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影响气体涡轮流量计标定精度的因素
来源:云仪仪表 发布时间: 2019-10-29 16:57:31 浏览次数:5

导读:影响气体涡轮流量计标定精度的因素。由于生产的发展,煤碳、燃油的使用增加过快,造成环境污染越来越严重,为此大力发展天然气、煤气、沼气等清洁燃料的使用成为解决环境问题的一个重要手段,并且已取得了很大成效。燃气事业的发展使燃气贸易计量的准确性更加重要。因此,寻求高精度的计量仪表已成为燃气贸易中的一个不可忽视的重要问题,而标定方法和标定系统的选择是直接关系到流量计实际计量精度的关键。气体涡轮流量计是速度式的流量测量仪表,具有量程宽、重复性好等优点。在国内外燃气、石油化工等行业得到了广泛的使用。尽管涡轮表本身计量准确、精度高,但若出厂时对其标定不够准确,则直接影响其计量精度。在国外每台气体涡轮流量计投入使用前都必须进行严格的标定,所用的标准装置主要为“标准气体涡轮流量计”、“音速喷嘴”、“钟罩式标准计量器”、“标准滚筒气体流量计”、“标准旋转叶片气体流量计”等,其中前3种为常用的标准装置。为了确保其作为贸易结算依据及其公证性、准确性,提高气体涡轮流量计标定精度必不可少。

一、影响气体涡轮标定精度的因素

1、标准装置的影响

标准气体涡轮流量计具有标定精度高、标定速度快、成本低等优点,但随着时间的推移,由于其内部轴承及其他运动部件的磨损会造成标准涡轮表本身性能的改变,从而降低标定精度。因此标准涡轮表本身需要定期进行标定。且标准涡轮表口径越小,通过气体的流量越小,其精度受内部运动部件磨损的影响趋势也越大。因此,当需标定的涡轮表口径较小时(小于100mm),就不宜选用涡轮表作为标准装置。

钟罩式标准计量器标定流量计的流量范围受钟罩容积大小的制约。当钟罩体积较小时,测量过程中与待测表相比较的体积数就较小。则随机误差会增大,影响涡轮表大流量测试点的标定精度。

另外,影响音速喷嘴、钟罩式标准装的标定精度的因素还有容器内气体温度在短时间内不均匀,气体的含水量过大。环境的温度、湿度和压力变化等。

了解不同标准装置的特点,就可在实际标定中选择合适的标准装置。在条件允许的情况下尽可能地选用高精度的标准装置,因为标准装置本身的精度和操作程序直接影响待测涡轮表的标定精度。

2、速度分布畸变对标定精度的影响

涡轮表是速度式的流量测量仪表,其仪表特性直接受气体流动状态的影响。对其进口处的速度分布尤为敏感。进口流速的突变和流体的旋转可使测量误差达到不能允许的程度。在标定中,涡轮流量计之前一般有若十倍管道直径的直管段,但往往由于直管段长度不够,进口处流体的旋转采能彻低消除、或由于安装流量计时密封垫片突出而改变了流体和涡轮叶片之间的角度,这些影响往往使仪表常数变化2%或更多。

3、辅助测量装置对标定精度的影响

三分pk拾计划数据的正确采集依赖于温度、压力传感器、定时器、脉冲计数器的选取及安装位置的确定。如果传感器精度不够,则不能确定测量值的精度。如果传感器安装位置不合适,则不能正确测量通过标准装置及待测涡轮表的气体的实际温度、压力值。且可能会影响气体的流动状态,导致涡轮表进口处的速度分布不均,从而影响标定的精度。

二、提高标定精度的方法

1、合理选择标准装置

由于标准涡轮表本身的特点,它本身需要每年进行检定,当需标定的涡轮表口径较小时(小于100mm),就不宜选用涡轮表作为标准表。

鉴于流量越小,雷诺数越小,则忽略气体粘性造成的误差越太,所以音速喷嘴标准装置只适合标定大流量、大口径的涡轮表。保证喉径的加工精度,选择高精度的时间测量装置都是十分必要的。为使容器气体温度尽快均匀稳定,还应在容器内加装搅拌机。

一般用钟罩来标定小口径、小流量涡轮表,且选择钟罩时其容积一定要足够大,以保证大流量点标定的精度。为了保证水质的清洁,钟罩内的水应每天更换。当钟罩鼓起后,为了使钟罩内气体温度均匀,钟罩充满气后,应等待5分钟之后才能开始试验。另外,钟罩与音速喷嘴作为标准装置还需利用空调、干燥器等设旋保证标定所需的标准环境。

2、消除标定压力与标定温度的影响

标定装置必须立于空间足够大的试验室内,保证标准装置、待测涡轮表不在单方向受热(如太阳的辐射、加热器或其他热源)。试验室中的温度变化不得超过20±5℃的温度范围。由于涡轮表进入精度的流量范围与表压及当地的大气压力有关,所应明确指出标定时的表压及当地的大气压力。

 3、消除标定系统中管路设计方面的影响

为了有效地消除旋转流.应在涡轮表前安装必要的直管段,且ZUI好在涡轮表前加装整流器,并使管道及流量计密封垫片良好定位,不使突出。为了使流体的正常流动特性,消除流量计后的各种管件、阀门的不良影响,流量计后也应至少5倍以上管道直径的直管段。

4、消除辅助测量装置方面的影响

选择高精度的温度、压力传感器、定时装置等辅助设施,其精度必须高于待测涡轮表所需精度1-2级,且安装位置应合适。

5、数据的分析处理

计算待测表的误差必须考虑气体通过标准装置和待测表时温度、压力的差异以及标准装置自身的误差。若忽略通过标准装置和待测表的气体压缩系数的差异,可求得待测涡轮表在某台流量点的相对示值误差。



影响气体涡轮流量计标定精度的因素


涡轮流量计是一种测量精度很的流量计,因此涡轮流量计对现场的条件比较敏感,对工况安装条件有较为严苛的要求,用户在使用过程中须尽量满足它的测量条件,以便保持出厂度。在流体介质的温度压力与参比条件差别较大时,可根据传感器的材质和温度压力计算出传感器壳体的体积变化,对仪表读数加以修正。当流体介质工作状态下的粘度与标定流体的粘度相差较大时,应根据我公司提供的粘度修正曲线进行修正。涡轮流量计对其上下游的直管段长度有一定要求,应设法满足,特别是在用户要求高精度时。仪表显示的是介质工作条件下的体积流量,若要知道标准体积流量或质量流量,还需要进行密度补偿。



  

  根据我公司在安装与维护过程中总结经验来看,涡轮流量计测量精度下降的原因都是有共性的,具体来说涡轮流量计在使用过程中度下降,可能是以下这些原因:

  1、介质中一般都有一些杂质,对轴承、轴要产生磨损,使两者间的间隙增大,动件的动平衡被破坏,转速下降,或者脏物进入间隙内,使运动阻力增大,转速下降。这些原因都造成仪表显示值减少,出现负误差,对流体的供方不利。

  2、流体温度、压力的变化可能使管道内液体逸出所含的空气或者因管道内的压力低于流体的饱和蒸汽压、使部分液体变成蒸汽,也可能因介质的负压使外面的气体被吸入管道内,这些气体随着被测液体流动,造成仪表指示值增大,出现正误差,对流体的需方不利。  

  3、流体中的纤维状或粘性杂质附在流量计的转动部分,使转动阻力增大,造成仪表的指示值减少,出现负误差,对流体的供方不利。  

三分pk拾计划  4、工作环境比较恶劣,例如,电磁场干扰、灰尘、高温、振动、潮湿等,可能造成涡轮流量传感器的误动作或失灵,直接造成涡轮流量计的示值误差,误差是正值也可能是负值,可能不明显,也可能完全失效。对于上述现象,在比较严重时,能从流程工作状态的对比中发现问题,容易采取相应措施。但是,在问题初期,不采取特殊措施就不能发现问题。  

  根据涡轮流量计原理和现场工作经验,我们建议在涡轮流量计安装初期,在流量计的上游、下游各2倍管径的管壁上增设一对测压口,需要时与差压计相连,在工作状态下,记录流量计指示值与差压计指示值之间的对比关系,如果这时一切正常,就把这个对比关系作为以后检查流量计工作是否正常的依据。比如,定期测量这个对比关系,若发现同样的差压计指示值下流量计指示值偏小,则可怀疑到流量计出现故障。检查流量计的传感器时,可以先检查发讯器。方法是单独取下发信器,输入一个已知信号,对照输出值,即可发现问题。若故障无法短时间排除,可以换上新的。如果不是它的原因,则应当把流量计从流程管线上卸下,进一步仔细检查,对症处理。对于比较脏污的流体或者有可能产生气体的液体,在安装流量计时,可以在它的上游加装过滤器或消气器、集气器,加强日常维护工作,定期清理过滤器、排除消气器、集气器里的气体或杂物,确保流量计的正常运行。


标签: 气体涡轮流量计

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