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江苏康泰佳

如何提高质量流量计的使用准确度

发表时间:2020-10-07 10:54
科里奥利(Coriolis)质量流量计是一种机械振动型的多参数智能式流量测量仪表,它同时可以直接测量出流体的质量流量、密度、温度,且根据以上测量出的质量流量和密度参数可导出流体的体积流量。

 1 科里奥利质量流量计的工作原理:
    科里奥利质量流量计是利用测量管(也称振动管)两半部分振动频率相位差正比于质量流量以测量质量流量,利用测量管谐振频率与管中被测量介质密度间的函数关系求取密度。科里奥利质量流量计还可从两个基本参数质量流量qm和密度ρ得出体积流量qv。
2 影响科里奥利质量流量计实用精度的因素
    科里奥利质量流量计是一种电磁驱动的机械振动型的流量测量仪表,构成该流量计测量管的材料会受到工艺介质压力和温度的影响。而安装在管道中的流量测量管(也称流量振动管)又会受到工厂管线的机械振动、机械应力、机械扭力等对测量的影响。另外科里奥利质量流量计本身表现出的误差特性则呈现“喇叭筒”,而并非以不同的流量呈现一条平的直线。鉴于以上原因,提高科里奥利质量流量计实用准确度的措施为:天辰博锐http://www.techbring.com
    1)针对科里奥利质量流量计的实际工艺参数,对该流量计进行“个性化标准”,从而实现在实际使用流量点的一定范围内,该科里奥利质量流量计的实际测量误差(与标准值的差)趋于零;
    2)把好科里奥利质量流量计的安装环节,减少或消除机械应力、机械扭力和机械振动等对该流量计使用的影响;
    3)考虑工艺压力、温度等对科里奥利质量流量计测量准确度的影响;
    4)把好科里奥利质量流量计的投用关。
    3 实现科里奥利质量流量计实用准确度的方案
3.1 实施“个性化标准”方案,实现流量计量接近零误差
    科里奥利质量流量计的误差公式:
    式中:E允—流量计的允许误差;
    E0—流量计的准确度等级;
    qz—流量计的零点漂移值;
    q测—流量计的当前测量值。
    由此可知科里奥利质量流量计的误差特性曲线如图1所示。

图1 科里奥利质量流量计的误差特性曲线
    针对科里奥利质量流量计误差特性,结合实际使用工艺,科里奥利质量流量计仅在一个比较小的流量范围内工作,由此可以设法让该流量计在实际使用流量点的一定范围内(通常控制这个范围为实际使用流量点的±20%)的测量误差趋于零,为此可以利用液体流量标准装置,根据国家质量流量计检定规程(JJG1038-2008)设置流量检定点,并对实际使用流量点的±20%范围进行布点校准(至少三点:80%Q实际、Q实际、120%Q实际),实现该质量流量计的“个性化标准”,其主要目的是既要让其标准结果符合质量流量计检定规程的要求,又要让该质量流量计在实际使用流量点的±20%范围内,采样标准的三点的测量误差趋于零,特别要做到的是让实际使用流量点的测量误差(流量计示值与标准装置的标准值之差)为零,只有这样,质量流量计“个性化标准”的工作才彻底完成。
    根据以上的设想,对一台编号为:14005601的质量流量计进行“个性化标准”,从工厂得知该流量计的实际使用的流量点为:21.7t/h,最大流量为:43.6t/h,根据国家质量流量计检定规程(JJG1038-2008)的要求对其进行检定,检定结果在21.7t/h的示值误差是:-0.153%。
    从以上数据判断该质量流量计在实际使用点21.7t/h流量下测量精度并不是很高,为此根据以上数据,对该流量计进行调校,将其流量校验系数上调0.153%,然后对此按照“个性化标准”方法对该流量计进行标准,重新标准结果在21.7t/h的示值误差是:0.002%。
    通过上述的实践,有效实施对科里奥利质量流量计进行“个性化标准”,从而实现流量计量接近零误差。这一实用技术值得推广。
    3.2 从安装环节入手,消除机械因素对流量计使用的影响
    科里奥利质量流量计是一种机械振动型的流量计量仪表,要确保该流量计实际使用的高准确度,则应在安装环节设法消除振动、应力、扭力等机械因素对科里奥利质量流量计使用的影响。
    3.2.1 消除机械振动的方案
    在科里奥利质量流量计实际使用的现场,机械振动是客观存在的。由于是一种机械振动型的流量测量仪表,那么就存在流量计本身的振动系统是否会受到外界振动系统的影响,是否有办法让流量计本身的振动系统的振动不向外界传递,同时又不让外界振动系统的振动向流量计振动系统传递,设法让这两个振动系统的振动相互隔离,相互独立,就可消除机械振动对测量的影响。经过实践,对于振动较强的场合,以图2方式对科里奥利质量流量计进行安装,就可较好地消除振动对测量的影响。

    3.2 考虑工艺压力、温度对计量准确度的影响
    科里奥利质量流量计在出厂标定时,标定介质的压力和温度与实际使用介质的压力和温度是不可能一致的,如何消除压力、温度对测量准确度的影响?在准确度要求不高的场合,可以参照生产厂家给用户提供的压力和温度的修正系数进行(简称系数修正法)。在准确度要求高的场合,则采用扬子石化企业计量中心站的“可模拟现场工况压力的流量标准装置(模拟压力范围:0.3~1.5MPa)”,对该质量流量计进行“现场工艺压力模拟标准”。
    目前艾默生、E+H等企业的科里奥利质量流量计温度对计量准确度的影响较小,可以忽略不计。主要考虑实际工艺压力对计量的影响。
    3.3 把好科里奥利质量流量计的投用关
    对科里奥利质量流量计进行“个性化准确”和“模拟现场压力准确”,实际上是将质量流量计与实际应用场合的条件相吻合,最终的目的是要让质量流量计适合被计量对象的实际情况,以保证计量结果准确可靠。从安装环节入手,则是让质量流量计有一个稳固的基础,有一个好的“生活环境”,从而设法消除机械振动、机械应力、机械扭力等对科里奥利质量流量计使用的影响。
    完成了质量流量计的标准、安装后,如何验证安装是否符合要求,如何确保实际使用的高准确度,把好科里奥利质量流量计的投用关就显得特别重要。投用的具体内容包括:查验检定或标准证书、确认流量计的组态、确认流量计电气接线、供电、接地、确认安装情况是否规范、进行“零点校验”。      
    依据以上的措施与方案,对某企业用于石脑油计量的一台CMF400质量流量计实施标准(“个性化标准”和“模拟压力标准”)、安装和投用,经3个多月的运行考核及计量确认,该流量计的实际交接误差一直保持在0.034%以内,实现了实际计量的高准确度。实践证明本文提供的技术措施与方案行之有效。
4 结束语
    总而言之,要实现科里奥利质量流量计实际使用的高准确度,应该让流量计的选型、标准、安装、投用等环环相扣,注重每个环节的过程控制,抓住每个环节的重点和细节。如果能不折不扣地完成本文所有环节要求的各项工作,实现科里奥利质量流量计实际使用的高准确度的最终目的定将实现。
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