有效提高酒精流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性的工程實(shí)施方法介紹
點(diǎn)擊次數(shù):1882 發(fā)布時(shí)間:2020-08-15 06:01:04
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)試驗(yàn)、國(guó)內(nèi)外貿(mào)易等各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)于流量測(cè)量的需求是一項(xiàng)很普遍的測(cè)量工作,因?yàn)榱髁康臏y(cè)量是測(cè)量的動(dòng)態(tài)物理量,測(cè)量的介質(zhì)也各不一樣,不同的介質(zhì)的特性對(duì)于流量測(cè)量的要求各不一樣,測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的條件也有差異,所以就導(dǎo)致了流量測(cè)量的準(zhǔn)確性與可靠性較難保證。針對(duì)于不一樣的工況條件,目前市場(chǎng)上的儀表類(lèi)型有速度式流量計(jì)、容積流量計(jì)、動(dòng)量式流量計(jì)、酒精流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等幾十種流量計(jì)。其中酒精流量計(jì)的應(yīng)用特別廣泛,它以其優(yōu)越的性能,在諸多領(lǐng)域被廣泛采用。
如何對(duì)酒精流量計(jì)進(jìn)行精確的測(cè)量,解決現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的常見(jiàn)的“測(cè)不準(zhǔn)”的現(xiàn)象。針對(duì)于這個(gè)情況,本文分析了被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率、流速分布與直管段、電*結(jié)垢與附著層、安裝條件和運(yùn)行環(huán)境5方面工程因素對(duì)酒精流量計(jì)準(zhǔn)確測(cè)量的影響,提出了提高電磁流量測(cè)量準(zhǔn)確性的工程對(duì)策。從而保證酒精流量計(jì)在工程應(yīng)用中能夠準(zhǔn)確測(cè)量,使其充分發(fā)揮其計(jì)量作用,為流量檢測(cè)提供可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)。在確保酒精流量計(jì)本身計(jì)量檢定合格的基礎(chǔ)上,分析了工程上影響酒精流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性的因素,提出了提高酒精流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性的工程實(shí)施方法.
1、影響酒精流量計(jì)準(zhǔn)確測(cè)量因素
酒精流量計(jì)是根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律來(lái)工作的,即導(dǎo)電流體以平均速度v流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng),其感應(yīng)電勢(shì)E通過(guò)與流體直接接觸的電*(又稱(chēng)傳感器)檢測(cè)出來(lái).
E=KBvD ,(1)
式中:K為儀表常數(shù);B為磁感應(yīng)強(qiáng)度(T);v為流體運(yùn)動(dòng)平均速度(m/s);D為管道內(nèi)徑(m).
當(dāng)K、B、D確定下來(lái)后,E與v成正比.其工作原理和結(jié)構(gòu)如圖1所示.根據(jù)流體的體積流量公式:
Q=1/4πD2v ,(2)
Q是v的正比函數(shù),代入公式(1),那么E也是Q的正比函數(shù),由此,測(cè)出了感應(yīng)電壓E也即測(cè)出了介質(zhì)的體積流量Q.
酒精流量計(jì)工作原理圖
酒精流量計(jì)由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成.傳感器測(cè)出的感應(yīng)電壓E由電纜送至轉(zhuǎn)換器,通過(guò)智能化處理,然后LCD顯示,或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4~20mA輸出.根據(jù)以上測(cè)量原理,實(shí)際使用中,影響酒精流量計(jì)準(zhǔn)確測(cè)量的工程因素主要有以下5個(gè)方面:
(1)被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的影響.被測(cè)流體的電導(dǎo)率決定了轉(zhuǎn)換器所需的輸入阻抗大小,流體電導(dǎo)率降低,電*的輸出阻抗將增加,并且由轉(zhuǎn)換器輸入阻抗引起負(fù)載效應(yīng)而產(chǎn)生誤差.因此,酒精流量計(jì)應(yīng)用中規(guī)定了流體的電導(dǎo)率的下限.理論上,把電*看作點(diǎn)電*,忽略其大小,實(shí)際上,電*有一定尺寸,當(dāng)直徑為d的圓形電*與電導(dǎo)率為ρ的半無(wú)限展寬的流體接觸時(shí),其展寬電阻為1/(2ρd),因此,如果管道直徑Dd,則電*的輸出阻抗為兩個(gè)展寬電阻之和,即等于1/(ρd).一般測(cè)量的流體電導(dǎo)率ρ的下限為5~10μs/cm,所以,若電*直徑d為1cm,則電*的輸出阻抗就為1/(ρd)=100~200kΩ,為使輸出阻抗的影響限制在0.1%以下,轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗應(yīng)為200MΩ左右.對(duì)于酒精流量計(jì),選型時(shí)必須考慮流體電導(dǎo)率要大于5μs/cm的閾值(即下限值)要求.
(2)流速分布與直管段的影響.根據(jù)公式(1)知,如果流速以中心軸為對(duì)稱(chēng)流動(dòng),感應(yīng)電勢(shì)與流速分布無(wú)關(guān),僅正比于平均流速.若流速為非中心軸對(duì)稱(chēng)分布,圖2表示90°彎頭與突擴(kuò)管的流線(xiàn)分布與速度剖面,每個(gè)流動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于電*幾何位置不同,對(duì)電*產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小也不同,越靠近電*,速度大的質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,容易引起誤差,因此,必須保證流體流速為中心軸對(duì)稱(chēng).工程上,正確的安裝可以減小此類(lèi)誤差。
酒精流量計(jì)彎頭及突變管的流速分布圖
盡管酒精流量計(jì)生產(chǎn)廠家不斷追求流量計(jì)本身的精度,但實(shí)際工程中,工藝管道中的彎管、閥門(mén)等都會(huì)引起流動(dòng)畸變、二次流或漩渦,破壞了原有充分均勻的流速分布狀況.只有經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的直管段,才能讓流體恢復(fù)其軸對(duì)稱(chēng)的流速分布.若實(shí)際工藝管道上下游直管段不足,可以通過(guò)安裝流動(dòng)調(diào)整器來(lái)調(diào)整.
(3)電*結(jié)垢和附著層的影響.在測(cè)量如紙漿、污水等非清潔流體時(shí),電*表面易受污染,引起零點(diǎn)變動(dòng),但零點(diǎn)變化和電*污染程度兩者的關(guān)系,很難進(jìn)行定量分析比較,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),電*直徑越小,所受的影響越少,在使用中,應(yīng)注意電*的清污,以防止附著.
設(shè)在襯里上附著沉淀物時(shí)產(chǎn)生的誤差Δε,如果附著的厚度是一樣,則可由式(3)計(jì)算:
Δε=1-2/[1+(kω/kf)+(1-kω/kf)*(1-2t/D)2] ,(3)
式中:kω、kf分別為附著物和測(cè)量流體的電導(dǎo)率;t為附著物厚度;D為直徑.
若式(3)中kω和、kf相等,則誤差為零,附著物的電導(dǎo)率較低時(shí),上式仍然成立,但會(huì)增加電*的輸出阻抗,因此受到限制,如絕緣性沉淀物浸在流體中就是這種情況.相反,如附著金屬粉末等,因高電導(dǎo)率的附著層,使感應(yīng)電勢(shì)短路,電*輸出偏低,造成負(fù)偏差.在測(cè)量具有沉淀附著物的流體時(shí),可通過(guò)合理選擇傳感器內(nèi)襯材料等方法減少測(cè)量誤差,除了選擇如玻璃或聚四氯乙烯等難以附著沉淀的襯里外,還應(yīng)增加其流速,流體快速流動(dòng)的同時(shí)能夠起到?jīng)_刷電*、清潔電*的作用,減少誤差.
(4)安裝條件的影響.酒精流量計(jì)要求滿(mǎn)管測(cè)量、流速分布軸對(duì)稱(chēng)、可靠的接地等,否則可能現(xiàn)輸出晃動(dòng)、示值不準(zhǔn)等現(xiàn)象.這可通過(guò)規(guī)范安裝操作以使測(cè)量準(zhǔn)確性得到提高.
(5)運(yùn)行環(huán)境的影響.酒精流量計(jì)因輸出信號(hào)較弱,對(duì)機(jī)械振動(dòng)比較敏感,測(cè)量結(jié)果易受干擾,運(yùn)行時(shí),不允許管道振動(dòng)和周?chē)写蟮碾娖魅珉姾笝C(jī)等.
2、提高電磁流量測(cè)量準(zhǔn)確性的工程對(duì)策
2.1正確選型
酒精流量計(jì)的選型考慮因素很多,有儀表性能、流體特性、安裝條件、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)等方面的因素,從測(cè)量準(zhǔn)確性的角度,可從下面兩方面考慮.
(1)傳感器口徑選擇.傳感器口徑的選擇關(guān)系到流體在管道中的流速大小,影響到輸出電勢(shì)值.因此,傳感器口徑不一定與連接的工藝管道口徑相同,應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用流量而定.當(dāng)管道內(nèi)流體的流速在1.5~3m/s,選擇傳感器口徑的與工藝管道口徑相同即可,且安裝方便;當(dāng)管內(nèi)流體流速較低,低于0.5m/s時(shí),儀表口徑應(yīng)改為小于管徑,以異徑管連接管道.
(2)襯里、電*材料的選擇要點(diǎn).電*是酒精流量計(jì)拾取流量信號(hào)的部件,在測(cè)量過(guò)程中,只有它和接地環(huán)、接地電*與被測(cè)介質(zhì)接觸,因此,為了適應(yīng)不同介質(zhì)的測(cè)量條件,比如流體介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性、磨損性等的要求,要選用不同的內(nèi)襯、電*材料.
酒精流量計(jì)的內(nèi)襯材料有耐腐蝕性中等、耐一般低濃度的酸、堿、鹽的氯丁橡膠材料,耐磨損性強(qiáng)而耐腐蝕性能一般的聚氨脂橡膠,耐腐蝕性能強(qiáng)和適于溫度高的聚四氟乙烯,化學(xué)性質(zhì)等同于聚四氟乙烯的抗拉、抗壓聚全氟乙丙烯,耐稀酸、堿、鹽的溫度<60℃的聚乙烯和溫度<100℃的聚苯硫醚等.
酒精流量計(jì)電*的材料有耐鹽和小于50%濃度堿溶液的鈦(Ti)電*,耐酸和鹽的鉭(Ta)電*,耐腐蝕能力強(qiáng)的貴金屬鉑電*,不適于鹽酸的哈氏合金C電*和不適于硝酸的哈氏合金B(yǎng)電*,耐腐蝕能力一般、但價(jià)格低廉的不銹鋼316L等.電*材料裝于傳感器測(cè)量管內(nèi)壁,與被測(cè)介質(zhì)直接接觸,故應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性選定.
2.2 正確安裝
(1)對(duì)安裝管路的要求.實(shí)際工程上,電*平面處的流速分布已同初校時(shí)有較大的差別,傳感器上游管道連接件的配置是引起特殊的流速分布的因素之一,使用中就有可能出現(xiàn)量值偏移.對(duì)傳感器前后直管段的要求是保證流速以中心軸為對(duì)稱(chēng)分布,獲得儀表測(cè)量精確度的必要條件之一,國(guó)標(biāo)GB/T18659-2002等列舉了對(duì)漸縮管、上游閥、圓弧彎頭*小直管段長(zhǎng)度的要求(見(jiàn)表1).
另外,測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電流體電導(dǎo)率不均勻,也會(huì)影響酒精流量計(jì)的測(cè)量,因此,若工藝要求在管道中加入其他介質(zhì),則應(yīng)在流量計(jì)下游進(jìn)行.如果必須在上游進(jìn)行,應(yīng)在流量計(jì)上游較遠(yuǎn)處注入,建議在大于50D以遠(yuǎn)(D為測(cè)量管內(nèi)徑),以保證流體流動(dòng)均勻后進(jìn)入流量計(jì).
(2)安裝要保證流體充滿(mǎn)測(cè)量管.酒精流量計(jì)測(cè)量的流量是電*平面的平均流速與電*斷面的面積的乘積.只有流體充滿(mǎn)測(cè)量管測(cè)量才準(zhǔn)確.也就是說(shuō),在水平安裝時(shí),流量計(jì)處于*低部位置的正確安裝方法才能保證流體充滿(mǎn)管道.對(duì)于固-液、氣-液兩相混相流體,傳感器應(yīng)以垂直或傾斜姿勢(shì)安裝,且流體應(yīng)自下而上流動(dòng),防止當(dāng)傳感器水平安裝時(shí),固體容易沉淀到管道下部、混相中的氣體分離到上部而造成測(cè)量誤差.
(3)接液與接地.因傳感器輸出信號(hào)是電*間的電壓差,因此要有一個(gè)零電位基準(zhǔn)點(diǎn).接液是使用酒精流量計(jì)*重要的條件之一,即以導(dǎo)電液體接地作為信號(hào)的基準(zhǔn)電位點(diǎn).接地是防止進(jìn)入干擾和安全保護(hù)的有效措施,傳感器接地*與流體(信號(hào)基準(zhǔn)零電平)間容易由地回路引入各種共模干擾電壓,影響流量計(jì)的使用可靠性和測(cè)量精度.通過(guò)接地能夠屏蔽靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)引起的噪聲電壓;減小接地電阻可以降低地回路雜散電流的壓降,減低共模干擾電壓,提高測(cè)量精度.在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時(shí),傳感器兩側(cè)應(yīng)裝有接地環(huán).金屬管道酒精流量計(jì)接地連(跨)接方法如圖3.當(dāng)被測(cè)流體電導(dǎo)率比較高、工藝管線(xiàn)比較長(zhǎng)時(shí),被測(cè)流體的體電阻幾乎為零,使用接液電*能夠穩(wěn)定地取得信號(hào)的基準(zhǔn)電位.當(dāng)測(cè)量比較低的電導(dǎo)率流體時(shí),被測(cè)流體的體電阻比較高,若利用接液環(huán)或接液電*接觸面太小,易產(chǎn)生信號(hào)的不穩(wěn)定.為此應(yīng)使用接液短管,加大與流體的接觸面積,減小流體體電阻.
酒精流量計(jì)傳感器接地圖示
(4)盡量避開(kāi)振動(dòng)源、磁源.由于酒精流量計(jì)的測(cè)量感應(yīng)電壓很小,電壓較低易受外界電磁噪聲的影響,故在安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開(kāi)振動(dòng)源、磁源,并進(jìn)行可靠的接地連接.一般情況要求接地電阻小于100Ω.對(duì)于防爆產(chǎn)品和防雷擊要求的安裝情況,接地電阻應(yīng)小于10Ω.同時(shí)應(yīng)注意不能將流量計(jì)的接地接在大的電器設(shè)備,如變壓器、發(fā)電機(jī)、變頻電源的外殼接地上.
3、本文結(jié)語(yǔ)
酒精流量計(jì)在投運(yùn)前,應(yīng)對(duì)管道及流量計(jì)進(jìn)行徹底檢查,包括管道雜物等清理,電*處干燥處理.還包括電氣線(xiàn)路的檢查,*先應(yīng)對(duì)線(xiàn)路的接地進(jìn)行檢測(cè),確保接地可靠后,還需進(jìn)行絕緣電阻及接地電阻測(cè)試.
長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),測(cè)量管壁易附著和沉淀物質(zhì),若附著是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì),信號(hào)電勢(shì)將被短路而不能工作,若是非導(dǎo)電層則*先應(yīng)注意電*污染,譬如選用不易附著尖形或半球形突出電*、可更換式電*、刮刀式清垢電*等.非接觸型電*酒精流量計(jì)附著非導(dǎo)電膜層,儀表仍能工作,但若為高導(dǎo)電層則不能工作.
由于酒精流量計(jì)運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜,影響其正常工作的工程因素眾多,調(diào)試技術(shù)需要不斷總結(jié)和更新.總之,只要合理選用、正確安裝酒精流量計(jì),并采取有效的措施加以維護(hù),就能從工程上降低誤差,提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,規(guī)范的使用儀表,還能延長(zhǎng)儀表的使用壽命,為生產(chǎn)提供準(zhǔn)確可靠的計(jì)量數(shù)據(jù).
工業(yè)酒精流量計(jì)選型指南
酒精渦街流量計(jì)不準(zhǔn)處理方法
酒精浮子流量計(jì)安裝注意事項(xiàng)
酒精流量計(jì)二次表接線(xiàn)圖
防爆酒精流量計(jì)不走數(shù)的原因分析
酒精流量計(jì)測(cè)量精度下降原因分析
酒精流量計(jì)怎么讀數(shù)
酒精流量計(jì)選型注意事項(xiàng)
酒精流量計(jì)常見(jiàn)故障及排除
酒精渦輪流量計(jì)參數(shù)設(shè)置
酒精流量計(jì)的結(jié)構(gòu)組成
酒精流量計(jì)安裝方法與注意事項(xiàng)
酒精流量計(jì)使用方法
制藥廠酒精流量計(jì),酒精流量計(jì)廠家
衛(wèi)生型酒精流量計(jì),酒精流量計(jì)價(jià)格
測(cè)酒精流量用什么流量計(jì)
酒精專(zhuān)用流量計(jì)價(jià)格
酒精罐流量計(jì),酒精流量計(jì)價(jià)格
酒精渦輪流量計(jì),酒精用什么流量計(jì)
測(cè)量酒精的流量計(jì),消毒酒精流量計(jì)
工業(yè)酒精流量計(jì),酒精流量計(jì)廠家
酒精專(zhuān)用流量計(jì),衛(wèi)生型酒精流量計(jì)
制藥廠酒精流量計(jì),耐高溫酒精用流量計(jì)
酒精計(jì)量?jī)x,不銹鋼酒精流量計(jì)
防爆酒精流量計(jì),測(cè)酒精流量用什么流量計(jì)
酒精專(zhuān)用流量計(jì),酒精流量計(jì)廠家
酒精專(zhuān)用流量計(jì),測(cè)量酒精流量計(jì)
酒精用什么流量計(jì),耐高溫酒精用流量計(jì)
醫(yī)用酒精流量計(jì),酒精專(zhuān)用流量計(jì)
酒精渦輪流量計(jì),酒精流量計(jì)價(jià)格
如何對(duì)酒精流量計(jì)進(jìn)行精確的測(cè)量,解決現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的常見(jiàn)的“測(cè)不準(zhǔn)”的現(xiàn)象。針對(duì)于這個(gè)情況,本文分析了被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率、流速分布與直管段、電*結(jié)垢與附著層、安裝條件和運(yùn)行環(huán)境5方面工程因素對(duì)酒精流量計(jì)準(zhǔn)確測(cè)量的影響,提出了提高電磁流量測(cè)量準(zhǔn)確性的工程對(duì)策。從而保證酒精流量計(jì)在工程應(yīng)用中能夠準(zhǔn)確測(cè)量,使其充分發(fā)揮其計(jì)量作用,為流量檢測(cè)提供可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)。在確保酒精流量計(jì)本身計(jì)量檢定合格的基礎(chǔ)上,分析了工程上影響酒精流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性的因素,提出了提高酒精流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性的工程實(shí)施方法.
1、影響酒精流量計(jì)準(zhǔn)確測(cè)量因素
酒精流量計(jì)是根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律來(lái)工作的,即導(dǎo)電流體以平均速度v流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng),其感應(yīng)電勢(shì)E通過(guò)與流體直接接觸的電*(又稱(chēng)傳感器)檢測(cè)出來(lái).
E=KBvD ,(1)
式中:K為儀表常數(shù);B為磁感應(yīng)強(qiáng)度(T);v為流體運(yùn)動(dòng)平均速度(m/s);D為管道內(nèi)徑(m).
當(dāng)K、B、D確定下來(lái)后,E與v成正比.其工作原理和結(jié)構(gòu)如圖1所示.根據(jù)流體的體積流量公式:
Q=1/4πD2v ,(2)
Q是v的正比函數(shù),代入公式(1),那么E也是Q的正比函數(shù),由此,測(cè)出了感應(yīng)電壓E也即測(cè)出了介質(zhì)的體積流量Q.
酒精流量計(jì)工作原理圖
酒精流量計(jì)由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成.傳感器測(cè)出的感應(yīng)電壓E由電纜送至轉(zhuǎn)換器,通過(guò)智能化處理,然后LCD顯示,或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4~20mA輸出.根據(jù)以上測(cè)量原理,實(shí)際使用中,影響酒精流量計(jì)準(zhǔn)確測(cè)量的工程因素主要有以下5個(gè)方面:
(1)被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的影響.被測(cè)流體的電導(dǎo)率決定了轉(zhuǎn)換器所需的輸入阻抗大小,流體電導(dǎo)率降低,電*的輸出阻抗將增加,并且由轉(zhuǎn)換器輸入阻抗引起負(fù)載效應(yīng)而產(chǎn)生誤差.因此,酒精流量計(jì)應(yīng)用中規(guī)定了流體的電導(dǎo)率的下限.理論上,把電*看作點(diǎn)電*,忽略其大小,實(shí)際上,電*有一定尺寸,當(dāng)直徑為d的圓形電*與電導(dǎo)率為ρ的半無(wú)限展寬的流體接觸時(shí),其展寬電阻為1/(2ρd),因此,如果管道直徑Dd,則電*的輸出阻抗為兩個(gè)展寬電阻之和,即等于1/(ρd).一般測(cè)量的流體電導(dǎo)率ρ的下限為5~10μs/cm,所以,若電*直徑d為1cm,則電*的輸出阻抗就為1/(ρd)=100~200kΩ,為使輸出阻抗的影響限制在0.1%以下,轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗應(yīng)為200MΩ左右.對(duì)于酒精流量計(jì),選型時(shí)必須考慮流體電導(dǎo)率要大于5μs/cm的閾值(即下限值)要求.
(2)流速分布與直管段的影響.根據(jù)公式(1)知,如果流速以中心軸為對(duì)稱(chēng)流動(dòng),感應(yīng)電勢(shì)與流速分布無(wú)關(guān),僅正比于平均流速.若流速為非中心軸對(duì)稱(chēng)分布,圖2表示90°彎頭與突擴(kuò)管的流線(xiàn)分布與速度剖面,每個(gè)流動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于電*幾何位置不同,對(duì)電*產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小也不同,越靠近電*,速度大的質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,容易引起誤差,因此,必須保證流體流速為中心軸對(duì)稱(chēng).工程上,正確的安裝可以減小此類(lèi)誤差。
酒精流量計(jì)彎頭及突變管的流速分布圖
盡管酒精流量計(jì)生產(chǎn)廠家不斷追求流量計(jì)本身的精度,但實(shí)際工程中,工藝管道中的彎管、閥門(mén)等都會(huì)引起流動(dòng)畸變、二次流或漩渦,破壞了原有充分均勻的流速分布狀況.只有經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的直管段,才能讓流體恢復(fù)其軸對(duì)稱(chēng)的流速分布.若實(shí)際工藝管道上下游直管段不足,可以通過(guò)安裝流動(dòng)調(diào)整器來(lái)調(diào)整.
(3)電*結(jié)垢和附著層的影響.在測(cè)量如紙漿、污水等非清潔流體時(shí),電*表面易受污染,引起零點(diǎn)變動(dòng),但零點(diǎn)變化和電*污染程度兩者的關(guān)系,很難進(jìn)行定量分析比較,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),電*直徑越小,所受的影響越少,在使用中,應(yīng)注意電*的清污,以防止附著.
設(shè)在襯里上附著沉淀物時(shí)產(chǎn)生的誤差Δε,如果附著的厚度是一樣,則可由式(3)計(jì)算:
Δε=1-2/[1+(kω/kf)+(1-kω/kf)*(1-2t/D)2] ,(3)
式中:kω、kf分別為附著物和測(cè)量流體的電導(dǎo)率;t為附著物厚度;D為直徑.
若式(3)中kω和、kf相等,則誤差為零,附著物的電導(dǎo)率較低時(shí),上式仍然成立,但會(huì)增加電*的輸出阻抗,因此受到限制,如絕緣性沉淀物浸在流體中就是這種情況.相反,如附著金屬粉末等,因高電導(dǎo)率的附著層,使感應(yīng)電勢(shì)短路,電*輸出偏低,造成負(fù)偏差.在測(cè)量具有沉淀附著物的流體時(shí),可通過(guò)合理選擇傳感器內(nèi)襯材料等方法減少測(cè)量誤差,除了選擇如玻璃或聚四氯乙烯等難以附著沉淀的襯里外,還應(yīng)增加其流速,流體快速流動(dòng)的同時(shí)能夠起到?jīng)_刷電*、清潔電*的作用,減少誤差.
(4)安裝條件的影響.酒精流量計(jì)要求滿(mǎn)管測(cè)量、流速分布軸對(duì)稱(chēng)、可靠的接地等,否則可能現(xiàn)輸出晃動(dòng)、示值不準(zhǔn)等現(xiàn)象.這可通過(guò)規(guī)范安裝操作以使測(cè)量準(zhǔn)確性得到提高.
(5)運(yùn)行環(huán)境的影響.酒精流量計(jì)因輸出信號(hào)較弱,對(duì)機(jī)械振動(dòng)比較敏感,測(cè)量結(jié)果易受干擾,運(yùn)行時(shí),不允許管道振動(dòng)和周?chē)写蟮碾娖魅珉姾笝C(jī)等.
2、提高電磁流量測(cè)量準(zhǔn)確性的工程對(duì)策
2.1正確選型
酒精流量計(jì)的選型考慮因素很多,有儀表性能、流體特性、安裝條件、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)等方面的因素,從測(cè)量準(zhǔn)確性的角度,可從下面兩方面考慮.
(1)傳感器口徑選擇.傳感器口徑的選擇關(guān)系到流體在管道中的流速大小,影響到輸出電勢(shì)值.因此,傳感器口徑不一定與連接的工藝管道口徑相同,應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用流量而定.當(dāng)管道內(nèi)流體的流速在1.5~3m/s,選擇傳感器口徑的與工藝管道口徑相同即可,且安裝方便;當(dāng)管內(nèi)流體流速較低,低于0.5m/s時(shí),儀表口徑應(yīng)改為小于管徑,以異徑管連接管道.
(2)襯里、電*材料的選擇要點(diǎn).電*是酒精流量計(jì)拾取流量信號(hào)的部件,在測(cè)量過(guò)程中,只有它和接地環(huán)、接地電*與被測(cè)介質(zhì)接觸,因此,為了適應(yīng)不同介質(zhì)的測(cè)量條件,比如流體介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性、磨損性等的要求,要選用不同的內(nèi)襯、電*材料.
酒精流量計(jì)的內(nèi)襯材料有耐腐蝕性中等、耐一般低濃度的酸、堿、鹽的氯丁橡膠材料,耐磨損性強(qiáng)而耐腐蝕性能一般的聚氨脂橡膠,耐腐蝕性能強(qiáng)和適于溫度高的聚四氟乙烯,化學(xué)性質(zhì)等同于聚四氟乙烯的抗拉、抗壓聚全氟乙丙烯,耐稀酸、堿、鹽的溫度<60℃的聚乙烯和溫度<100℃的聚苯硫醚等.
酒精流量計(jì)電*的材料有耐鹽和小于50%濃度堿溶液的鈦(Ti)電*,耐酸和鹽的鉭(Ta)電*,耐腐蝕能力強(qiáng)的貴金屬鉑電*,不適于鹽酸的哈氏合金C電*和不適于硝酸的哈氏合金B(yǎng)電*,耐腐蝕能力一般、但價(jià)格低廉的不銹鋼316L等.電*材料裝于傳感器測(cè)量管內(nèi)壁,與被測(cè)介質(zhì)直接接觸,故應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性選定.
2.2 正確安裝
(1)對(duì)安裝管路的要求.實(shí)際工程上,電*平面處的流速分布已同初校時(shí)有較大的差別,傳感器上游管道連接件的配置是引起特殊的流速分布的因素之一,使用中就有可能出現(xiàn)量值偏移.對(duì)傳感器前后直管段的要求是保證流速以中心軸為對(duì)稱(chēng)分布,獲得儀表測(cè)量精確度的必要條件之一,國(guó)標(biāo)GB/T18659-2002等列舉了對(duì)漸縮管、上游閥、圓弧彎頭*小直管段長(zhǎng)度的要求(見(jiàn)表1).
另外,測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電流體電導(dǎo)率不均勻,也會(huì)影響酒精流量計(jì)的測(cè)量,因此,若工藝要求在管道中加入其他介質(zhì),則應(yīng)在流量計(jì)下游進(jìn)行.如果必須在上游進(jìn)行,應(yīng)在流量計(jì)上游較遠(yuǎn)處注入,建議在大于50D以遠(yuǎn)(D為測(cè)量管內(nèi)徑),以保證流體流動(dòng)均勻后進(jìn)入流量計(jì).
(2)安裝要保證流體充滿(mǎn)測(cè)量管.酒精流量計(jì)測(cè)量的流量是電*平面的平均流速與電*斷面的面積的乘積.只有流體充滿(mǎn)測(cè)量管測(cè)量才準(zhǔn)確.也就是說(shuō),在水平安裝時(shí),流量計(jì)處于*低部位置的正確安裝方法才能保證流體充滿(mǎn)管道.對(duì)于固-液、氣-液兩相混相流體,傳感器應(yīng)以垂直或傾斜姿勢(shì)安裝,且流體應(yīng)自下而上流動(dòng),防止當(dāng)傳感器水平安裝時(shí),固體容易沉淀到管道下部、混相中的氣體分離到上部而造成測(cè)量誤差.
(3)接液與接地.因傳感器輸出信號(hào)是電*間的電壓差,因此要有一個(gè)零電位基準(zhǔn)點(diǎn).接液是使用酒精流量計(jì)*重要的條件之一,即以導(dǎo)電液體接地作為信號(hào)的基準(zhǔn)電位點(diǎn).接地是防止進(jìn)入干擾和安全保護(hù)的有效措施,傳感器接地*與流體(信號(hào)基準(zhǔn)零電平)間容易由地回路引入各種共模干擾電壓,影響流量計(jì)的使用可靠性和測(cè)量精度.通過(guò)接地能夠屏蔽靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)引起的噪聲電壓;減小接地電阻可以降低地回路雜散電流的壓降,減低共模干擾電壓,提高測(cè)量精度.在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時(shí),傳感器兩側(cè)應(yīng)裝有接地環(huán).金屬管道酒精流量計(jì)接地連(跨)接方法如圖3.當(dāng)被測(cè)流體電導(dǎo)率比較高、工藝管線(xiàn)比較長(zhǎng)時(shí),被測(cè)流體的體電阻幾乎為零,使用接液電*能夠穩(wěn)定地取得信號(hào)的基準(zhǔn)電位.當(dāng)測(cè)量比較低的電導(dǎo)率流體時(shí),被測(cè)流體的體電阻比較高,若利用接液環(huán)或接液電*接觸面太小,易產(chǎn)生信號(hào)的不穩(wěn)定.為此應(yīng)使用接液短管,加大與流體的接觸面積,減小流體體電阻.
酒精流量計(jì)傳感器接地圖示
(4)盡量避開(kāi)振動(dòng)源、磁源.由于酒精流量計(jì)的測(cè)量感應(yīng)電壓很小,電壓較低易受外界電磁噪聲的影響,故在安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開(kāi)振動(dòng)源、磁源,并進(jìn)行可靠的接地連接.一般情況要求接地電阻小于100Ω.對(duì)于防爆產(chǎn)品和防雷擊要求的安裝情況,接地電阻應(yīng)小于10Ω.同時(shí)應(yīng)注意不能將流量計(jì)的接地接在大的電器設(shè)備,如變壓器、發(fā)電機(jī)、變頻電源的外殼接地上.
3、本文結(jié)語(yǔ)
酒精流量計(jì)在投運(yùn)前,應(yīng)對(duì)管道及流量計(jì)進(jìn)行徹底檢查,包括管道雜物等清理,電*處干燥處理.還包括電氣線(xiàn)路的檢查,*先應(yīng)對(duì)線(xiàn)路的接地進(jìn)行檢測(cè),確保接地可靠后,還需進(jìn)行絕緣電阻及接地電阻測(cè)試.
長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),測(cè)量管壁易附著和沉淀物質(zhì),若附著是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì),信號(hào)電勢(shì)將被短路而不能工作,若是非導(dǎo)電層則*先應(yīng)注意電*污染,譬如選用不易附著尖形或半球形突出電*、可更換式電*、刮刀式清垢電*等.非接觸型電*酒精流量計(jì)附著非導(dǎo)電膜層,儀表仍能工作,但若為高導(dǎo)電層則不能工作.
由于酒精流量計(jì)運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜,影響其正常工作的工程因素眾多,調(diào)試技術(shù)需要不斷總結(jié)和更新.總之,只要合理選用、正確安裝酒精流量計(jì),并采取有效的措施加以維護(hù),就能從工程上降低誤差,提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,規(guī)范的使用儀表,還能延長(zhǎng)儀表的使用壽命,為生產(chǎn)提供準(zhǔn)確可靠的計(jì)量數(shù)據(jù).
上一篇:污水處理流量計(jì)在冶金污水處理流量測(cè)量中的正確的選型與應(yīng)用
下一篇:工業(yè)污水處理流量計(jì)廠家應(yīng)用在污水處理廠的產(chǎn)品選型及技術(shù)指導(dǎo)