质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量,还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。要准确的测量数据,就不能有影响因素,但是在使用流量计的时候避免不了一些因素的影响,简单来说说有些因素影响质量流量计的测量及解决方法。
1、振动对质量流量计准确度的影响。
处理方法:避免振动干扰,如果实在无法避免,应采取隔离措施,使流量计与振动干扰源隔离。
2、电磁干扰对质量流量计准确度的影响。
处理方法:质量流量计安装时应远离大型变压器、电动机等产生较大磁场的设备。
3、安装应力对质量流量计准确度的影响。
处理方法:a.流量计安装时应严格遵守安装规范。b.流量计安装完毕后,用手操器或在变送器界面调出“调零菜单”并记录出厂零点预设值,调零完毕后再观察此时零点值,前后两值要保证在一个数量级,如果两值之间差异较大,则说明安装应力太大,应重新安装。
4、油品中含有气体对质量流量计准确度的影响。
处理方法:a.改善油品的工况条件,使其含有的气泡尽可能均匀分布,达到流量计正常计量的要求;b.质量流量计上游安装消气器,尽量减少气液混合现象;c.严格按照质量流量计安装规范安装:测量油品介质流量管朝下安装
5、温度变化对质量流量计准确度的影响。
处理方法:a.温度对流量计测量管金属弹性的影响可以通过设定温度校正系数解决;b.温度对零点稳定度的影响,在实际应用中,需要在操作温度状况下,对质量流量计进行现场调零,使影响减到最小。
6、压力变化对质量流量计准确度的影响。
处理方法:对于输转压力变化大及贸易交接的油品,需在流量计下游安装压力变送器,以软件的方式实时的进行压力补偿。
7、油品密度与粘度对质量流量计准确度的影响。
处理方法:流量计应使用在测量单一或密度差异不大的油品上,对用于大宗量油品交接的质量流量计必须采用在线实流标定,并配备在线密度计。
8、测量管损坏或腐蚀对质量流量计准确度的影响。
处理方法:a.流量计前端安装相应的过滤器,防止异物进入;b.使用特殊材质的流量计。
质量流量计在工作的过程中,要做好检测跟维护。科氏质量流量计在使用的过程中,会出现零点漂移的情况,要学会分析零点漂移的原因,找到解决的方法。天辰博锐质量流量计发生了零点漂移,会导致测量的精准度不够准确。因此,我们时常要对质量流量计进行检测及维护。
1、零点检查(零校准)
零点漂移是科氏力式质量流量计在实际运行中经常遇到的问题:造成零点漂移的因素很多,如传感器的安装应力、测量管的结构不对称、被测流体物理特性参数的变化等。尤其是在小流量测量时,零点漂移对测量准确度的影响较为严重。所以定期进行零点检查和调整时非常必要的。
零点检查至少没三个月进行一次,在生产允许的情况下,对安装在重要监测点的科氏力式质量流量计,零点检查的时间间隔应适当缩短。零校准完成的是否完好是直接影响流量计是否在精度范围内运行的关键。
2、工作参数的检查
流量计在使用过程中,应经常注意所设置的工作参数是否发生了变化,所显示的流量、密度、温度值是否正常,如与实际有较大的出入,可按使用说明书中所叙述的方法重新进行零流量校准。若上述工作完成之后仍然感觉不正常,则应查看变送器内部设置的各工作参数是否正确。
3、定期观察流量计的故障指示
根据流量计的型号、规格、生产厂家的不同,故障显示方式和内容也各有所异。对不同的故障报警指示,可查看产品使用说明书以确定故障原因,进行处理。
4、定期全面检查维护
对于使用中的流量计,应定期地进行全面检查:从传感器的外观、安装牢固程度、工艺管线的振动、变送器和显示仪表的指示等方面着手逐项全面检查,发现问题应及时处理。
5、建立流量计的档案
为了确保流量计长期可靠的运行,用户应建立流量计的档案,把每次检查、维护和检定情况作详细记录并装入档案中,以利于今后更好的维护和使用。
6、用于易结垢流体测量的维护
流量计测量易结垢(如结水垢、结蜡)流体是,应经常检查器运行情况,当发现流量计工作不正常或偏差较大时,应首先考虑传感器内有可能结垢,应将传感器拆下,采用吹扫或清洗等适当方法进行处理。
7、定期标定
根据流量计应用场合的不同,并按标准体系要求进行定期标定。
质量流量计具有高精度,稳定性强的特点。要想保持质量流量计的这些特性,就要不定期对质量流量计就行检测跟维护。只有在质量流量计状态良好的情况下,才能得到精准的测量,完全发挥质量流量计的效果。
热式质量流量计可分为:恒温差法流量计和恒功率法流量计。
恒功率法
(温度测量法)是以恒定功率为铂热电阻提供热量,使其加热到高于气体的温度;
流体流动带走铂热电阻表面一部分热量,流量越大,温度降越大,测量随流体流量变化的温度,可以反映气体流量。
有以下两种实现方式:
只对一只铂电阻加热,由热扩散原理测量温差。
原理:与恒温差式流量计的结构类似,在测量管路中同样加入两个金属铂电阻,一个为用于测量被测流体温度的测温电阻,另一个为用于测量被测流体速度的测速电阻。
在加热器上加上一个恒定的功率对测速铂电阻加热,流体在静止时测速铂电阻和测温铂电阻表面温度差ΔT21=TS2-TS1**,随着介质的流动,两个铂电阻表面温度差减小。
流体的流量越大,两只铂电阻的温差越小。
铂电阻连接在惠斯通电桥中,铂电阻的温度不同使铂电阻的电阻呈现不同阻值,从而使电桥不平衡,通过检测电桥的电压差来反应流体流量。
该恒功率式质量流量计存在的问题:
若流体的密度为ρ,流速为μ,加热铂电阻被流体带走的热量为Q,测温铂电阻和测速铂电阻的温度差为 △T21,则有关系式:
Q/ΔT21=k1+k2(ρμ)k3
式中对于组分一定的流体,k1、k2、k3为常数。
在横截当S的管路中,质量流量qm=ρμS。
测量过程中,测速铂电阻被电流I加热,在热平衡状态下,电流的加热功率与测速铂电阻被带走的热量处于平衡状态,即Q=I2RS2。因此质量流量qm与Q/ΔT21成一一对应的关系,可表示为:
qm=f〔I2RS2/ΔT21〕
当加热电流I不变,通过测出流体的温差ΔT21计算流体的质量流量时,忽略了测速铂电阻RS2随温度的变化,会造成误差。
(2)对两只对称的铂电阻进行加热,由热平衡原理计算温度差。
传感器的结构是把两个完全相同的铂电阻对称的固定在热源的两侧,放置在流体中。
采用一个恒流源(恒压源)对热源加热,流体流动使两个铂电阻的温度不同。
铂电阻连接在惠斯通电桥中,铂电阻的温度不同使铂电阻的电阻呈现不同阻值,从而使电桥不平衡,通过检测电桥的电压来反应流体流量。
现从传热学角度对该传感器原理作进一步的分析。假定流体为均匀分布的牛顿型流体,以一维测量为例:
热源R置于传感器基片的中心,在其两边对称地放置两个完全相同的温度检测芯片(薄膜式铂电阻)S1和S2传感器与流体之间的热交换主要通过对流进行,热源与温度检测芯片之间的热交换可通过传导和对流进行。
当流体流速为零,即当流体处于静止状态时,表面附近的流线场及主要由此产生的温度场相对于热源呈对称分布。
由于结构上的对称性,通过基片热传导进行的热交换相对于热源始终是对称的。
此时感温芯片的铂电阻温度满足TS1=TS2,即温差:ΔT21=TS2-TS1=0。
当流体流动时,流体和铂电阻之间主要为对流换热,由于局部对流换热系数的不同,基片表面附近的流线场及相应的温度场相对于中心热源的分布发生变化,导致倾向性的不对称分布。
根据热边界层理论,可知,此时上游温度检测芯片表面冷却速率高于下游芯片表面;
即铂电阻S1的换热系数大于S2是换热系数,所以TS2>TS1,温差温度差:ΔT21=TS2-TS1>0。
且ΔT21的值随流体流速的增大而增大。如果改变流体流向,ΔT21亦相应改变符号。
利用热平衡方程可以计算出因对流引起的芯片表面的温度再分布,获得温度差与流速的关系式。