熱式質(zhì)量流量計(jì)在氣體流量測(cè)量中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2022-08-08 23:29:20來(lái)源：www.meicon.com.cn來(lái)源：..
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摘要：氣體測(cè)量是測(cè)量中的一個(gè)難點(diǎn)。由于低密度、低粘度、受溫度和壓力影響大等特點(diǎn)，用傳統(tǒng)的流量計(jì)很難實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。
關(guān)鍵詞：氣體;量流量計(jì);流量測(cè)量;應(yīng)用;
充分利用熱式質(zhì)量流量計(jì)高精度、智能化和維護(hù)量小的特點(diǎn)，在計(jì)量實(shí)踐中不斷摸索經(jīng)驗(yàn)，使氣體計(jì)量在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮其技術(shù)特性和應(yīng)用特點(diǎn)，為企業(yè)增加效益做貢獻(xiàn)。
一、熱式質(zhì)量流量計(jì)的性能特點(diǎn)
1.熱式質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。
（1）熱式質(zhì)量流量計(jì)適用于從毛細(xì)管到大管徑以及方型管等各種管道的測(cè)量，最大測(cè)量管徑可達(dá)9 m。
（2）無(wú)可動(dòng)部件，檢測(cè)元件和恒熱源均密封，不與介質(zhì)直接接觸。因而耐磨損，不易損壞，并可避免因旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)或震動(dòng)等原因造成的部件磨損、斷裂和疲勞裂縫，因此使用時(shí)間長(zhǎng)，維護(hù)量極低。
（3）不給工藝系統(tǒng)增加有效壓降，系統(tǒng)壓力損失可以忽略不計(jì)。
（4）對(duì)低流量測(cè)量最為敏感，這是其他任何流量計(jì)所無(wú)法相比的。量程范圍較寬，一般為100∶1，特定情況下達(dá)到1000∶1。
（5）測(cè)溫范圍和耐壓范圍寬，最高溫度454℃，耐壓最高7 MPa，可測(cè)量高溫、高壓介質(zhì)。
（6）防過(guò)載能力強(qiáng)、實(shí)際流量高出滿量程流量范圍時(shí)，不會(huì)對(duì)儀表造成任何損壞。
（7）測(cè)量精度一般可達(dá)±1%，重復(fù)性為0.5%（滿量程）。
（8）安裝方式有插入式和直通式，可以在不中斷生產(chǎn)的情況下進(jìn)行拆裝、標(biāo)定。
（9）熱式質(zhì)量流量計(jì)幾乎不受碳?xì)浠衔锏慕M成百分比變化的影響。因?yàn)樘細(xì)浠衔锏膶?dǎo)熱性十分相近，因此熱式質(zhì)量流量計(jì)的精度和重復(fù)性不受分子量變化的影響。
2. 熱式質(zhì)量流量計(jì)是一種實(shí)標(biāo)的流量計(jì)。（1）任何一種流量計(jì)都有其局限性，從熱式質(zhì)量流量計(jì)的工作原理可以知道，該類流量計(jì)測(cè)得的質(zhì)量流量和介質(zhì)的導(dǎo)熱性能有關(guān)，介質(zhì)導(dǎo)熱性能不同，其流量與溫差的曲線不同。
針對(duì)這一情況，我公司的每一臺(tái)出廠流量計(jì)都采用實(shí)際標(biāo)定（標(biāo)定介質(zhì)與使用介質(zhì)相同）。并且，每臺(tái)流量計(jì)可儲(chǔ)存3套不同介質(zhì)的校準(zhǔn)信息，每套稱為一個(gè)校準(zhǔn)組，這樣就可用于多種介質(zhì)或多個(gè)安裝位置，使得該系統(tǒng)使用的領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬，偏差大大縮小。（2）傳感器安裝點(diǎn)上游應(yīng)有15倍直徑的直管段、下游5倍，在此范圍內(nèi)無(wú)彎管、閥門(mén)、及其他干擾物。安裝整流器后所需直管段可大幅降低。（3）由于熱式質(zhì)量流量計(jì)采用RTD測(cè)量，所以氣體介質(zhì)中不能含水，測(cè)量蒸汽必須是過(guò)熱蒸汽（液體的導(dǎo)熱系數(shù)比氣體大得多，給測(cè)量帶來(lái)較大誤差）。
二、熱式質(zhì)量流量計(jì)的標(biāo)定
AGAll#報(bào)告中明確指出，熱式質(zhì)量流量計(jì)標(biāo)定時(shí)使用液體而不是使用氣體，主要原因是液體標(biāo)定的成本低廉。使用液體標(biāo)定而應(yīng)用于氣體計(jì)量，具有相同的性能指標(biāo)。
三、操作條件的影響
操作溫度的影響。日常計(jì)量工作中對(duì)氣體溫度的影響很容易忽略。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，質(zhì)量流量計(jì)傳感器測(cè)量管的剛性會(huì)發(fā)生變化。這種剛性與溫度的變化存在一定的函數(shù)關(guān)系，因此可以被修正。每臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)都內(nèi)置了Ptloo進(jìn)行測(cè)量管溫度的檢測(cè)，目的就在于補(bǔ)償由溫度變化而引起的影響。當(dāng)操作溫度相對(duì)于儀表調(diào)零時(shí)的溫度相差較大時(shí)，必須考慮質(zhì)量流量計(jì)加工過(guò)程中幾何機(jī)構(gòu)上的不完全對(duì)稱對(duì)儀表的零點(diǎn)穩(wěn)定性的影響。
四、調(diào)零方式的影響
與質(zhì)量流量計(jì)初期應(yīng)用不同，目前熱式質(zhì)量流量計(jì)零點(diǎn)的調(diào)整要求在正常工況下進(jìn)行，簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是除了流量為零外，其它各方面都應(yīng)和正常計(jì)量沒(méi)有區(qū)別。這樣進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整以后，理論上可以消除因被測(cè)介質(zhì)溫度與流量計(jì)測(cè)量管溫度不一致、測(cè)量管重心偏移、測(cè)量管微小的不平衡等因素的影響。調(diào)零方式：測(cè)量管充滿被測(cè)介質(zhì)，流速為零。①管道內(nèi)無(wú)壓力或壓力很小時(shí)，關(guān)閉表前閥或關(guān)閉前后閥。②管道內(nèi)有壓力時(shí)，關(guān)閉表后閥。因?yàn)榱髁坑?jì)基本沒(méi)有工作在無(wú)壓力的情況下，所以一般按②進(jìn)行。
五、振動(dòng)和應(yīng)力的消除對(duì)策
由于大部分的熱式質(zhì)量流量計(jì)安裝位置的局限性比較強(qiáng)，很多情況下無(wú)法達(dá)到遠(yuǎn)離振動(dòng)源的要求，特別是管線的振動(dòng)。為了減少振動(dòng)對(duì)流量計(jì)精度的影響，很多資料上都提出要安裝支撐進(jìn)行固定，用來(lái)避免或減少振動(dòng)。齊魯石化股份有限公司的技術(shù)人員創(chuàng)造性地使用了可調(diào)式支架，較好地解決了振動(dòng)的影響，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流量計(jì)安裝不規(guī)范產(chǎn)生的應(yīng)力的消除。安裝應(yīng)力從開(kāi)始安裝前就可以盡量避免，避免的主要方式有：（1）安裝時(shí)儀表技術(shù)人員必須在場(chǎng)，通過(guò)目測(cè)基本確認(rèn)應(yīng)力是否存在;（2）使用技術(shù)熟練的、懂得質(zhì)量流量計(jì)特性的隊(duì)伍進(jìn)行施工;（3）首先做好短節(jié)連接完表體后整體安裝;（4）固定支架牢固;（5）增加柔性管等。安裝完成后，用手操器進(jìn)行調(diào)零測(cè)試（僅限于9739），如果STD，DEV值較小，就可以認(rèn)為安裝良好，否則就需要使用可調(diào)式支架進(jìn)行調(diào)節(jié)。
總之，質(zhì)量流量計(jì)的技術(shù)在不斷發(fā)展，質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用更是一個(gè)不斷實(shí)踐、不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)過(guò)程。在實(shí)際應(yīng)用中要找出影響質(zhì)量流量計(jì)的因素，并采取相應(yīng)的措施加以消除，使質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用水平再上一個(gè)新臺(tái)階。
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