流量测量仪表应用研究的意义
时间:2011-03-18 阅读:802
流量测量技术和仪表类型繁多,测量对象复杂多样,决定了流量测量仪表在应用技术上的复杂性。它与传统意义上度量衡计量器具的应用有很大差别,它不是简单地将流量计安装好,开表投运就一定能达到测量目的。曾经有两位专家对现场装用着地千余台流量仪表进行调查,发现约有60%所选择地测量方法不是zui合适或不正确,其余地40%中,约有一半虽然测量方法合适,却存在现场布置和安装地不合理现象,这些不合适、不正确和不合理,带来了相应地测量误差。因此流量测量是一种强烈依赖于使用条件地测量,在实验室,流量计可以得到*地度,但是在使用现场,一旦流体条件或环境条件有大的变化,不仅度无法保证,甚至无法进行正常测量。
一台流量计出厂校验其误差优于±0.5%,但是新的仪表安装到现场开表后误差可能增至±5%~±10%并不罕见。造成这种情况的原因多种多样,如选型不合理,量程不合适,上下游直管段长度不足,安装不正确,流体物性偏离设计状态太大,工况条件超过允许值,脉动流影响,振动等环境条件太严酷等,还可以举出很多。因此流量测量是一个系统问题,包括检测设备、显示设备、前后直管段、辅助设备。而应用技术的研究,还包括测量对象本身,仅仅流量计本体性能好并不能保证获得要求的测量效果。
流量测量仪表应用技术研究的目标是正确的使用,主要有下面几个具体内容。
(1)提高开表率 : 在仪表设备管理中,开表率的定义是:(仪表总台数一未正常使用的仪表台数)/仪表总台数。因此,提高开表率就是要减少无法投入正常使用的仪表。在设计院中,自控专业所设计的测量系统,开表率是反映设计人员工作质量和技术熟练程度的重要指标之一,经验丰富和认真负责的设计人员,能使开表率达到95%以上,或通过整改达到95%以上。但是在市场经济的条件下,工程公司往往对业主实行交钥匙承包做法,要求做到的开表率就不是95%,而是100%,所设计的仪表系统如果不能正常投入使用,要为工程公司责任,那就是进行整改或更换仪表,这就意味着经济损失。因此,仪表应用技术的研究具有现实的经济意义。
开表率是仪表应用技术水平和仪表本身品质的综合表现。测量方法和仪表对测量对象、使用环境的匹配、协调、优化、以及在此之前的设计选型和安装调试等环节都是影响开表率的重要因素。
这些年来,中国的流量测量仪表应用技术获得了长足的进步,流量测量仪表的开表率有了很大提高,这一方面是由于仪表人员整体技术水平有了明显提高,责任意识有所增强,更重要的是仪表的品质比以前计划经济年代有了大幅度提高,进口仪表和引进*技术组装的仪表比重在上升,尤其是仪表普通实现智能化后,测量范围可调比大大扩展,以前由于测量范围选择不合适而无法投入正常使用的仪表,通过变更量程一般都能投入使用。
(2)保证测量度 : 流量测量度指的是流量测量系统所获得的度,它同流量计本身的度是有区别。仅仅流量计本身性能好,度高,并不一定能获得较高的测量度。
要保证流量测量系统的度,除了合理的选型,正确安装与调试,及时的维护和保养之外,应用智能化技术对测量部分可能引入的误差进行恰到好处的补偿和校正也是一项有效的方法。例如对液体的温度膨胀系数进行补偿,对气体的温度、压力和压缩系数进行补偿,对差压式流量计的雷诺数影响和流束膨胀系数进行补偿,对各种流量计流量系数的非线性进行补偿,对容积式流量计、涡街流量计的温度影响进行补偿,对超声流量计的速度分布进行补偿等。这种补偿和校正是用系统的方法将检测部分所固有的、依*其本身无法得到克服的误差进行处理,使之消除或得到基本消除。实践表明,这一方法简单有效,很有发展前途。
在保证测量度诸多的方法中,在线实流校准占有重要地位。以前大多采用离线方法校准流量计,使用该方法检定的流量计经误差修正后虽然度较高,但因其检定时管路的参比条件与实际使用时不同,检定时流体性质与实际使用的流体有差异,检定时的环境条件与仪表使用场所的实际环境不相同,从而造成附加的使用误差,降低了测量度。在线实流校准法是解决这一问题的有效方法。例如,油品计量站在建设阶段就预留标准体积管连接口,接入标准体积管后,通过阀门切换可以实现对计量站中各台流量计实现在线实流校准。现在,在天然气的分配站也要求采用在线实流校准的方法。
(3)提高流量测量系统的可*性 : 用于安全联锁报警的流量仪表如果不可*,应该联锁动作时不动作,容易酿成事故,不该动作时乱动作,容易导致不应有的停车,造成损失。工业炉窑中的燃料流量计如果不可*,造成流路堵塞,容易导致炉子熄火,酿成事故。用于过程控制的流量仪表如果不可*,容易为调节系统发出错误信息,导致调节系统失调,破坏生产过程的稳定,影响产品的质量、产量和物耗,造成损失。用于财务结算计量的流量计如果不可*,容易引起计量失准,引发计量纠纷和为企业带来损失。可以看出,流量仪表的可*性是极为重要的。
提高流量测量可*性的途径主要是提高仪表本身的可*性,选用可*性高的仪表进行可*性设计。近年来,流量测量仪表的可*性获得了显著的提高,主要表现在一下几方面。
①仪表本身的可*性有了显著提高。
②通过改进仪表的结构设计,使系统可*性获得提高。例如采用不断流插入式结构,可在不影响工艺操作的情况下更换流量计。
超声流量传感器的夹装式结构,电磁流量传感器电极的带压更换结构,涡街流量传感器采用管外安装超声探头的结构等,都能在仪表损坏后的修理过程大大缩短修复时间。
③引入冗余技术。如采用双传感器,并对传感器的正常与否进行自动判断,将发生故障的那路信号予以剔除。
④引入自诊断技术,并通过现场总线将诊断结果送到操作站或的设备管理系统(AMS)予以显示报警,以及时发现故障,及早采取措施。
(4)节省费用: 这里所说的费用除了仪表购置费之外,还应计入附件购置费、安装调试费、运行费、备品备件费、维护和定期校准(检定)费,而仪表的平均寿命摊入的折旧费也不是可忽视的。
有些类型的流量计虽然购置费较低,但必须增设上下游切断阀和旁通阀等辅助设备,有时辅助设备的费用大大超过流量计本身的购置费。
在仪表选型中应避免片面追求高性能,高度,因为这样做不仅增加了购置费,而且往往备品备件费也相应增加。*的设计选型是在满足使用要求的前提下,仪表的可*性zui高,维修方便,费用zui省的那个方案。
(5)安全性 :有些被测流体属易燃易爆介质,有些仪表安装场所属易燃易爆场所,仪表的选型、系统设计和安装都应符合防爆规程。
除了.上述目标之外,还应满足使用的其他要求,如压损要求、卫生要求、防护要求等,还应注意维修方便,有的还应考虑便于实施强制检定。
梁程 9:52:37
小流量(微量)流量仪表应用选型
目前,市场上小流量(微量)流量仪表相对比较少,造型较为困难。我们选择的以下几种型号较具代表性,而且通过实践检验现场效果比较满意,这类流量计较多地应用于各种实验室。大连大洋伯斯特电子有限公司—BBF: 一、DS电磁流量计小管道的应用非常成功,北京建筑设计研究院采用20mm及32mm管道在实验室检测小流量,其精度达到±0.5%电磁流量计可做到zui小DN6mm的流量计。 二、LC-W系列微量流量计是根据市场需求,在吸收*技术的基础上,研制开发的新颖的微量流量计。它具有流量小、结构简单、计量精度高、使用方便、寿命长等优点。显示仪表具有显示总流量、班累积流量、瞬时流量及回零功能,并可实现现场显示和远传功能,特别适用于锅炉燃油、油品、化工等液体的微小流量的准确计量。全不锈钢材质制成的微小流量计可测量牛奶、植物油等各类液体食品和酸碱液体的微小流量。 技术参数: 口径:DN6-10mm
压力:PN0.1-2.5MPa
精度:0.5%
流量范围:5-500L/h
测量介质:油品、化工液体、食品流体
材质:铸钢、不锈钢
三、微量气体计量计 微量气体计量计是为测量超小流量的气体而专门设计的。适用于所有惰性气体和轻微腐蚀性气体,特别适合使用在沼气技术或泄漏率探测。 其产品优点为: 1、小测量流量可达1毫升/天(ml/day)
2、测量分辨率:1 mL显示分辨率:1 uL
3、测量精度:±3%
4、适用于惰性气体和中度腐蚀性气体(如沼气、生物气体等)。
5、材料:树脂玻璃(PMMA)/聚碳酸酯(PC)
6、具有程序校准功能的数字计数器
7、依靠电池运行;电池使用寿命为5-7年
8、维护简单 测量原理 被测量的气体通过进口喷嘴上升进入利德微量气体计量计的微细管内。计量计中充满了密封液体。
被测气体以小气泡形式上升并在测量单元里汇聚,测量单元里充满密封液体并且与心轴呈一定倾斜角度。
测量单元包括2个测试间,其中一个被上升的气泡填充。当这个测试间充满的时候,由于浮力的原因,测量单元突然翻转,则另一个测试间开始被气泡填充。
通过永磁体和磁性传感器的结合(舌簧触点),测试单元每次翻转过程都会产生一个脉冲,并被计数器纪录。
被测气体从出口喷嘴放出。 测量范围 如果没有机械的限定微量气体计量计的zui小流量的话,理论上为0 。然而对于测量如此微量气体的仪表来讲,明显会有外部的影响(连接管牢固的紧密程度,气体对管道的渗透性情况)。因此,zui小流量定为1毫升/天(ml/day),zui大流量为1.2升/小时(L/h)。 测量度 通过特殊的生产技术和高精度的校准,测量度能够达到±3%。
测量分辨率为1ml,显示分辨率为1ul,这是因为显示部分不仅是体积,还包括校准系数。 气压及温度 该仪表可承受的zui高气流压力为50mbar,zui小压差为3mbar。
使用温度范围为10-40℃。 数据显示 被测气体的体积值显示在电子计数器上,该计数器置于仪表上方。一个舌簧触点(移动输出)被用作为信号输出。 性能规格
zui小流量1ml/dayzui大入口压力50mbarzui大流动率1.2l/hzui小入口压力3mbar测量误差±3%在测量开始时的进口压力 zui小示值
(显示分辨率)0.001ml(近似值)8mbar封闭液体体积
(近似值)70ml连接气体出入的喷嘴 测量间容量1ml喷嘴的外径8mm
*能承受更高的入口压力,直到气体输入通道和基座的微腔中没有封闭液体 材料:树脂玻璃(PMMA) 标准配置
电子计数器/显示器气体输入输出喷嘴信号输出(舌簧触点),流动输出,100ml 封闭液体0.1msec,zui大加载30V DC/0.33A1.5m气体连接管(丁苯橡胶腈,NBR)2个测量间(位于测量单元中)
配件
记录脉冲的数据记录器装有100ml封闭液体的瓶子数据记录器的软件
(目前只能在德国使用)气体连接管(丁苯橡胶腈,NBR)
四、LZB玻璃转子流量计 技术参数: 精度等级:2.5 / 4.0
适用介质:气体、液体
工作压力:≤ 1.0 MPa
介质温度:0~60℃
各规格流量参数见产品样本 主要优点: 显示直观,价格低廉
外形尺寸 EZB-15、25、40(见图二)这三种仪表口径*相似。是用带法兰的基座1,密封填料8,用左右两块支板6,把它与锥管连接起来,以压紧盖7密封,基座1上的法兰是对外连接的。为了提高仪表的耐腐蚀性能均加有聚苯乙稀(酸性)和聚四氟乙稀衬套1。为了维修方便,只顾将螺栓9(上下共8个)旋下。惟形管便能方便的取出清洗,不用拆掉全部仪表。 流量范围
产品型号通径mm流量范围液体气体LZB—220.4~4ml/min6~60ml/min0.6~6ml/min10~100ml/min1.0~10ml/min16~160ml/min1.6~16ml/min25~250ml/minLZB—332.5~25ml/min40~400ml/min4~40ml/min60~600ml/min6~60ml/min100~1000ml/min10~100ml/min160~1600ml/minLZB—441~10L/h16~160L/h1.6~16L/h25~250L/h2.5~25L/h40~400L/hLZB—662.5~25L/h40~400L/h4~40L/h60~600L/h6~60L/h100~1000L/hLZB—10106~60L/h100~1000L/h10~100L/h160~1600L/h16~160L/h250~2500L/hLZB—151516~160L/h0.25~2.5m3/h25~250L/h0.4~4.0m3/h40~400L/h0.6~6.0m3/hLZB—252540~400L/h1~10m3/h60~600L/h1.6~16m3/h100~1000L/h2.5~25m3/hLZB—4040160~1600L/h4~40m3/h250~2500L/h6~60m3/hLZB—5050400~4000L/h10~100m3/h600~6000L/h16~160m3/hLZB—80801000~10000L/h50~250m3/h1600~16000L/h80~400m3/hLZB—1001005000~25000L/h120~600m3/h8000~40000L/h200~1000m3/h
LZB-( )微小流量玻璃转子流量计 LZB-( )微小流量玻璃转子流量计包括DN3、DN4、DN6、DN10四种通径,可以检测气体或液体的微小流量,且结构轻巧,调节灵敏,安装简单,广泛用于微量检测分析环保、医疗轻工、仪器、科研等部门,可为各种分析仪器、环保仪器、医疗设备及其他科学实验设备配套。
通径DN
(mm)型号测量范围度
等级锥管长度
(mm)允许被测液体状态水(20℃)空气,20℃,101325pa温度(℃)压力(mpa)3LZB-3W
LZB-3WB0.4-4毫升/分
0.6-6毫升/分
1.6-16毫升/分
2.5-25毫升/分
4-40毫升/分
6-60毫升/分
10-100毫升/分6-60毫升/分
10-100毫升/分
16-160毫升/分
25-250毫升/分
40-400毫升/分
60-600毫升/分
100-1000毫升/分
160-1600毫升/分2. 5;41000-60≤0.24LZB-4W
LZB-4WB16-160毫升/分
25-250毫升/分
40-400毫升/分0.3-3升/分
0.6-6升/分6LZB-6W
LZB-6WB0.04-0.4升/分
0.06-0.6升/分
0.1 -1升/分0.7-7升/分
1-10升/分
1.5-15升/分2.510LZB-10W
LZB-10WB0.1 -1升/分
0.16-1.6升/分3-30升/分
5-45升/分2.5<, /S, AN P,>120
左图:LZB-2 3 4 6 10 外形图
1 流出嘴 7 浮子
2 上基座 8 下压紧帽
3 上压紧帽 9 下基座
4 锥形玻璃管 10 流入嘴
5 有机罩壳 11 针型阀
6 支承板 右图:LZB-1, 5~100外形图
1 基座 6 压盖
2 标牌 , ; 7 支撑板
3 罩壳 8 螺钉
4 锥形玻璃管 9 衬套
5 浮子 表内尺寸均为名义尺寸,厂家保留更改尺寸而不预先通知的权利。 法兰按照国标 JB79-59铸铁法兰 LZB-( ) 微小流量玻璃转子流量计包括DN3、DN4、DN6、DN10四种通径,可以检测气体或液体的微小流量,且结构轻巧,调节灵敏,安装简单,广泛用于微量检测分析环保、医疗轻工、仪器、科研等部门,可为各种分析仪器、环保仪器、医疗设备及其他科学实验设备配套。