?渦街流量計(jì)測(cè)量氣體介質(zhì)時(shí)的精度有誤差的原因
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渦街流量計(jì)測(cè)量氣體介質(zhì)時(shí)的精度有誤差的原因:
流量是企業(yè)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要參數(shù),是保證優(yōu)質(zhì)、高效、安全、平穩(wěn)運(yùn)行和改善環(huán)境的重要手段。氣體流量的測(cè)量在環(huán)保、化工、能源等行業(yè)加強(qiáng)物料管理、能源管理,進(jìn)行物料交接、貿(mào)易結(jié)算、經(jīng)濟(jì)核算和效益分析與評(píng)價(jià)中具有重要意義。從某種意義上講:計(jì)量就是企業(yè)眼睛,計(jì)量就是計(jì)效益?,F(xiàn)代企業(yè)對(duì)流量計(jì)量的要求越來(lái)越高。工業(yè)計(jì)量中常用差壓式流量計(jì)、渦街流量計(jì)、渦輪流量計(jì)和超聲流量計(jì)等作為氣體測(cè)量?jī)x表。其中渦街流量計(jì)以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固、適用于多流體種類和測(cè)量精度較高且測(cè)量范圍寬、圧損小等特點(diǎn)應(yīng)用為廣泛。本文通過(guò)對(duì)
渦街流量計(jì)
在氣體測(cè)量中容易出現(xiàn)影響測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的幾點(diǎn)原因分析和改進(jìn),從而進(jìn)一步提高氣體流量測(cè)量準(zhǔn)確度。
二、工作原理與結(jié)構(gòu)
渦街流量計(jì)
是在流體中安放非流線型旋渦發(fā)生體,流體在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩列規(guī)則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),旋渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。
三、影響準(zhǔn)確度的因素分析及解決辦法
由于渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理的特點(diǎn),渦街流量計(jì)測(cè)量精度受到振動(dòng)、脈沖干擾、測(cè)量介質(zhì)、安裝方式以及流體狀況等原因有較大的影響。
1.管道振動(dòng)
渦街流量計(jì)本質(zhì)上是流體振動(dòng)型流量計(jì),除壓電晶體檢測(cè)式渦街流量計(jì),其它渦街流量計(jì)對(duì)機(jī)械振動(dòng)特別敏感。由于渦街流量計(jì)輸出脈沖與流速成正比、檢測(cè)渦街的升力與流速平方和被測(cè)流體的密度成正比,所以在小流量時(shí),渦街流量傳感器信號(hào)頻率低且幅值小,受到低頻的管道振動(dòng)干擾影響嚴(yán)重,輸出脈沖誤差大;隨著流量的增大,渦街流量傳感器信號(hào)頻率變大且幅值增強(qiáng),受到低頻的管道振動(dòng)干擾影響減弱,輸出脈沖也隨之誤差變小。
當(dāng)渦街流量計(jì)安裝位置出現(xiàn)管道振動(dòng)時(shí)可以采取以下方法:
1.1增設(shè)管道固定支架,限制管道振幅;
1.2調(diào)整儀表電路的設(shè)定狀態(tài),力求排除振動(dòng)影響;
1.3如以上無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)可根據(jù)渦街流量計(jì)對(duì)不同方向的抗振能力的不同,在安裝管線上的流量計(jì)方向用X-Y-Z三維坐標(biāo)表示,X是管道中心線方向,即流量計(jì)進(jìn)出口的方向;Z是流量計(jì)柱體軸向;Y是與管道中心線垂直同時(shí)與流量計(jì)柱體軸向垂直的方向,也是渦街流量計(jì)橫向力作用的方向。流量計(jì)Z方向的抗振能力強(qiáng)而Y方向差。觀察或測(cè)量管道的主要振動(dòng)方向,旋轉(zhuǎn)流量計(jì),直到Z軸與此主振方向重合,把儀表固定在該方向上。盡可能減小管道振動(dòng)對(duì)流量計(jì)測(cè)量的影響。
2.脈沖干擾
渦街流量計(jì)如果附近存在與其測(cè)量脈沖信號(hào)重疊的變頻器、電機(jī)等設(shè)備時(shí),易發(fā)生外界干擾信號(hào)覆蓋或疊加被測(cè)信號(hào),致使流量計(jì)無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量。這時(shí)應(yīng)做好流量計(jì)接地和屏蔽保護(hù)。也可對(duì)影響信號(hào)的噪聲源進(jìn)行控制,如對(duì)變頻器、電機(jī)電纜加裝金屬套管進(jìn)行屏蔽;遠(yuǎn)離噪聲源安裝流量計(jì);在流量計(jì)與噪聲源之間加裝T形管、90?彎頭、多孔消音器等管件可以在一定程度上降低噪聲的影響。
3.測(cè)量介質(zhì)
渦街流量計(jì)主要對(duì)單相流體進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)出現(xiàn)兩相流時(shí)測(cè)量結(jié)果將有明顯的偏差。如測(cè)量過(guò)熱蒸汽時(shí),如果管道保溫不好或流動(dòng)阻力損失太大,將造成過(guò)熱蒸汽溫度快速下降而使蒸汽由過(guò)熱變?yōu)轱柡?,出現(xiàn)凝結(jié)水。而凝結(jié)水的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蒸汽密度,因而,蒸汽凝結(jié)導(dǎo)致渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量明顯變小。我們應(yīng)對(duì)易于液化氣體介質(zhì)進(jìn)行加壓或保溫措施,并實(shí)時(shí)監(jiān)控介質(zhì)溫度與壓力,防止氣液兩相流出現(xiàn)。
4.流體狀況
流量計(jì)正常工作流體條件:
① 具有充分發(fā)展的湍流速度分布、無(wú)旋渦、速度軸對(duì)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(jì)在使用中偏離這些條件將產(chǎn)生附加誤差,在現(xiàn)場(chǎng)流體流動(dòng)特性中的具有充分發(fā)展的湍流速度分布、無(wú)旋渦、速度軸對(duì)稱分布及定常流常是難以滿足的,它們將造成測(cè)量誤差的增大,有時(shí)增大多少難以定量確定,因此在現(xiàn)場(chǎng)使用中必須密切注意流動(dòng)特性的情況。
影響準(zhǔn)確流體原因:流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流:流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流對(duì)流量計(jì)特性的影響因工作原理而異,有的很嚴(yán)重,有的無(wú)甚影響,一般來(lái)說(shuō),推理式流量計(jì)(差壓、渦輪、渦街、超聲、電磁等)都要受影響,而容積式流量計(jì)不受或基本不受影響。
非定常流:在現(xiàn)場(chǎng)使用中非定常流并不少見(jiàn),非定常流可分為二大類:周期性脈動(dòng)和隨機(jī)性波動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)等出口的流動(dòng)可見(jiàn)周期脈動(dòng),而管道中的流動(dòng)受阻流件及管道系統(tǒng)的干擾一般都存在隨機(jī)性波動(dòng)。至今還沒(méi)有明確規(guī)定流量所需要的定常流條件的定量指標(biāo)。在流量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)中只是含糊地規(guī)定:管道內(nèi)的流量應(yīng)該不隨時(shí)間而變化,或?qū)嶋H上只隨時(shí)間有微小和緩慢的變化。滿足流量檢測(cè)件上下游直管段所需要的作業(yè)空間、加裝多孔導(dǎo)流裝置和保證安裝管線與流量計(jì)管徑中心線對(duì)齊,且無(wú)凸出物(如安裝的墊片)突入測(cè)量管道,可以有效避免非定常流的出現(xiàn)。
三、結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)的發(fā)展人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大,能源短缺的現(xiàn)實(shí)逐步顯現(xiàn),人們對(duì)能源管理和控制意識(shí)進(jìn)一步加強(qiáng),能源計(jì)量的準(zhǔn)確性將會(huì)愈來(lái)愈重要。通過(guò)分析影響渦街流量計(jì)在氣體測(cè)量準(zhǔn)確度的幾點(diǎn)原因,并加以改善,從而有效提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。保障工藝操作控制、加強(qiáng)效益核算管理,為企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理決策提供更加可靠的依據(jù)。
多欽儀表技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)專注于流量計(jì)近20年,特別推薦: 渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)、蒸汽流量計(jì)、氣體流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)、金屬管浮子流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等多種流量計(jì)的計(jì)量服務(wù),特別是流量GPRS手機(jī)端、PC端數(shù)據(jù)在線監(jiān)控等多方面技術(shù)服務(wù)。
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