影響金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度的原先和因素很多,除儀表本身的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)外,流體的流動(dòng)特性、工作狀態(tài)等都會(huì)對(duì)流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。浮子流量計(jì)的使用范圍很廣,可以測(cè)量液體及氣體。對(duì)于氣體介質(zhì),會(huì)受到密度、粘度、溫度、壓力等參數(shù)的影響,使得現(xiàn)場(chǎng)的使用工況差別很大。只能選擇與其共性、通用性方面建立流量計(jì)量設(shè)備,運(yùn)用理論研究或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)由于使用條件的差異造成的影響,通過(guò)試臉進(jìn)行分析并給出換算式。影響浮子流量計(jì)準(zhǔn)確度的原因大致可歸納為以下幾種。
1.錐管、浮子的加工準(zhǔn)確度
金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)是通過(guò)檢定流量計(jì)浮子的高度,再通過(guò)磁耦合原理顯示到面板上的刻度,因此錐形管錐度的均勻性要影響到準(zhǔn)確度。當(dāng)錐管的均勻性不良時(shí),增加實(shí)標(biāo)點(diǎn)數(shù)能提高準(zhǔn)確度。
2.流量系數(shù)
金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量系數(shù)是從實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得出來(lái)的的,因此具有當(dāng)然實(shí)驗(yàn)誤差。C—Re曲線的準(zhǔn)確度對(duì)浮子流量計(jì)的準(zhǔn)確度影響甚大。特別是低雷諾數(shù)時(shí),或當(dāng)測(cè)量處層流與紊流間的過(guò)渡區(qū)間時(shí),對(duì)準(zhǔn)確度有一定的影響,這時(shí)是采用實(shí)流檢定。
3.標(biāo)準(zhǔn)器的準(zhǔn)確度
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器本身所具有的不確定度,在量傳檢定時(shí)影響流量計(jì)刻度的準(zhǔn)確性。
4.物理?xiàng)l件
使用現(xiàn)場(chǎng)的流體密度、粘度、溫度、壓力的測(cè)量也將對(duì)流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響,特別是氣體流量測(cè)量場(chǎng)合、高粘度液體由于溫度變化導(dǎo)致粘度變化影響測(cè)量準(zhǔn)確度是顯而易見(jiàn)的。浮子的重心過(guò)高、偏心等因素會(huì)導(dǎo)致工作時(shí)產(chǎn)生左右搖擺,浮子原地偏軸心的急速旋轉(zhuǎn)都將影響測(cè)量準(zhǔn)確度(這時(shí)流量時(shí)示往往是偏大,即浮子搖晃使流通面積變小)。
5.安裝垂直度
金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)如果安裝不正,就會(huì)引入誤差。
7.人為誤差
由熟練人員進(jìn)行檢定,可將誤差控制在小限度之內(nèi)。例如用皂膜管檢定流量計(jì),計(jì)時(shí)秒表和皂膜管容積的準(zhǔn)確度都經(jīng)過(guò)校準(zhǔn),但人員的判斷能力將影響流量計(jì)的示值。
6.氣泡、附著物的影晌
在有氣泡進(jìn)入的部分,影響測(cè)量是明顯的。在小流量的場(chǎng)合,尤其是在浮子和錐管上附著氣泡時(shí),影響浮力,也影響流通面積,這時(shí)應(yīng)特別加以注意。
渦街流量計(jì)也稱之為旋渦流量計(jì)或卡門渦街流量計(jì) 。綜合吸收發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)和總結(jié)多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、生產(chǎn)模具化、確保產(chǎn)品質(zhì)量的美觀性。該產(chǎn)品具有電路新、功耗微低、量程比寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力損失小、堅(jiān)固耐用、用途廣、使用壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試等特點(diǎn)。
在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體),從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖1所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為U,旋渦發(fā)生體迎面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式
f=SrU1/d=SrU/md (1)
式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
圖1 卡曼渦街
管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量計(jì)的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn),在ReD=2&TImes;104~7&TImes;106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力,Pa;
Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見(jiàn),VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度,流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
1、選型方面的問(wèn)題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設(shè)計(jì)選型之后由于工藝條件變動(dòng),使得選擇大了―個(gè)規(guī)格,實(shí)際選型應(yīng)選擇盡可能小的口徑,以提高測(cè)量精度,這方面的原因主要同問(wèn)題①、③、⑥有關(guān)。比如,一條渦街管線設(shè)計(jì)上供幾個(gè)設(shè)備使用,由于工藝部分設(shè)備有時(shí)候不使用,造成目前實(shí)際使用流量減小,實(shí)際使用造成原設(shè)計(jì)選型口徑過(guò)大,相當(dāng)于提高了可測(cè)的流量下限,工藝管道小流量時(shí)指示無(wú)法保證,流量大時(shí)還可以使用,因?yàn)槿绻匦赂脑煊袝r(shí)候難度太大。工藝條件的變動(dòng)只是臨時(shí)的??山Y(jié)合參數(shù)的重新整定以提高指示準(zhǔn)確度。
2、安裝方面的問(wèn)題。主要是渦街流量計(jì)傳感器上游或者下游直管段長(zhǎng)度不夠(具體要求見(jiàn)下圖),影響測(cè)量精度,這方面的原因主要會(huì)導(dǎo)致故障a
3、參數(shù)整定方向的原因。由于參數(shù)錯(cuò)誤,導(dǎo)致 儀表 指示有誤。參數(shù)錯(cuò)誤使得二次儀表滿度頻率計(jì)算錯(cuò)誤,這方面的原因主要同問(wèn)題①、③有關(guān)。滿度頻率相差不多的使得指示長(zhǎng)期不準(zhǔn),實(shí)際滿度頻率大干計(jì)算的滿度頻率的使得指示大范圍波動(dòng),無(wú)法讀數(shù),而資料上參數(shù)的不一致性又影響了參數(shù)的終確定,終通過(guò)重新標(biāo)定結(jié)合相互比較確定了參數(shù),解決了這一問(wèn)題。
4、二次儀表故障。這部分故障較多,包括:一次儀表電路板有斷線之處,量程設(shè)定有個(gè)別位顯示壞,K系數(shù)設(shè)定有個(gè)別位顯示壞,使得無(wú)法確定量程設(shè)定以及K系數(shù)設(shè)定,這部分原因主要向問(wèn)題①、②有關(guān)。通過(guò)修復(fù)相應(yīng)的故障,問(wèn)題得以解決。
5、四路線路連接問(wèn)題。部分回路表面上看線路連接很好,仔細(xì)檢查,有的接頭實(shí)際已松動(dòng)造成回路中斷,有的接頭雖連接很緊但由于副線問(wèn)題緊固螺釘卻緊固在了線皮上,也使得回路中斷,這部分原因主要同問(wèn)題②有關(guān)。
6、二次儀表與后續(xù)儀表的連接問(wèn)題。由于后續(xù)儀表的問(wèn)題或者由于后續(xù)儀表的檢修,使得二次儀表的mA輸出回路中斷,對(duì)于這類型的二次儀表來(lái)說(shuō),這部分原因主要同問(wèn)題②有關(guān)。尤其是對(duì)于后續(xù)的記錄儀,在記錄儀長(zhǎng)期損壞無(wú)法修復(fù)的情況下,一定要注意短接二次儀表的輸出。
7、由于二次儀表平軸電纜故障造成回路始終無(wú)指示。由于長(zhǎng)期運(yùn)行,再加上受到灰塵的影響,造成平軸電纜故障,通過(guò)清洗或者更換平軸電線,問(wèn)題得以解決。
8、對(duì)于問(wèn)題⑦主要是由于二次儀表顯示表頭線圈固定螺絲松,造成表頭下沉,指針與表殼摩擦大,動(dòng)作不靈,通過(guò)調(diào)整表頭并重新固定,問(wèn)題相應(yīng)解決。
9、使用環(huán)境問(wèn)題。尤其是安裝在地井中的傳感器部分,由于環(huán)境濕度大,造成線路板受潮,這部分原因主要同問(wèn)題②、②有關(guān)。通過(guò)相應(yīng)的技改措施,對(duì)部分環(huán)境濕度大的傳感器重新作了把探頭部分與轉(zhuǎn)換部分分離處理,改用了分離型傳感器,故善了工作環(huán)境,日前這部分儀表運(yùn)行良好。
10、由于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)校不好,或者由于調(diào)校之后的實(shí)際情況的再變動(dòng)。由于現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)噪聲平衡調(diào)整以及靈敏度調(diào)整不好?;蛘哂捎谡{(diào)整之后運(yùn)行一段時(shí)間之后現(xiàn)場(chǎng)情況的再變動(dòng),造成指示問(wèn)題、這部分原因主要同問(wèn)題④、⑤有關(guān)。使用示波器,加上結(jié)合工藝運(yùn)行情況,重新調(diào)整。
玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)作為一種測(cè)量?jī)x器,可以說(shuō)還是有著自己的優(yōu)點(diǎn)的,而它也正是憑借著自己的優(yōu)點(diǎn),在更多的領(lǐng)域里都能夠得到非常廣泛的使用,并且也是能夠及時(shí)的為人們的測(cè)量工作提供便利。
說(shuō)到這樣一個(gè)應(yīng)用十分普遍的測(cè)量?jī)x器我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候也是需要注意各種問(wèn)題的,而為了保護(hù)好儀器不受損壞,以及讓儀器有一個(gè)更加長(zhǎng)久的使用時(shí)間,我們也就更加的有必要去做好這些問(wèn)題了。
1、我們應(yīng)該為測(cè)量?jī)x器的使用選擇一個(gè)比較適宜的環(huán)境,這個(gè)環(huán)境包括溫度,也包括玻璃儀器測(cè)量的清晰度。
這些不僅是為了讓我們的測(cè)量數(shù)據(jù)更加的,同時(shí)也是為了保護(hù)儀器不會(huì)因?yàn)楦邷囟霈F(xiàn)炸裂。
使用前記得不要把玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)前罩殼去掉,因?yàn)椴AЧ芤姿?,熱脹冷縮會(huì)發(fā)生爆破,罩殼起到保護(hù)作用。
2、開(kāi)啟閥門時(shí),一定要緩緩的開(kāi)啟,如果估計(jì)流量能夠浮動(dòng)轉(zhuǎn)子,而轉(zhuǎn)子并沒(méi)有向上移動(dòng),立即停止繼續(xù)開(kāi)閥,輕輕敲打管道,使轉(zhuǎn)子能慢慢的上升。
3、在冬季使用LZB系列玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)注意使用溫差,如果夜間不使用,要把流量計(jì)內(nèi)殘留液體放掉,免得把玻璃管凍破。
4、在向管道上安裝時(shí),首先要看上、下游管道是否在一條直線上。如果不在一條直線上,不僅會(huì)影響儀表的測(cè)量準(zhǔn)確度,而且會(huì)損壞LZB系列玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
5、使用前觀察玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)內(nèi)的玻璃管是否完好,玻璃管極易破損;其次是去掉轉(zhuǎn)子的固定物,輕輕的倒向看轉(zhuǎn)子能否自由的上下滑動(dòng)。
如果不能自由的滑動(dòng),就要輕輕的振動(dòng)支板。如果再不能滑動(dòng),就需要請(qǐng)專業(yè)人員解決。
6、接著在使用的時(shí)候,我們zui好的是能夠按照正確的操作步驟去使用儀器,要知道正確操作儀器還是非常有必要的;
一般來(lái)說(shuō)正確的操作是對(duì)儀器的一種保護(hù),同時(shí)也可以讓我們獲得更為理想的使用效果。
這些就是我們?cè)谑褂貌AмD(zhuǎn)子流量計(jì)的時(shí)候需要注意的問(wèn)題,可以說(shuō)這些也都是一些基本的問(wèn)題;
所以我們也就很有必要去注意了,只有這樣才可以在保護(hù)儀器的情況下,獲得一個(gè)更為理想的使用效果。
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