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如何正确选择流量计
点击次数:751 发布时间:2023/12/14 10:26:33

如何正确选择流量计

流量计选型指南

  1、准确度

  整体的测量准确度要求多少?在某一特定流量下使用,还是在某流量范围内使用?在什么测量范围内保持上述准确度?所选仪表的准确度能保持多久?是否易于重新校验?是否要(或能)现场在线核对仪表精确度?这些问题必须细致地考虑。

  如不是单纯计量总量,而是应用在流量控制系统中,则检测仪表准确度的确定要在整个系统控制准确度要求下进行,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、执行等环节的误差和各种影响因素,如执行环节往往有2%左右的回差,对测量仪表确定过高的准确度(比如说0.5级)是不合理和不经济的。就流量仪表本身而言,检测元件(或传感器)和转换/显示仪表之间只准确度亦应适当确定,如未经实流标定均速管、楔形管、弯管等差压装置误差在1%~5%之间,选用高准度差压计与之相配也就没有意义了。

  2、重复性

  重复性在过程控制应用中是重要的指标,由仪器本身原理与制造质量所决定,而准确度除取决于重复性外,尚与量值标定系统有关。严格地说重复性是指环境条件、介质参量等不变情况下,对某流量值段时间内同方向进行多次测量的一致性。然而实际应用中,仪表优良的重复性被许多因素包括流体粘度、密度等变化所干扰,然而这些变化因素还未到需要作专门检测修正的地步,这些影响往往被误认为仪表重复性不好。例如浮子流量计受流体密度影响,小口径仪表还受粘度影响;涡轮流量计用于高粘度范围时的粘度影响;有些未作修正处理的超声流量计流体温度对声速影响等。若仪表输出特性是非线性的,则这种影响更为突出。

  3、线性度

  流量仪表输出主要有线性和平方根非线性两种。大部分流量仪表的非线性误差不列出单独指标,而包含在基本误差内。然而对于宽流量范围脉冲输出用作总量积算的仪表,线性度是一个重要指标,使有可能在流量范围内用同一个仪表常数,线性度差就要影响仪表准确度。随着微处理器技术的发展,采用信号适配技术修正仪表系统非线性,从而提高仪表准确度和扩展流量范围。

  4、上限流量

  上限流量也称满度流量。选择流量仪表的口径应按被测管道使用的流量范围和被选仪表的上限流量和下限流量来选配,而不是简单地按管道通径配用。虽然通常设计管道流体zui大流速是按经济流速来确定的。因为流速选择过低,管径粗投资大;过高则输送功率大,增加运行费用。

  然而同一口径不同类型的仪表上限流量(也可以说上限流速)受各自工作原理和结构的约束,差别很大。以液体为例,上限流量的流速以玻璃管浮子流量计zui低,在0.5-1.5m/s之间,容积式流量计在1.5-2.5m/s之间,涡街流量计较高在5.5-7m/s之间,电磁流量计则在1-7m/s(或0.5-10m/s)之间。

  5、范围度

  范围度为上限流量和下限流量的比值,其值愈大流量范围愈宽。线性仪表有较大范围度,一般为10:1;非线性仪表则较小,通常仅3:1,能满足一般过程控制用流量测量和商贸核算总量计量。但有些商贸核算用仪表要求较宽的范围度,例如公用事业水量出荷计量的昼夜和冬夏季节差很大,就要求很宽的范围度。若选用文丘利管差压式仪表就显得不能适应。然而差压式仪表范围度拓宽近年有一些突破,主要在差压变送器及微机技术应用方面采取措施,亦可达10:1。某些型号的电磁流量计用户可自行调整流量上限值,上限可调比(zui大上限值和zui小上限值之比)可达10:1,再乘上所设定上限值20:1的范围度,一台仪表扩展意义的范围度(即考虑上限可调比)可达(50-200):1,还有些型号仪表具有自动切换上限流量值功能。

  6、压力损失

  除无-阻-碍流量传感器(电磁式、超声式等)外,大部分流量传感器或要改变流动方向,或在流通通道中设置静止的或活动的检测元件,从而产生随流量而变的不能恢复的压力损失,其值有时高达数十kPa。首先应按管道系统泵送能力和仪表进口压力等条件,确定zui大流量时容许的压力损失,据此选定仪表。因选择不当而产生过大的压力损失往往影响流程效率。管径大于500mm输水用仪表,应考虑压损所造成能量损耗勿使过大而增加泵送费用。

  7、输出信号特性

  输出信号往往左右仪表的选择。流量仪表的信号输出和显示归纳为:①流量(体积流量或质量流量);②总量;②平均流速;④点流速。

  有些仪表输出电流(或电压)模拟量,另一些输出脉冲量。模拟量输出一般认为适合于过程控制,易于和调节阀等控制回路单元接配;脉冲量输出适用于总量和高精度测量流量。长距离信号传输脉冲量输出比模拟量输出有较高传送准确度。输出信号的方式和幅值还应有与其它设备相适应的能力,如控制接口、数据记录器、报警装置、断路保护回路和数据传送系统等。

  8、响应时间

  应用于脉动流动场所应注意仪表对流动阶跃变化的响应。有些使用场所要求仪表输出跟随流动变化,而另一些为获得综合平均只要求有较慢响应的输出。瞬态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,后者在数百赫兹以下,配用显示仪表可能相当大地延长响应时间。仪表的流量上升和下降动态响应不对称会急剧增加测量误差。

  9、可维护性

  当实际工况与设计选型差距很大或仪表发生故障时,有没有手段就地维修和修正应该得到重视,因为流量仪表一旦安装再拆下维护会很麻烦而且需要时间。在这方面表现好的是差压式测量方法,因为其与流体接触元件为免维护不动件,测量用电气元件为可拆可调的通用差压变送器。所以差压式测量方式的正常运转率较高,据统计在全球差压节流式测量方式占所有测量方式的45%以上。

 

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