流量计选型的七大要点
流量计选型指南
1、准确度
整體(tǐ)的测量准确度要求多(duō)少?在某一特定流量下使用(yòng),还是在某流量范围内使用(yòng)?在什么测量范围内保持上述准确度?所选仪表的准确度能(néng)保持多(duō)久?是否易于重新(xīn)校验?是否要(或能(néng))现场在線(xiàn)核对仪表精确度?这些问题必须细致地考虑。
如不是单纯计量总量,而是应用(yòng)在流量控制系统中,则检测仪表准确度的确定要在整个系统控制准确度要求下进行,因為(wèi)整个系统不仅有(yǒu)流量检测的误差,还包含有(yǒu)信号传输、控制调节、执行等环节的误差和各种影响因素,如执行环节往往有(yǒu)2%左右的回差,对测量仪表确定过高的准确度(比如说0.5级)是不合理(lǐ)和不经济的。就流量仪表本身而言,检测元件(或传感器)和转换/显示仪表之间只准确度亦应适当确定,如未经实流标定均速管、楔形管、弯管等差压装置误差在1%~5%之间,选用(yòng)高准度差压计与之相配也就没有(yǒu)意义了。
2、重复性
重复性在过程控制应用(yòng)中是重要的指标,由仪器本身原理(lǐ)与制造质量所决定,而准确度除取决于重复性外,尚与量值标定系统有(yǒu)关。严格地说重复性是指环境条件、介质参量等不变情况下,对某流量值段时间内同方向进行多(duō)次测量的一致性。然而实际应用(yòng)中,仪表优良的重复性被许多(duō)因素包括流體(tǐ)粘度、密度等变化所干扰,然而这些变化因素还未到需要作专门检测修正的地步,这些影响往往被误认為(wèi)仪表重复性不好。例如浮子流量计受流體(tǐ)密度影响,小(xiǎo)口径仪表还受粘度影响;涡轮流量计用(yòng)于高粘度范围时的粘度影响;有(yǒu)些未作修正处理(lǐ)的超声流量计流體(tǐ)温度对声速影响等。若仪表输出特性是非線(xiàn)性的,则这种影响更為(wèi)突出。
3、線(xiàn)性度
流量仪表输出主要有(yǒu)線(xiàn)性和平方根非線(xiàn)性两种。大部分(fēn)流量仪表的非線(xiàn)性误差不列出单独指标,而包含在基本误差内。然而对于宽流量范围脉冲输出用(yòng)作总量积算的仪表,線(xiàn)性度是一个重要指标,使有(yǒu)可(kě)能(néng)在流量范围内用(yòng)同一个仪表常数,線(xiàn)性度差就要影响仪表准确度。随着微处理(lǐ)器技术的发展,采用(yòng)信号适配技术修正仪表系统非線(xiàn)性,从而提高仪表准确度和扩展流量范围。
4、上限流量
上限流量也称满度流量。选择流量仪表的口径应按被测管道使用(yòng)的流量范围和被选仪表的上限流量和下限流量来选配,而不是简单地按管道通径配用(yòng)。虽然通常设计管道流體(tǐ)zui大流速是按经济流速来确定的。因為(wèi)流速选择过低,管径粗投资大;过高则输送功率大,增加运行费用(yòng)。
然而同一口径不同类型的仪表上限流量(也可(kě)以说上限流速)受各自工作原理(lǐ)和结构的约束,差别很(hěn)大。以液體(tǐ)為(wèi)例,上限流量的流速以玻璃管浮子流量计醉低,在0.5-1.5m/s之间,容积式流量计在1.5-2.5m/s之间,涡街(jiē)流量计较高在5.5-7m/s之间,電(diàn)磁流量计则在1-7m/s(或0.5-10m/s)之间。
5、范围度
范围度為(wèi)上限流量和下限流量的比值,其值愈大流量范围愈宽。線(xiàn)性仪表有(yǒu)较大范围度,一般為(wèi)10:1;非線(xiàn)性仪表则较小(xiǎo),通常仅3:1,能(néng)满足一般过程控制用(yòng)流量测量和商(shāng)贸核算总量计量。但有(yǒu)些商(shāng)贸核算用(yòng)仪表要求较宽的范围度,例如公用(yòng)事业水量出荷计量的昼夜和冬夏季节差很(hěn)大,就要求很(hěn)宽的范围度。若选用(yòng)文(wén)丘利管差压式仪表就显得不能(néng)适应。然而差压式仪表范围度拓宽近年有(yǒu)一些突破,主要在差压变送器及微机技术应用(yòng)方面采取措施,亦可(kě)达10:1。某些型号的電(diàn)磁流量计用(yòng)户可(kě)自行调整流量上限值,上限可(kě)调比(zui大上限值和zui小(xiǎo)上限值之比)可(kě)达10:1,再乘上所设定上限值20:1的范围度,一台仪表扩展意义的范围度(即考虑上限可(kě)调比)可(kě)达(50-200):1,还有(yǒu)些型号仪表具有(yǒu)自动切换上限流量值功能(néng)。
6、压力损失
除无-阻-碍流量传感器(電(diàn)磁式、超声式等)外,大部分(fēn)流量传感器或要改变流动方向,或在流通通道中设置静止的或活动的检测元件,从而产生随流量而变的不能(néng)恢复的压力损失,其值有(yǒu)时高达数十kPa。首先应按管道系统泵送能(néng)力和仪表进口压力等条件,确定zui大流量时容许的压力损失,据此选定仪表。因选择不当而产生过大的压力损失往往影响流程效率。管径大于500mm输水用(yòng)仪表,应考虑压损所造成能(néng)量损耗勿使过大而增加泵送费用(yòng)。
7、输出信号特性
输出信号往往左右仪表的选择。流量仪表的信号输出和显示归纳為(wèi):
①流量(體(tǐ)积流量或质量流量);
②总量;
③平均流速;
④点流速。
有(yǒu)些仪表输出電(diàn)流(或電(diàn)压)模拟量,另一些输出脉冲量。模拟量输出一般认為(wèi)适合于过程控制,易于和调节阀等控制回路单元接配;脉冲量输出适用(yòng)于总量和高精度测量流量。長(cháng)距离信号传输脉冲量输出比模拟量输出有(yǒu)较高传送准确度。输出信号的方式和幅值还应有(yǒu)与其它设备相适应的能(néng)力,如控制接口、数据记录器、报警装置、断路保护回路和数据传送系统等。
8、响应时间
应用(yòng)于脉动流动场所应注意仪表对流动阶跃变化的响应。有(yǒu)些使用(yòng)场所要求仪表输出跟随流动变化,而另一些為(wèi)获得综合平均只要求有(yǒu)较慢响应的输出。瞬态响应常以时间常数或响应频率表示,其值前者从几毫秒(miǎo)到几秒(miǎo),后者在数百赫兹以下,配用(yòng)显示仪表可(kě)能(néng)相当大地延長(cháng)响应时间。仪表的流量上升和下降动态响应不对称会急剧增加测量误差。
9、可(kě)维护性
当实际工况与设计选型差距很(hěn)大或仪表发生故障时,有(yǒu)没有(yǒu)手段就地维修和修正应该得到重视,因為(wèi)流量仪表一旦安装再拆下维护会很(hěn)麻烦而且需要时间。在这方面表现好的是差压式测量方法,因為(wèi)其与流體(tǐ)接触元件為(wèi)免维护不动件,测量用(yòng)電(diàn)气元件為(wèi)可(kě)拆可(kě)调的通用(yòng)差压变送器。所以差压式测量方式的正常运转率较高,据统计在全球差压节流式测量方式占所有(yǒu)测量方式的45%以上。
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