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流量计的选型

日期:2019/05/08  点击:142 次

流量计的选型和安装


   

   流量计的类型很多不少于上百种据统计现场使用的流量计当中发现六成左右的选型存在问题而即使选型正确又有约一半以上在安装和选点有诸多缺陷正确选型与安装并非易事归纳起来正确选择流量计取决于六个因素传感器技术参数流体特性流动的状态安装环境经济性

 

  传感器技术参数

 

  总量流量 :总量(单位为 Nm3、m3k g),多用于贸易核算准确度居于首位流量(瞬时量单位为m3/h,k g/h),多用于流程工业是控制系统的信息源头重复性是首位

 

  连续开关

 

  一般流量传感器的检测和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

 

  准确度不仅取决传感器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果用于控制系统还应考虑与整个系统准确度相匹配注意厂家注明的误差是%Fs(上限);还是%RD(测值)。

 

  重复性

 

  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传感器本身的特征在流程工业控制系统中重复性往往比准确度还重要不少厂家把重复性误导为准确度准确度应包括重复性与标定装置的流量不确定度

 

  量程比

 

在一定准确度范围内最大与最小流量之比选型时检测最小流量一般选择仪表的最小的下限流量常用流量在仪表的刻度流量50%左右最大流量在刻度流量的80%左右留有一定的冗余

 

压力损失

  流量传感器

(除电磁超声) 都有检测件( 如孔板涡轮等),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输送的动力才能维持正常运有些数额很大在提倡节能的今天应引起重视

 

 输出信号

 

  一般为标准的模拟信号(0~10V,4~20mA)已不能适应系统发展要求通讯要求数字信号,Rosemount推出了HART协议,RS232/RS485转换器,RS232限于2Km以内,RS485可达10Km。

 

  响应时间

 

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

 

  综合性能

 

  传感器的性能指标是相互制约的在选型时额定压力和额定温度必须高于工作时最高压力和最高温度一个等级

 

  流体特性

 

  流体类型 流体分为液体气体蒸汽不同的传感器适合不同的介质类型选型时必须要注意选择正确

 

  温度压力密度

 

  它们是选择传感器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

 

  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传感器而不宜选用涡轮浮子涡街等流量传感器

 

  腐蚀结垢脏污

 

  对于这类流体不宜选用有转动件及有检测件的传感器即使对于超声电磁式流量传感器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

 

  特殊参数

 

  某些流体参数会影响传感器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

 

  单相多相

  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

 

   流动的状态

 

  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

 

  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目前已有非满管流量传感器

 

  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

 

  封闭明渠

 

  工业中多为封闭管道明渠仅用于液体的排放

 

  充分发展紊流

 

  流量传感器多为速度型即管内流速分布影响流量系数所以要求流量传感器应安装在一种特定的充分发展紊流中只要传感器前具有30倍直径长度即可取得

 

  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

 

  安装及环境

 

  流量传感器常由于安装不当而无法正常工作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等

 

  管道的布局 有些传感器(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;而如果流体中含有固体颗粒传感器又不宜安装在水平管道上

 

  流向 流量传感器中绝大多数不能反向安装

 

  直管段长度 除浮子容积科氏外都要求传感器前后有较长的直管段以节流装置及测点速的插入式传感器要求最高(30~50D)。

 

  管径 不少流量传感器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传感器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

 

  维护空间 应具有必要的装卸维护空间

 

  配件 针对某一传感器应考虑安装必要的配件如流动调整器过滤器">过滤器气体分离器阻尼器等

 

  流量传感器应避免安装在高温振动粉尘腐蚀潮湿易爆易燃有电磁干扰的环境中

 

  经济性

 

  初始购置费 开始与厂商接触时应注意理性对待厂商所宣传的技术指标;根据需求选用不要盲目选用高指标;注意传感器的制造材料

 

  安装 管径大特别要注意安装中的附加问题如是否为方便维修而加装旁路管道必要的配件等(如过滤器流动调整器)。

 

  维修配件 有些传感器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

 

  校验 有些传感器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

 

  运行费 流量传感器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

  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传感器否则因误差造成的经济损失将数倍于购置费