哥氏力直接質量流量計的發(fā)展選型安裝及應用
〔摘要 〕本文 根 據國外 進 口 質量 流 量計的 使 用情況,詳細 論 述 了質量流 量 計的 發(fā) 展、選型、安 裝 及 應 用,對用 戶 正確 應 用 質 量 流量 計 有 一 定 的 參考 價 值。
一、前言:
在直接 測量 的 質 量流 量 計 問世 之 前,用于貿易交接、內部結算、產 品質量控制 的流量計 都屬 于 容積式 流量計。由于這種流 量計 所測 量的是 流體 的體 積 流量,因此,當流體 的工作 狀態(tài) 發(fā) 生變 化 時,常常 會 引起 顯著 的 測量誤 差。即使 經過 諸如 溫度、壓 力、粘度、密度等的修正 或 換算,或者 利 用先進 的 計算 機進 行在 線補 償,但是 也 因數學模 型 誤 差及 儀 表本身 的誤差,致使 測量 的準確度受 到限制,因而要 想得 到 0.25 級 的 準確 度 實 際 上 是 不 可 能的。這樣,便 希 望用直接 質量流 量計來 測量流體 流量。
完成直 接 測量 質量流量 的三個基 本量是質量、長度 和時 間。它 們彼此是 相互 獨立的,因 此,它 們 中的任 何 一個 量都 是 準確 測 量 的理 想基準。質量 流量 汁就是 基于此 主 導 思 想設計 開發(fā) 的。
二、哥 氏力 ( Cor i o l i、Fo r e e) 直 接質 量 流量計 的發(fā)展:
顧名 思義,直接 質量 流 量計 就 是 直 接 測量 流體質 量流 量的儀 表。早 期的質量 流量計由于 結構、技術 上的一些 原 因,真正 在工業(yè) 生產 裝置 上 應用 成功 的并 不 多見,有 的甚 至 停留在實驗室 的水平。質 量流 量計真 正在工 業(yè)生 產 中的 應用 始 于 ” 年 代 后 期,即 1 9 7 7 年美 國 M ie r oMo t i o n公 司 的創(chuàng) 始 人 Jame s·E·S miht 成 功 地開 發(fā) 了基 于振 動 原 理, 個真正 可用于 工業(yè) 生產 中的質量 流量計。在此以 后,許多 外 國公 司紛 紛 推 出 自己 的質 量 流量計,如 原聯(lián)邦 德國 Eendr es + Ha u s e r公 司的m一卯sn t D Q 6 0 0 / z,Kr o h ne公 司 的 M F 2 2 0 0、美 國 F ishe reo n t r o 一s公 司 的 8 3 0 0 系 列、o Fxboro公 司 的 I / A 質 量 流量 計,還 有 B 十 R公 司,s m i ht M et er 公 司 等 都 生 產 出 了 以 哥氏力來 測量 流量的 質量流量 計。
質 量流 量計正 向著系 列化、多 品種、互換性、高 度智 能化、低 成本、高 M T B F 方 向發(fā) 展。由于 質 量流 量 計大 多帶 有計 算 機通 過接 口,如 R s 2 3 2,R s 4 2 2,R s 4 8 5 等,所 以 它可 以 直接與分 散控 制 系統(tǒng)或 主計 算 機通 訊,也 有 的 利用頻 移鍵控 ( F S K )技 術,采 用疊加 在標準 4 ~20mA輸出上的高頻數字通訊信號,通過改變這些信號的頻率,在回路上傳送信息、設定和修改參數。如Micro Motion智能系列接口268與遠程流量變送器RFT的通訊就是采用這種方法。總之,質量流量計的發(fā)展日新月異,應用前景十分光明。
三、直接質t流t計的選型:
近年來我國常見的進口質量流量計有多種形式,Micro Motion公司的流量計是雙U形管結構,F(xiàn)isher Cotrols公司的是雙環(huán)管結構,Endrcss -Hauser公司的是雙直管結構,Krohne公司的是S形結構。這些流量計各有其特點,價格較貴,一般需上萬美元左右。可以根據不同的現(xiàn)場工藝條件和需要擇其優(yōu)勢選擇。
1.質量流量計精度高決定了它的應用場合
質量流量計由于精度高(可達0. 25級)所以特別適合于用在貿易交接、內部結算、亙要過程控制回路的流量測量以及難以用其龍流量計而用質量流量計可以測量的各種為合,具體使用的場合如下:
·高粘度介質;
·溫度、壓力變化劇烈的場合;
·脈動流量;
·單工質液體或氣體;
·兩相流測量(含有少量氣體或固體);
.多組份介質;
·有磨損介質;
·有腐蝕性介質;
·雙向流測量;
·流速滯緩;
·漿料;
·無固定粘度介質;
·從儲罐外送至空罐的計量;
·向儲罐填送至全滿的計量;·銷售計量。
2.流量計口徑的選擇
在壓力損失允許的情況下.應盡量選擇口徑小一些的質量流量計。它價格低、重星輕、體積小、易于安裝,而且在這個范圍內儀表可以保證精度。但是,在介質粘度較大且易結晶時,口徑可適當放寬些。由于質量流量計有較大的范圍度(rangeability ),口徑的放大不會降低測量精度,反而還會降低壓損。
3.流量范圍與精度的選擇
一般質量流量計的范圍度為20 : 1左右***近美國Foxboro公司生產的I/A質量流量計范圍度可達I 00 : I。由于范圍度較寬.因此在選擇流雖范圍時,筆者認為應使正常工作時的流量在刻度流量的40%~70%之間.這樣壓力損失與精度均可兼顧。 質量流量計的精度一般高于讀數的士0. 2 5,但是當流量很小時或當常用流量超過生產廠家規(guī)定的范圍度時,質量流量計的測量誤差大大提高,精度明顯降低。圖1為Endress-j-Hause:公司DN25質量流量計測量誤差與流量的關系圖。從圖中可以明顯看出,在2t/h以上該誤差曲線基本上是平直的;在2t/h以下,誤差明顯增大:當流量為0. 3t/h日寸,誤差達±%1以上。
圖1 DN25流量與瀏量誤差圖