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質量流量計的選型原則和選型方法

發布時間:2017-12-18 11:29 瀏覽次數:  關鍵詞:質量流量計,流量計選型

  若要測量流體的質量流量,需選用質量流量計。由於間接式質量流量計存在誤差環節因素多、準確度等級低、結構複雜等缺點,在條件許可時,應考慮選用直接式質量流量計。科氏力式、量熱式和衝量式三種流量計是直接式質量流量計中應用最多的。通常,檢測粉粒較均勻的固體物料流的質量流量時,選用衝量式流量計;檢測固定組分的中、低壓氣體質量流量時,較多地選用量熱式流量計;檢測液體和中、高壓氣體的質量流量時,通常選用科氏力式質量流量計。本節將專題討論科氏力式質量流量計的具體選型原則和選型方法。

  質量流量計的選型原則和選型方法

  一、選擇原則

  1.根據被測流體的類型選擇流量計的結構

  科氏力式質量流量計的測量管有很多形式,需根據被測介質的類型來考慮選用。原則上講,粘度不高的純淨液體對測量管的形狀無甚要求;當測量含有少量氣泡的液體、含有固體顆粒的漿液以及高粘度液體時,應選用測量管不易聚積氣泡或固體顆粒、內壁不易粘附介質的形狀;若用於食品行業,測量管應便於清洗。

  2.安全性原則

  當測量具有腐蝕性的流體時,應注意測量管的耐腐性能,並且傳感器外殼也應具有一定的防腐性。萬一檢測管破裂,在處理之前應有安全防護措施。不同介質的腐蝕性不同,不同材質的防腐對象不同,應注意區別對待。測量具有磨損性的介質,應考慮測量管的耐磨性。

  工藝壓力較高時,需注意傳感器的耐壓等級,以免損傷測量管;介質溫度較高時,要考慮傳感器的使用溫度範圍,以免損壞檢測元件。

  若選用的流量計是在危險區域或惡劣環境中使用的,就要特別注意流量計的防爆、防護等級應符合安全標準的要求。

  3.流量範圍

  考慮流量範圍應遵守兩個原則:首先,流量計的流量範圍應能覆蓋被測介質的工藝流量範圍。其次,常用工藝流量應落在流量計的經濟流量範圍之中。所謂經濟流量範圍,在此有兩層含義:一是由於科氏力式質量流量計,其零點穩定性對下限流量的測量準確度影響較大。越接近流量上限,零點穩定性對準確度的影響越小,因此,可將流量計上限流量的1/3以上範圍稱作準確度的經濟流量範圍;二是對同類型的流量計,若同時有幾個口徑的可測流量範圍都能覆蓋工藝流量範圍,選用較小口徑的流量計顯然可以節約資金、更為經濟。但這種經濟性不是絕對的,若一味追求將使用流量定在接近流量計上限流量的範圍內,勢必造成測量管內介質流速過高,帶來的負效應將是壓損過大以及不安全性增加。有些易燃易爆的介質,若流速過高,極易因摩擦產生靜電引起爆燃。因此,對這類介質應注意不要超過安全流速。

  4.準確度

  對準確度等級的要求,應根據測量對象和目的來確定,同時要注意產品準確度等級的計算方法以及達到該等級的使用條件或製約因素。一般來說,科氏力式質量流量計以帶零點穩定性的流量讀數的百分比來表示準確度等級,也有的產品用不同流量段對應不同誤差限的方法表示,也有部分產品在低流速段是用滿量程的百分比來表示誤差等級的。

  對科氏力式質量流量計,在考慮其準確度等級時,還應注意以下兩點:一是由於此類流量計準確度等級計算方法的特殊性,有部分產品給出了很高的準確度等級,而同時給出的零點漂移值亦很高,從而加大了它的允許誤差限;二是一些產品給出了低零漂值下的高準確度等級,然而它要求的安裝條件近乎苛刻,隻能在實驗室中做到。由於現場振動的普遍存在及安裝地點的限製,難以滿足這樣的安裝條件而達到理論上的效果。這兩種“高準確度”等級都不足取。在達到測量準確度要求的情況下,要考慮價格等因素,不必一味追求過高的準確度等級。

  另一方麵,從原理上講,科氏力式質量流量計的計量特性不受介質的溫度、壓力的影響,而事實上,由於製造工藝及材料性質的限製,上述因素對流量計的特性還是有一定的影響。流量計的出廠檢定條件一般是固定的,而使用條件千變萬化,若使用條件與檢定條件相差太大,選型時必須考慮這些不確定因素的影響。目前,已有部分產品經推導和實驗得出了這些因素對測量結果影響的具體程度及修正方法。當選用流量計進行糈密計量時,要考慮進行修正。

  5.壓力損失

  現場測量中,對流量計的壓力損失總有一定的要求。當介質的密度、粘度和流量確定後,流量計的壓損大小取決於其結構,對科氏力式質量流量計就是取決於口徑、流通麵積和測量管形狀;當傳感器的結構形式確定後,流量越大,壓損越大。在選型中計算壓損時,應充分考慮以下各點:工藝管線中的流量以及允許的壓損;傳感器在允許壓損條件下是否滿足測量準確度的要求;過程流體粘度和密度的變化對壓損的影響;在應用中應避免因壓損過大使液體汽化。當其他條件相同時,應選用壓力損失較小的流量計。

  6.其他性能因素的考慮

  一是考慮流量計的附加測量性能,如科氏力式質量流量計測量介質溫度、密度的準確度;二是考慮質量流量計的體積、重量以及專用電纜的限製等影響安裝的因素。

  7.性能價格比

  這是選型的一條基本原則。在具體運用時,除了考慮性能好、價格低外,往往會對功能的多樣性有偏好,認為功能越多越好。其實,作為一台質量流量計,它的最主要目的是檢測流體質量流量。雖然由於變送器普遍采用了微電腦技術和(超)大規模集成電路,可以實現功能的更多樣化,但這勢必提高製造成本,況且有些功能在具體應用場合未必都需要和實用。另一方麵,從可靠性理論上講,性能、結構越複雜,其可靠程度越低。因此,從實際需要考慮流量計的性能價格比才是正確的原則。

  考慮性能價格比,也就是通常av天堂网2014所說的是否物有所值。作為質量流量計,這個“值”除了體現在功能多少、性能好差外,還應體現在產品的銷售服務上。隨著技術的進步和自身的不斷努力,各廠家間的製造水平差距正日益縮小,一枝獨秀變成了相互間的取長補短。根據以上選型原則,有時一個測量點可先選出幾家牌號的可用產品,這時應選用實力較強的廣家的流量計。考察廠家的實力,不僅要看其製造水平、生產能力、還要考察其服務水準。這個服務不僅代表通常所說的售後服務,還應包括售前、售中服務。這除了介紹產品性能、提出報價、承諾服務等常用做法外,對用戶進行預培訓,讓其掌握安裝調試和一些常見故障的處理方法,直至指導安裝、幫助調試。交貨周期長短、對產品質量的具體保證措施、免費服務的時間、出現故障時的響應速度、處理水平、備品備件的保障、甚至於維修人員的服務態度等等,都代表廠家的服務水平。

  以上各條選型原則,有時相互製約,在實際選型工作中,要一切從現場實際需要出發,綜合考慮。又可根據不同場合的不同特點,有所側重。隻要做好選型工作,才能用好儀表,可以說,正確的選型是滿意使用的前提。

  二、選型方法

  科氏力式質量流量計的選型方法有手工計算法和軟件法兩種,後一種方法就是用電腦代替人工計算,道理還是一樣,因此本節將重點介紹手工計算法。具體做法就是根據已知的工藝條件,確定流量範圍符合條件的流量計型號,計算出在工藝流量下的壓損值,根據上節所述的幾項選型原則,確定流量計的牌號和型號。具體方法及步驟如下:

  1.填寫工藝操作條件

  工藝操作條件是選型計算的依據,它應包括以下內容:

  (1)流體名稱及性質(如是否具有腐蝕性);

  (2)流體狀態:液態、氣態、漿液或其他形式;

  (3)工藝狀況下的流量:最大、常用、最小值;

  (4)工藝狀況下的壓力:最高、常用、最低值;

  (5)工藝狀況下的溫度:最高、常用、最低值;

  (6)工藝狀況下的密度範圍;

  (7)工藝狀況下的粘度範圍;

  (8)工藝管道管徑;

  (9)允許測量誤差;

  (10)允許壓力損失;

  (11)允許最大流速。

  2.根據工藝條件,對照技術指標,預選傳感器型號

  在通常情況下,流量計的公稱通徑(或“標稱內徑”)應等於或小於工藝管道管徑。選型時,首先應根據確定的工藝流量範圍,依照不同牌號的質量流量計的技術指標,可預選出傳感器的口徑;根據介質的腐蝕性能,選擇傳感器測量管的材質;根據介質的溫度、壓力等級,對傳感器型號作進一步選擇。

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