m.壓力對流量示值的影響。早期儀表制造商的樣本和使用說明書等技術(shù)文件通常聲稱科氏力質(zhì)量流量計的流量示值不受流體溫度、壓力、密度和黏度變化的影響,然而使用實踐證明并非如此。這種流量計因為測量精確度較高,有很大部分用于貿(mào)易交接。一根管道將交接雙方連接起來,在供需雙方各裝一套流量計,而且往往是同一制造廠的同一型號規(guī)格產(chǎn)品。由于輸送距離較遠(yuǎn),流體的溫度、壓力、密度、黏度等參數(shù)都會有一定變化,于是引發(fā)計量差量[27][28],制造廠處于非常被動的地位,只得投入人力財力作進(jìn)一步研究,并收到 一定效果。例如Micro Motion公司在其新的樣本中對其不同型號的產(chǎn)品的流體靜壓影響作了表述。表3.10所列是部分產(chǎn)品介質(zhì)壓力變化影響和介質(zhì)溫度變化影響。由于出廠檢驗時所用的壓力是0.1~0.2MPa,所以在實際使用壓力較高時,造成的實際影響也是可觀的。對壓力影響進(jìn)行補償?shù)某S梅椒ㄓ袃蓚,一是在線補償,適用于流量變送器中帶有壓力補償功能的產(chǎn)品,另裝一臺壓力變送器,并將型號送入流量轉(zhuǎn)換器,然后在轉(zhuǎn)換器組態(tài)時指定補償功能和壓力信號對應(yīng)的上下限壓力值[28]。另一方法是離線補償,適用于壓力較穩(wěn)定的對象,從常用壓力值計算出流量校正值,然后在轉(zhuǎn)換器組態(tài)中將流量標(biāo)定系數(shù)予以校正。溫度變化其因影響值是正負(fù)雙向,還不能予以校正。
n.密度對流量示值的影響。流體密度變化對流量示值的影響雖不很大,但在精密計量中仍需引起注意。Danfoss公司對自己的科氏力質(zhì)量流量計產(chǎn)品所作的試驗也證明存在密度影響。10mm口徑儀表,介質(zhì)密度為2kg/L的流量示值與1kg/L相比,相差-0.1%;0.5kg/L介質(zhì)與1kg/L相比,相差+0.06%。
對密度影響進(jìn)行補償?shù)那疤釛l件是制造商提供密度影響量的數(shù)據(jù),其次是掌握具體測量對象的流體密度,然后計算校正值予以校正。
o.密度輸出信號用于判斷流體品質(zhì)或類別。經(jīng)科氏力質(zhì)量流量計測量的流體有時品質(zhì)會發(fā)生變化,這種品質(zhì)的變化往往表現(xiàn)為流體密度的變化,于是利用流量計的密度測量功能同具有邏輯判斷功能的顯示、控制儀表(計算機)配合,可對此品質(zhì)進(jìn)行監(jiān)視。例如待測流體存放在儲罐中,料液和料中所含水分在罐中分層,罐中料液經(jīng)流量計計量發(fā)往另一設(shè)備或工序時,在料液即將抽盡前,先是料液和水的過渡層進(jìn)入流量計,這時儀表的密度示值會有明顯變化,從而關(guān)閉閥門,確保料液品質(zhì)。
p.在液體雙組分流測量中的應(yīng)用。對于互不相溶的雙組分液體,設(shè) 、 、 分別為雙組分流體的密度及兩種組分各自的密度; 、 分別為兩組分的體積流量百分含量;r1、r2分別為兩種組分的質(zhì)量流量百分含量。于是

實際應(yīng)用中, 值可由質(zhì)量流量計測得, 、 是已知的或經(jīng)化驗可得到的。也是可導(dǎo)出
(3.78)
(3.79)
(3.80)
(3.81)
設(shè)雙組分流體的總質(zhì)量流量為qm,兩種組分的質(zhì)量流量分別為qm1和qm2,則
qm1=qmr1 (3.82)
qm2=qmr2 (3.83)
q.水錘現(xiàn)象及對策。在批量操作過程中,若調(diào)節(jié)閥安裝在流量計下游,這時要注意防止當(dāng)閥門快速切斷時在管路中出現(xiàn)強烈的“液壓撞擊”(即“水錘”)現(xiàn)象,以免損壞流量計流過時流速高,因而具有很高的動能。為此,流量計下游閥門的設(shè)置應(yīng)有分段(多級)關(guān)閉能力,避免下游閥門突然關(guān)閉時,造成“水錘”現(xiàn)象。
r.密度切除功能的應(yīng)用。密度切除功能是科氏力質(zhì)量流量計所特有的功能,利用這一功能可以有效地防止“虛量”,確保流量地準(zhǔn)確性。
所謂密度切除功能就是根據(jù)具體被測流體可能達(dá)到地密度范圍,確定密度下限值和上限值,當(dāng)測量管內(nèi)被測介質(zhì)地密度不在這個范圍之內(nèi)時,變送器就“認(rèn)為”被測介質(zhì)流動異常而置流量輸出為零。例如,某種輕質(zhì)油在工況下地密度為0.85kg/L,工況變化造成地介質(zhì)密度正常波動范圍為±0.05kg/L,這樣可將密度測量范圍設(shè)定在0.75~0.95kg/L。這樣的設(shè)定既可保證在測量管內(nèi)充滿介質(zhì)時流量計有正確的輸出,又可有效地防止易汽化地介質(zhì)在停輸時來回涌動而產(chǎn)生錯誤地流量指標(biāo)。
s.典型故障及其處理。下面是文獻(xiàn)[25]提供的幾個實例,有啟發(fā)和參考價值。
例1 某公路發(fā)油站采用科氏力質(zhì)量流量計作為定量控制計量表,在給汽車槽車發(fā)油的過程中常出現(xiàn)忽多忽少的現(xiàn)象,但流量計的檢定結(jié)果是合格的。經(jīng)過現(xiàn)場仔細(xì)的分析后發(fā)現(xiàn),位于流量計下游的電磁閥的快速關(guān)閉造成了強烈的流體液壓撞擊,對傳感器工作的影響很大。若將流量計和電磁閥換位(即讓電磁閥在前,流量計在后),就隔斷了電磁閥關(guān)閉對流量計的影響,從而使流量計的工作情況恢復(fù)正常。
例2 某臺科氏力質(zhì)量流量計在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)虛計量現(xiàn)象,即管道中沒有流量時,流量計的累積數(shù)會發(fā)生變化。經(jīng)過現(xiàn)場仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn),傳感器兩端的安裝支撐不符合要求,一是兩端支撐不等距,二是支撐的底部與地面懸空,沒有牢固連接。在采取措施使傳感器兩端支撐的安裝符合要求后,流量計計量情況恢復(fù)正常。
例3 某臺科氏力質(zhì)量流量計液化石油氣,其正常密度在0.52~0.56kg/L之間,但在測量過程中,時常出現(xiàn)密度顯示低于0.5kg/L。此時,即使管道中無流體流過,流量計也可能出現(xiàn)正負(fù)方向虛流量,累積值有增有減。造成這種現(xiàn)象的主要原因是流量計背壓不足,液化氣汽化,介質(zhì)氣液兩相比超過了規(guī)定范圍,以致不符合流量計正常使用的要求。目前解決的辦法一般有兩個,一是提高工藝管線的壓力及流量計的背壓,避免工藝介質(zhì)產(chǎn)生汽化;二是采用小流量、低密度切除功能,即讓流量計在低于指定的流量時不進(jìn)行計量,或利用科氏力質(zhì)量流量計具有能根據(jù)被測介質(zhì)的密度范圍進(jìn)行選擇計量的功能,使流量及在介質(zhì)密度低于某一范圍時不進(jìn)行計量。
例如4 某臺科氏力質(zhì)量流量計在運行期間,其計量值與油罐檢測計量結(jié)果偏差較大。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),傳感器安裝位置與泵房距離太近,當(dāng)兩臺泵同時工作時,振動過大,影響了傳感器的穩(wěn)定工作。當(dāng)將傳感器移到遠(yuǎn)離振源的地方以后,情況恢復(fù)了正常。
例5 某臺科氏力質(zhì)量流量計測量90#汽油,當(dāng)流量上升到60t/h以上時,流量計顯示的密度值為1~3g/cm3并顯示“Dens Overing ”、“Sensor Error”故障指示,一旦流量降下來后,一切又恢復(fù)正常。經(jīng)過現(xiàn)場仔細(xì)檢查,認(rèn)為傳感器的安裝以及現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境等均沒有問題。在將流量計拆回檢定過程中發(fā)現(xiàn),傳感器“Y”型流量分配器的入口處卡進(jìn)了兩塊鵝卵石,估計是由工藝管線施工時帶進(jìn)的,取出后,流量計檢定合格,現(xiàn)場使用良好。
由上述實例可見,正確的安裝、合理的工藝管線配置、良好的應(yīng)用環(huán)境等對質(zhì)量流量計的正常工作是十分重要的。 |