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    如何提高氣體渦街流量計的測量精度

    點擊次數:494  發布時間:2019-11-22

    隨著經濟社會進程的迅速發展,能源的消耗及需求愈來愈大,能源短缺的現象也逐步顯現,為了緩解及減少能源的浪費,對于能源的控制管理越來越重要。流量是監控企業生產過程的一個重要參數,控制好流量是保證生產安全、、穩定運行、節約能源的重要方案。

    例如氣體流量,工業中常用到氣體流量計有渦輪流量計、孔板流量計、超聲波流量計等等種類型號琳瑯滿目,渦街流量因為結構簡單牢固、壓損小、適用于多流體種類、測量精度較高、量程范圍寬、易于維護等特點成為使用范圍廣泛的氣體流量計之一。

    在測量氣體流量的過程中,渦街流量的測量精度收到不同因素的干擾,導致精度下降,如何更好的提高渦街流量計的測量精度具有重要的意義價值。

    影響渦街流量計的精度因素及解決方法

    由于渦街流量計的結構和測量原理的特點,渦街流量計測量精度收到震振動、脈沖干擾、從測量介質、安裝方式及流體狀態等原因有較大的影響。

    一、管道振動

    渦街流量計本質上是流體振動型流量計,除壓電晶體檢測式渦街流量計,其它渦街流量計對機械振動特別敏感。由于渦街流量計輸出脈沖與流速成正比、檢測渦街的升力與流速平方和被測流體的密度成正比,所以在小流量時,渦街流量傳感器信號頻率低且幅值增強,收到低頻的管道振動干擾影響減弱,輸出脈沖也隨之誤差變小。

    解決方法:

    1)增設管道固定支架,限制管道振幅;

    2)調整儀表電路設定狀態,力求排除振動影響;

    3)如以上均無法實現時可根據渦街流量計對不同方向的抗震能力的不同,在安裝管線上的流量方向用X-Y-Z三維坐標表示,X是管道中心線方向,即流量計進出口的方向,Z是流量計的柱體軸向,Y是與管道中心線垂直同時與流量計柱體軸向垂直的方向,也是渦街流量計橫向力作用的方向。流量計Z方向的抗振能力強而Y方向差。觀察或測量管道的主要

    振動方向,旋轉流量計,知道Z軸與此主振方向重合,把儀表固定在該方向上。盡可能減少管道振動對流量計測量的影響。

    二、脈沖干擾

    渦街流量計如果附近存在與其測量脈沖信號重疊的變頻器、電機等設備時,容易發生外界干擾信號覆蓋或疊加被測信號,導致流量計無法進行準確計量。

    解決方法

    1)做好流量計接地和屏蔽保護

    2)對影響信號的噪音聲源進行控制,如變頻器、電機電纜加裝金屬管套管進行屏蔽

    3)遠離噪音源安裝流量計

    4)在流量計與噪音源之間加裝T形管、90度彎頭、多孔消聲音器等管件可以在一定程度上降低噪音的影響。

    三、測量介質

    渦街流量計主要對單相流體進行測量,當出現兩相流時測量結果將有明顯的偏差。如測量過熱蒸汽時,如測量過熱蒸汽時,如果管道保溫不好或流動阻力損失太大,將造成過熱蒸汽溫度快速下降而使蒸汽由熱變為飽和,出現凝結水。而凝結水的密度遠遠大于蒸汽密度,因此,蒸汽凝結導致渦街流量計測量蒸汽流量明顯變小。

    解決方法:

    對于容易液化氣體介質進行加壓或保溫措施,并實行監控介質溫度與壓力,防止氣液兩相出現。

     

    四、流體狀況

    流量計正常工作流體條件:

    1)具有充分發展的湍流速度分布、污旋渦、速度軸對稱分布;

    2)充滿圓管的單相流體;

    3)定常流

    4)牛頓流體

    流量計在使用中偏離這些條件將產生附加誤差,在現場流體流動特性中的具有充分發展的湍流速度分布、無旋渦、速度軸對稱分布及定常流常是難以滿足的,它們將造成測量誤差的增大,有時增大多少難以定量確定,因此在現場使用中必須密切注意流動特性的情況。

    影響準確流體原因:

    1)流速分布畸變及旋轉流:流速分布畸變及旋轉流對流量計特性的影響因工作原理而異,有的很嚴重,有的無甚影響,一般來說,推理式流量計(差壓、渦輪、渦街、超聲波、電磁等)都要受影響,而容積式流量計不受或基本不受影響。

    2)非定常流:在現場使用中非定常流并不少見,非定常流可分為兩大類:周期性脈動和隨機性波動。在發動機、泵、風機等出口的流動可見周期脈動,而管道中的流動受阻流件及管道系統的干擾一般都存在隨機性波動。至今還沒有明確規定流量所需要的定常流條件的定量指標。在流量測量標準中只是含糊地規定:管道內流量應該不隨時間而變化,或實際上只隨時間有微小和緩慢的變化。

    解決方法:

    滿足流量監測件上下游直管段所需要的作業空間、加裝多孔導流裝置和保證安裝管線與流量計管徑中心線對齊,且無凸起物(如安裝的墊片)突入測量管道,可以有效避免非定常流的出現。

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