,以确保在高速汽流冲刷下不发生机构损坏。因此,一般都优先选用标准节流装置,而不选用悬臂梁式双重喇叭管或插入式流量计等非标准测速装置,以及结构强度低的靶式、涡轮流量计等。燃油电厂和有可燃性气体的场合,应选用防爆型仪表。 在保证仪表安全运行的基础上,力求提高仪表的准确性和节能性。为此,不仅要选用满足准确度要求的显示仪表,而且要根据被测介质的特点选择合理的测量方式。发电厂主蒸汽流量测量,由于其对电厂安全和经济性至关重要,一般都采用成熟的标准节流装量配差压流量计,化学水处理的污水和燃油分别属脏污流和低

涡街流量计

涡街流量计设计技术标准 一、设计方案 1、方案: 由使用单位填写流量计安装参数表,经使用单位和生产部签字确认,电控部据此选型申报计划。(见附表1) 2、关键控制点: 传感器口径选择:(适合DN300以下)主要是对流量下限值进行核算。它应该满足以下条件: =2×104)和对于应力式VSF在下限流1)最小雷诺数不应低于界限雷诺数(Re C 量时旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值(旋涡强度与升力ρU2成比例关系)。 2)对于液体还应检查最小工作压力是否高于工作温度下的饱和蒸气压,即是否会产生气穴现象。 3)流量测量范围的确定还应检查是否处于仪表的最佳工作范围(即上限流量的1/2~2/3处)。 二、设计标准 (一)、选型及注意事项 可以从五个方面进行考虑,这五个方面为流量计仪表性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。五个方面的详细因素如下: 1、仪表性能方面:准确度、重复性、线性度、范围度、流量范围、信号输出特性、响应时间、压力损失等; 2、流体特性方面:温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容,等熵指数; 3、安装条件方面:管道布置方向,流动方向,检测件上下游侧直管段长度、管道口径,维修空间、电源、接地、辅助设备(过滤器、消气器)、安装、等; 4、环境条件方面:环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道振动等; 5、经济因素方面:仪表购置费、安装费、运行费、校验费、维修费、仪表使用寿命、备品备件等。 (二)、包含内容 一、仪表数据表(见附表2) 二、控制方案说明: 1、涡街流量计的选用 涡街流量计的口径选择 涡街流量计的仪表口径及规格选择很重要,它类似于差压流量计节流装

各种流量计选型的原则和方法

一、流量计选型的原则 选择流量计的原则首先是要深刻地了解各种流量计的结构原理和流体特性等方面的知识,同时还 要根据现场的具体情况及考察周边的环境条件进行选择。也要考虑到经济方面的因素。一般情况下,主要应从下面五个方面进行选择: ①流量计的性能要求; ②流体特性; ③安装要求; ④环境条件; ⑤流量计的价格。 1、流量计的性能要求 流量计的性能方面主要包括:测量流量(瞬时流量)还是总量(累积流量);准确度要求;重复性;线性度;流量范围和范围度;压力损失;输出信号特性和流量计的响应时间等。 (1)测流量还是总量 流量测量包括两种,即瞬时流量和累积流量,比如对分输站管道的原油属于贸易交接或石油化工管道进行连续配比生产或生产流程的过程控制等需要计量总量,间或辅以瞬时流量的观察。在有的工 作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此,要根据现场计量的需要进行选择。有些流量计比如容积式流量计,涡轮流量计等,其测量原理是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量,其准确 度较高,适用于计量总量,如配有相应的发讯装置也可输出流量。电磁流量计、超声流量计等是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,如果配以积算功能后也可以获得总量。 (2)准确度 流量计准确度等级的规定是在一定的流量范围内,如果使用在某一特定的条件下或比较窄的流量范围内,比如,仅在很小的范围内变化,此时其测量准确度会比所规定的准确度等级高。如用涡轮流量计计量油品装桶分发,在阀门全开的情况下使用,流量基本恒定,其准确度可能会从级提高到级。 用于贸易核算、储运交接和物料平衡如果要求测量准确度较高时,应考虑准确度测量的持久性,一般用于上述情况下的流量计,准确度等级要求为级。在这样的工作场所一般是现场配备计量标准设备(比如体积管),对所使用的流量计进行在线检测。近几年由于原油的日趋紧张和各单位对原油计量的高要求,对原油计量提出实行系数交接,即除了每半年对流量计进行一次周期检测后,贸易交接双方协商每1个月或2个月对流量计进行检定确定流量系数,每天根据流量计计量的数据与流量计流量系数计算出数据进行交接,以提高流量计的准确度,也称为零误差交接。 准确度等级一般是根据流量计的最大允许误差确定的。各制造厂提供的流量计说明书中会给出。 一定要注意其误差的百分率是指相对误差还是引用误差。相对误差为测量值的百分率,常用“%R' 表示。引用误差则是指测量上限值或量程的百分率,常用“%FS'。许多制造厂说明书中并未注明。比如,浮子流量计一般都是采用引用误差,电磁流量计有的型号也有采用引用误差的。 流量计如果不是单纯计量总量,而是应用在流量控制系统中,则检测流量计的准确度要在整个系统控制准确度要求下确定。因为整个系统不仅有流量检测的误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素。比如,操作系统中存在有2M右的回差,对所采用的测量仪 表确定过高的准确度(级以上)就是不经济和不合理的。就仪表本身来说,传感器与二次仪表之间的准确度也应该适当相配,比如说设计出来未经实际标定的均速管误差如在土%-± 4%之间,配上% % 高准确度的差压计就意义不大了。 还有一个问题就是对于检定规程或制造厂说明书中对流量计所规定的准确度等级指的是其流量计的最大允许误差。但是由于流量计在现场使用时受环境条件、流体流动条件和动力条件等变化的影响,将会产生一些附加误差。因此,现场使用的流量计应是仪表本身的最大允许误差和附加误差的合成,一定要充分考虑到这个问题,有时候可能现场的使用环境范围内的误差会超过流量计的最大允许误差。 (3)重复性

常用流量计选型及比较

常用流量计之间的比较 流量测量是四大重要过程参数之一(其他的是温度、压力和物位)。 差压流量计(DP)这是最普通的流量技术,包括孔板、文丘里管和音速喷嘴。DP流量计可用于测量大多数液体、气体和蒸汽的流速。DP流量计没有移动部分,应用广泛,易于使用。但堵塞后,它会产生压力损失,影响精确度。流量测量的精确度取决于压力表的精确度。 容积流量计(PD)PD流量计用于测量液体或气体的体积流速,它将流体引入计量空间内,并计算转动次数。叶轮、齿轮、活塞或孔板等用以分流流体。PD 流量计的精确度较高,是测量粘性液体的几种方法之一。但是它也会产生不可恢复的压力误差,以及需装有移动部件。 涡轮流量计当流体流经涡轮流量计时,流体使转子旋转。转子的旋转速度与流体的速度相关。通过转子感受到的流体平均流速,推导出流量或总量。涡轮流量计可精确地测量洁净的液体和气体。像PD流量计,涡轮流量计也会产生不可恢复的压力误差,也需要移动部件。 电磁流量计具有传导性的流体在流经电磁场时,通过测量电压可得到流体的速度。电磁流量计没有移动部件,不受流体的影响。在满管时测量导电性液体精确度很高。电磁流量计可用于测量浆状流体的流速。 超声流量计传播时间法和多普勒效应法是超声流量计常采用的方法,用以测量流体的平均速度。像其他速度测量计一样,是测量体积流量的仪表。它是无阻碍流量计,如果超声变送器安装在管道外测,就无须插入。它适用于几乎所有的液体,包括浆体,精确度高。但管道的污浊会影响精确度。 涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,游涡的速度与流体的速度成一定比例,从而计算出体积流量。涡街流量计适用与测量液体、气体或蒸汽。它没有移动部件,也没有污垢问题。涡街流量计会产生噪音,而且要求流体具有较高的流速,以产生旋涡。 热式质量流量计通过测量流体的温度的升高或热传感器降低来测量流体速度。热式质量流量计没有移动部件或孔,能精确测量气体的流量。热质量流量计是少数能测量质量流量的技术之一,也是少数用于测量大口径气体流量的技术。 科里奥利流量计这种流量计利用振动流体管产生与质量流量相应的偏转来进行测量。科里奥利流量计可用于液体、浆体、气体或蒸汽的质量流量的测量。精确度高。但要对管道壁进行定期的维护,防止腐蚀。

涡街流量计的使用说明及选型

涡街流量计的使用说明及选型 1、涡街流量计与孔板流量计目前的技术水平涡街流量主的基本结构由涡街发生体、检测元件、信号处理放大电路组成,目前对于涡街发生体的研究已达到相当完善的程度,以三角型发生体为最佳型体,检测元件有热敏电阻、应变片、压电晶体、差动电容、超声波等。信号处理部分有许多已微机化。涡街流量计具有安装方便(可直接在管道上安装)、体积小、互换性强、长期运行精度高,可适用于大多数液体、气体和蒸气测量。目前世界市场的涡街流量计的销售额每年递增30%左右。目前,孔板流量计的技术发展水平仍以确定的经验公式为基础,1980年国际标准化组织将R541与R781两个标准合并成标准ISO5167(1980)。孔板节流装置由于结构简单,造价低、可靠等优点,它几乎适用于所有介质测量,而与之配套的差压变送器发展迅速,使其本身具有的不足得以弥补。 2、涡街流量计与孔板流量计综合性能评价孔板流量计(简称孔板)由节流件取压装置和差压变送器组成,导压管对于易冻的场所需要有伴热措施,一个流量测量回路静密封点为20个左右,使用中存在如下问题:易冻、易堵、易漏、伴热容易造成差压变送器器件老化、某些场合导压管需加隔离液,由于伴热或工艺操作不稳,正、负导压管隔离液液线常常不等,产生液柱差,使流量指示不准。以上都会使流量系数发生变化,测量精度降低,管缩短导压管把差压变送器直接安装在管道上,但仍有流动的死区。涡街流量计(简称涡街)只有3个静密封点,不易泄漏,没有流动的死区,不需伴热保温,不受流体重度、温度、压力、和粘度等影响,流量系数长期不变。但涡街在有振动场合使用时,会使流量测量不准。目前,市场上已推出抗振型的涡街,来克服振动对流量测量不准的影响。(1)初步投资一台进口涡街大约2万元人民币(DN15-DN50),而一台节流装置包括差压变送器、孔板及法兰、导压管、阀门、保温箱或保护箱也需1.5万元人民币,从长远观点看、采用涡街仍然是合算的。 (2)安装费用涡街安装简单,只需保证流量计前后有一定的直管段即可,孔板直线段、同心度、导压管、变送器、保温箱都有一定的安装要求、安装费用是涡街的数倍。(3)维护费用涡街除在计量上要求周期性标定外,一般不会出现故障,而孔板则不然,消漏,定期排污,灌隔离液,更换导压管、阀门、保温、清洗孔板等,有一定的维护量。如200套流量孔板测量回路(需保温伴热),每二年,保温伴热系统改造就得投入一定的维修费,这还不包括差压变送器的更新,孔板更新费用。算下来足可以买一定数量的进口涡街. (4)运行成本 1.蒸气消耗费用如200套流量孔板测量回路(需保温伴热),每个伴热点耗汽0.02t/h,如果每年平均按4300小时计算,蒸汽费用为40元/吨,则每年需消耗汽费用大约为68.8万元,每个回路每年耗费用为0.344万元。 2.能耗费用涡街的压力损失比孔板小,约是孔板的1/15。因此,长期的运行对泵及风机能耗费少。孔板是涡街的15倍,当用于气体或蒸汽流量测量时,由于密度小,同一管径体积流量大,压力损失更是严重,耗能费更高。 3.泄漏排污费排污费视排污次数,一般为每年约20次左右,排出的污物及物料污染大气环境,污水超标,环保部门也要对其罚款。(5)长期运行精度孔板的设计系统精度1.5%-2.5%,

超声波流量计工作原理及分类和选型应用

超声波流量计工作原理及分类和选型应用 2010年12月13日05:05 生意社 生意社12月13日讯 ? 一、CCS超声波流量计的工作原理及分类 超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表,如果在现场配以温度、压力仪表,经过密度补偿,还可以求得质量流量。当超声波在流动的介质中传播的时候,相对于固定的坐标系统而言(如管道中的管壁),其声波的某些声学特性与静止介质中的声特性是不同的,在其基础上又叠加上了流体的流速信息,因而根据超声波某些声学特性随流速的变化就可以 求出介质的 流速。 超声波流量计根据测量原理的不同,种类较多,大致可以分为以下几类:1.传播速度法(时差法、相位差法和频差法)2.多普勒法3.相关法4.波束偏移法等。但是目前最常采用的测量方法主要有两类:时差法和多普勒效应法。同时,根据超声波流量计使用场合不同,可以分为固定式超声波流量计和便携式超声波流量计 ? 二、超声波流量计的选型应用 根据原理不同: 1、多谱勒式超声波流量计的选型 多普勒法超声波流量计依靠水中杂质的反射来测量水的流速,因此适用于杂质含量较多的脏水和浆体,如城市污水、污泥、工厂排放液、杂质含量稳定的工厂过程液等,而且可以测量连续混入气泡的液体。但是根据测量原理, 被测介质 中必须含有一定数量的散射体(颗粒或气泡),否则仪表就不能正常工作。 2、时差式超声波流量计的选型 目前生产最多、应用范围最广泛的是时差式超声波流量计。它主要用来测量洁净的流体流量,在自来水公司和工业用水及江河水、回用水领域,得到广泛应用。时差式超声波流量计此外可以测量杂技含量不高(杂质含量小于10g/L,粒径小于1mm)的均匀流体,如污水等介质的流量,但不能测量含有影响超声波传播的连续混入气泡或体积较大固体物的液体。在这种情况下应用,应在换能器的上游进行消气、沉淀或过滤。在悬浮颗粒含量过多或因管道条件致使超声信号严重衰减而不能测量时,有时可以试降低换能器频率,予以解决。而且精度可达±1%。实际应用表明,选用时差式超声波流量计,对相应流体的测量都 可以达到满意的 效果。

常见流量计选型对比

常见流量计选型对比 测量特点 两端装有检测线圈,质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量,还可测量介质的密度及间接测量介质的温 度。 LG型孔板流量计又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成。采用均压环、一体型结构。

积式流量计的一种。在一根由下向上扩大的垂直锥管 中, 圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受 的, 浮子可以在锥管内自由地上升和下降。在流速和 浮力作用下上下运动,与浮子重量平衡后,通过磁耦 合传到与刻度盘指示流量。金属管浮子流量计主要由 三大部分组成 a、指示器(智能型指示器,就地指示器) b、浮子 c、 锥形测量室 无强腐蚀性、 食品、油,柴油等液体。 液体涡轮流量计由涡轮和装于外部的 检脉冲器构成,液体流进涡轮,引起转子旋转,特定 的内径使转子转速直接与流量成比例。缺点介绍:

蒸气等多种介质。涡街流量计是应用流体振荡原理来测 量流量的,流体在管道中经过涡街流量变送器时,在 三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两 列旋涡,旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平 均速度及旋涡发生体特征宽度有关。 在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体 两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋 涡 煤水浆、双氧水、 (一体)式电磁流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作日的用来测量导电率大于5μS/cm导电液体的体积流量,是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。除可测量一般导电液体的体积流量外,还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量。 超声波流量计采用时差式测量原理:一个探头发射信

浅谈流量计的分类与选型

浅谈流量计的分类与选型 发表时间:2018-05-30T10:08:30.493Z 来源:《防护工程》2018年第2期作者:李雪 [导读] 在选型时,要考虑流量仪表的日常检修是否方便,环境温度、湿度、电磁场的干扰问题,以及年度大修和更换是否方便等。 中海石油技术检测有限公司天津 300452 一、概述 流量计量是计量科学技术的重要组成部分之一,流量仪表是过程自动化仪表与装置中的重要的仪表之一,作为能源计量器具的重要组成部分,被广泛应用于石油化工、电力等多个领域,在国民经济中占有重要的地位和作用。 二、流量计分类 随着工业自动化生产的发展,对流量测量的准确度和测量范围要求越来越高,为了适应各种各样的用途,各种类型的流量计应运而生,目前已投入使用的流量计已超过上百种。从不同的角度考虑,流量计亦有不同的分类方法。常用分类方法有两种,一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类,二是按流量计的结构原理进行分类。 2.1 按照测量原理分类 1)力学原理:属于此类原理的流量仪表有采用伯努利定理的差压流量计、转子流量计;采用动量定理的冲量流量计;采用牛顿第二定律的直接质量式流量计;采用流体动量原理的靶式流量计;采用角动量定理的涡轮流量计;采用流体振荡原理的旋进漩涡流量计和涡街流量计;采用总静压力差的皮托管流量计以及容积流量计和堰/槽式流量计等。 2)电学原理:用于此类原理的仪表有电感式、电磁式、应变电阻式和差动电容式等。 3)声学原理:采用声学原理进行流量测量的有超声波式和声学式等。 4)热学原理:采用热学原理测量流量的有直接量热式和间接量热式等。 5)光学原理:采用光学原理测量流量的有激光式与光电式等。 6)原子物理原理:采用此类原理的测量流量的有核磁共振式与核幅射式等。 2.2 按流量计结构原理分类 1)容积式流量计 容积式流量计相当于使用一个标准体积的容器,它连续对流动介质进行度量。流量越大、度量的次数越多,输出的频率越高。容积式流量计的原理相对简单,适于测量低雷诺数、高粘度的流体。根据回转体形状不同,有适于测量液体流量的刮板式流量计、椭圆齿轮流量计和腰轮流量计(又名罗茨流量计)等;适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等。 2)差压式流量计 差压式流量计由流量测量元件和显示仪表组成。流量测量元件安装在被测流体的管道内,产生与流量成比例的压力差,供显示仪表进行流量显示。显示仪表接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的流量进行显示。差压流量计的测量元件为节流装置(标准孔板、偏心孔板、文丘里管等)或动压测定装置(皮托管、均速管等)。显示仪表为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表.差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系,故流量显示仪表都配有开平方装置,以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置,以显示累积流量,以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久,比较成熟,世界各国一般都用在比较重要的场合,约占各种流量测量方式的70%。 3)叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高,一般能达到±0.1%。 4)变面积式流量计 放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时,浮子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异,而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等,因此该型流量计称变面积式流量计或等压降式流量计。该式流量计的典型仪表是浮子流量计。 5)动量式流量计 利用测量流体的动量来反映流量大小的流量计称动量式流量计。由于流动流体的动量P与流体的密度及流速v的平方成正比,当通流截面确定时,v与容积流量Q成正比。因此,测得P,即可反映流量Q。这种型式的流量计,大多利用检测元件把动量转换为压力、位移或力等,然后测量流量。这种流量计的典型仪表是靶式和转动翼板式流量计。 6)冲量式流量计 利用冲量定理测量流量的流量计称冲量式流量计,多用于测量颗粒状固体介质的流量,还用来测泥浆、结晶型液体和研磨料等的流量。流量测量范围从每小时几公斤到近万吨。典型的仪表是水平分力式冲量流量计,其测量原理是当被测介质从一定高度h自由下落到有倾斜角的检测板上产生一个冲力,冲力的水平分力与质量流量成正比,故测量这个水平分力即可反映质量流量的大小。按信号的检测方式,该型流量计分位移检测型和直接测力型。 7)电磁流量计 电磁流量计是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势,而感应电动势又和流量大小成正比,通过测电动势来反映管道流量的原理而制成的。其测量精度和灵敏度都较高。工业上多用以测量水、矿浆等介质的流量。可测最大管径达2m,而且压损极小。但导电率低的介质,如气体、蒸汽等则不能应用。但电磁流量计造价较高,且信号易受外磁场干扰,影响了在工业管流测量中的广泛应用。 8)超声波流量计 超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。它也是由测流速来反映流量大小的。超声波流量计虽然在70年代才出现,但由于它可以制成非接触型式,并可与超声波水位计联动进行开口流量测

涡街流量计使用说明书

一、使用时的注意事项 1.1、确认收货时 1.1.1、在您拿到本产品时,请确认运输途中有没有磕碰划伤等。 1.1.2、根据产品铭牌的标注,请确认与您要买的型号是否相符。 1.2、运输与储存时 1.2.1、尽可能的利用本公司的包装,将流量计直接运送到安装现场。 1.2.2、运送过程中不要强烈碰撞、也不要让雨水淋湿。 1.2.3、保管时尽量利用本公司的原包装进行保管,保管的地方应符合下列条件要求: 1不会有淋雨水的地方 2振动或碰撞尽量少的地方 3温度:-40℃—+55℃ 4湿度:5%—90% 1.2.4、使用过的流量计保管时,要将内部的残留液体及粘附物完全清洗干净,另外注意在电源接口处要密封,以防潮湿。 1.3、安装时 1.3.1、使用时要在流量计规定的条件下使用,超出这个规定使用是不可行的,如果因此而造成流量计损坏,维修的费用会由您自己承担。 1.3.2、流量计出现问题以后,尽可能的与我们或维修商联系,以便尽快的把问题解决。 1.3.3、安装之前必须认真阅读说明书,由于没有按照说明书操作造成的流量计损坏,维修费用自己承担。 二、产品用途及工作原理 2.1、用途 LUGB涡街流量计广泛用于石油、化工、电力、轻工等部门工业管道中测量

液体或气体的流量。由于传感器材料为1Cr18Ni9Ti,也可用于城市供水、供热、锅炉供水、医疗行业流体管道的流量测量。 防爆型涡街流量传感器,采用的是本安防爆技术。电池供电的涡街流量计其防爆标志为“Ex iaⅡBT4”,适合不高于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T4组的危险场所使用;靠安全栅供电的涡街流量计其防爆标志为“ExiaⅡBT5”,适于Ⅱ类B级的0区、1区、2区含有T1~T5组的危险场所使用。 2.2、工作原理 图一:卡门涡街工作原理图 LUGB涡街流量计是利用卡门涡街原理,用来测量蒸汽、气体及低粘度的液体的流量仪表。当流体流过与被测介质流向垂直放置的旋涡发生体时,在其后方两侧交替地产生两列旋涡,称之为卡门涡街,如上图1所示。在一定雷诺数范围内(2×104~7×106),旋涡所产生的频率f与介质的平均速度V及旋涡发生体的迎流面宽度d之间有下列关系: f=St式中St为斯特劳哈尔数,它是无量纲常数,当R =2×104~7×106 eD 时约为0.15~0.22,通过压电元件检测出旋涡产生的频率f,就可计算出平均流 =A*V,,其中A为管道横截面积。 速V,从而确定管道内的体积流量:Q V 三、产品的特点 我公司生产的涡街流量计是借鉴日本OVAL公司的产品设计理念结合国内企业的使用特点,经过多年的研发而推出的产品。本产品是按照日系国家标准JIS Z8766:2002《涡街流量计—流量测定方法》,进行生产的,因此我公司的涡街流量计有这国内同类产品没有的精确性和稳定性,除具备普通涡街流量计的特点外,还具有下述突出特点:

流量计的选型与优缺点分析

流量计的选型与优缺点分析 流量计是少数几种使用比制造艰难的仪表之一。这是因为流量是一个动态量,处于运动状态的液体内部不仅存在着粘性摩擦作用,还会产生不稳定的旋涡和二次流等复杂流动现象。测量仪表本身受到众多因素,如:管道、口径大小、形状(圆形、矩形)、边界条件、介质的物性(温度、压力、密度、粘度、脏污性、腐蚀性等)、流体的流动状态(紊流状态、速度分布等)以及安装条件与水平的影响。 面对国内外十几类、上百个品种的流量仪表(先后发展起来的容积式、差压式、涡轮式、面积式、电磁式、超声波式和热式流量计等类型),如何根据流量、流态、安装要求与环境条件、经济性等因素合理选型,是应用好流量仪表的前提和基础。除了仪表自身质量要得到保证,工艺数据的提供和仪表的安装、使用、维护是否合理也相当重要。 没有一种流量计是完美的,对任何流体、工况都完全适应的,每种流量计都有自己的特点,有着其适应的条件,因此在对各种测量方法和仪表特性作比较全面了解的前提下,选择出最适合、最稳定可靠的最佳形式。本文介绍了几种流量计的特点和适用环境。 1、电磁流量计 电磁流量计自20世纪50年代末国内首次工业应用以来,七八十年代在流量测量中运用和发展很快。电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,即被测介质垂直于磁力线方向流动,因而在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一感应电动势EX,当磁场强度B与两极间距离d一定时,则感应电动势EX与被测介质流量(流速)成正比。电磁流量计不受温度、压力、粘度、重度等外界因素的影响,测量管内部无收缩或凸出部分的压力损失,另外,流量元件检测出的最初信号,是一个与流体平均流速成精确线性变化的电压,它与流体的其他性质无关,具有很大的优越性。根据污水具有流量变化大、含杂质、腐蚀性小、有一定的导电能力等特性,测量污水的流量,电磁流量计是一个很好的选择。它结构紧凑、体积小,安装、操作、维护方便,如测量系统采用智能化设计,整体密封加强,能在较恶劣的环境下正常工作。 选型时要注意以下几点: ①被测量液体必须是导电的液体或浆液; ②口径与量程,最好是正常量程超过满量程的一半(一般为正常流量的4~8倍),流速在2-4m/s之间; ③使用压力必须小于流量计耐压; ④不同温度及腐蚀性介质选用不同内衬材料和电极材料。 优点:无节流部件,因此压力损失小。不受流体的温度、压力、密度和粘度的影响;只与被测流体的平均速度有关,测量范围宽;只需经水标定后即可测量其他介质,无须修正,最适合作为结算用计量设备使用。由于技术及工艺材料的不断改进,稳定性、线性度、精度和寿命的不断提高和管径的不断扩大,对于固液两相的介质的测量采用了可更换电极以及刮刀电极的方式,解决了高压(32MPa)、耐腐蚀(防强酸、碱衬里)介质的测量问题,

涡街流量计选型

涡街流量计选型 涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。 仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。 涡街流量计选型 1、测量介质。涡街流量计是一种速度式流量计,它利用的卡门涡街的原理,当介质通过漩涡发生体的时候,会在后面形成一个个小漩涡,通过漩涡的个数,就可以换算成介质的流速,继而换算成介质的流量。 2、管道口径。涡街流量计按照安装方式的不同,可以分管道式和插入式安装。对于管道式来说,管道口径和大多数其他流量计一样,小

的是DN15,大的话,则是可以到达DN300。如果需要更大的口径的话,可以选择插入式安装。 3、测量精度。涡街流量计的精度也有好几个等级,而且是按照测量介质来分的。 4、介质温度。通常来说,分为三个范围,分为常温,中温和高温。温度范围分别是-40~100℃(常温)、100~250℃(中温)、100~350℃(高温)。如果现场介质温度更高的话,比如说一些过热蒸汽,可以用孔板流量计来测量。 5、公称压力。主要是按照安装方式来分,市场上主要需求如下几类,例如法兰卡装型(2.5MPa)、法兰连接型(1.0/1.6/2.5MPa),插入式安装型(1.6MPa/2.5MPa/4.0MPa)。 6、供电电源。按照目前市场上需求,主要有+12VDC(三线制脉冲输出)、+24VDC(三线制脉冲输出型及二线制电流输出型)3.6V锂电池、双供电。 7、输出信号。按照目前市场上需求,主要有电压频率脉冲输出、两线制4-20mA输出和HART输出。另外,有些场合可能需要数字量输出,我们也能提供modbus的RS485通讯。

EH涡街流量计选型

E H涡街流量计选型 技术资料安全性精度电磁兼容性符合和标准通过静压测试传感器和电子部件具有自诊断报警功能电容式传感器具有抗振动抗温度突变及流体冲击不锈钢材质符合气体蒸汽液体量程比每一台流量计出厂前都经过严格标定涡街流量测量系统气体蒸汽和液体的流量测量灵活性通用性标准型一体化流量计可测量各种体过程温度范围压力等级可达法兰式和高压型带标准的端面法兰间距夹持型标准的夹距通信协议进行远程读数和设置通信接口操作软件可用于远程设置输出信号模拟首页内容打印退出2 变送器具有以下功能自检测电子部件和传感器外壳防护等级抗电磁干扰功能变送器有以下三种输出信号二线制电流脉冲以上型号既可用于安全区也可以本安型或隔爆型 用于危险区域只可用于本安区或安全区这是最基本型的二线制脉冲频率输出连接至流量积算显示仪变送器上的开关可对各种参数进行设置型号测量系统变送器应用涡街流量计用于测量蒸汽气体和液体的体积流量温度范围压力可达应用广泛可用于化工石化电厂及热力等行业测量操作条件下的体积流量流量积算仪对来自压力变送器及温度变送器的信号进行处理对流量进行温压补偿如果测量点的压力和温度为常量亦可通过编程组态显示流体的质量流量该型号具有电流输出信号可选数字通信变送器既可选带显示和操作面板用于现场操作也可选不带现场显示面板通过显示和操作面板可将输出设置为电压脉冲集电极开路或设置为电流脉冲当电源发生故障时累积量值保持故障发生前值通信使仪表能远程设置并显示测量值使用操作软件能对仪表进行离线设置型根据国际标准以连接至现场总线系统通过信号显示或过程连接带的本地操作流量积算显示仪压力 既可用作单独的测量仪表也可集成于过程控制系统温度手操器外部计数器 或型3所有流量计出厂前都经过严格标定仪表结构系列仪表有以下特性挡体能抵

涡街流量计主要存在问题及其解决方法

涡街流量计主要存在问题及其解决方法 主要存在的问题主要有:①指示长期不准;②始终无指示;③指示大范围波动,无法读数;④指示不回零;⑤小流量时无指示;⑧大流量时指示还可以,小流量时指示不准;⑦流量变化时指示变化跟不上;⑧仪表K 系数无法确定,多处资料均不一致。 分析及解决方法 总结引起这些问题的主要原因,主要涉及到以下方面: 1、选型方面的问题。有些涡街传感器在口径选型上或者在设计选型之后由于工艺条件变动,使得选择大了―个规格,实际选型应选择尽可能小的口径,以提高测量精度,这方面的原因主要同问题①、③、⑥有关。比如,一条涡街管线设计上供几个设备使用,由于工艺部分设备有时候不使用,造成目前实际使用流量减小,实际使用造成原设计选型口径过大,相当于提高了可测的流量下限,工艺管道小流量时指示无法保证,流量大时还可以使用,因为如果要重新改造有时候难度太大.工艺条件的变动只是临时的。可结合参数的重新整定以提高指示准确度。 2、安装方面的问题。主要是传感器前面的直管段长度不够,影响测量精度,这方面的原因主要同问题①有关。比如:传感器前面直管段明显不足,由于FIC203不用于计量,仅仅用于控制,故目前的精度可以使用相当于降级使用。 3、参数整定方向的原因。由于参数错误,导致仪表指示有误.参数错误使得二次仪表满度频率计算错误,这方面的原因主要同问题①、③有关。满度频率相差不多的使得指示长期不准,实际满度频率大干计算的满度频率的使得指示大范围波动,无法读数,而资料上参数的不一致性又影响了参数的最终确定,最终通过重新标定结合相互比较确定了参数,解决了这一问题。 4、二次仪表故障。这部分故障较多,包括:一次仪表电路板有断线之处,量程设定有个别位显示坏,K系数设定有个别位显示坏,使得无法确定量程设定以及K系数设定,这部分原因主要向问题①、②有关。通过修复相应的故障,问题得以解决。 5、四路线路连接问题。部分回路表面上看线路连接很好,仔细检查,有的接头实际已松动造成回路中断,有的接头虽连接很紧但由于副线问题紧固螺钉却紧固在了线皮上,也使得回路中断,这部分原因主要同问题②有关。 6、二次仪表与后续仪表的连接问题。由于后续仪表的问题或者由于后续仪表的检修,使得二次仪表的mA输出回路中断,对于这类型的二次仪表

涡街流量计选型指导

涡街流量计选型培训 一、流量基本名词含义 1.什么是流量?及常使用的单位? 流体在单位时间内经过封闭管道横截而或明渠的有效面积的实际体积量。常使用单位有m3/h 及kg/h 等。 什么是雷诺数 雷诺数就是流体流动时的惯性力Fg 和粘性力(内磨擦力)Fm 之比用Re 表示。它是表征流体流动特性的一个重要参数,其大小取决于流体的速度、流束的定型尺寸以及工作状态下的粘度。用圆管传输流体,计算雷诺数Re 时公式为: ν VD R e = 2.什么是标准状态? 介质在指定状态下(通常以压力为101.325kpa,热力学温度为293.15K)的量的表现(比如标准密度值,标准体积量,标准流量值等等) 3.什么是工作状态? 按照规定条件下介质经过流量计测的各项参数值(比如工作温度,工作压力,工作粘度,工作密度等等). 4.什么是工作压力及其常用的单位及换算? 流经流量计并符合流量计规范的被测流体的绝对静压.单位表示有:kpa 、Mpa 、kgf/cm 2、mmH 2O 、mmHg 、lb/in 2等。 98.0665Kpa=0.0980665Mpa=1kgf/cm 2=1000mmH 2O=735.559mmHg=14.2233lb/in 2等。 压力的说明 什么叫表压:以环境压力为标准零压力参照起点的表示方式。表示符号(G ) 什么叫绝压:以真空为零压力标准参照起点的表示方式。表示符号(A ) 绝压=表压+环境压力 5.什么是流量范围? 指流量计在其要求的准确度范围内,可测量的最大流量到最小流量的范围。 6.什么是准确度等级?(我们公司的涡街流量计的准确度等级有哪几种)? 指测量结果与真值的一致程度。(也是测量结果中系统误差与随机误差的综合体现。) 公司目前的涡街流量计准确度等级如下:液体流量计为:1级;气体流量计为:1.5级;插入式流量计为:2.5级 二、涡街流量计的发展、原理、优点及局限性 随着涡街流量计测量技术的是趋成熟,涡街流量计在冶金、化工等行业的流量计量中得到了愈来愈广泛的应用,为企业成本核算和科学的能源管理提供了依据。与孔板相比,涡街流量计具有结构简单,无取压管路泄漏、压力损失小、量程范围较宽等特点。 工作原理 在流体中设置旋涡发生体(阻流件),从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡(卡曼涡街),其释放频率和流速成正比,因此通过测量其释放的频率则可以算出瞬时流量. 优点:

各类流量计选型

各类流量计选型--淮安开开仪表有限公司 涡轮流量计 发展前景 随着科学的不断发展,当今涡轮变送器已发展成小型化、高集成度的模块,设计,有强大的功能软件,并设有RS232标准计算机通信接口,对维护检修提供了方便。可与DCS连接通信,DCS替代了显示仪表,如HOFFER流量计在工业临近生产过程中更方便实用。 总之,涡轮流量计是一种速度式流量仪表,由于具有测量精度高,反应速度快,测量范围广,价格低廉,安装方便等优点,被广泛应用于化工生产中。 1 涡轮变送器的工作原理 涡轮流量计由涡轮、轴承、前置放大器、显示仪表组成。 被测流体冲击涡轮叶片,使涡轮旋转,涡轮的转速随流量的变化而变化,即流量大,涡轮的转速也大,再经磁电转换装置把涡轮的转速转换为相应频率的电脉冲,经前置放大器放大后,送入显示仪表进行计数和显示,根据单位时间内的脉冲数和累计脉冲数即可求出瞬时流量和累积流量。 涡轮变送器的工作原理是当流体沿着管道的轴线方向流动,并冲击涡轮叶片时,便有与流量qv 、流速V和流体密度ρ乘积成比例的力作用在叶片上,推动涡轮旋转。在涡轮旋转的同时,叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线,改变线圈的磁通量。根据电磁感应原理,在线圈内将感应出脉动的电势信号,此脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。涡轮变送器输出的脉冲信号,经前置于放大器放大后,送入显示仪表,就可以实现流量的测量。 2 涡轮流量计的选型 (1)流量计本体最好选区用316不锈钢材料以防腐,如是防爆区还必须是防爆结果。 (2)轴承一般有炭化钨,聚四氟乙烯,碳石墨三种规格:碳化钨的精

度最高,它作为工业控制的标准件;聚四氟乙烯,碳石墨能防腐,一般在化工场所优先考虑。轴承的寿命流速的平方成正反比,故流速最好的在最大流速的1/3速度比较好。 (3)感应探头是检测转动体的运动并把它转化为脉冲数字电信号,它电磁线圈电压输出值接近正弦曲线,脉冲信号的频率范围随测量的流量大小成线性变化,典型的范围为10:1,25:1 和100:1三种规格。电磁线圈的电阻一般小于2000Ω,大于该值可能损坏。 3 涡轮流量计的安装 (1)变送器的电源线采用金属屏蔽线,接地要良好可靠。电源为直流24V,650Ω阻抗。 (2)变送器应水平安装,避免垂直安装,并保证其前后有适应的直管段,一般前10D,后5D。 (3)保证流体的流动方向与仪表外壳的箭头方向一致,不得装反。(4)被测介质对涡轮不能有腐蚀,特别是轴承处,否则应采取措施。(5)注意对磁感应部分不能碰撞。 4 涡轮流量计的组态与校正 标准的标定方法是十点水标定法,但黏度不同标定的值不同,故通常要做黏度标定曲线。 5 涡轮流量计的显示仪表 显示仪表的任务是将单位时间输出脉冲数和输出脉冲总数转换成瞬流量和总流量,并显示出来。 由前放大器输出的脉冲信号,其幅值、波形都是不规则的,在进入显示仪表后,先需经整形电路整形成为有规则 的具有一定幅值的矩形电脉冲信号民,再经过频率/电流转换电路,将频率信号变为相应的电流信号(4~20mA)再转换能瞬时流量值,总量由转换及积算电路得到。有的显示仪表就地显示,有的送DCS显示。 6 注意事项 (1)安装涡轮流量计前,管道要清扫。被测介质不洁净时,要加过滤

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