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影響質量流量計準確度的因素分析及處理方法
1.1 實際應用中影響質量流量計準確度的因素分析及處理方法 
 
1.1.1 振動對質量流量計準確度的影響。質量流量計正常工作時,測量管處于振動狀態,對外來振動非常敏感,如果在流量計安裝區域存在其它振動源,振動源的振動頻率會影響質量流量計測量管的振動頻率,引起流量計的異常振動和零點漂移,造成計量誤差。處理方法:避免振動干擾,如果實在無法避免,應采取隔離措施,使流量計與振動干擾源隔離。 
 
1.1.2 電磁干擾對質量流量計準確度的影響。由于傳感器是通過激勵線圈使測量管產生振動,如果流量計工作區域附近有較大的磁場干擾,會對測量結果造成影響。處理方法:質量流量計安裝時應遠離大型變壓器、 電動機等產生較大磁場的設備。 
 
1.1.3 安裝應力對質量流量計準確度的影響。在質量流量計的安裝過程中,如果流量計的傳感器法蘭與管道的中心軸沒有對準(即傳感器法蘭與管道法蘭不平行),管道所產生的應力會作用到質量流量計的測量管上,引起檢測探頭的不對稱性或變形,從而導致零點漂移,造成計量誤差。處理方法:a.流量計安裝時應嚴格遵守安裝規范。b.流量計安裝完畢后,用手操器或在變送器界面調出“調零菜單”并記錄出廠零點預設值,調零完畢后再觀察此時零點值,前后兩值要保證在一個數量級,如果兩值之間差異較大,則說明安裝應力太大,應重新安裝。 
 
1.1.4 油品中含有氣體對質量流量計準確度的影響。目前生產的流量計只能做到準確測量單相流,而在實際測量過程中,當工況條件發生變化時,油品容易汽化,形成兩相流,而兩相流往往是人們容易忽略的問題。氣液的結合雖然緩沖了儀表的振動,但要求驅動線路輸出更多的能量以保持流量管的振動。由于流量管的驅動電流本身有限制。一旦為了保持流量管的振動而輸出的電流超出,流量計將無法準確測量。處理方法:a.改善油品的工況條件,使其含有的氣泡盡可能均勻分布,達到流量計正常計量的要求;b.質量流量計上游安裝消氣器,盡量減少氣液混合現象;c.嚴格按照質量流量計安裝規范安裝:測量油品介質流量管朝下安裝(如圖1)。 
 
1.1.5 溫度變化對質量流量計準確度的影響。質量流量計的質量流量測量原理如公式(1)所示: 
 
Qm=k•Δt公式(1) 
 
式中Qm——質量流速,g/s; 
k——流量標定系數,g/(s·μs); 
Δt——時間差,μs。 
 
當k為常數時,Qm僅與時間差Δt成正比。然而k與制造流量計的金屬彈性呈函數關系,當溫度發生變化時,流量計測量管的金屬彈性也隨之變化,k此時就不再是常數,從而影響流量計的準確度;同時溫度變化,還會引起測量管的自身結構變化,從而影響到質量流量計的零點穩定度。處理方法:a.溫度對流量計測量管金屬彈性的影響可以通過設定溫度校正系數解決:一般質量流量計在出廠時,都給出了溫度校正系數,如一臺CMF100質量流量計,出廠時給出的Flowcal系數為47.806/4.75,后三位4.75就是給定的溫度校正系數(溫度變化100℃就會產生4.75%的誤差),在實際使用時我們則需要按操作手冊設定好溫度校正系數,便可消除溫度變化對測量管金屬彈性產生的偏差。b.溫度對零點穩定度的影響,在實際應用中,需要在操作溫度狀況下,對質量流量計進行現場調零,使影響減到最小。
 
1.1.6 壓力變化對質量流量計準確度的影響。當壓力升高時,測量管的材料將變得越來越堅硬,使流量管振動減弱。在質量流速不變的條件下,單方面地增加壓力,可使流量管的偏移變小,造成流量計的示值比真實的流速要低;反之壓力降低時,造成流量計的示值比真實的流速要高。處理方法:對于輸轉壓力變化大及貿易交接的油品,需在流量計下游安裝壓力變送器,以軟件的方式實時的進行壓力補償。 
 
1.1.7 油品密度與粘度對質量流量計準確度的影響。油品密度的變化會直接影響流量測量系統,從而使流量測量管的平衡發生變化,引起零點偏移;而介質粘度則會改變系統的阻尼特性,導致零點偏置。處理方法:流量計應使用在測量單一或密度差異不大的油品上,對用于大宗量油品交接的質量流量計必須采用在線實流標定,并配備在線密度計。 
 
1.1.8 測量管損壞或腐蝕對質量流量計準確度的影響。質量流量計在使用中,由于流體的腐蝕、雜物進人等,會對測量管直接造成損壞或腐蝕,影響測量管的性能,導致測量不準確。常見的有測量管磨損、龜裂、點蝕、掛壁。處理方法:a.流量計前端安裝相應的過濾器,防止異物進入;b.使用特殊材質的流量計。 
 
1.1.9 空氣浮力對質量流量計準確度的影響。由于質量流量計所測得是油品在真空狀態下的“重量”,而在油品貿易計量中一般采用“空氣中的質量”結算,所以必須對流量計所測“重量”進行轉換,轉換方式有兩種:一種是油品在20℃時的密度減去空氣浮力修正值1.1(kg/m3);另一種表量乘換算系數F得出在空氣中的質量。 
 
1.2 標定過程中影響質量流量計準確度的因素分析及處理方法 
 
貿易交接的質量流量計標定周期為12個月,分廠之間物料交接的質量流量計標定周期為24個月,貿易交接質量流量計采用在線實流標定,其它采用離線標定,標定結果直接影響流量計在實際中的應用,標定過程不止是檢驗流量計是否超差,還需要根據標定情況調整Flowcal系數以及計算出流量交接系數MF。 
 
為了得到準確的Flowcal系數和流量交接系數MF,標定中必須注意以下幾點:a.標定系統中配備的溫度計,壓力表必須檢定合格,在有效期內,壓力表要求0.4級以上,溫度計最小刻度值為0.2℃,如采用遠程傳輸數據,需保證傳輸過程中無信號衰減和脈沖丟失。b.在標定其中一路流量計時,要確保其它支路的泄露閥無泄漏。c.無論是在線標定還是離線標定,都需盡可能的使標定工況和使用工況相近。d.標定容器應當定期進行清理,以減少油品或雜質的粘附,而影響到標定結果。 
 
2 結論 
 
由于我國現使用的質量流量計大多都是進口的,價格不低,而且質量流量計主要用于貿易結算,所以在標定和使用上,應盡量減少不利因素的影響,提高準確度,使它們更好地發揮計量職能。 
 
 
 
1 影響質量流量計準確度的因素及處理方法 
 
1.1 實際應用中影響質量流量計準確度的因素分析及處理方法 
 
1.1.1 振動對質量流量計準確度的影響。質量流量計正常工作時,測量管處于振動狀態,對外來振動非常敏感,如果在流量計安裝區域存在其它振動源,振動源的振動頻率會影響質量流量計測量管的振動頻率,引起流量計的異常振動和零點漂移,造成計量誤差。處理方法:避免振動干擾,如果實在無法避免,應采取隔離措施,使流量計與振動干擾源隔離。 
 
1.1.2 電磁干擾對質量流量計準確度的影響。由于傳感器是通過激勵線圈使測量管產生振動,如果流量計工作區域附近有較大的磁場干擾,會對測量結果造成影響。處理方法:質量流量計安裝時應遠離大型變壓器、 電動機等產生較大磁場的設備。 
 
1.1.3 安裝應力對質量流量計準確度的影響。在質量流量計的安裝過程中,如果流量計的傳感器法蘭與管道的中心軸沒有對準(即傳感器法蘭與管道法蘭不平行),管道所產生的應力會作用到質量流量計的測量管上,引起檢測探頭的不對稱性或變形,從而導致零點漂移,造成計量誤差。處理方法:a.流量計安裝時應嚴格遵守安裝規范。b.流量計安裝完畢后,用手操器或在變送器界面調出“調零菜單”并記錄出廠零點預設值,調零完畢后再觀察此時零點值,前后兩值要保證在一個數量級,如果兩值之間差異較大,則說明安裝應力太大,應重新安裝。 
 
1.1.4 油品中含有氣體對質量流量計準確度的影響。目前生產的流量計只能做到準確測量單相流,而在實際測量過程中,當工況條件發生變化時,油品容易汽化,形成兩相流,而兩相流往往是人們容易忽略的問題。氣液的結合雖然緩沖了儀表的振動,但要求驅動線路輸出更多的能量以保持流量管的振動。由于流量管的驅動電流本身有限制。一旦為了保持流量管的振動而輸出的電流超出,流量計將無法準確測量。處理方法:a.改善油品的工況條件,使其含有的氣泡盡可能均勻分布,達到流量計正常計量的要求;b.質量流量計上游安裝消氣器,盡量減少氣液混合現象;c.嚴格按照質量流量計安裝規范安裝:測量油品介質流量管朝下安裝(如圖1)。 
 
1.1.5 溫度變化對質量流量計準確度的影響。質量流量計的質量流量測量原理如公式(1)所示: 
 
Qm=k•Δt公式(1) 
 
式中Qm——質量流速,g/s; 
k——流量標定系數,g/(s·μs); 
Δt——時間差,μs。 
 
當k為常數時,Qm僅與時間差Δt成正比。然而k與制造流量計的金屬彈性呈函數關系,當溫度發生變化時,流量計測量管的金屬彈性也隨之變化,k此時就不再是常數,從而影響流量計的準確度;同時溫度變化,還會引起測量管的自身結構變化,從而影響到質量流量計的零點穩定度。處理方法:a.溫度對流量計測量管金屬彈性的影響可以通過設定溫度校正系數解決:一般質量流量計在出廠時,都給出了溫度校正系數,如一臺CMF100質量流量計,出廠時給出的Flowcal系數為47.806/4.75,后三位4.75就是給定的溫度校正系數(溫度變化100℃就會產生4.75%的誤差),在實際使用時我們則需要按操作手冊設定好溫度校正系數,便可消除溫度變化對測量管金屬彈性產生的偏差。b.溫度對零點穩定度的影響,在實際應用中,需要在操作溫度狀況下,對質量流量計進行現場調零,使影響減到最小。
 
1.1.6 壓力變化對質量流量計準確度的影響。當壓力升高時,測量管的材料將變得越來越堅硬,使流量管振動減弱。在質量流速不變的條件下,單方面地增加壓力,可使流量管的偏移變小,造成流量計的示值比真實的流速要低;反之壓力降低時,造成流量計的示值比真實的流速要高。處理方法:對于輸轉壓力變化大及貿易交接的油品,需在流量計下游安裝壓力變送器,以軟件的方式實時的進行壓力補償。 
 
1.1.7 油品密度與粘度對質量流量計準確度的影響。油品密度的變化會直接影響流量測量系統,從而使流量測量管的平衡發生變化,引起零點偏移;而介質粘度則會改變系統的阻尼特性,導致零點偏置。處理方法:流量計應使用在測量單一或密度差異不大的油品上,對用于大宗量油品交接的質量流量計必須采用在線實流標定,并配備在線密度計。 
 
1.1.8 測量管損壞或腐蝕對質量流量計準確度的影響。質量流量計在使用中,由于流體的腐蝕、雜物進人等,會對測量管直接造成損壞或腐蝕,影響測量管的性能,導致測量不準確。常見的有測量管磨損、龜裂、點蝕、掛壁。處理方法:a.流量計前端安裝相應的過濾器,防止異物進入;b.使用特殊材質的流量計。 
 
1.1.9 空氣浮力對質量流量計準確度的影響。由于質量流量計所測得是油品在真空狀態下的“重量”,而在油品貿易計量中一般采用“空氣中的質量”結算,所以必須對流量計所測“重量”進行轉換,轉換方式有兩種:一種是油品在20℃時的密度減去空氣浮力修正值1.1(kg/m3);另一種表量乘換算系數F得出在空氣中的質量。 
 
1.2 標定過程中影響質量流量計準確度的因素分析及處理方法 
 
貿易交接的質量流量計標定周期為12個月,分廠之間物料交接的質量流量計標定周期為24個月,貿易交接質量流量計采用在線實流標定,其它采用離線標定,標定結果直接影響流量計在實際中的應用,標定過程不止是檢驗流量計是否超差,還需要根據標定情況調整Flowcal系數以及計算出流量交接系數MF。 
 
為了得到準確的Flowcal系數和流量交接系數MF,標定中必須注意以下幾點:a.標定系統中配備的溫度計,壓力表必須檢定合格,在有效期內,壓力表要求0.4級以上,溫度計最小刻度值為0.2℃,如采用遠程傳輸數據,需保證傳輸過程中無信號衰減和脈沖丟失。b.在標定其中一路流量計時,要確保其它支路的泄露閥無泄漏。c.無論是在線標定還是離線標定,都需盡可能的使標定工況和使用工況相近。d.標定容器應當定期進行清理,以減少油品或雜質的粘附,而影響到標定結果。 
 
2 結論 
 
由于我國現使用的質量流量計大多都是進口的,價格不低,而且質量流量計主要用于貿易結算,所以在標定和使用上,應盡量減少不利因素的影響,提高準確度,使它們更好地發揮計量職能。 
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