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行業(yè)新聞

影響氣體渦輪流量計標定精度的因素

添加時(shí)間:2019-05-10 11:18:44

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于生產(chǎn)的發(fā)展,煤碳、燃油的使用增加過(guò)快,造成環(huán)境污染越來(lái)越嚴重,為此大力發(fā)展天然氣、煤氣、沼氣等清潔燃料的使用成為解決環(huán)境問(wèn)題的一個(gè)重要手段,并且已取得了很大成效。燃氣事業(yè)的發(fā)展使燃氣貿易計量的準確性更加重要。因此,尋求高精度的計量?jì)x表已成為燃氣貿易中的一個(gè)不可忽視的重要問(wèn)題,而標定方法和標定系統的選擇是直接關(guān)系到流量計實(shí)際計量精度的關(guān)鍵。氣體渦輪流量計是速度式的流量測量?jì)x表,具有量程寬、重復性好等優(yōu)點(diǎn)。在國內外燃氣、石油化工等行業(yè)得到了廣泛的使用。盡管渦輪表本身計量準確、精度高,但若出廠(chǎng)時(shí)對其標定不夠準確,則直接影響其計量精度。在國外每臺氣體渦輪流量計投入使用前都必須進(jìn)行嚴格的標定,所用的標準裝置主要為“標準氣體渦輪流量計”、“音速?lài)娮臁?、“鐘罩式標準計量器”、“標準滾筒氣體流量計”、“標準旋轉葉片氣體流量計”等,其中前3種為常用的標準裝置。為了確保其作為貿易結算依據及其公證性、準確性,提高氣體渦輪流量計標定精度必不可少。

 

一、影響氣體渦輪標定精度的因素

1、標準裝置的影響

標準氣體渦輪流量計具有標定精度高、標定速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn),但隨著(zhù)時(shí)間的推移,由于其內部軸承及其他運動(dòng)部件的磨損會(huì )造成標準渦輪表本身性能的改變,從而降低標定精度。因此標準渦輪表本身需要定期進(jìn)行標定。且標準渦輪表口徑越小,通過(guò)氣體的流量越小,其精度受內部運動(dòng)部件磨損的影響趨勢也越大。因此,當需標定的渦輪表口徑較小時(shí)(小于100mm),就不宜選用渦輪表作為標準裝置。

鐘罩式標準計量器標定流量計的流量范圍受鐘罩容積大小的制約。當鐘罩體積較小時(shí),測量過(guò)程中與待測表相比較的體積數就較小。則隨機誤差會(huì )增大,影響渦輪表大流量測試點(diǎn)的標定精度。

另外,影響音速?lài)娮?、鐘罩式標準裝的標定精度的因素還有容器內氣體溫度在短時(shí)間內不均勻,氣體的含水量過(guò)大。環(huán)境的溫度、濕度和壓力變化等。

了解不同標準裝置的特點(diǎn),就可在實(shí)際標定中選擇合適的標準裝置。在條件允許的情況下盡可能地選用高精度的標準裝置,因為標準裝置本身的精度和操作程序直接影響待測渦輪表的標定精度。

 

2、速度分布畸變對標定精度的影響

渦輪表是速度式的流量測量?jì)x表,其儀表特性直接受氣體流動(dòng)狀態(tài)的影響。對其進(jìn)口處的速度分布尤為敏感。進(jìn)口流速的突變和流體的旋轉可使測量誤差達到不能允許的程度。在標定中,渦輪流量計之前一般有若十倍管道直徑的直管段,但往往由于直管段長(cháng)度不夠,進(jìn)口處流體的旋轉采能徹低消除、或由于安裝流量計時(shí)密封墊片突出而改變了流體和渦輪葉片之間的角度,這些影響往往使儀表常數變化2%或更多。

 

3、輔助測量裝置對標定精度的影響

數據的正確采集依賴(lài)于溫度、壓力傳感器、定時(shí)器、脈沖計數器的選取及安裝位置的確定。如果傳感器精度不夠,則不能保證測量值的精度。如果傳感器安裝位置不合適,則不能正確測量通過(guò)標準裝置及待測渦輪表的氣體的實(shí)際溫度、壓力值。且可能會(huì )影響氣體的流動(dòng)狀態(tài),導致渦輪表進(jìn)口處的速度分布不均,從而影響標定的精度。

 

二、提高標定精度的方法

1、合理選擇標準裝置

由于標準渦輪表本身的特點(diǎn),它本身需要每年進(jìn)行檢定,當需標定的渦輪表口徑較小時(shí)(小于100mm),就不宜選用渦輪表作為標準表。

鑒于流量越小,雷諾數越小,則忽略氣體粘性造成的誤差越太,所以音速?lài)娮鞓藴恃b置只適合標定大流量、大口徑的渦輪表。保證喉徑的加工精度,選擇高精度的時(shí)間測量裝置都是十分必要的。為使容器氣體溫度盡快均勻穩定,還應在容器內加裝攪拌機。

一般用鐘罩來(lái)標定小口徑、小流量渦輪表,且選擇鐘罩時(shí)其容積一定要足夠大,以保證大流量點(diǎn)標定的精度。為了保證水質(zhì)的清潔,鐘罩內的水應每天更換。當鐘罩鼓起后,為了使鐘罩內氣體溫度均勻,鐘罩充滿(mǎn)氣后,應等待5分鐘之后才能開(kāi)始試驗。另外,鐘罩與音速?lài)娮熳鳛闃藴恃b置還需利用空調、干燥器等設旋保證標定所需的標準環(huán)境。

 

2、消除標定壓力與標定溫度的影響

標定裝置必須立于空間足夠大的試驗室內,保證標準裝置、待測渦輪表不在單方向受熱(如太陽(yáng)的輻射、加熱器或其他熱源)。試驗室中的溫度變化不得超過(guò)20±5℃的溫度范圍。由于渦輪表進(jìn)入精度的流量范圍與表壓及當地的大氣壓力有關(guān),所應明確指出標定時(shí)的表壓及當地的大氣壓力。

 

3、消除標定系統中管路設計方面的影響

為了有效地消除旋轉流.應在渦輪表前安裝必要的直管段,且ZUI好在渦輪表前加裝整流器,并保證管道及流量計密封墊片良好定位,不使突出。為了保證流體的正常流動(dòng)特性,消除流量計后的各種管件、閥門(mén)的不良影響,流量計后也應保證至少5倍以上管道直徑的直管段。

 

4、消除輔助測量裝置方面的影響

選擇高精度的溫度、壓力傳感器、定時(shí)裝置等輔助設施,其精度必須高于待測渦輪表所需精度1-2級,且安裝位置應合適。

 

5、數據的分析處理

計算待測表的誤差必須考慮氣體通過(guò)標準裝置和待測表時(shí)溫度、壓力的差異以及標準裝置自身的誤差。若忽略通過(guò)標準裝置和待測表的氣體壓縮系數的差異,可求得待測渦輪表在某臺流量點(diǎn)的相對示值誤差。


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