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如何選用合適的流量儀表?首先確定需要安裝什么類型的流量儀表。
一個(gè)流量儀表性能再好,質(zhì)量再可靠,若選型不正確,也無法發(fā)揮其應(yīng)有的性能,甚至導(dǎo)致其損壞。因此,要求在選用流量計(jì)時(shí),必須掌握產(chǎn)品的選型方法。根據(jù)使用場合,介質(zhì)條件和流量范圍度等正確選擇渦輪流量計(jì)、腰輪( 羅茨)流量計(jì)、超聲波流量計(jì)或旋進(jìn)旋渦流量計(jì)。
目前市面上的流量儀表種類繁多,且質(zhì)量參差不齊,因此價(jià)格也相差很大。
如果測量要求高,則需要安裝一臺合適可靠的流量儀表。應(yīng)充分考慮現(xiàn)場條件,結(jié)合實(shí)際情況選取合適的流量儀表。
考慮流量計(jì)選型前應(yīng)提供介質(zhì)、口徑、流量范圍、安裝尺寸、安裝方式等因素,再分別按性能要求和儀表規(guī)范、流體特性、安裝場所、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)適用五個(gè)方面因素,選取合適的流量儀表。
不同測量對象有各自測量目的,在儀表性能方面有其不同側(cè)重。例如商貿(mào)核算和儲運(yùn)對精度要求較高;連續(xù)測量過程控制通常要求良好的可靠性和重復(fù)性,有時(shí)還要求較寬的測量范圍,而將測量精度要求放在次要地位;批量配比生產(chǎn)則希望有好的精度等。考慮順序一般先從“性能要求和儀表規(guī)范”開始,適當(dāng)考慮其他因素。若認(rèn)為“經(jīng)濟(jì)因素”是主要因素(如大管徑輸送要求泵送費(fèi)用低、商貿(mào)核算要求測量誤差?。?,則其他因素為次要因素。
1、精度:
流體測量中如不是單純計(jì)量總量,而是應(yīng)用在流量控制系統(tǒng)中,則檢測儀表精度的確定要在整個(gè)系統(tǒng)控制精度要求下進(jìn)行,因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)不僅有流量檢測的誤差,還包含有信號傳輸、控制調(diào)節(jié)、操作執(zhí)行等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素,如操作執(zhí)行環(huán)節(jié)往往有2%左右的回差,對測量儀表確定過高的精度(比如說0.5級)是不合理和不經(jīng)濟(jì)的,應(yīng)選取1.0級或1.5級的流量儀表。
流量儀表規(guī)范所示的精度等級是在某一較寬流量范圍內(nèi),如果使用條件在某一特定流量或很狹窄的流量范圍,此時(shí)使用的測量精度可比規(guī)定值高;用于商貿(mào)核算、儲運(yùn)和物料平衡要求較高精度時(shí),還應(yīng)考慮精度的持久性,是否易于重新校驗(yàn)等關(guān)鍵因素,以及是否有在線校驗(yàn)的可能。
2、重復(fù)性:
重復(fù)性在過程控制應(yīng)用中是很重要的指標(biāo),由儀器本身原理與制造質(zhì)量所決定,而精度除取決于重復(fù)性外,尚與量值標(biāo)定系統(tǒng)有關(guān)。嚴(yán)格地說重復(fù)性是指環(huán)境條件、介質(zhì)參量等不變情況下,對某*量值一段時(shí)間內(nèi)同方向進(jìn)行多次測量的一致性。然而實(shí)際應(yīng)用中,儀表優(yōu)良的重復(fù)性受許多因素包括流體粘度、密度等變化影響,往往被誤認(rèn)為儀表重復(fù)性不好。因此有參量變化的場所,不要選擇對此參量變化敏感的儀表。例如浮子流量計(jì)易受流體密度影響,渦輪流量計(jì)用于高粘度測量時(shí)易受流體粘度影響等。若儀表輸出特性是非線性的,則影響更為突出。
3、線性度:
流量儀表輸出主要有線性和平方根非線性兩種。大部分流量儀表的非線性誤差不列出單獨(dú)指標(biāo),而包含在基本誤差內(nèi)。然而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(gè)重要指標(biāo),在流量范圍內(nèi)使用同一個(gè)儀表常數(shù),線性度差可能就要降低儀表精度。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,可采用信號適配技術(shù)修正儀表系統(tǒng)非線性,從而提高儀表精度和擴(kuò)展流量范圍。
4、上限流量和流量范圍:
上限流量也稱滿度流量。選擇流量儀表的口徑應(yīng)按被測管道使用的流量范圍和被選儀表的上限流量和下限流量來選配,而不是簡單地按管道通徑配用。通常設(shè)計(jì)管道流體流速是按經(jīng)濟(jì)流速來確定的。因?yàn)榱魉龠x擇過低,管徑粗,投資大,流速過高則輸送功率大,增加運(yùn)行費(fèi)用。例如水等低粘度液體經(jīng)濟(jì)流速為1·5~3m/s,高粘度液體經(jīng)濟(jì)流速為0·2~1m/s。大部分流量儀表上限流量的流速接近或略高于管道經(jīng)濟(jì)流速,因此儀表選擇口徑與管徑相同的機(jī)會較多,安裝就比較方便。如不相同也不會相差太多,一般相差一檔規(guī)格,采用異徑管連接。同一口徑不同類型的儀表上限流量受各自工作原理和結(jié)構(gòu)的約束,差別很大。有些儀表流量上限值訂購后就不能改變,如容積式儀表和浮子式儀表等;差壓式儀表孔板等設(shè)計(jì)確定后下限流量不能改變,但流量上限變化可以調(diào)整差壓變送器量程來適應(yīng);有些儀表則不經(jīng)實(shí)流校驗(yàn)用戶可自行重新設(shè)定流量上限值,如某些型號的電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì)。
5、壓力損失:
大部分流量傳感器或要改變流動方向,或在流通管道中設(shè)置靜止的或活動的檢測元件,從而產(chǎn)生隨流量而變的不能恢復(fù)的壓力損失,其值有時(shí)高達(dá)數(shù)10kPa。而泵送能耗與壓損及流體密度、流量成正比,因選擇不當(dāng)而產(chǎn)生過大的壓力損失往往影響流程效率。管徑大于500mm輸水用流量儀表,應(yīng)考慮壓損所造成能量損耗,勿使壓損過大而增加泵送費(fèi)用,壓力損失較大的儀表短短幾年為測量付出的泵送費(fèi)用往往超過低壓損價(jià)格較貴儀表的購置運(yùn)行等費(fèi)用。
6、響應(yīng)時(shí)間
應(yīng)用于脈動流動場所應(yīng)注意儀表對流動階躍變化的響應(yīng)。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只要求有較慢響應(yīng)的輸出。瞬態(tài)響應(yīng)常以時(shí)間常數(shù)或響應(yīng)頻率表示,其值前者從幾毫秒到幾秒,后者在數(shù)百赫茲以下,配用顯示儀表可能相當(dāng)大地延長響應(yīng)時(shí)間,儀表的流量上升和下降動態(tài)響應(yīng)不對稱會急劇增加測量誤差。
流量儀表的選用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,對某一具體應(yīng)用場所可以采用的儀表可能有幾種方案,在選擇時(shí)只憑以往經(jīng)驗(yàn)和單純考慮初裝費(fèi)用貿(mào)然作出決定,可能會失去選擇適合儀表的機(jī)會。因此,在流量測量設(shè)計(jì)中,根據(jù)現(xiàn)場狀況選購的儀表性能正好能滿足實(shí)際運(yùn)行參數(shù)要求,才能使其充分發(fā)揮作用,達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的目的。
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