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质量流量计的选型原则和选型方法
关键字:质量流量计    日期:2012-12-6 8:36:03

  质量流量计的选型原则和选型方法
    若要测量流体的质量流量,需选用质量流量计。由于间接式质量流量计存在误差环节因素多、准确度等级低、结构复杂等缺点,在条件许可时,应考虑选用直接式质量流量计。科氏力式、量热式和冲量式三种流量计是直接式质量流量计中应用最多的。通常,检测粉粒较均匀的固体物料流的质量流量时,选用冲量式流量计;检测固定组分的中、低压气体质量流量时,较多地选用量热式流量计;检测液体和中、高压气体的质量流量时,通常选用科氏力式质量流量计。本节将专题讨论科氏力式质量流量计的具体选型原则和选型方法。
    一、选择原则
    1.根据被测流体的类型选择流量计的结构
   科氏力式质量流量计的测量管有很多形式,需根据被测介质的类型来考虑选用。原则上讲,粘度不高的纯净液体对测量管的形状无甚要求;当测量含有少量气泡的液体、含有固体颗粒的浆液以及高粘度液体时,应选用测量管不易聚积气泡或固体颗粒、内壁不易粘附介质的形状;若用于食品行业,测量管应便于清洗。
    2.安全性原则
    当测量具有腐蚀性的流体时,应注意测量管的耐腐性能,并且传感器外壳也应具有一定的防腐性。万一检测管破裂,在处理之前应有安全防护措施。不同介质的腐蚀性不同,不同材质的防腐对象不同,应注意区别对待。测量具有磨损性的介质,应考虑测量管的耐磨性。
    工艺压力较高时,需注意传感器的耐压等级,以免损伤测量管;介质温度较高时,要考虑传感器的使用温度范围,以免损坏检测元件。
    若选用的流量计是在危险区域或恶劣环境中使用的,就要特别注意流量计的防爆、防护等级应符合安全标准的要求。
    3.流量范围
    考虑流量范围应遵守两个原则:首先,流量计的流量范围应能覆盖被测介质的工艺流量范围。其次,常用工艺流量应落在流量计的经济流量范围之中。所谓经济流量范围,在此有两层含义:一是由于科氏力式质量流量计,其零点稳定性对下限流量的测量准确度影响较大。越接近流量上限,零点稳定性对准确度的影响越小,因此,可将流量计上限流量的1/3以上范围称作准确度的经济流量范围;二是对同类型的流量计,若同时有几个口径的可测流量范围都能覆盖工艺流量范围,选用较小口径的流量计显然可以节约资金、更为经济。但这种经济性不是绝对的,若一味追求将使用流量定在接近流量计上限流量的范围内,势必造成测量管内介质流速过高,带来的负效应将是压损过大以及不安全性增加。有些易燃易爆的介质,若流速过高,极易因摩擦产生静电引起爆燃。因此,对这类介质应注意不要超过安全流速。
    4.准确度
    对准确度等级的要求,应根据测量对象和目的来确定,同时要注意产品准确度等级的计算方法以及达到该等级的使用条件或制约因素。一般来说,科氏力式波音赌场网站_波音赌场网址_波音赌场注册以带零点稳定性的流量读数的百分比来表示准确度等级,也有的产品用不同流量段对应不同误差限的方法表示,也有部分产品在低流速段是用满量程的百分比来表示误差等级的。
    对科氏力式质量流量计,在考虑其准确度等级时,还应注意以下两点:一是由于此类流量计准确度等级计算方法的特殊性,有部分产品给出了很高的准确度等级,而同时给出的零点漂移值亦很高,从而加大了它的允许误差限;二是一些产品给出了低零漂值下的高准确度等级,然而它要求的安装条件近乎苛刻,只能在实验室中做到。由于现场振动的普遍存在及安装地点的限制,难以满足这样的安装条件而达到理论上的效果。这两种“高准确度”等级都不足取。在达到测量准确度要求的情况下,要考虑价格等因素,不必一味追求过高的准确度等级。
    另一方面,从原理上讲,科氏力式质量流量计的计量特性不受介质的温度、压力的影响,而事实上,由于制造工艺及材料性质的限制,上述因素对流量计的特性还是有一定的影响。流量计的出厂检定条件一般是固定的,而使用条件千变万化,若使用条件与检定条件相差太大,选型时必须考虑这些不确定因素的影响。目前,已有部分产品经推导和实验得出了这些因素对测量结果影响的具体程度及修正方法。当选用流量计进行糈密计量时,要考虑进行修正。
    5.压力损失
    现场测量中,对流量计的压力损失总有一定的要求。当介质的密度、粘度和流量确定后,流量计的压损大小取决于其结构,对科氏力式质量流量计就是取决于口径、流通面积和测量管形状;当传感器的结构形式确定后,流量越大,压损越大。在选型中计算压损时,应充分考虑以下各点:工艺管线中的流量以及允许的压损;传感器在允许压损条件下是否满足测量准确度的要求;过程流体粘度和密度的变化对压损的影响;在应用中应避免因压损过大使液体汽化。当其他条件相同时,应选用压力损失较小的流量计。
    6.其他性能因素的考虑
    一是考虑流量计的附加测量性能,如科氏力式波音赌场网站_波音赌场网址_波音赌场注册测量介质温度、密度的准确度;二是考虑质量流量计的体积、重量以及专用电缆的限制等影响安装的因素。
    7.性能价格比
    这是选型的一条基本原则。在具体运用时,除了考虑性能好、价格低外,往往会对功能的多样性有偏好,认为功能越多越好。其实,作为一台质量流量计,它的最主要目的是检测流体质量流量。虽然由于变送器普遍采用了微电脑技术和(超)大规模集成电路,可以实现功能的更多样化,但这势必提高制造成本,况且有些功能在具体应用场合未必都需要和实用。另一方面,从可靠性理论上讲,性能、结构越复杂,其可靠程度越低。因此,从实际需要考虑流量计的性能价格比才是正确的原则。
    考虑性能价格比,也就是通常我们所说的是否物有所值。作为质量流量计,这个“值”除了体现在功能多少、性能好差外,还应体现在产品的销售服务上。随着技术的进步和自身的不断努力,各厂家间的制造水平差距正日益缩小,一枝独秀变成了相互间的取长补短。根据以上选型原则,有时一个测量点可先选出几家牌号的可用产品,这时应选用实力较强的广家的流量计。考察厂家的实力,不仅要看其制造水平、生产能力、还要考察其服务水准。这个服务不仅代表通常所说的售后服务,还应包括售前、售中服务。这除了介绍产品性能、提出报价、承诺服务等常用做法外,对用户进行预培训,让其掌握安装调试和一些常见故障的处理方法,直至指导安装、帮助调试。交货周期长短、对产品质量的具体保证措施、免费服务的时间、出现故障时的响应速度、处理水平、备品备件的保障、甚至于维修人员的服务态度等等,都代表厂家的服务水平。
    以上各条选型原则,有时相互制约,在实际选型工作中,要一切从现场实际需要出发,综合考虑。又可根据不同场合的不同特点,有所侧重。只要做好选型工作,才能用好仪表,可以说,正确的选型是满意使用的前提。
  ‘二、选型方法
  科氏力式质量流量计的选型方法有手工计算法和软件法两种,后一种方法就是用电脑代替人工计算,道理还是一样,因此本节将重点介绍手工计算法。具体做法就是根据已知的工艺条件,确定流量范围符合条件的流量计型号,计算出在工艺流量下的压损值,根据上节所述的几项选型原则,确定流量计的牌号和型号。具体方法及步骤如下:
    1.填写工艺操作条件
    工艺操作条件是选型计算的依据,它应包括以下内容:
    (1)流体名称及性质(如是否具有腐蚀性);
    (2)流体状态:液态、气态、浆液或其他形式;
    (3)工艺状况下的流量:最大、常用、最小值;
    (4)工艺状况下的压力:最高、常用、最低值;
    (5)工艺状况下的温度:最高、常用、最低值;
    (6)工艺状况下的密度范围;
    (7)工艺状况下的粘度范围;
    (8)工艺管道管径;
    (9)允许测量误差;
    (10)允许压力损失;
    (11)允许最大流速。
    2.根据工艺条件,对照技术指标,预选传感器型号
    在通常情况下,流量计的公称通径(或“标称内径”)应等于或小于工艺管道管径。选型时,首先应根据确定的工艺流量范围,依照不同牌号的质量流量计的技术指标,可预选出传感器的口径;根据介质的腐蚀性能,选择传感器测量管的材质;根据介质的温度、压力等级,对传感器型号作进一步选择。
   

 

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