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流量仪表的特点、选用与发展(下) | 火狐电竞
流量仪表的特点、选用与发展(下)
发布时间:2024-01-28 18:18:20

  火狐电竞影响流量仪表技术特性的因素很多,目前还无法通过理论推导,必需用试验的手段确定影响的大小。它是研发、生产流量仪表,保证其质量必不可少的设备。历来受到国内外业界的重视。在2010年台北召开的第15届流量测量国际会议上,在108篇发表论文中有关流量标准装置为28篇(占23%);同年在上海召开的全国流量测量学术交流会上,总计76篇论文中,有关流量标准装置为19篇(占26%)。

  ○1水流量装置 历史较为悠久,设计、工艺较为完善,根据基准值的确定又可分为称重法及容积法二种。前者的准确度优于后者可达10-4国际标准有 ISO4185-1980(称重法);ISO8316-1987,我国有jjG164-86;jjG217-89等

  ○2空气流量装置 由于受温度、压力影响较大,流动特性更为复杂,准确度次于水流量装置;目前已用的有:mt(质量-时间)法;PVTt(压力-容积-温度-时间)法;活塞法;标准体积管;钟罩法;速度面积法;示踪法;标准表比对法等,以mt 法最为准确可达10-3。

  ○3油流量装置 油是一种粘性较大的介质。石油作为一种用量大而又日益昂贵的能源,在贸易核算中,油品流量计计量的准确度日益受到重视。为消除粘性的影响常以油品做为实际介质来校验流量仪表,这种校验装置常有标准体积管,以及上述的容积法、称重法。从安全角度出发,还是应当首选标准体积管,我国已有相关的标准 jjG-209-44及生产厂家。

  ○4气体流量装置 为校验气体介质物性对流量准确度的影响。特别是天然气也是一种用量大。较昂贵的气体能源。我国目前已日益重视直接用天然气做介质来校验流量仪表。实验室往往建立在输气站的附近,就地建设备旁路取气,校验后再送回管线。流量基准多采用标准表(音速喷嘴;涡轮流量计等)。除天然气外,也有采用蒸汽、惰性气体(氦、氨、氖)、二氧化碳等气体作为实验室的介质。

  ○5二相流流量装置 随着科学技术的进步与要求,二相流的准确计量日益迫切有待解决,如气液、气固、液固等,由于这类仪表在我国还处于研制阶段,其装置多建在高校及研究机构,已逐步进入实用生产阶段。

  风洞是研究、测定物体与大气产生相对运动时物体受力状况的设备。 在其试验段截面上应是流速大小一致、方向相同的直匀流。它虽是研究航空、航天的高科技试验设备,但并不可能成为理想的流量校验装置。因为工业现场无法产生直均流,流场不一致校验就没有什么意义。

  这些流量试验室都在较长的直管段长度,具有充分发展紊流流场。各种流量仪表的规范也要求在现场安装时,必需具有较长的直管径长度(大于30D)。这样,试验室校验的流量系数才能无误地传递到现场的流量仪表,不致产生较大误差。有人曾将均速管在风洞中标定后,又在充分发展紊流中进行标定,由于流场的不同,流量系数的误差可高达10%。

  近十年来,现场管径日益增大,直管段长度无法保证,而资源日益匮乏,有要求准确计量。国内外厂家纷纷推出了各种流量计,都宣称在直管段很短(0~3D)的情况下,具有高达士0。5%的准确度。如:多通道超声流量计、缩管涡街流量计、新型节流装置(内锥、多孔孔板----)。相关科技人员实测,数据表明,厂家都夸大其词,如插入式流量计生产厂家可宣称无需直管段而具有1%的准确度,真是令人匪夷所思!

  所以,许多专家呼吁*20:为对用户负责,确立流量仪表作为计量器具执法可信度,迫切需要建立阻力件影响试验室(非充分发展紊流),科学、公正地解决阻力件对准确度的影响。

  1、地位与必要性流量仪表作为贸易结算计量器具,具有执法功能;而用于工控系统的检测仪表是信息的源头,也是保证产品质量,工况正常运行的重要组成部件。要保证流量仪表的质量,必需制定标准,按其加工、安装,及所界定的范围使用。要评估流量仪表的技术性能,则必需按检定规程在有一定资质的试验室进行测试。用测试数据来说明它的技术性能。只有这样,仪表性能才能保证公正、客观,具有说服力。

  ○1基础标准 确定流量测量及仪表的名词术语,型号命名,规范基本参数的定义。

  ○2产品标准 规定流量仪表的产品分类、技术要求、试验方法、安装要求----等。

  ○3方法标准 制定流量仪表的性能如何评定、试验、检验、计算---等方法。

  ○1国际标准 国际标准化组织(ISO);国际电工委员会(IEC),由他们确认其他国际标准化组织制定的标准。

  ○2区域性组织、发达国家或权威性的学会/协会制定的标准:如:欧洲标准委员会(CEN);美国标准(ANSI);英国标准(BS);德国标准(DIN)----美国仪表学会(ISA)、美国机械工程师协会(ASME)、美国石油学会(API)、煤气协会(AGA)----等

  ○3中国国家标准 由中国国家质量技术监督局所颁发的适用于全国标准(GB/T)。

  ○5企业标准 根据企业研发、生产等的需要制定的标准,仅适用于本企业。确有负责任的企业为确保产品质量,所制定的标准比行业、地方标准还严格。

  3、检定规程由我国国家质量技术监督局所颁发的适用于全国的计量检定规程(JJG),用于评定仪表、装置。所颁发施行的规程较齐全。这些规程的编制者,可能缺乏生产、应用的经验,有的标准难以实施。如: (JJG835-93,速度—面积法流量装置检定规程),主要参考了国际标准ISO3966、ISO7145,要求具备30~50D的直管段长度,而速度—面积法主要适用于大管径、大截面,很难提供这样长的直管段。实际上国外在这种情况下,应用的是ISO7194*22。制定规程是为了实施,脱离实际难以实施,就失去了制定的意义。

  影响流量仪表的因素较多,原理有10余种,类型不少于200多个。有人对美国现场千余台流量仪表进行了调查,发现其中60%所选择的方法不太合适,即使方法合适,又有约一半以上在安装和布局上有问题,正确选择并非易事。归纳起来选择流量仪表需取决于以下六个因素:

  1、理性选型、诚信宣传科学技术的突飞猛进的发展不断给流量仪表提出了新的要求,流量厂家也为此不断推出各种新原理、新结构的仪表。但至今仍很难找到一种流量仪表那么十全十美可以满足一切要求。任何一种流量仪表都只可能在某个领域中充分发挥其优势,而在其他领域则未必胜任。因此用户在选型时应理性,切勿轻信某一厂商言过其实的宣传;厂商的宣传也应以诚信为本,不要过度炒作,以谋取暴利。

  2、用标准、数据评估仪表质量优秀的流量仪表,必有标准可遵循。标准是根据大量试验数据,实用经验归纳总结的宝贵财富,不是一朝一夕可炒作出来的。有章可循则产品质量才有保证;但标准的制定需要假以时日,不能因此阻碍仪表的创新,一个新型仪表,在没有标准可遵循的情况下,评估的标准就是在一定资质试验室的测试数据,这比口若悬河的炒作要可信的多。这里要强调的是,在这样的试验室工作的人员(特别是负责人)必须廉洁,不得接受企业的财物和“顾问费”。否则,你出具的数据还能保证公正、可信吗?十分遗憾的是在我国确有其事。

  3、专利产品未必优秀在我国大力倡导科技创新的背景下,专利的审批门槛日益降低,每年专利数量突飞猛进,质量却徒有虚名。专利只不过说明它不是仿制,而未必一定优秀,不少厂商拉起专利大旗,无非是抬高身价以获暴利而已。用户千万不要为专利产品所迷惑,应深究其优在何处,是否适宜用于你的现场。

  5、昌、孙淮清 等 “流量测量方法和仪表的选用“。化学工业出版社 2004 北京

  6、昌、应启嘠 “新型流量检测仪表“ 化学工业出版社 2006 北京

  8、ISO7145 “在圆形封闭管道横截面上测一点流速确定流量的方法” 1982

  9、毛新业 《探询插入式流量计的精确度》世界仪表与自动化 2002年10期

  11、毛新业 “什么是影响均速管流量计精确度的主要因素” 世界仪表与自动化2004年7月 。

  12、毛新业 “提高火电风量测量准确度、促进节能减排” 火电自动化2010年1期

  13、毛新业 “环形通道节流装置的应用与发展” 世界仪表与自动化 2006年1期

  14、孙延祚 “从节能降耗要求看推广VNZ流量计的必要性” 工业计量 2005(3)

  16、毛新业 “流量仪表的准确度与安装直管段” 工业计量 2009年5期

  17、孙淮清 “试论流量仪表标准检测件与非标准检测件的区分” 工业计量 2009年6期。

  20、昌 “建立阻力件影响专业流量试验室刍议” 2010年全国流量测量学术交流会论文集 P359~361

  22、ISO7194 圆管中处于漩涡、非对称流动下的速度—面积流量测量方法。

  23、毛新业 “如何选用流量仪表” 传感器 2010年8月 P12~13

  影响流量仪表的因素较多,原理有10余种,类型不少于200多个。有人对美国现场千余台流量仪表进行了调查,发现其中60%所选择的方法不太合适,即使方法合适,又有约一半以上在安装和布局上有问题,正确选择并非易事。归纳起来选择流量仪表取决于以下六个因素:

  流量(瞬时量单位为m3/h,kg/h),多用于流程工业是控制系统的信息源头,重复性常是首位。

  一般仪表的输出为连续量,而开关量可用于简单的二位式控制,或设备保护,要求可靠性良好。

  准确度不仅取决仪表本身,还取决于校验系统,是外加特性。要说明在什么流量范围内的准确度,如用于控制系统还应考虑与整个系统准确度相匹配。

  重复性是指环境条件介质参数不变时,对某一流量值多次测量的一致性,是仪表本身的特征。

  不少厂家把重复性误导为准确度,准确度应由重复性与标定装置的流量不确定度两部分组成。

  差压式流量仪表,从仪表本身可以有较大量程比,因受二次表制约,一般只有3:1。

  流量仪表(除电磁、超声)都有检测件(如孔板、涡轮……),以及强制改变流向(如弯头、科氏)都将产生不可恢复压力损失,它将额外增加了输送的动力,才能维持正常运行,有些仪表永久压缩很可观,在历行节能的今天应引起重视。

  一般为标准的模拟信号(0-10V,4~20mA等)已不能适应系统发展要求。

  输出信号随流量参数变化反应的时间,对控制系统来说短越好;对脉动流则希望有较慢的输出响应。

  仪表的性能指标是相互制约的,如样本中压力上限为2mpa;温度为250℃,口径为1m;则当口径为1m时,压力可能只能为1.5mpa,温度只能是200℃,不可能同为极限值。

  1)流体类型:液体、气体,还是蒸汽,有些仪表如电磁不能测电导率太低的流体;插入热式则不能测液体。

  2)温度、压力、密度,是选择仪表提供的重要参数,特别是在工况下的参数,对于气体流量还应了解其体积流量是工作状态、还是标准状态。

  3)粘性:液体粘性相差较大会影响选型,如粘性大的液体宜用容积式流量计,而不宜选用涡轮、浮子、涡街等流量计。

  4)腐蚀、结垢、脏污:这类流体,不宜选用有转动件及有检测件的仪表。即使对于超声、电磁这种流量计,也会因腐蚀管道带来误差。如口径50mm,结垢0.5~1mm,将带来0.5~1%的误差。

  5)特殊参数:某些流体参数会影响仪表的工作,如压缩性系数影响差压式;比热及热传导系数影响热式;电导率影响电磁;声速影响超声。

  相是指在一个系统中具有相同的物理、化学性质的物质,不同的相有较明显的界面,通常工业中大多为单相,随着工业的发展出现了多相流(气固、气液、液固或气固液)等的流量测量问题。

  与许多物理参数(如压力、温度、物位、成分)不同的是流量必须以流体流动为前提,没有流动就不存在流量。

  1)满管、非满管。一般流体均应充满管道,但当液体流量较小,管道又处于水平时,则可能出现非满管流动,大多数流量仪表都无法解决,目前电磁已有非满管流量计型号。

  2)层流、紊流。反映流体在管道中流动的状态,影响流量系数的大小,当Re<2320时为层流,仅有很少情况如流体粘性大,管道小,流速低才会出现层流,工业中多为紊流。

  4)充分发展紊流。流量仪表多为速度型,即管内流速分布影响流量系数,所以要求流量仪表应安装在一种特定的充分发展紊流中。只要仪表前具有30倍管径长度即可取得。

  5)脉动流,流体中任一参数(流速、温度、压力、密度)随时间变化的流动,易产生误差,应附加设备去掉脉动流准确进行测量。

  流量仪表常由于安装不当无法正常工作,如方向装反、流速分布不理想,引压管中出现二相,环境恶劣,缺少必要的附件……

  1)管道的布局。有些仪表如浮子式只能安装在垂直管道上;而有些为避免流体的重力只能装在水平管道上;而流体中含有固体颗粒又不宜安装在水平管道上。

  3)直管段长度。除浮子、容积、科氏外,都要求仪表前后有较长的直管段,以节流装置及测点速的插入式仪表要求最高(达30~50D)。

  4)管径。不少流量仪表管径范围较窄,限制了选用,可采用变径管弥补,但要注意变径后仍应处于仪表的正常工作范围,应避免流速过小,输出太弱;流速过高、强度受损的情况。

  6)配件。针对某一仪表,应考虑安装必要的配件,如流动调整器、过滤器、气体分离器、阻尼器……等等。

  2)振动。在压缩机、定排量泵、振荡伐门后,不能安装涡街、漩进、科氏等流量计。

  处于恶劣工作环境,流量仪表的检测仪表难以回避,而二次表(变送器)则不然,此时不宜用一体化仪表。

  1)初始购置费。开始与厂商接触时,应注意:①理性对待厂商所宣传的技术指标;②根据需求选用,不要盲目追求高指标。③要注意仪表的制造材料。

  2)安装。管径大特别要注意安装中的附加问题,如是否为便于维修加装旁路管道;必要的配件,如过滤器、流动调整器……

  3)维修、配件。有些仪表的检测件,转动件易于磨损,腐蚀(如涡轮、容积、孔板)维修量不小。

  4)校验。有些仪表工作一段时间后,因腐蚀、磨损,准确度会下降,如用于贸易核算,应定期校验。

  5)运行费。流量仪表一般均有永久压损,因此会带来额外的运行费,特别是管径较大时,其年运行费可能数倍于购置费。

  6)误差的损失。如用于贸易核算,特别是较贵重的能源、化工原料,应选用精确度高的仪表,否则因误差造成的经济损失,将数倍于购置费。