工业自动化流量仪表的测量方法与相关的选择考虑因素探讨

2016-06-08 09:04:46来源: eefocus
一、本文流量测量是工业自化生产中最基本也是最重要的测量指标,因此对于流量计的选型就显得相当重要。根据我们的经验,许多在与流量仪表选型相关的测量方法中,流量仪表选型错误,以及不正确的安装与使用大约要占到使用总数的60%左右不管是电磁流量计还是超声波流量计,或是传统型的涡轮涡街、孔板流量计都有其各自不同的特点,以及其能够发挥最佳测量效果的范围。在进行具体的测量活动中,虽然有一些用户能够选择适当的仪表类型,可安装布置却往往就出现了问题,因此总的说来如何正确选择合适的仪表与正确的安装并不是一件简单的事情。当我们要确认对生产环节中的流体进行测量量时,需要事先对相关的事项包括技术要求,即流量仪表及生产过程流体特征,作充分的了解和熟悉,只有对所有的情况都了然于胸时,我们才有把握正确地选择流量测量方法和有效地使用流量仪表。

另外,我们还需要对其他相关的因素进行综合分析和考虑,这些因素归纳起来,主要包括这五个方面的因素:性能要求方面的因素、流体特性方面的因素、安装要求方面的因素、环境条件方面的因素及经济费用方面的因素。

二、流量仪表及测量方法的正确选择

  1.1对安装流量仪表的必要性进行分析

若只是想确定某管道中的流体到底有没有在进行流动或者输送以至大体的流量为多少,有关这一目标的实现,则可以较低费用就能达到,即选用流动指示器或者流动窥视窗即可。这些器具虽然结果较为简单,但它们都有诸如球、板翼轮等活动体来指示其流体是否在流动,这些器具虽然能把流体流动快慢程度显示出来,但其精确度是很有限的,通常存在着2.0%~3.0%左右的误差。随着加工工艺的改进和现代电子计算机的应用,测量精度也朝着更精确的方向发展,比如一般的超声波流量计测量精度为1.0级,但是0.5级的超声波流量计也已经问世了。若对测量结果要求比上述更高,那么就很有必要把一台流量仪表安装起来。通常在我国流量仪表制造业对流动指示器及窥视窗等器具没有做好足够的宣传,致使直接用户或者设计单位对这类简易器具重视不够,因而在很多场合无法正确选择合适产品。

1.2初选测量发放

通过上述分析在确定必须安装流量仪表之后,就要对流量仪表的各种条件及使用要求进行较为详细的了解,结合有关流体的特性及类型,在“初选表”中标注不能和不宜的测量方案中,应用排除法做进一步的深入分析和考虑。

1.3分析初选仪表的各项指标

以初选所确定的各个方案为依据,把与初选仪表有关的各项技术数据、选用手册及样本从初选仪表各制造中收集齐全,对仪表的各项规范性能进行深入了解;再分别从这五个方面的因素(即性能要求、流体特性、安装场所、环境条件及经济费用等)进行考虑,针对可能出现情况提出相应的问题,通过列表比较,进行逐个分析。对各因素进行考虑时,其顺序通常以测量目的及测量侧重点为依据,通常是开始于“性能要求及仪表规范”,再对其他因素进行考虑,例如,若“经济因素”为使用对象的主要因素,则再考虑“性能要求及仪表规范”以外的其他因素;此外,结合具体情况,在很多时候还要对其他迁移方面的因素进行考虑。

二、流量仪表测量方法及选择的考虑因素探讨

2.1性能要求及仪表规范方面因素的十点考虑

确定好测量方法后,对于所选择的流量仪表,需要考虑的有关性能方面要求的内容有以下这些方面:

第一,测量流量还是总量;对流量的测量及对总量的计量,这是使用对象测量的两类主要目的;例如,对于管道连续配比生产或者过程控制而言,其使用场所主要测量的就是瞬时流量,而对于商贸核算及储运分配而言,其使用场所测量的主要就是总量;

第二,精确度;通常流量仪表规范锁定的精确度等级,能适用于某一个比较宽的流量范围;

第三,重复性;在过程控制应用中的一个重要指标就是重复性,具体是决定于由仪器本身的制造质量及本身原理;

第四,线性度;有关线性和平方根非线性,这是流量仪表的两种主要输出,对于绝大多数流量仪表而言,把非线性误差作为基本误差的一个组成部分,而不把它列为单独指标;

第五,上限流量和流量范围;所谓上限流量就是通常所讲的满度流量,对于流量表口径的选择,不能以管道的通径来进行简单的配用,应以所使用的被选仪表上、下限流量及流量范围来进行选配;

第六,范围度;有关上限、下限流量的比值,就是范围度,其值的大小与流量范围呈正相关,通常线性仪表范围度比较大,而非线性仪表有比较小的范围度;

第七,压力损失;对于绝大多数流量传感器而言,在流动方向改变、或把静止设置于其流通通道中,都会出现随流量而变化的、而且无法恢复的压力损失;

第八,输出信号特性;对仪表选择起着决定性作用的就是输出信号这个因素;

第九,响应时间;若把流量仪表应用于脉动流动场所,则应考验有关流动阶跃变化的响应时间;

第十,可维护性;由于已安装的流量仪表,遇到故障再拆下维护,既麻烦又费时,因而有关可维护性这个因素必须慎重考虑。

2.2流体特性方面的因素考虑

根据流体类型把初选测量方法等初定若干方案确定后,为使所获取的流体特性(参量及属性)尽可能地详细,还必须向相关工艺流程部门进行调查和访问,以便能使所选择方案的适应性得到更进一步的验证;对于流体类别而言,需要考虑的流体特性比较多,归纳起来主要有这几项:1)温度;2)压力;3)密度;4)粘度;5)润滑性;6)腐蚀性;7)磨蚀性等;此外,对于个别场所来说,有关卫生要求还必须纳入考虑;对于个别测量方法而言,有关流体特性的特殊参量,还必须进行考虑,如应用电磁流量计,对于有关液体的电导率就必须进行相关的了解。有关流体物性的各种参量,都会对各类流量仪表产生着不同的影响,因此,有关待选流量仪表的选择,很大程度是受到流体物性所支配,因而对于所选择的流量仪表或者测量方法而言,不仅要对被测流体性质进行适应,而且对于测量过程中因流体物性某一参量变化而带来的影响量也要能够适应。有关流体在使用条件下的各种参量及所选定仪表的技术规范适应性,通常可从评估手册中查到;对于那些不很了解的流体确切成分,相关用户一定要主动向制造厂进行咨询,以明确所选定仪表能否正常应用。

2.3安装方面的因素考虑

2.4环境条件方面的因素考虑

在进行造型过程中,有关仪表的预期变化及周围条件必须给予充分考虑,具体分析如下:1)环境温度;环境温度计变化将对仪表电子部件及一些仪表流量检测部分产生较大影响;如流动特性受影响于环境温度变化,则某些管道就需进行热层外包;2)环境湿度;环境湿度若加大,将使电气绝缘降低,并使大气腐蚀及电解腐蚀加快;若环境湿度降低,则易感生静电;因此由湿度方面引起的问题,对于可能的变化范围,用户应进行预期并通过核实是否会对所选择仪表在运行中出现不必要的问题;3)安全性;进行仪表选择及安装,必须考虑其安全规则,如安装环境是否具有爆炸性威胁等;4)电气干扰;有关电气电磁干扰,通常产生于电力电缆、电气开关及电动机中,这也是引起测量误差的一个来源所在。

三、本文结语

总之,有关流量仪表的安装及测量方法的选择必须引起相关部门和用户足够的重视,在充分分析和深入比较各种类型流量仪表及测量方法的基础上,还必须充分考虑有关仪表性能、流体特性等五大因素,这对于流量仪表的正确安装及测量方法的正确选择都具有一定的促进作用


关键字:工业自动化  流量仪表  测量方法  考虑因素

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016060815776.html
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