流量測量的應用技術研究——青天特克

2020-12-29

流量計技術和流量計類型多種多樣，加之測量對象復雜多樣，從根本上決定了流量計應用技術的復雜性。與傳統(tǒng)意義上的測量儀相比，流量測量儀的應用有很大的不同，它不只是簡單地安裝一臺流量測量儀，開表投運就一定能夠達到測量目的。流場測量與使用條件和工作環(huán)境密切相關，實驗室流量計可獲得極高精度，但在使用現(xiàn)場，一旦流體條件或環(huán)境條件發(fā)生較大變化，不僅不能保證精度，甚至可能不能正常測量。

其原因是多方面的，如選型不當、量程不當、上、下游直管段長度不足、安裝不當、液性與設計狀態(tài)偏差過大、工況條件超出允許值、脈動影響、振動等環(huán)境條件過于復雜等。所以流量的測量是一個系統(tǒng)問題，它包括檢測裝置，顯示裝置，前后直管段和輔助設備。但對流量測量應用技術的研究，還包括測量對象本身，僅靠測量對象的本體性能好并不能保證測量結果達到預期目的。

流量計的精度是指流量測量系統(tǒng)得到的精度，它與流量儀表本身的精度是有區(qū)別的。僅憑流量計自身性能良好、精度高，未必能達到測量精度高的要求。

為確保流量測量系統(tǒng)的精度，除合理選用、正確安裝調(diào)試、及時維修保養(yǎng)外，應用智能技術對流量測量部分可能產(chǎn)生的誤差進行適當?shù)难a償和修正也是一種有效的方法。比如補償液體的溫度膨脹系數(shù)，補償氣體的溫度、壓力和壓縮系數(shù)，補償壓差式流量計的雷諾數(shù)影響和流束膨脹系數(shù)，補償各種流量計的流量系數(shù)的非線性，補償容積式流量計、渦街流量計的溫度影響，補償超聲流量計的速度分布，等等。采用系統(tǒng)的方法對檢測部分所固有的、依賴于檢測部分自身不能克服的誤差進行處理，從而達到消除或基本消除的目的。實際應用證明，該方法簡便有效，具有發(fā)展前景。

在線實流校準在保證測量精度的多種方法中占有重要地位。在此基礎上，對已檢定的流量計進行誤差修正，得到的檢定值雖然精度較高，但由于檢定值管道的參數(shù)條件不同于實際使用，所以檢定值流體的性質(zhì)與實際使用的流體的性質(zhì)存在差異，檢定值環(huán)境條件與實際使用的環(huán)境條件不同，從而導致了額外的使用誤差，降低了測量精度。實時實流校驗是解決這一問題的有效手段。比如在石油計量站建設過程中，就預留了標準體積管的接口處，接入標準體積管后，通過閥門切換，可實現(xiàn)對計量站內(nèi)各個流量計的在線實流校準。目前，還需要在天然氣分配站采用在線實流校驗方法。

用來安全聯(lián)鎖報警的流量儀表，如果不可靠，應聯(lián)鎖動作時不動作，容易釀成事故，不動作時亂動作，容易導致不應有的停產(chǎn)，造成損失。在工業(yè)窯爐中，燃料流量計如不可靠，就會造成流道堵塞，容易引起燒爐熄火，釀成事故。工藝控制用流量儀表如不可靠，極易向調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出錯誤信號，造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈，影響生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和物耗，造成損失。用流量計計量財務結算，如果不可靠，很容易造成計量失準，引發(fā)計量糾紛，給企業(yè)帶來損失。單從以上幾個小例子就可以看出流量儀表可靠性的重要性。

改善流量計量可靠性的方法主要是提高儀器本身的可靠性，在可靠性設計中選用可靠性高的儀器。近幾年來，流量計的可靠性有了很大提高，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

儀器自身的可靠性已大大提高。

改善儀器的結構設計，提高系統(tǒng)的可靠性；如采用無斷流插入式結構，可更換流量計而不影響工藝操作。超聲波流量傳感器的裝夾結構，電磁流量計電極的壓片更換結構，渦街流量傳感器的管外超聲波探頭裝夾結構等，在儀器損壞后的維修過程中可大大縮短維修時間。

引進冗余技術。如果使用雙傳感器，并自動判斷傳感器是否正常，則將出現(xiàn)故障的那路信號排除掉。

采用自診斷技術，并通過現(xiàn)場總線將診斷結果發(fā)送到各操作站或專用設備管理系統(tǒng)進行報警，以便及時發(fā)現(xiàn)故障，及早采取措施。

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