工業(yè)生產中會使用過大量的儀表,無論是測壓的壓力儀表,還是測液位的液位計,或是測流量的流量計等,無一不需要根據具體的工況要求進行配套選擇安裝,我們只有在選型階段有一個正確的方案,才能夠在設備投產以后能夠穩(wěn)定正確地輸出生產中需要的正確數據,通過大量的服務電話咨詢統(tǒng)計,由于前期選錯誤而造成的數據出入過大,誤差值超出生產上的系統(tǒng)要求,或者儀表勉強使用卻大大的縮短工作壽命,增加生產運營成本等情況比比皆是,因此我們說前期的測量方法的選擇和過程儀表的正確選型是一個非常重要的事情,一點不能馬虎。
流量測量方法和儀表種類繁多,其分類方法亦多。按測量對象劃分就有封閉管道用和明渠用兩大類。按測量目的又可分為總量測量和流量測量,其儀表分別稱作總量表和流量計。
1.考慮因素和選擇步驟
要正確和有效地選擇流量測量方法和儀表,必須熟悉被測對象流體特性和儀表兩方面的情況,還應考慮各個方面因素和選擇步驟。
(1)確認是否真正要求安裝流量儀表
如果僅希望知道流體是否在管道中流動或大約流量,那么選用流動窺視窗(flow sight)或流動指示器(flow indicator)就能以較低的費用達到目的。
(2)初選測量方法和儀表
確定必須安裝流量儀表后,{**}先按照流體特性采取排除法在初選表上舍去不能和不宜采用的方法,然后選幾種測量方案,作為第二步深入考慮和分析。
(3)分析各因素
按初選方案向儀表廠索取樣本、技術數據、選用手冊或使用說明書等,充分了解儀表性能規(guī)范,再分別按五個方面的問題逐一分析,列表比較。
(4)線性度
流量儀表輸出有線性和非線性二種。大部分流量儀表的非線性誤差不單{**}列出,包含在基本誤差內。對于寬流量范圍脈沖輸出用作總量積算的儀表,線性度是一個重要指標,使有可能用一個儀表常數。線性度差就要降低儀表{**}度。作為管道流量配比,熱量計用溫度差和流量相乘,以及流量相加,應選擇線性輸出儀表,以簡化計算過程。
(5)上限流量的流量范圍
上限流量也稱溫度流量。應按被測管道使用流量范圍和待選儀表 的上限流量和下限流量來選配儀表口徑,而不是簡單地按管道通徑配用。雖然通常管道流體較大流速是按經濟流速(例如水等低粘度液體為1.5~3m/s)來設 計的,而大部分流量儀表上限流量流速接近或略高于管道經濟流速,因此儀表選擇口徑與管徑相同的機會較多。
但對于生產能力分期增加的工程設計,管網往往按全能力設計,運行初期物流量小,應按流量安裝較小口徑儀表以相適應。否則儀表運行于下限流量附近所增加測量誤差的經濟損失,可能大大地超過改裝儀表的費用。
同一口徑不同類型儀表上限流量的流速受工作原理和結構所約束,差別很大。以液體為例,玻璃碓管浮子流量計的上限流量 流速較低,為0.5~1.5m/s,容積式流量計為2.5~3.5m/s,渦街流量計較高為5.5~7m/s,污水流量計較寬為1~7m/s(甚{**} 0.5~10m/s)。
液體的上限流量還需結合工作壓力一起考慮,不要使儀表產生氣穴現象。
有些儀表訂購以后,其流量值不能改變,如容積式儀表和浮子流量計等;差壓式儀表孔板等一般設計確定后下限流量不能改變,但上限流量可以調整差壓變送器量程以相適應;有些儀表(如某些型號電磁流量計和超聲流量計)可不經實流校準,用戶自行設定新流量上限值就能使用。
(6)輸出信號特性
流量計的信號輸出顯示有幾種:
(6-1)流量(體積流量或質量流量)
(6-2)總量
(6-3)平均流速
(6-4)點流速。亦可分為模擬量(電流或電壓)和脈沖量。模擬量輸出適合于過程控制,與調節(jié)閥接配,但較易受干擾;脈沖量適用于總量和高{**}度測量,長距信號傳輸不受干擾。
(7)壓力損失
除無阻礙流量傳感器(電磁式、超聲式)外,大部分流量傳感器在儀表表體內有固定或活動部件,流體流經這些阻力件將產 生不可恢復壓力損失,其值有時高達數十千帕,壓損大可能限制管道的流通能力,因此有些測量對象提出壓力損失的較大允許值,它是儀表選型的一個限制條件。對 于大口徑流量計壓力損失造成的附加能耗可能相當可觀,寧可選擇壓損小價格貴的流量計而不采用價廉壓損大的流量計。對于高蒸汽壓的液體(如某些碳氫液體)大 壓損使流量計下游壓力降{**}蒸汽壓會產生氣穴現象,它使測量誤差大幅增加甚{**}損壞儀表部件。
(8)響應時間
應用于脈動流場所應注意儀表對流動階躍變化的響應。有些使用場所要求儀表輸出跟隨流動變化,而另一些為獲得綜合平均 值要求有較慢響應的輸出。瞬態(tài)響應(transient response)常以時間常數幾毫秒到幾秒,或響應頻率數百赫等以下表示。配用顯示儀表可能要相當大地延長響應時間。有人認為儀表流量增加和流量減小的 動態(tài)響應不對稱,會急劇增加測量誤差。