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对智能型旋进旋涡流量计的认识


发布日期:[2014-06-17] 共阅[1033]次

这些年适用于不一样介质及工况条件的新式计量外表相继问世,智能型旋进旋涡流量计即为其中之一。它是这些年开发并投放商场的一种速度式流量外表,可适用于石油、蒸汽、天然气、水等多种介质的流量丈量,并完成了压力、温度及压缩系数等动态参数的在线主动抵偿。也正因为该表具有一定特征但运用前史较短,一起考虑到有关运用者尚未对其进行过较为体系的实习总结,有鉴于此,笔者将本公司对该种外表的运用状况予以小结,作为有关部门在外表选型及运用过程中的一个参阅。

1  选用布景

①在某些特定场合下孔板流量计已不能满意zui基本的丈量需求。

在天然气流量计量现场,通常都存在着一些特别用户,首要表现为:瞬时流量较小或流量动摇起伏较大。假如在这种状况下依然运用传统的孔板流量计进行流量丈量,那么就很有能够违反有关技术标准的规定[1,2]。比方,需求"管道内的流量大概不随时刻改变,或实际上只随时刻有微小和缓慢的改变"关于选用法兰取压的孔板流量计又需求“ReD≥1260 ”等,一旦逾越这些基本的运用条件,孔板流量计的丈量准确性也就无从谈起;别的,在这种特别状况下,对显现外表的选配也是一件颇费周折的事情,假如匹配不妥,那么指示或记载示值超差也就在所难免。

②对生产管理本钱的严格控制是现代公司生计开展的迫切需求。

如今,各个公司郡在阅历着商场的严峻洗礼,生产本钱就必然悠关公司的生死存亡,因而,在满意流量计基本需求的前提下,选用既能节约静态出资又能下降动态本钱的新式计量外表也就提上了有关决策者的议事日程。

2  外表特色

与传统的孔板流量计进行对比,智能式旋进旋涡流量计具有以下几个首要特色:

    ①完成了机电一体化,平常的计量过程不需人工值守;

    ②技术安装条件不严苛,外表上、下游直管段可较孔板流量计大大缩短;

    ③体系的丈量准确度能够满意当前的交易计量需求(≤2%)">;

    ④流量丈量范围较宽(qmax/qmin=15~20">),可在孔板流量计无法涉足的部分小流量区域进行有用作业;

    ⑤体积小、重量轻,离线标定较为便利;

    ⑥丈量信号既可就地显现,也可按需远传;

    ⑦无可动部件,因而关于通常的丈量就不存在外表的机械磨损;

    ⑧外表管理人员勿需专业培训,流量、压力及温度等丈量参数能够从表头直接读取并且不用进行折算变换;

    ⑨只需定时替换电池(微功耗)">及被测介质的参数。

3  作业原理

    ①构成构造

    智能型旋进旋涡流量计首要由壳体(文丘利管)">、旋涡发生体、导流体、频率感测件(压电晶体)、微处理器、温度及压力传感器等部件构成,其外型构造如图1所示。

②工作原理

l一旋涡发生体;2—壳体;3—">温度传感器输入口;4压力传感器输入口;5—信号输出口;

6一压电晶体;7一温度传感器;8一压力传感器;9一出口导流体


当被测介质沿管道中轴抵达仪表上游入口时,其固定于端部的扇型叶片首先迫使流体进行旋转运动,然后再由旋涡发作体构成旋涡流。因为流体自身具有的动能,旋涡流持续在文丘利管中向前旋进,在流体抵达文氏管的缩短段时因为节流效果使得旋涡流动能添加、流速加大,当进入分散段后,又因回流的效果流体就被逼进行二次旋转。产生的旋涡频率再经频率感测元件(压电晶体)检测、转换及前置放大器的放大、滤波和整形等一系列进程之后,旋涡频率就被改变成了与被测介质流速巨细成正比的脉冲信号,然后再与温度、压力等检测信号一同被送往微处理器进行积算处理,zui终在LCD上显示出测量成果(标准状况下的瞬时流量、累计流量及温度、压力数据)。其作业原理框图如图2所示。

运用情况

    ①概略  为了处理小城镇的民用气计量疑问(日供气量较小、流量波动起伏较大),从1997年8">月到现在,我们一共运用了浙江天信外表有限公司出产的智能型旋进旋涡流量计50余台,运用点的流量丈量规模均在100~3000m3/d之间,供气压力≤l.0MPa,其间zui小标准为DN25;zui大标准为DN50。

    ②介质条件  被测介质基本上都为净化后的天然气,其甲烷(CH4)含量≥95%、二氧化碳(C02)及氮气(N2)含量均≤5%">、硫化氢(H2S)含量≤30mg/m3、相对密度(Cr)为0.55~0.58">。

③运用作用  只需外表选型合理并且在流态安稳及没有显着搅扰的情况下,该表运转较为安稳、可靠。在某计量点,经与孔板流量计串联比对,二者丈量成果吻合较好,如表1所示。

表1  某用户智能型旋进旋涡流量计与孔板流量计丈量成果比对

日期

旋进旋涡

流量计/m3

孔板

流量计/m3

差值

绝差/m3

相对(%">)

4.8

285

298

">4

">1.38

4.9

284

278

6

2.16

4.10

306

311

">5

">1.61

4.11

301

306

">5

">1.63

4.12

293

287

6

2.09

4.13

295

291

4

1.37

4.14

309

305

4

1.31

4.15

286

289

">3

">1.04

4.15

284

291

">7

">2.41

4.17

300

299

1

0.33


5  留意事项

    任何一类计量外表都具有其特殊性,智能式旋进旋涡流量计也不破例。为了让该种外表可以非常好地服务于流量计量作业,来自于出产现场的实践经验标明,以下几个方面的留意事项应当导致有关办理及运用部分的满足注重。

    ① 注重外表选型  在现已选定了外表品种(比方,智能式旋进旋涡流量计)的状况下,紧接着即是对外表标准及其配套元件的挑选至关重要。一句话,选好才干用好。为此,在选型过程中应把抓住两条基本原则;即:一要确保运用精度,二要确保出产安全。要做到这一点,就有必要执行三个选型参数,即近期和远期的zui大、zui小及常用瞬时流量(首要用于选定外表的大小标准)、被测介质的规划压力(首要用于选定外表的公称压力等级)、作业压力(首要用于选定外表压力传感器的压力等级)。

    ② 进行用前标校  一方面,考虑到当前对这类外表的现场检定还存在这样那样的艰难。别的,假如置办的目的又是预备将该这种外表运用于对比重要的计量场合,比方大流量的交易计量或计量胶葛对比突出的丈量点,而且运用现场也不具备流量在线标校条件,那么在这种状况下,仅凭采购时由出产厂家供给的一纸出厂合格证明就容易断定该表悉数性能合格,那就有些为时过早。因而,为了确保外表在往后的作业过程中其丈量成果的牢靠与,就有必要在正式装置前将其送往具有这方面检定才能及天资的部分进行一次全流量范围内的体系检定。

    ③ 搞好技术装置  尽管该种外表对技术装置及运用环境没有太多的特殊要求,但任何一类流量丈量外表都有这样一种共性,即尽能够防止振荡及高温环境随离流态搅扰元件(如压缩机、分离器、调压阀、大小头及汇管、弯*)、坚持外表前后直管段内壁润滑平直、确保被测介质为洁净的单相流体等。

    ④ 加强后期办理  该种外表尽管具有多种自动处置功用和微功耗的特色,但投运之后仍需加强办理。比方,为了确保外表长时刻作业的性、牢靠性(防止意外停运和数据丢失),就应定时进行体系标校(每1">~2年)、抄录表头数据(每天或每周)、替换介质参数(每月或每季)以及不定时查看电池状况、查看外表系数及铅封等。

    ⑤ 留意内部保护  假如因为气质脏污或其它原因需要对外表的丈量腔体及其构件进行定时查看或清洁,那么有一点则有必要特别留意:关于同标准的旋进旋涡流量计,其旋涡发作体、导流体等中心组件不能互换,不然,须从头标定外表计量系数并对其配带的温度及压力传感器进行体系校正。

6  存在疑问

    ① 截止频率的设置具有随意性  设置截止频率是由用户依据计量现场的出产改变状况自行断定外表的始动流量。假如截止频率设定得太高,那么外表的始动流量相应增大,为此就能够形成流量的漏计表象发作;假如截止频率设定得太低,那么外表的敏感程度相应进步,外界的一些弱小振荡或杂散信号就有能够导致在没有被测介质经过的状况下外表开始动作,所以流量的多计表象就不可防止。这两种表象,在笔者所在的公司都曾遭受,时至日前,尚末找到一种适宜的解决办法。

    ② 对噪声或振荡等搅扰信号较为敏感  假如在接近丈量外表的附近存在着较强的磁场或在外表丈量端的上游存在显着的噪声、扰动(比方,因为节省或流向改变导致的啸叫及其他机械振荡),那么外表的运转将遭到必定程度的影响。也即是说,该种外表抗搅扰

的才能还有待于进一步进步。

    ③ 无丈量参数的历史记录  因为流量丈量是技术操控、成本考核或交易结算的重要依据,有时因为产品质量降低、出产成本上升或输差较大等原因,就不免要对不一样历史时期的丈量数据进行对比剖析,这时就需要调用压力、温度、瞬时(累计)流量的历史记录,假如不采纳人工定时录取或对这种外表进行二次开发(比方,对现场的当令丈量数据进行远传和自动记录),那么所需材料就不复存在。

    别的,该外表还存在着以下疑问:因为投放市场的时刻较短,外表的牢靠性和稳定性还有待于各种杂乱工况的查验;丈量精度对流态及介质脏污的敏感程度还有待于实验研讨;现场检定方法还有待于进一步探究等。从这个意义上讲,该外表当前还首要适用于那些不太重要的计量场合,比方,中小流量及内部交代计量。

 
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