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流量计选用必须考虑

来源:弘兴仪表 时间:2016/7/23 0:14:45浏览次数:- | 分享加入收藏

国内经济的持续发展和国家对节约能源消耗的系列举措,更促进了流量仪表的需求。特别是在城市天然气、煤气、工业用蒸汽及其它各类介质计量和各单内部成本核算等计量中,都迫切需要宽量程、高精度、高可靠性的计量仪表。差压式流量计以其技术成熟、结构简单、无可动部件、稳定可靠、适应面宽等优点独居流量计榜首。
差压流量计的组成
   目前差压流量计有以下3种组成方式:
1        一体式差压流量计,将节流装置、差压、压力、温度、计算显示集成为一个整体流量计。可以直接从表上显示流量,也可通过4-20mA电流远传测量值。
2        一体式差压流量变送器,将差压变送器直接安装到节流装置上,输出代表差压信号大小的4-20mA电信号,流量计算及温度、压力补偿由用户另外配置完成。
3        分别由节流装置、差压变送器、压力变送器、温度变送器、流量计算显示仪组成。也称为分体式差压流量计。
第3种是差压流量计的传统组成方式,近年的使用已大幅下降。
第2种方式不能称为流量计,它没有流量显示或输出,通常称为一体式差压流量变送器。它适合作为控制系统中的现场仪表使用。将4-20mA的差压信号送到控制系统,由控制系统进行计算后,得出被测的流量。
第1种是真正意义上的差压流量计,这种一体式差压流量计包含了一台流量计所必备的全部要素。也代表了差压流量计的发展方向。
选用流量计的一般原则
  要正确有效的选择流量测量方法和仪表,必须熟悉仪表和所测量的流体特性。同时还须考虑经济因素,总的来说有5点主要因素:性能要求、流体特性、安装要求、环境条件、费用高低。对某一使用场所可采用的仪表可能有多种方案,选择时如果只凭以往经验,或单考虑某一因素而贸然作出决定,就可能失去选择最适合仪表的可能。但是要综合这些因素提出最优方案也不是一件简单的事。下面根据我们多年的积累给大家提点建议,以供大家在选用流量计时参考。
4       准确度
   准确度是一台流量测量仪表非常重要的指标,同时也是在选表过程中容易忽略的重要指标。这里说的容易忽略是指用户在选表时对厂家提出的准确度未进行深一步的考虑。针对生产厂家标示的某台表的准确度,选表时须要进行深一步考虑的问题是:
5        误差的百分率是指引用误差(测量上限值或量程的百分率),还是相对误差。另外在现场使用的温度、压力和环境条件的变化都会产生附加误差。选用时应追求流量计的综合系统误差,不能迷信单一的精度指标。
6        生产厂家标出的准确度等级是否合符常理。有的厂家将插入式涡街、涡轮、文丘利等测量点流速的插入式仪表定为±1%或±1.5%。显然是不合常理的,属于将插入头的流速测量精度扩大到了流量测量精度的过度浮夸。
3、除了标准节流装置外的所有流量仪表都是非标流量仪表,出厂时均须进行实流标定才能得到适用的流量系数,因此须对标准装置要有所了解。流量计在工业现场工作的理想流场为充分发展紊流,因此要在充分发展紊流的标准装置上进行实流标定得到的仪表常数及准确度等级才有实际使用意义。
4、前面说的选用流量计时应追求它的综合系统误差,而不要迷信单一的精度指标。例如同样一台出厂时空气标定为1%的流量计,用于蒸汽测量时它的精度是多少?是个很难回答的问题,选用不同厂家的表,结果就会有很大的不同。主要问题就出在蒸汽密度的计算上各厂家及各种流量计有很大的不同,有些流量计甚至不区别对待过热蒸汽和饱合蒸汽,将二者混为一潭,这更将无法谈精度。
最差的是给定密度值计算,工况温、压波动带来百分之几十的误差都不奇怪。再一种是直线公式计算密度,只能在很窄一段可行,工况温、压波动超出这一段后带来百分之十的误差很容易。还有一种是多折线(分段线性化)方式,在全量程范围内可达到3-5%的精度。要使用一台出厂标为1%的流量计达到蒸汽测量1.5%的精度,密度值计算必须采用查表方式进行,但此种流量计或流量积算仪为数极少。
  上面我们是以蒸汽测量为例,实际上对可压缩流体的测量都存在一个密度的计算问题。对液体介质的测量也有一个密度补偿(主要是温度变化)问题。故选表时一定要了解被选表的综合误差指标,不同厂家生产的同一类流量计之间存在较大差异。
7       范围度
  通常一台流量测量仪表的测量范围是指在保证准确度的前提下,该流量计能测量的最大瞬时流量和最小瞬时流量的比值。有些厂家为表示其范围度宽,在指标中将上限流量的流速提得很高。如液体流速提到5~10m/s,气体提到35~75m/s,实际这么高的流速一般是用不上的。流量测量范围度宽关健是要有较低的下限流速,以适应现场实际测量的需要。因此下限流速低的宽范围度的流量计才是实用的。建议选用时以液体流速5m/s,气体流速35m/s为上限来核算流量计的范围度。
8       压力损失
   流量测量仪表的永久压力损失也是一个很重要的指标,永久压力损失(不可恢复压损)过大带来的直接后果就是动力和能源的浪费。综合指标将压损选定在2-30 kpa之间,能满足绝大部份工业现场的要求。
9       长期可靠性
   流量测量仪表最重要的就是长期工作的稳定性和可靠性,在选用流量计时应根据使用环境条件及使用状况来选择。长期使用应选择无可动部件,对脏污、粉尘等不敏感、对使用环境无特殊要求(振动、电滋干扰、温度变化等)的流量计,将长期稳定性放在第一位。不过多追求性能上的高指标和功能上的多样性,从可靠性理论上讲,结构功能越复杂,可靠性越低,“简单就是最好”。因此从实际需要考虑流量仪表的性能与功能,选择最优性能价格比的仪表才是正确的原则。
10    流量计种类的选择
   流量计的种类繁多,各有千秋。要选择一种适合自己特定应用场所的流量计,的确不是一件很容易的事。但全面综合考虑,差压式流量计具有的5大特点:技术成熟、结构简单、无可动部件、稳定可靠、适应面宽,目前还无一种流量计能与其相比,因此差压式流量计在国内外仍以60~70%的用量绝对优势独居流量计的榜首。
  差压式流量计具有的5大特点之一的适应面宽,几乎可适用所有的现场需求。这一点也是其它种类的流量计达不到的。例如涡街、涡轮、旋进旋涡等流量计的选用,需要用户现场流量范围去适应流量计的要求。因为这几类流量计的特征尺寸是固定的,同一种管径的流量计测量的范围也是同样的,因此用户现场流量范围超出后便不能使用,除非进行工艺管道的改造(缩径或扩管)。
  差压式流量计是仪表去适应用户现场流量范围,每一台差压式流量计都是针对使用点的工况参数而专门设计制造的,不会出现用不好的情况。并且差压式流量计的节流件种类很多,几乎可适用所有的现场需求。如直管段不足可选V形锥,脏污、粘性可选楔形,高流速可选喷嘴,低压损可选V形锥、喷嘴、文丘利,贸易结算计量选标准节流装置等。
差压式流量计出厂配置
出厂配置共有以下三种,选用时请特别注意。
1  差压流量传感器(只提供节流装置部份)
只提供差压信号的形成部分(喷嘴、孔板、V型锥、楔型等任意一种节流装置),不提供差压变送器和流量显示部分,输出信号为节流件两端的压力差。由用户自己进行其它配置。
2  差压流量变送器
由节流装置部份(喷嘴、孔板、V型锥、楔型等任意一种节流装置)和差压变送器组成。输出信号为4-20mA电流的差压信号,由其它装置据此差压信号再计算出流量值。有分体式安装和一体式安装两种结构。
分体式差压流量变送器由独立的节流装置部份(喷嘴、孔板、V型锥、楔型等任意一种节流装置)和差压变送器组成。节流装置部份和差压变送器之间的引压管连接由用户自己完成。
一体式安装是产品出厂时己将差压变送器与节流装置部份连接成一体,用户购买一体式差压流量变送器后,使用时不需再连接引压管。但必需配接相应的流量计算器、压力变送器和温度变送器。
3  差压流量流量计
有分体式安装和一体式安装两种结构:
分体式安装由独立的节流装置(喷嘴、孔板、V型锥、楔型等任意一种节流装置)、差压、压力、温度变送器、流量计算仪、截止阀等部份组合而成。各部份之间的连接组合由用户自己完成。有防爆型及普通型两种。
一体式差压流量计由HX2003型智能显示仪和节流装置(喷嘴、孔板、V型锥、楔型等任意一种节流装置)一道组成。它自带有高品质的差压传感器、压力传感器,热电阻温度传感器。HX2003-型智能显示仪不仅在差压传感器量程范围自动适应,而且各种补偿系数如:流出系数C、流束膨张系数ε等均进行在线计算,真正实现了扩大量程的同时保证计量的精度。采用大屏幕LCD同屏显示累积流量、瞬时流量、瞬时压力、瞬时温度值,不用人工切换。带RS485通讯口或4-20mA两线制瞬时流量输出。分本安型防爆产品及普通型产品两大类。
 

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