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液体涡轮流量计影响体积管检定结果的因素分析

发布时间:2021-03-10 06:04:13  点击次数:1811次
液体涡轮流量计采用涡轮进行测量。它先将流速转换为涡轮的转速,再将转速转换成与流量成正比的电信号。这种流量计用于检测瞬时流量和总的积算流量,其输出信号为频率,易于数字化。图中感应线圈和永久磁铁一起固定在壳体上。当铁磁性涡轮叶片经过磁铁时,磁路的磁阻发生变化,从而产生感应信号。信号经放大器放大和整形,送到计数器或频率计,显示总的积算流量。同时将脉冲频率经过频率-电压转换以指示瞬时流量。叶轮的转速正比于流量,叶轮的转数正比于流过的总量。涡轮流量计的输出是频率调制式信号,不仅提高了检测电路的抗干扰性,而且简化了流量检测系统。它的量程比可达10:1,精度在±0.2%以内。惯性小而且尺寸小的涡轮流量计的时间常数可达0.01秒。
液体涡轮流量计广泛应用于石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体等。
涡轮流量计输出信号为脉冲,易于数字化。涡轮流量计压力损失小,叶片能防腐,可以测量粘稠和腐蚀性的介质。
目前在我国石油、石化企业使用的体积管大致有以下4种:国外进口的活塞式体积管(主要是活动式)、球式双向体积管(分固定式和活动式),国内单球无阀体积管(固定式)、双向体积管(活动式)。
体积管的检定周期为3年,且两次检定的标准体积的复线性小于±0.05%。所以我们在检定时要尽量地找到影响体积管检定结果的因素并消除,检定出体积管的准确容积值,确保量值溯源和传递的准确可靠。从而保证交接流量计检定结果的准确性,做到准确、可靠、公平、公证,对交接计量双方负责。
影响体积管检定结果的因素分析:
1.1 体积管检定流程
可以看出,转向器和检测开关的响应灵敏度也会影响检定结果,但是转向器和检测开关调试好后其响应灵敏度就已经确定,每一次响应的时间都是一个定值,不会影响到检定的结果和重复性。
1.2 体积管的检定结果计算
体积管的检定结果计算公式如下:
式中βs,βp—标准量器材质、体积管材质的体膨胀系数,1/℃;
βw—水的体膨胀系数,1/℃。
公式中虽然对二等金属量器材质、体积管材质、水等由于温度变化而引起的体积变化都做了相应修正,在理论上讲可以把检定结果修正到标况(1个标准大气压下,20℃)体积,完全不受温度变化而影响检定结果。然而,在实际检定中却不尽然,这些修正系数本身就是通过大量实验得出的,与真值之间也存在相应差值,在计算中不能完全修正到标况下的体积,也就是不能完全消除检定过程中因温度变化而对检定结果的影响,因此不同温度的计算结果存在一定的差值。
二等金属量器材质、体积管材质的温度膨胀系数是设备生产公司给定的值,不受温度变化而改变,对计算体积管检定结果的重复性不产生影响,而水的体积膨胀系数是随温度变化而变化的,它将成为影响体积管重复性的主要因素,进而导致体积管检定结果的重复性不合格,即超过±0.02%。我们在检定工作中做了大量的实验和研究,经分析得出温度是影响体积管检定结果主要因素之一。特别是对标准体积小于1000L的体积管的检定尤为明显。
液体涡轮流量计问题解决方法:
既然无法通过计算完全修正消除温度变化对体积管检定结果的影响,就应该在实际的工作中采取相应的方法,保证检定时系统温度相对稳定,减小因温度变化而带来的影响。我们在实际工作中总结出,在体积管的检定过程中可以通过下列方法,使温度对其检定结果的影响降到最小程度。
第一,在体积管正式检定前,要对整个检定系统进行循环,力求检定系统达到温度平衡,在循环的过程中为了整个系统温度尽快平衡,应投入置换器使整个体积管内的水一起进行循环,一般要循环2~3遍后整个系统的温度才能达到平衡。
第二,因为体积管的检定最终结果是在标况下的体积值,所以一般应选择气温与20℃比较接近、且外界气温变化小的春秋季节检定体积管为最好。
如果现场条件不允许,应选择一天中温度变化相应小的时段来检定。比如在炎热的夏季,体积小于1000L,特别是标准体积小于500L的体积管,更应在外界温度对检定结果影响最小时段完成检定工作,应选择在阴天,或是在晚上10点以后至早晨9点以前检定最为合适。
第三,在体积管检定过程中,可以通过一边向水池中加自来水来控制整个检定系统温度,一边进行体积管检定的方法来实现检定。加水的速度根据现场系统温度的变化量来决定,只要能保证系统温度相对稳定在一个范围值即可。