影响质量流量计准确度的因素分析及处理方法

2013-10-09 13:32:56来源: 21ic 关键字:质量流量计  准确度  电磁干扰
目前兰州石化公司用于油品交接的质量流量计有320台左右,精度±0.15%~±0.5%。虽然质量流量计计量准确、性能可靠,但由于我们对其工作特性认识的局限,在实际应用中仍然会出现一些异常现象,带来不必要的误差,因此我们需要分析这些异常现象,尽量减少不利因素的影响,从而提高计量准确度,减少计量纠纷。

1 影响质量流量计准确度的因素及处理方法

1.1 实际应用中影响质量流量计准确度的因素分析及处理方法

1.1.1 振动对质量流量计准确度的影响。质量流量计正常工作时,测量管处于振动状态,对外来振动非常敏感,如果在流量计安装区域存在其它振动源,振动源的振动频率会影响质量流量计测量管的振动频率,引起流量计的异常振动和零点漂移,造成计量误差。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。

1.1.2 电磁干扰对质量流量计准确度的影响。由于传感器是通过激励线圈使测量管产生振动,如果流量计工作区域附近有较大的磁场干扰,会对测量结果造成影响。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。

1.1.3 安装应力对质量流量计准确度的影响。在质量流量计的安装过程中,如果流量计的传感器法兰与管道的中心轴没有对准(即传感器法兰与管道法兰不平行),管道所产生的应力会作用到质量流量计的测量管上,引起检测探头的不对称性或变形,从而导致零点漂移,造成计量误差。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。

1.1.4 油品中含有气体对质量流量计准确度的影响。目前生产的流量计只能做到准确测量单相流,而在实际测量过程中,当工况条件发生变化时,油品容易汽化,形成两相流,而两相流往往是人们容易忽略的问题。气液的结合虽然缓冲了仪表的振动,但要求驱动线路输出更多的能量以保持流量管的振动。由于流量管的驱动电流本身有限制。一旦为了保持流量管的振动而输出的电流超出,流量计将无法准确测量。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(如图1)。

1.1.5 温度变化对质量流量计准确度的影响。质量流量计的质量流量测量原理如公式(1)所示:

Qm=k•Δt公式(1)

式中Qm——质量流速,g/s;
k——流量标定系数,g/(s·μs);
Δt——时间差,μs。

当k为常数时,Qm仅与时间差Δt成正比。然而k与制造流量计的金属弹性呈函数关系,当温度发生变化时,流量计测量管的金属弹性也随之变化,k此时就不再是常数,从而影响流量计的准确度;同时温度变化,还会引起测量管的自身结构变化,从而影响到质量流量计的零点稳定度。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:一般质量流量计在出厂时,都给出了温度校正系数,如一台CMF100质量流量计,出厂时给出的Flowcal系数为47.806/4.75,后三位4.75就是给定的温度校正系数(温度变化100℃就会产生4.75%的误差),在实际使用时我们则需要按操作手册设定好温度校正系数,便可消除温度变化对测量管金属弹性产生的偏差。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。

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图1 测量油品时的质量流量计安装方式

1.1.6 压力变化对质量流量计准确度的影响。当压力升高时,测量管的材料将变得越来越坚硬,使流量管振动减弱。在质量流速不变的条件下,单方面地增加压力,可使流量管的偏移变小,造成流量计的示值比真实的流速要低;反之压力降低时,造成流量计的示值比真实的流速要高。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。

1.1.7 油品密度与粘度对质量流量计准确度的影响。油品密度的变化会直接影响流量测量系统,从而使流量测量管的平衡发生变化,引起零点偏移;而介质粘度则会改变系统的阻尼特性,导致零点偏置。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。

1.1.8 测量管损坏或腐蚀对质量流量计准确度的影响。质量流量计在使用中,由于流体的腐蚀、杂物进人等,会对测量管直接造成损坏或腐蚀,影响测量管的性能,导致测量不准确。常见的有测量管磨损、龟裂、点蚀、挂壁。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。

1.1.9 空气浮力对质量流量计准确度的影响。由于质量流量计所测得是油品在真空状态下的“重量”,而在油品贸易计量中一般采用“空气中的质量”结算,所以必须对流量计所测“重量”进行转换,转换方式有两种:一种是油品在20℃时的密度减去空气浮力修正值1.1(kg/m3);另一种表量乘换算系数F得出在空气中的质量。

1.2 标定过程中影响质量流量计准确度的因素分析及处理方法

贸易交接的质量流量计标定周期为12个月,分厂之间物料交接的质量流量计标定周期为24个月,贸易交接质量流量计采用在线实流标定,其它采用离线标定,标定结果直接影响流量计在实际中的应用,标定过程不止是检验流量计是否超差,还需要根据标定情况调整Flowcal系数以及计算出流量交接系数MF。

为了得到准确的Flowcal系数和流量交接系数MF,标定中必须注意以下几点:a.标定系统中配备的温度计,压力表必须检定合格,在有效期内,压力表要求0.4级以上,温度计最小刻度值为0.2℃,如采用远程传输数据,需保证传输过程中无信号衰减和脉冲丢失。b.在标定其中一路流量计时,要确保其它支路的泄露阀无泄漏。c.无论是在线标定还是离线标定,都需尽可能的使标定工况和使用工况相近。d.标定容器应当定期进行清理,以减少油品或杂质的粘附,而影响到标定结果。

2 结论

由于我国现使用的质量流量计大多都是进口的,价格不低,而且质量流量计主要用于贸易结算,所以在标定和使用上,应尽量减少不利因素的影响,提高准确度,使它们更好地发挥计量职能。

参考文献
[1]蔡武昌,孙淮清,纪纲.流量计测量方法和仪表的选用[M].北京:化学工业出版社,2001.
[2]肖素琴,韩厚义.科里奥利力质量流量计的应用[M].北京:中国石化出版社,1999.
[3]肖素琴,油品计量员读本[M].北京:中国石化出版社,2001.(end)

关键字:质量流量计  准确度  电磁干扰

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/1009/article_7911.html
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