?渦街流量計(jì)測(cè)量氣體介質(zhì)時(shí)的精度有誤差的原因
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渦街流量計(jì)測(cè)量氣體介質(zhì)時(shí)的精度有誤差的原因:
流量是企業(yè)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要參數(shù),是保證優(yōu)質(zhì),、高效,、安全、平穩(wěn)運(yùn)行和改善環(huán)境的重要手段,。氣體流量的測(cè)量在環(huán)保,、化工、能源等行業(yè)加強(qiáng)物料管理,、能源管理,,進(jìn)行物料交接、貿(mào)易結(jié)算,、經(jīng)濟(jì)核算和效益分析與評(píng)價(jià)中具有重要意義,。從某種意義上講:計(jì)量就是企業(yè)眼睛,,計(jì)量就是計(jì)效益。現(xiàn)代企業(yè)對(duì)流量計(jì)量的要求越來(lái)越高,。工業(yè)計(jì)量中常用差壓式流量計(jì),、渦街流量計(jì)、渦輪流量計(jì)和超聲流量計(jì)等作為氣體測(cè)量?jī)x表,。其中渦街流量計(jì)以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,、適用于多流體種類(lèi)和測(cè)量精度較高且測(cè)量范圍寬、圧損小等特點(diǎn)應(yīng)用為廣泛,。本文通過(guò)對(duì)
渦街流量計(jì)
在氣體測(cè)量中容易出現(xiàn)影響測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的幾點(diǎn)原因分析和改進(jìn),,從而進(jìn)一步提高氣體流量測(cè)量準(zhǔn)確度。
二,、工作原理與結(jié)構(gòu)
渦街流量計(jì)
是在流體中安放非流線型旋渦發(fā)生體,,流體在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩列規(guī)則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量(雷諾數(shù))范圍內(nèi),,旋渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比,。
三、影響準(zhǔn)確度的因素分析及解決辦法
由于渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理的特點(diǎn),,渦街流量計(jì)測(cè)量精度受到振動(dòng),、脈沖干擾、測(cè)量介質(zhì),、安裝方式以及流體狀況等原因有較大的影響,。
1.管道振動(dòng)
渦街流量計(jì)本質(zhì)上是流體振動(dòng)型流量計(jì),除壓電晶體檢測(cè)式渦街流量計(jì),,其它渦街流量計(jì)對(duì)機(jī)械振動(dòng)特別敏感,。由于渦街流量計(jì)輸出脈沖與流速成正比、檢測(cè)渦街的升力與流速平方和被測(cè)流體的密度成正比,,所以在小流量時(shí),,渦街流量傳感器信號(hào)頻率低且幅值小,受到低頻的管道振動(dòng)干擾影響嚴(yán)重,,輸出脈沖誤差大,;隨著流量的增大,渦街流量傳感器信號(hào)頻率變大且幅值增強(qiáng),,受到低頻的管道振動(dòng)干擾影響減弱,,輸出脈沖也隨之誤差變小。
當(dāng)渦街流量計(jì)安裝位置出現(xiàn)管道振動(dòng)時(shí)可以采取以下方法:
1.1增設(shè)管道固定支架,,限制管道振幅,;
1.2調(diào)整儀表電路的設(shè)定狀態(tài),力求排除振動(dòng)影響,;
1.3如以上無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)可根據(jù)渦街流量計(jì)對(duì)不同方向的抗振能力的不同,,在安裝管線上的流量計(jì)方向用X-Y-Z三維坐標(biāo)表示,,X是管道中心線方向,即流量計(jì)進(jìn)出口的方向,;Z是流量計(jì)柱體軸向,;Y是與管道中心線垂直同時(shí)與流量計(jì)柱體軸向垂直的方向,也是渦街流量計(jì)橫向力作用的方向,。流量計(jì)Z方向的抗振能力強(qiáng)而Y方向差,。觀察或測(cè)量管道的主要振動(dòng)方向,旋轉(zhuǎn)流量計(jì),,直到Z軸與此主振方向重合,,把儀表固定在該方向上。盡可能減小管道振動(dòng)對(duì)流量計(jì)測(cè)量的影響,。
2.脈沖干擾
渦街流量計(jì)如果附近存在與其測(cè)量脈沖信號(hào)重疊的變頻器,、電機(jī)等設(shè)備時(shí),易發(fā)生外界干擾信號(hào)覆蓋或疊加被測(cè)信號(hào),,致使流量計(jì)無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量,。這時(shí)應(yīng)做好流量計(jì)接地和屏蔽保護(hù)。也可對(duì)影響信號(hào)的噪聲源進(jìn)行控制,,如對(duì)變頻器,、電機(jī)電纜加裝金屬套管進(jìn)行屏蔽;遠(yuǎn)離噪聲源安裝流量計(jì),;在流量計(jì)與噪聲源之間加裝T形管、90?彎頭,、多孔消音器等管件可以在一定程度上降低噪聲的影響,。
3.測(cè)量介質(zhì)
渦街流量計(jì)主要對(duì)單相流體進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)出現(xiàn)兩相流時(shí)測(cè)量結(jié)果將有明顯的偏差,。如測(cè)量過(guò)熱蒸汽時(shí),,如果管道保溫不好或流動(dòng)阻力損失太大,將造成過(guò)熱蒸汽溫度快速下降而使蒸汽由過(guò)熱變?yōu)轱柡?,出現(xiàn)凝結(jié)水,。而凝結(jié)水的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蒸汽密度,因而,,蒸汽凝結(jié)導(dǎo)致渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量明顯變小,。我們應(yīng)對(duì)易于液化氣體介質(zhì)進(jìn)行加壓或保溫措施,并實(shí)時(shí)監(jiān)控介質(zhì)溫度與壓力,,防止氣液兩相流出現(xiàn),。
4.流體狀況
流量計(jì)正常工作流體條件:
① 具有充分發(fā)展的湍流速度分布、無(wú)旋渦,、速度軸對(duì)稱分布,;
②充滿圓管的單相流體,;
③定常流。
④牛頓流體
流量計(jì)在使用中偏離這些條件將產(chǎn)生附加誤差,,在現(xiàn)場(chǎng)流體流動(dòng)特性中的具有充分發(fā)展的湍流速度分布,、無(wú)旋渦、速度軸對(duì)稱分布及定常流常是難以滿足的,,它們將造成測(cè)量誤差的增大,,有時(shí)增大多少難以定量確定,因此在現(xiàn)場(chǎng)使用中必須密切注意流動(dòng)特性的情況,。
影響準(zhǔn)確流體原因:流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流:流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流對(duì)流量計(jì)特性的影響因工作原理而異,,有的很?chē)?yán)重,有的無(wú)甚影響,,一般來(lái)說(shuō),,推理式流量計(jì)(差壓、渦輪,、渦街,、超聲、電磁等)都要受影響,,而容積式流量計(jì)不受或基本不受影響,。
非定常流:在現(xiàn)場(chǎng)使用中非定常流并不少見(jiàn),非定常流可分為二大類(lèi):周期性脈動(dòng)和隨機(jī)性波動(dòng),。在發(fā)動(dòng)機(jī),、泵、風(fēng)機(jī)等出口的流動(dòng)可見(jiàn)周期脈動(dòng),,而管道中的流動(dòng)受阻流件及管道系統(tǒng)的干擾一般都存在隨機(jī)性波動(dòng),。至今還沒(méi)有明確規(guī)定流量所需要的定常流條件的定量指標(biāo)。在流量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)中只是含糊地規(guī)定:管道內(nèi)的流量應(yīng)該不隨時(shí)間而變化,,或?qū)嶋H上只隨時(shí)間有微小和緩慢的變化,。滿足流量檢測(cè)件上下游直管段所需要的作業(yè)空間、加裝多孔導(dǎo)流裝置和保證安裝管線與流量計(jì)管徑中心線對(duì)齊,,且無(wú)凸出物(如安裝的墊片)突入測(cè)量管道,,可以有效避免非定常流的出現(xiàn)。
三,、結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)的發(fā)展人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大,,能源短缺的現(xiàn)實(shí)逐步顯現(xiàn),人們對(duì)能源管理和控制意識(shí)進(jìn)一步加強(qiáng),,能源計(jì)量的準(zhǔn)確性將會(huì)愈來(lái)愈重要,。通過(guò)分析影響渦街流量計(jì)在氣體測(cè)量準(zhǔn)確度的幾點(diǎn)原因,并加以改善,從而有效提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,。保障工藝操作控制,、加強(qiáng)效益核算管理,為企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理決策提供更加可靠的依據(jù),。
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