关于流体测量过程中出现的典型故障的原因与诊断

2016-06-17 08:57:06来源: eefocus
流体测量系统的概述:
 
在燃气或者溶液的流体测量工作中,流量的精确计量对于购买或者销售的物料介质流量非常重要。通过流量计仪表的精确测量可以对于物料的销售赢利与亏损作出计算。相反,如果流体测量不精确,甚至产生重大偏差,就会对于企业的销售产生损失。如果这种情况出现在生产过程中,则会对于生产的产品品质造成严重后果,会直接导致产品的报废。
 
因此,流量计的正确选择与精准稳定的测量相当生重要,流量测量是怎样的一个过程,那些环节和问题需要我们关注,以下简要跟朋友们作出说明:在工业生产中系统中,介质的流动需要能量,一般情况下是由泵或者压缩机作为驱动力产生压力差来提供,需要注意的是流量传感器可以形成微小的流阻,会在很小程度上增加了流程中能量的消耗。所以绝大部分流量计比如电磁流量计等需要应用在直管当中,也可以通过管中的导直叶片进行部分补偿。
 
通过流量计传感器、变送器、阀门等等也可以组成一个封闭的控制回路系统,以达到监视和控制液流的目标。在一个理想的流程工艺当中,必须保证经过的流体保持在规定值范围内,只允许很小的误差。只有这样,测量人员的工作就会在保证设备使用的前提下,实现投资收益的最大化。这也可以保证生产商和购买者可以从被测产品中获得平等的收益。
 
正如本文后续部分即将详细讲述的,现在有多种类型的仪表用于流体测量。
 
1.电磁流量计:电磁流量计的工作原理是法拉第定律,也就是说电流体通过一个磁场时产生的电压,与流体的流速成正比。在这种流量计中,导管使用的绝缘材料,至少有两个电极加载在绝缘壁上。在电磁线圈周围,有一个均匀的磁场流动路径。该技术的主要问题是,由于碳水化合物导电率较低,它无法用于碳水化合物流体的测量。电磁流量计在出来了有固体颗粒悬浮物的溶液时,具有一定的优势。
 
2.超声波流量计:超声波流量计可以分为两类:多普勒流量计和速度差流量计。在多普勒流量计中,安置在管道一侧的同一个基座上,装载两个传感器;而速度差流量计的传感器则装载在管道两侧。该类传感器的工作原理是:用已知频率的超声波信号穿越流体,信号的改变量可以用来确定流速。被测液体必须不能夹带固体或者气体,这样才能减小信号分散。超声波流量计可以处理的流体速度和管径范围都很宽。
 
3.涡轮流量计:涡轮流量计是一种推导式流量计,可以测量气体和油的流速。在涡轮流量计当中,转子安装在流路上,当流体经过时,就会引起转子旋转,旋转的角速度与液体流速成正比。涡轮流量计的优点是准确度高、工作时间长,但是它的应用场合有一定的局限:需要无腐蚀和清洁的环境。该类流量计的另外一个优势在于,同正排量计相比,它可以测量高速流体。为了将安装影响降到最低,涡轮流量计需要集成流量调节器。这种流量计通常使用在较大的管道当中,大部分管道需要超过10cm。
 
4.靶式流量计:正如同它的名字,靶式流量计有一个“靶子”,它通常是悬浮管道内流经区域的一个带有凸起的圆盘,可以连接变送器(可以电子的也可以是液压的)。作用在圆盘上的力的平方与流经管道的液体的体积或者质量成正比,变送器通过感应作用力信号来确定液体流速。当使用靶式流量计的时候,很重要的一点是要确保流体不会污染或者粘附在靶盘上,否则靶盘就会变重、对于流速的反应会变得迟缓,进而影响测量的准确性。因此,这种流量计不适合高粘度的液体或者泥浆。靶式流量计在流程工业中主要用于测量冷却和处理水溶液,还可以测量低温和腐蚀性液体。它的优势在于可以测量多个方向和断续的流体。
 
5.科里奥利流量计:科里奥利流量计根据流经管道的流体的质量来测定流速,它是由一个或者多个振管组成。通过在电磁驱动上加载一个正弦波电压,让振管产生振动、围绕一个中心旋转。当液体加速流出中心时,就会产生一个与运动反方向的科式力,生成正弦波,这个波是可测的,并可以转化为质量流量读数。科里奥利流量计的应用场合主要包括炼化加工工厂,那里需要石油产品通过卡车或者传输管道传送到反应器。该类流量计的另外一个优点,是可以直接测量质量流,而无需借助温度和压力,其质量流测量拥有很高的准确性和很好的可重复性。
 
普遍问题:在真实的运行环境中,进行有效的流体测量会存在各种各样的障碍
1、流体中的灰尘:通常,由于腐蚀或者分离不彻底,液体流中会夹带灰尘,这也会从负面影响到流体的测量。举例来说,冲刷和腐蚀会导致管道产生碎屑,这会降低流量计的过滤效率,因此限制了正常的流动,从而影响到排放系数的准确性和测量的气体流动参数。为了避免这些误差,需要在流量计的上游装备微型尺寸的过滤器。
 
2、选择不当:流程工业的专家们指出,安装的流量计中有超过70%表现不尽如人意,而这些问题中的超过80%是由选择不当造成的。在挑选流量计的过程中,确认流量计的功能可以满足要求是非常重要的,选择时需要考虑的基本因素包括:1)流体是浑浊、洁净还是高粘稠度的?
2)流体可以导电吗?
3)流量测量需要进行统计或者过程控制吗?
4)流量计是否由远程信号控制而使用本地指示?
5)考虑流程中的温度、流速和压力。
为了延长流量计高精度测量的生命周期,必须要确定每种问题的原因。
 
3、带液问题:如谈到气体的流量测量,我们必须要小心谨慎保证测量的只是气体而不是气液混合物。在通过管道传输气体的时候,大量正在输送的气体必须是所谓的“干管质量气体”,也就是说没有任何液体。随意流动和粘附的液体会导致流量计的测量发生扭曲,进而加大测量误差。液体既导致测量读数变大、也可能导致变小,必须尽快加以处理。气体流中的液体消除的越彻底,测量就越准确。为了避免带液问题,需要使用气/液分离器和理想的工作环境。除此之外,气体的温度限制在规定范围之内也非常关键。

关键字:流体测量  典型故障

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016061715904.html
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