1、科氏質(zhì)量流量計的工作原理
科里奧利力質(zhì)量流量計(簡稱CMF)是利用流體在直線運動的同時處于一旋轉(zhuǎn)系中,產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的,以質(zhì)量流量測量為目的的質(zhì)量流量計。一般由傳感器和變送器組成。直接或間接測量在旋轉(zhuǎn)管道中流動的流體所產(chǎn)生的科氏力就可以測得質(zhì)量流量這就是科里奧利力質(zhì)量流量計的基本原理。
2、作業(yè)環(huán)境對科氏質(zhì)量流量計的影響
2.1、溫度的影響
在實際工作中,質(zhì)量流量計溫度的主要影響是來自于過程溫度對零點的影響。過程溫度的影響被定義為:對于流量而言,是指過程流體溫度偏離零位調(diào)整溫度而引起的zui大零位偏差。
2.2、壓力的影響
壓力影響定義為因為過程壓力偏離標(biāo)定壓力而引起的傳感器流量靈敏度的變化。流體過程壓力增大會使測量振動管呈繃緊現(xiàn)象,這種壓力效應(yīng)雖然影響量很小。但是使用時過程壓力與標(biāo)定壓力相差甚大時,對于高精度質(zhì)量流量計精度的影響還是不容忽視的。壓力影響量還取決于測量管管徑、壁厚和形狀。在實際工作中,質(zhì)量流量計對介質(zhì)流量的測定時,不同的流量計產(chǎn)生的壓力對于同一型號流量計本身流量精度會有一定的影響。另外,不同型號的流量計在實際工作中所產(chǎn)生的壓力對其本身的精度影響也有所不同的。
2.2.1、不同過程壓力條件下對同一型號的質(zhì)量流量計的影響
質(zhì)量流量計在出廠時都會標(biāo)定自身的工作壓力,以羅斯蒙特公司的D300為例,其標(biāo)定的工作壓力在20Psi(0.14Mpa)左右。首先,通過天津石化公司計量處對羅斯蒙特D300型號的傳感器,在不同檢定壓力下的測試數(shù)據(jù)表,先了解一下過程壓力在偏離了標(biāo)定壓力的時候?qū)剖腺|(zhì)量流量計自身的影響。實驗方法:按照正常的檢定操作安裝好流量計,設(shè)定好檢定壓力,調(diào)整流量計的零點后,進行檢定操作。完成一次檢定過程后,重新設(shè)定檢定壓力,在新的檢定壓力下再次進行檢定操作,直到完成全部實驗壓力點的測試。
從表1中可以發(fā)現(xiàn)D300型號流量計的過程壓力有0.1Mpa變化的時候流量計會產(chǎn)生±0.12~±0.17%的附加誤差。換言之:在流量一定的前提下(額定流量范圍內(nèi)),越接近20Psi(0.14Mpa)這個工作標(biāo)定壓力值,對流量計精度影響越小,越偏離工作壓力標(biāo)定值20Psi(0.14Mpa),對流量計精度影響越大。
2.22、不同型號的流量計在偏離標(biāo)定壓力時,對其精度的影響
從羅期蒙特公司提供的各種型號傳感器的工作壓力對其流量精度、密度精度的影響表,可以得出這個結(jié)論。如表2如示
從上表得出,壓力對于流量精度的影響雖然沒有越過,國家JJG897-95《質(zhì)量流量計檢定規(guī)程》。但是,條件變化的時候還是不可小視的,因此對于質(zhì)量流量計日常的標(biāo)定工作是非常有必要的。
2.2.3、日常工作中的壓力補償方法
下面以羅斯蒙特質(zhì)量流量計(D300,CMF300)壓力補償為例,進行一下壓力補償方法的闡述
2.2.3.1、流量系數(shù)標(biāo)定法。
可以根據(jù)工作壓力對流量計標(biāo)定的系數(shù)進行重新修正。壓力修正公式如下:
修正后流量系數(shù)=原有流量系數(shù)*[1-對流量計影響精度*(工作壓力-標(biāo)定壓力)]
舉例說明:比如D300型號的傳感器標(biāo)定壓力20Psi,而在實際工作中流量計工作壓力處于較為衡定的10Ps(實際中不可能存在)。原來的流量系數(shù)為448.22;D300型號的傳感器受壓力影響為-0.009R%/Psi(上表2所示),把數(shù)據(jù)帶入流量計補償公式后得到:
修正后流量系數(shù)=448.22*[1-(-0.009%)*(100-20)]=451.45
計算結(jié)果使流量計的流量系數(shù)由原來的448.22變成451.45,比原來的流量計的流量系數(shù)增加了0.72%通過Prolinkll件或者HART抄器把修正流量系數(shù)寫入流量計,就相當(dāng)于在原有流量系數(shù)上乘以了一個固定常數(shù)1.0072。也就是在壓力衡定的情況下進行修正了,但是由于流量計這個流量系數(shù)是一個比較敏感的系數(shù),質(zhì)量計量技術(shù)監(jiān)督部門對于這個系數(shù)的改動十分重視,一般不允許以企業(yè)行為對此參數(shù)更行在線標(biāo)定。因此,此系數(shù)不適合以油庫的行為進行修正,上面論述只是一種補償方法,不適合石油行業(yè)使用。
2.2.3.2、靜態(tài)壓力補償法。
通過對壓力流量系數(shù)、壓力密度系數(shù)的修正以及流量壓力的測量,來解決壓力補償?shù)膯栴}。此方法就是直接針對流量系數(shù)和密度系數(shù)及流體的壓力的修正,來補償由于過程壓力偏離標(biāo)定壓力而對流量和密度造成的影響。在實際工作中,首先,要看流體壓力對傳感器有沒有影響,其次,要看實際工作中的過程壓力是否偏離了標(biāo)定壓力,而且實際工作中的過程壓力偏離的程度是比較衡定的,在這個時候就需要進行此方法補償了。根據(jù)羅斯猛特公司提供的流量計產(chǎn)品樣本,可以查閱到需要進行靜態(tài)壓力補償?shù)牧髁坑嬓吞?并且分別找出壓力對流量和密度的影響的系數(shù)(上表2),然后用HART手抄器或ProLink112.0軟件寫入流量計。
2.2.3.3、動態(tài)壓力補償法。
就是按裝壓差變送器進行在線的壓力補償,此種方法的補償根據(jù)壓力變化情況進行實時補償,此方法適用于流體壓力變化十分明顯,并且偏離標(biāo)定工作壓力較大的情況。
壓差變送器在線補償有內(nèi)置電源(變送器供電)和外接電源兩種接線方法,采用內(nèi)置電源時,就是把壓力變送器的兩根電源線接到變送器的PS端(正接P,負接S),并對變送器進行適當(dāng)設(shè)置,這樣當(dāng)被測油品壓力波動時,可以在線進行實時的補償。采用外接電源時,由外接24V直流電源供電,設(shè)置方法無異。采用這兩種方法也需要用ProLinkn傳感器進行配置事實上,在實際工作中。傳感器在壓力的作用下一定會對流量有影響,在作業(yè)時,如果存在流量的實時波動,壓力的變化,就應(yīng)該把壓力因素考慮進去,筆者建議使用后兩者的補償方法,zui好選用外接壓差變送器的方法進行補償。以達到每次計量工作更加精確的目的,也盡可能的減少了在交接中的計量糾分
上面所闡述的方法和建議只是有針對性對羅斯蒙特的質(zhì)量流量計和油庫實際的情況進行的,其它地區(qū)由于庫區(qū)設(shè)計和管道工藝的流程的不同而有所區(qū)別。
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一體化阿牛巴流量計在煤氣流量測量中的應(yīng)用
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變送器和傳感器有什么區(qū)別和聯(lián)系
