流量計(jì)技術(shù)和流量計(jì)類(lèi)型多種多樣,加之測(cè)量對(duì)象復(fù)雜多樣,從根本上決定了流量計(jì)應(yīng)用技術(shù)的復(fù)雜性。與傳統(tǒng)意義上的測(cè)量?jī)x相比,流量測(cè)量?jī)x的應(yīng)用有很大的不同,它不只是簡(jiǎn)單地安裝一臺(tái)流量測(cè)量?jī)x,開(kāi)表投運(yùn)就一定能夠達(dá)到測(cè)量目的。流場(chǎng)測(cè)量與使用條件和工作環(huán)境密切相關(guān),實(shí)驗(yàn)室流量計(jì)可獲得極高精度,但在使用現(xiàn)場(chǎng),一旦流體條件或環(huán)境條件發(fā)生較大變化,不僅不能保證精度,甚至可能不能正常測(cè)量。
其原因是多方面的,如選型不當(dāng)、量程不當(dāng)、上、下游直管段長(zhǎng)度不足、安裝不當(dāng)、液性與設(shè)計(jì)狀態(tài)偏差過(guò)大、工況條件超出允許值、脈動(dòng)影響、振動(dòng)等環(huán)境條件過(guò)于復(fù)雜等。所以流量的測(cè)量是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題,它包括檢測(cè)裝置,顯示裝置,前后直管段和輔助設(shè)備。但對(duì)流量測(cè)量應(yīng)用技術(shù)的研究,還包括測(cè)量對(duì)象本身,僅靠測(cè)量對(duì)象的本體性能好并不能保證測(cè)量結(jié)果達(dá)到預(yù)期目的。
流量計(jì)的精度是指流量測(cè)量系統(tǒng)得到的精度,它與流量?jī)x表本身的精度是有區(qū)別的。僅憑流量計(jì)自身性能良好、精度高,未必能達(dá)到測(cè)量精度高的要求。
為確保流量測(cè)量系統(tǒng)的精度,除合理選用、正確安裝調(diào)試、及時(shí)維修保養(yǎng)外,應(yīng)用智能技術(shù)對(duì)流量測(cè)量部分可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償和修正也是一種有效的方法。比如補(bǔ)償液體的溫度膨脹系數(shù),補(bǔ)償氣體的溫度、壓力和壓縮系數(shù),補(bǔ)償壓差式流量計(jì)的雷諾數(shù)影響和流束膨脹系數(shù),補(bǔ)償各種流量計(jì)的流量系數(shù)的非線性,補(bǔ)償容積式流量計(jì)、渦街流量計(jì)的溫度影響,補(bǔ)償超聲流量計(jì)的速度分布,等等。采用系統(tǒng)的方法對(duì)檢測(cè)部分所固有的、依賴于檢測(cè)部分自身不能克服的誤差進(jìn)行處理,從而達(dá)到消除或基本消除的目的。實(shí)際應(yīng)用證明,該方法簡(jiǎn)便有效,具有發(fā)展前景。
在線實(shí)流校準(zhǔn)在保證測(cè)量精度的多種方法中占有重要地位。在此基礎(chǔ)上,對(duì)已檢定的流量計(jì)進(jìn)行誤差修正,得到的檢定值雖然精度較高,但由于檢定值管道的參數(shù)條件不同于實(shí)際使用,所以檢定值流體的性質(zhì)與實(shí)際使用的流體的性質(zhì)存在差異,檢定值環(huán)境條件與實(shí)際使用的環(huán)境條件不同,從而導(dǎo)致了額外的使用誤差,降低了測(cè)量精度。實(shí)時(shí)實(shí)流校驗(yàn)是解決這一問(wèn)題的有效手段。比如在石油計(jì)量站建設(shè)過(guò)程中,就預(yù)留了標(biāo)準(zhǔn)體積管的接口處,接入標(biāo)準(zhǔn)體積管后,通過(guò)閥門(mén)切換,可實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量站內(nèi)各個(gè)流量計(jì)的在線實(shí)流校準(zhǔn)。目前,還需要在天然氣分配站采用在線實(shí)流校驗(yàn)方法。
用來(lái)安全聯(lián)鎖報(bào)警的流量?jī)x表,如果不可靠,應(yīng)聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作,容易釀成事故,不動(dòng)作時(shí)亂動(dòng)作,容易導(dǎo)致不應(yīng)有的停產(chǎn),造成損失。在工業(yè)窯爐中,燃料流量計(jì)如不可靠,就會(huì)造成流道堵塞,容易引起燒爐熄火,釀成事故。工藝控制用流量?jī)x表如不可靠,極易向調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào),造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈,影響生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性,影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和物耗,造成損失。用流量計(jì)計(jì)量財(cái)務(wù)結(jié)算,如果不可靠,很容易造成計(jì)量失準(zhǔn),引發(fā)計(jì)量糾紛,給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。單從以上幾個(gè)小例子就可以看出流量?jī)x表可靠性的重要性。
改善流量計(jì)量可靠性的方法主要是提高儀器本身的可靠性,在可靠性設(shè)計(jì)中選用可靠性高的儀器。近幾年來(lái),流量計(jì)的可靠性有了很大提高,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
儀器自身的可靠性已大大提高。
改善儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高系統(tǒng)的可靠性;如采用無(wú)斷流插入式結(jié)構(gòu),可更換流量計(jì)而不影響工藝操作。超聲波流量傳感器的裝夾結(jié)構(gòu),電磁流量計(jì)電極的壓片更換結(jié)構(gòu),渦街流量傳感器的管外超聲波探頭裝夾結(jié)構(gòu)等,在儀器損壞后的維修過(guò)程中可大大縮短維修時(shí)間。
引進(jìn)冗余技術(shù)。如果使用雙傳感器,并自動(dòng)判斷傳感器是否正常,則將出現(xiàn)故障的那路信號(hào)排除掉。
采用自診斷技術(shù),并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線將診斷結(jié)果發(fā)送到各操作站或?qū)S迷O(shè)備管理系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,及早采取措施。
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