影响金属转子流量计计量准确度的原先和因素很多,除仪表本身的设计、结构外,流体的流动特性、工作状态等都会对流量计的计量准确度产生影响。浮子流量计的使用范围很广,可以测量液体及气体。对于气体介质,会受到密度、粘度、温度、压力等参数的影响,使得现场的使用工况差别很大。只能选择与其共性、通用性方面建立流量计量设备,运用理论研究或经验数据对金属转子流量计由于使用条件的差异造成的影响,通过试脸进行分析并给出换算式。影响浮子流量计准确度的原因大致可归纳为以下几种。
1.锥管、浮子的加工准确度
金属转子流量计是通过检定流量计浮子的高度,再通过磁耦合原理显示到面板上的刻度,因此锥形管锥度的均匀性要影响到准确度。当锥管的均匀性不良时,增加实标点数能提高准确度。
2.流量系数
金属转子流量计流量系数是从实验中测量得出来的的,因此具有当然实验误差。C—Re曲线的准确度对浮子流量计的准确度影响甚大。特别是低雷诺数时,或当测量处层流与紊流间的过渡区间时,对准确度有一定的影响,这时是采用实流检定。
3.标准器的准确度
计量标准器本身所具有的不确定度,在量传检定时影响流量计刻度的准确性。
4.物理条件
使用现场的流体密度、粘度、温度、压力的测量也将对流量计的测量准确度产生影响,特别是气体流量测量场合、高粘度液体由于温度变化导致粘度变化影响测量准确度是显而易见的。浮子的重心过高、偏心等因素会导致工作时产生左右摇摆,浮子原地偏轴心的急速旋转都将影响测量准确度(这时流量时示往往是偏大,即浮子摇晃使流通面积变小)。
5.安装垂直度
金属转子流量计如果安装不正,就会引入误差。
7.人为误差
由熟练人员进行检定,可将误差控制在小限度之内。例如用皂膜管检定流量计,计时秒表和皂膜管容积的准确度都经过校准,但人员的判断能力将影响流量计的示值。
6.气泡、附着物的影晌
在有气泡进入的部分,影响测量是明显的。在小流量的场合,尤其是在浮子和锥管上附着气泡时,影响浮力,也影响流通面积,这时应特别加以注意。
涡街流量计也称之为旋涡流量计或卡门涡街流量计 。综合吸收发达国家技术和总结多年研究生产经验的基础上进行精心设计的产品,实现了产品智能化、标准化、系列化、通用化、生产模具化、确保产品质量的美观性。该产品具有电路新、功耗微低、量程比宽、结构简单、阻力损失小、坚固耐用、用途广、使用寿命长、工作稳定、便于安装调试等特点。
在流体中设置旋涡发生体(阻流体),从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街,如图1所示。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为U,旋涡发生体迎面宽度为d,表体通径为D,根据卡曼涡街原理,有如下关系式
f=SrU1/d=SrU/md (1)
式中U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
图1 卡曼涡街
管道内体积流量qv为
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2&TImes;104~7&TImes;106范围内,Sr可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,VSF的流量计算式为
图2 斯特劳哈尔数与雷诺数关系曲线
式中 qVn,qV--分别为标准状态下(0oC或20oC,101.325kPa)和工况下的体积流量,m3/h;
Pn,P--分别为标准状态下和工况下的压力,Pa;
Tn,T--分别为标准状态下和工况下的热力学温度,K;
Zn,Z--分别为标准状态下和工况下气体压缩系数。
由上式可见,VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。
1、选型方面的问题。有些涡街传感器在口径选型上或者在设计选型之后由于工艺条件变动,使得选择大了―个规格,实际选型应选择尽可能小的口径,以提高测量精度,这方面的原因主要同问题①、③、⑥有关。比如,一条涡街管线设计上供几个设备使用,由于工艺部分设备有时候不使用,造成目前实际使用流量减小,实际使用造成原设计选型口径过大,相当于提高了可测的流量下限,工艺管道小流量时指示无法保证,流量大时还可以使用,因为如果要重新改造有时候难度太大。工艺条件的变动只是临时的。可结合参数的重新整定以提高指示准确度。
2、安装方面的问题。主要是涡街流量计传感器上游或者下游直管段长度不够(具体要求见下图),影响测量精度,这方面的原因主要会导致故障a
3、参数整定方向的原因。由于参数错误,导致 仪表 指示有误。参数错误使得二次仪表满度频率计算错误,这方面的原因主要同问题①、③有关。满度频率相差不多的使得指示长期不准,实际满度频率大干计算的满度频率的使得指示大范围波动,无法读数,而资料上参数的不一致性又影响了参数的终确定,终通过重新标定结合相互比较确定了参数,解决了这一问题。
4、二次仪表故障。这部分故障较多,包括:一次仪表电路板有断线之处,量程设定有个别位显示坏,K系数设定有个别位显示坏,使得无法确定量程设定以及K系数设定,这部分原因主要向问题①、②有关。通过修复相应的故障,问题得以解决。
5、四路线路连接问题。部分回路表面上看线路连接很好,仔细检查,有的接头实际已松动造成回路中断,有的接头虽连接很紧但由于副线问题紧固螺钉却紧固在了线皮上,也使得回路中断,这部分原因主要同问题②有关。
6、二次仪表与后续仪表的连接问题。由于后续仪表的问题或者由于后续仪表的检修,使得二次仪表的mA输出回路中断,对于这类型的二次仪表来说,这部分原因主要同问题②有关。尤其是对于后续的记录仪,在记录仪长期损坏无法修复的情况下,一定要注意短接二次仪表的输出。
7、由于二次仪表平轴电缆故障造成回路始终无指示。由于长期运行,再加上受到灰尘的影响,造成平轴电缆故障,通过清洗或者更换平轴电线,问题得以解决。
8、对于问题⑦主要是由于二次仪表显示表头线圈固定螺丝松,造成表头下沉,指针与表壳摩擦大,动作不灵,通过调整表头并重新固定,问题相应解决。
9、使用环境问题。尤其是安装在地井中的传感器部分,由于环境湿度大,造成线路板受潮,这部分原因主要同问题②、②有关。通过相应的技改措施,对部分环境湿度大的传感器重新作了把探头部分与转换部分分离处理,改用了分离型传感器,故善了工作环境,日前这部分仪表运行良好。
10、由于现场调校不好,或者由于调校之后的实际情况的再变动。由于现场振动噪声平衡调整以及灵敏度调整不好。或者由于调整之后运行一段时间之后现场情况的再变动,造成指示问题、这部分原因主要同问题④、⑤有关。使用示波器,加上结合工艺运行情况,重新调整。
玻璃转子流量计作为一种测量仪器,可以说还是有着自己的优点的,而它也正是凭借着自己的优点,在更多的领域里都能够得到非常广泛的使用,并且也是能够及时的为人们的测量工作提供便利。
说到这样一个应用十分普遍的测量仪器我们在使用的时候也是需要注意各种问题的,而为了保护好仪器不受损坏,以及让仪器有一个更加长久的使用时间,我们也就更加的有必要去做好这些问题了。
1、我们应该为测量仪器的使用选择一个比较适宜的环境,这个环境包括温度,也包括玻璃仪器测量的清晰度。
这些不仅是为了让我们的测量数据更加的,同时也是为了保护仪器不会因为高温而出现炸裂。
使用前记得不要把玻璃转子流量计前罩壳去掉,因为玻璃管易碎,热胀冷缩会发生爆破,罩壳起到保护作用。
2、开启阀门时,一定要缓缓的开启,如果估计流量能够浮动转子,而转子并没有向上移动,立即停止继续开阀,轻轻敲打管道,使转子能慢慢的上升。
3、在冬季使用LZB系列玻璃转子流量计的时候,应当注意使用温差,如果夜间不使用,要把流量计内残留液体放掉,免得把玻璃管冻破。
4、在向管道上安装时,首先要看上、下游管道是否在一条直线上。如果不在一条直线上,不仅会影响仪表的测量准确度,而且会损坏LZB系列玻璃转子流量计。
5、使用前观察玻璃转子流量计内的玻璃管是否完好,玻璃管极易破损;其次是去掉转子的固定物,轻轻的倒向看转子能否自由的上下滑动。
如果不能自由的滑动,就要轻轻的振动支板。如果再不能滑动,就需要请专业人员解决。
6、接着在使用的时候,我们zui好的是能够按照正确的操作步骤去使用仪器,要知道正确操作仪器还是非常有必要的;
一般来说正确的操作是对仪器的一种保护,同时也可以让我们获得更为理想的使用效果。
这些就是我们在使用玻璃转子流量计的时候需要注意的问题,可以说这些也都是一些基本的问题;
所以我们也就很有必要去注意了,只有这样才可以在保护仪器的情况下,获得一个更为理想的使用效果。
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