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压缩空气流量计现场使用问题及对策
点击次数:436 发布时间:2015-06-09

(1)仪表系数K的标定及其影响因素与对策
仪表系数 虽然受流体流速和粘度等的影响,但产生影响效果的却是这些参数的组合一雷诺数胁,它决定了仪表系数 的线性范围。
当 ≥2×10 时,在理论上仪表系数 是一个仅由仪表几何结构、尺寸所决定的常数,不受流体温度、压力、密度、粘度、成分等性质变化的影响,对于各种液体、气体、蒸汽都有相同的数值。所以,理论上仪表的标定系数在基本误差范围内保持一致,具有通用性。
由于目前国内许多生产厂家生产方式不规范,无标定条件,使得生产的压缩空气流量计的 值无法得到保证且与实际值相差较大。实际使用中,影响仪表系数的因素及解决方法叙述如下:
①流速和粘度的变化
工业管道中绝大多数流体Re>2×104,满足压缩空气流量计的正常测量范围。如因某种原因使流体的流速降低和(或)运动粘度升高,都将导致肫下降。当Re<2×104时, 值会发生较大的变化,出现了非线性误差。这在仪表选型、安装上可以通过缩管来提高流速以增大 值。当管径缩小为原来的1/n,Re可提高n倍。其次,因液体运动粘度是温度的函数,当温度升高时粘度下降,同样可使胁增大,从而确保正常流量落在仪表量程下限之上。
②堆积
如果被测介质中存在粘性颗粒物质或夹杂较多纤维状物质,则可能会逐渐堆积在三角柱发生体迎流面上,使其几何形状尺寸发生变化,使仪表系数也随之变化,产生附加测量误差。为了减小这个误差,在条件允许的情况下,可定期清除堆积物或对被测介质进行预处理。
③ 磨损
如果三角柱发生体两棱边因某种被测介质作用而受到磨损,虽然仪表系数 对边缘尖锐度的变化不像孔板流量计那样敏感,但也会引起附加误差。
这就要求定期校验或更换一次表。
④温度变化
仪表系数 通常在常温(20℃左右)下标定,如果被测介质的温度较高或较低,与常温相差较大,造成流通面积变化而引起附加误差,因此对仪表系数必须进行补偿修正。根据固体热膨胀定律可得到修正系数 的表达式:
K1=1-A-a×10—5(t一20)
式中:f一被测流体的温度; 一仪表发生体材质对应的系数(不锈钢、铸铁Ot=4.88,哈氏合金钢czzOt=3.40,钛 =2.62)。
修正后的仪表系数为
K=K【1一Ot×10一 (t一20)]
计算表明,当f>100℃或t<100℃时,有必要进行此项修正。
(2)安装中存在的问题及其对策
应力式压缩空气流量计是依据流体力学振动现象中振动频率与流速的对应关系工作。它对管道流速分布畸变、流动脉动及旋转流十分敏感,同时由于其感测元件为压电晶体,各种机械振动对输出信号干扰较大,仪表抗振性差。因此现场安装条件要求较高。
为了达到测量精度,压缩空气流量计必须保证一定的前后直管段,并尽量避免在靠近调节阀、半开阀和截止阀后安装流量计;测压点和测温点应分别在下游侧距流量计中心线3.5 D~5.5 D和6D~8D;。
压缩空气流量计的表体安装不良,如接管偏大、偏小、偏移(有台阶)或垫片突人管道都会引起测量误差。配管内径一般应等于或略大于流量计的内径。如配管的实际内径略小于流量计的内径(3% 以内),虽不会影响仪表的固有 系数,但因流通面积突变引起表观流速变化而产生附加测量误差,这可以通过修正 系数来补偿。修正后的仪表系数为= (D2/D )
式中:D 一仪表实际内径;D:一配管实际内径。当测量容易汽化的液体或工作条件接近临界状态的液体时,为防止气穴现象出现,设计安装时必须确认管道内的zui低压力p,这样才能保证压缩空气流量计正常工作。p由下式计算:p≥ 2.7Ap + 1.3poAp一1.1×10一
式中:p一管道内流体压力,MPa;△p*体在发生体前后的压差,MPa;po一在工作温度下流体的饱和蒸汽压,MPa;p一工作条件下流体的密度,kg/m , *动流体的流速,m/s。仪表使用中还要注意以下问题:
①安装压缩空气流量计的位置要远离动力设备和变化频繁的阀门,如管线振动较大,应在流量计前、后2D处加装固定支架以减振;
②如管道流体的流速不稳,可考虑在管线上增加稳压装置或整流器来消除流速分布的不均匀现象;
③由于压电晶体的灵敏度随温度升高而大幅度下降,应避免在测量高温介质(≤250 oC),特别是高低温频繁变化的介质中使用;
④流量计的安装位置应避开较强的热源、电场及磁场,尽量选择较好的工作环境。
(3)现场调试中存在的问题及对策
由于应力式压缩空气流量计使用时受现场安装条件、环境条件、所测介质的实际流动状况和流量计的自身因素等各方面影响很大,必须进行现场调试,把各种因素的影响降到zui低。方法如下:①应力式压缩空气流量计发生体中封装的压电晶体有单片和双片装两种,它们通过专用引线接人到转换器输入端。断开接点,用万用表检测每两根引线之间、每根引线与表壳之间的电阻值应≥20 MQ。若有电阻值则说明探头性能下降;若为电阻值为几十千欧以下,则说明探头可能损坏或专用引线受潮、被腐蚀。
②上述检测均正常,再用物体轻敲探头或表体,用示波器可观察到不规则正弦波,或用万用表交流电压挡可测量到幅值100—200 mV的交变信号,则说明探头完好。
③ NB调整时使用示波器一边观察电荷放大器输出端的信号波形,一边进行调整。在流量为零时zui易调整,在小流量时(液体流速<0.5 m/s,气体或蒸汽流速<8m/s)调整也可行。如用万用表调整,在流量为零时使脉冲输出为零或电流输出为4mA。
④ TLA调整起抑制振动等干扰的作用。在NB调整效果不明显时,需进行TLA调整。TLA调整原则上使用示波器一边观察有源滤波电路的输出端及脉冲放大电路的输出端的信号波形,一边进行调整;在流量为零时调整至脉冲输出为零;在小流量时(液体流速<0.5 m/s,气体或蒸汽流速<8 m/s)调整至脉冲输出为规则的方波。
现场调整非常重要,同时也应该注意检查仪表的接地是否完好,电源的电压是否在规定的范围内,负载电阻大小,电缆线连接和绝缘性是否符合要求等。

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