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浅析影响涡街流量计测量气体介质时的精度的原

2023年08月30日 13:02:12      来源:江苏山川智慧智能仪表科技集团有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:10

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流量是企业生产过程监控的重要参数,是保证优质、高效、安全、稳定运行和改善环境的重要手段。气体流量测量对于加强环保、化工、能源等行业的物资管理、能源管理、物资交接、贸易结算、经济核算、效益分析评价等具有重要意义。从某种意义上说:计量是企业的眼睛,计量是效益的计算。现代企业对流量测量的要求越来越高。工业测量中常用的有差压流量计、涡街流量计、涡轮流量计和超声波流量计作为气体测量仪表。其中,涡街流量计因其结构简单牢固、适用于多种流体类型、测量精度高、测量范围宽、压力损失小等优点而得到广泛应用。本文分析和改进了几个原因
涡街流量计在气体测量中很可能会影响测量数据的准确性,从而进一步提高气体流量测量的准确性。
二、工作原理及结构
涡街流量计
就是在流体中放置一个非流线型涡流发生器,流体在涡流发生器两侧交替分离,释放出两排规则交替的涡旋涡街。在一定的流量范围(雷诺数)内,涡流的分离频率与流经涡流传感器的流体的体积流量成正比。
三。影响精度的因素分析及解决办法
由于涡街流量计的结构和测量原理的特点,涡街流量计的测量精度受振动、脉冲干扰、测量介质、安装方式、流体条件等因素的影响。产生更大的影响。
1、管道振动
涡街流量计本质上是一种流体振动流量计,除压电晶体检测式涡街流量计外,其他涡街流量计对机械振动都特别敏感。由于涡街流量计的输出脉冲与流速成正比,检测涡街的升力与流速的平方和被测流体的密度成正比。因此,当流量较小时,涡街流量传感器信号频率低,幅值小,受低频影响。管道振动干扰严重,输出脉冲误差大;随着流量的增加,涡街流量传感器的信号频率变大,幅度变大,低频管道振动干扰的影响减弱,输出脉冲误差变小[2]。
当涡街流量计安装位置有管道振动时,可采用以下方法:
1.1 增加管道固定支架,限制管道振幅;
1.2 调整仪表电路的设定状态,消除振动的影响;
1 .3 如果不能达到上述要求,可以使用涡街流量计来抵抗不同方向的振动。容量不同,流量计在安装管道上的方向用XYZ三维坐标表示,X为管道中心线方向,即流量计进出口方向; Z为流量计筒体的轴向; Y同时垂直于管道中心线 垂直于流量计筒体轴向的方向也是涡街流量计横向力作用的方向。流量计Z方向抗振能力强,Y方向抗振能力差。观察或测量管道的主振动方向,旋转流量计直至Z轴与该主振动方向重合,将仪表固定在该方向。尽量减少管道振动对流量计测量的影响。
2.脉冲干扰
如果附近有变频器、电机等设备与涡街流量计被测脉冲信号重叠,则容易造成外界干扰信号覆盖或被测信号叠加,使流量计无法准确测量。此时应做好流量计的接地和屏蔽保护。它还可以控制影响信号的噪声源,例如用金属套管屏蔽逆变器和电机电缆;将流量计安装在远离噪声源的地方;安装 T 形管,90?流量计与噪声源之间的弯头和多孔消声器等管件可以在一定程度上降低噪声的影响。
3. 测量介质
涡街流量计主要测量单相流体。当存在两相流时,测量结果会有明显偏差。例如,在测量过热蒸汽时,如果管道保温不好或流阻损失过大,过热蒸汽的温度会迅速下降,蒸汽由过热饱和,出现冷凝水。冷凝水的密度远大于蒸汽的密度。因此,蒸汽冷凝导致涡街流量计测量的蒸汽流量明显变小。对易液化的气体介质应采取加压或保温措施,实时监测介质的温度和压力,防止发生气液两相流。
4. 流体状态
流量计正常工作流体条件:①湍流速度分布充分,无涡流,速度分布轴对称; ②填充圆管的单相流体; ③恒流。 ④牛顿流体[4]
流量计在使用过程中偏离这些条件会导致额外的误差。在现场流体流动特性中,往往难以满足充分发展的湍流速度分布、无涡流、轴对称速度分布和稳态流动。是的,它们会导致测量误差的增加,有时很难定量确定增加,因此需要密切关注现场的流动特性。
影响准确流体的原因:流量分布畸变和旋流:流量分布畸变和旋流对流量计特性的影响因工作原理而异,有的要求非常严格一般来说,推断式流量计(差压式、涡轮式、涡街式、超声波式、电磁式等)会受到影响,而容积式流量计则不受影响或基本不受影响。
不稳定流动:不稳定流动在现场使用中并不少见。非定常流动可分为两类:周期性脉动和随机波动。在发动机、泵、风机等出口处的流量中可以看到周期性脉动,管道中的流量由于流量块和管道系统的干扰,一般会发生随机波动。迄今为止,对于流量所要求的稳流条件,还没有一个明确的量化指标。在流量测量标准中,只是模糊地规定:管道中的流量不应随时间发生变化,或者实际上只是随时间发生轻微而缓慢的变化。满足流量检测元件上下游直管段所需的工作空间,安装多孔导流装置,确保安装管道与流量计管径中心线对齐,无突起物(如安装垫片)突出进入测量管道。有效避免非定常流动的出现。
3. 结束语
随着社会的发展,人们对能源的需求日益增加,能源短缺的现实逐渐显现。人们的能源管控意识进一步加强,能源计量的准确性将变得越来越重要。通过分析影响涡街流量计气体测量精度的几个原因,并加以改进,可以有效提高测量数据的精度。确保过程操作控制,加强效益核算管理,为企业经营决策提供更可靠的依据。

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