近年來(lái)，金屬浮子流量計(jì)由于其使用方便、價(jià)廉物美的特點(diǎn)，在中小氣站、中小天然氣用戶(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。
然而，由于對(duì)金屬浮子流量計(jì)安裝及日常使用、維護(hù)保養(yǎng)的不合理，造成了金屬浮子流量計(jì)存在較大的計(jì)量誤差。有專(zhuān)業(yè)人士現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)流量計(jì)安裝、使用等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討。
金屬浮子流量計(jì)在合理安裝調(diào)試中應(yīng)注意的問(wèn)題
1. 注意調(diào)壓閥的安裝位置
在自貢作業(yè)區(qū)210配氣站安裝供油建設(shè)區(qū)域民用流量計(jì)中發(fā)現(xiàn)，在同一匯管中安裝有幾套TDS下游計(jì)量裝置的情況下，若調(diào)壓閥安裝在TDS下游（即先計(jì)量后調(diào)壓），當(dāng)關(guān)閉供油建民用TDS流量計(jì)下游閥門(mén)時(shí)，TDS仍有流量顯示，而關(guān)閉上游閥門(mén)時(shí)，流量計(jì)沒(méi)有計(jì)量。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，其他將調(diào)壓閥安裝在流量計(jì)上游的卻無(wú)此現(xiàn)象。究其原因，可能是由于匯管內(nèi)的不同用戶(hù)氣流之間的相互擾動(dòng)，即相互存在壓力差，導(dǎo)致相互串氣。
因此，為保證計(jì)量的準(zhǔn)確性，調(diào)壓閥安裝位置宜安裝在TDS的上游（即先調(diào)壓再計(jì)量）。另外，從理論上看，標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的體積流量與工況流量有如下關(guān)系：
式中：qn、qf———標(biāo)準(zhǔn)參比條件、工況條件下的體積流量；qn、pf———標(biāo)準(zhǔn)參比條件、工況條件下的***靜壓力；Tn、Tf———標(biāo)準(zhǔn)參比條件、工況條件下的熱力學(xué)溫度；Zn、Zf———標(biāo)準(zhǔn)參比條件、工況條件下的壓縮因子。
標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的累計(jì)氣量Qn為
若TDS流量計(jì)安裝在調(diào)壓閥上游，則工況壓力pf為時(shí)間t的函數(shù)，即pf＝pf（t）
將式（1）代入式（2）得
式（3）是理論上累計(jì)氣量的計(jì)算公式，但實(shí)際上流量計(jì)在一個(gè)積算周期內(nèi)是把瞬時(shí)的工況壓力pf作為常數(shù)計(jì)算的，如果壓力波動(dòng)過(guò)大，即過(guò)大，對(duì)于流量計(jì)的積算儀在一個(gè)積算周期內(nèi)，也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。
2. 流量計(jì)前端直管段避免出現(xiàn)變徑管
配氣站，使用旋進(jìn)漩渦流量計(jì)計(jì)量天然氣時(shí)發(fā)現(xiàn)，流量計(jì)顯示的流量值時(shí)大時(shí)小，前后差別較大。關(guān)閉流量計(jì)上游進(jìn)氣閥門(mén)后，流量計(jì)仍有流量顯示，在更換前端變徑管為同一管徑管端后，故障消失。經(jīng)分析，認(rèn)為在TDS流量計(jì)的10D直管段內(nèi)出現(xiàn)變徑管，造成進(jìn)入流量計(jì)的氣體呈紊流狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)生了干擾的渦流，造成流量計(jì)誤認(rèn)為有漩渦產(chǎn)生，進(jìn)而造成多計(jì)量。
流量計(jì)的上下游管道應(yīng)與流量?jī)x表的口徑相同，連接法蘭或螺紋應(yīng)與流量?jī)x表的法蘭和螺紋匹配，流量?jī)x表上游直管段長(zhǎng)度應(yīng)保證是流量?jī)x表公稱(chēng)口徑的5倍，下游直管段長(zhǎng)度大于等于250mm。
由于金屬管浮子流量計(jì)是通過(guò)磁耦合傳遞信號(hào)的，所以為了保證流量?jī)x表的性能，安裝周?chē)辽?0cm處，不允許有鐵磁性物質(zhì)存在。
測(cè)量氣體的流量?jī)x表，是在特定壓力下校準(zhǔn)的，如果氣體在流量?jī)x表的出口直接排放到大氣，將會(huì)在浮子處產(chǎn)生氣壓降，并引起數(shù)據(jù)失真。如果是這樣的工況條件，應(yīng)在流量?jī)x表的出口安裝一個(gè)閥門(mén)。
安裝在管道中的流量?jī)x表不應(yīng)受到應(yīng)力的作用，流量?jī)x表的出入口應(yīng)有合適的管道支撐，可以使流量?jī)x表處于最小應(yīng)力狀態(tài)。
1、儀表安裝方向
絕大部門(mén)浮子流量計(jì)必需垂直安裝在無(wú)振動(dòng)的管道上，不應(yīng)有顯著的傾斜，流體自下而上流過(guò)儀表。浮子流量計(jì)中央線與鉛垂線間夾角一般不超過(guò)5度，高精度(1.5級(jí)以上)儀表θ≤20°。假如θ＝12°則會(huì)產(chǎn)生１％附加誤差。儀表無(wú)嚴(yán)格上游直管段長(zhǎng)度要求，但也有制造廠要求(2-5)D長(zhǎng)度的，實(shí)際上必要性不大。
2、用于污臟流體的安裝
應(yīng)在儀表上游裝過(guò)濾器。帶有磁性耦合的金屬管浮子流量計(jì)用于可能含磁鐵性雜質(zhì)流體時(shí)，應(yīng)在儀表前裝磁過(guò)濾器。要保持浮子和錐管的清潔，特別是小口徑儀表，浮子潔凈程度顯著影響丈量值。
3、脈動(dòng)流的安裝
活動(dòng)本身的脈動(dòng)，如擬裝儀表位置的上游有往復(fù)泵或調(diào)節(jié)閥，或下游有大負(fù)荷變化等，應(yīng)改換丈量位置或在管道系統(tǒng)予以補(bǔ)救改進(jìn)，如加裝緩沖罐；若是儀表自身的振蕩，如丈量時(shí)氣體壓力過(guò)低，儀表上游閥門(mén)未全開(kāi)，調(diào)節(jié)閥未裝在儀表下游等原因，應(yīng)針對(duì)性改進(jìn)克服，或改選用有阻尼裝置的儀表。
4、擴(kuò)大范圍度的安裝
假如丈量要求的流量范圍度寬，范圍度超過(guò)10時(shí)，可以在一臺(tái)儀表內(nèi)放兩只不同外形和重量的浮子，小流量時(shí)取輕浮子讀數(shù)，浮子到頂部后取重浮子讀數(shù)，范圍度可擴(kuò)大到50-100。
5、要排盡液體用儀表內(nèi)氣體
進(jìn)出口不在直線的角型金屬浮子流量計(jì)，用于液體時(shí)留意別傳浮子位移的引申套管內(nèi)是否殘留空氣，必需排盡；若液體含有微小氣泡活動(dòng)時(shí)極易蘊(yùn)蓄在套管內(nèi)，更應(yīng)定時(shí)排氣。這點(diǎn)對(duì)小口徑儀表更為重要，否則影響流量示值顯著。
6、流量值做必要換算
若非按使用密度、粘度等介質(zhì)參數(shù)向制造廠專(zhuān)門(mén)定制的儀表，渦輪流量計(jì)液體用儀表通常以水標(biāo)定流量，氣體儀表用空氣標(biāo)定，定值在工程尺度狀態(tài)。使用前提的流體密度、氣體壓力溫度與標(biāo)定不一致時(shí)，要做必要換算。換算公式和方法各制造廠使用仿單都有臚陳。
7、浮子流量計(jì)的校驗(yàn)和標(biāo)定
浮子流量計(jì)的校驗(yàn)和標(biāo)定液體常用尺度表法、容積法和稱(chēng)量法；氣體常用鐘罩法，小流量用皂膜法。國(guó)外有些制造廠的大宗產(chǎn)品已做到干法標(biāo)定，即控制錐形管尺寸和浮子重量尺寸，間接地確定流量值，以降低本錢(qián)，只對(duì)高精度儀表才坐實(shí)流標(biāo)定。
金屬浮子流量計(jì)是工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制中常用的一種變面積流量測(cè)量?jī)x表。它具有體積小，檢測(cè)范圍大，使用方便等特點(diǎn)，它可用來(lái)測(cè)量液體、氣體以及蒸汽的流量，特別適宜低流速小流量的測(cè)量。
多年來(lái)，金屬管浮子流量計(jì)以其優(yōu)良性能和可靠性，以及較好的性能價(jià)格比，在石化、鋼鐵、電力、冶金、輕工、食品、制藥、水處理等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
主要由兩大部分組成：傳感器和指示器。傳感器主要由連接法蘭、測(cè)量錐管、浮子和上下導(dǎo)向器組成；指示器主要由殼體、磁傳動(dòng)系統(tǒng)、刻度盤(pán)和電遠(yuǎn)傳系統(tǒng)組成。
在垂直的錐形測(cè)量管內(nèi)，有一可上下移動(dòng)的測(cè)量部件——浮子，當(dāng)流體自下而上通過(guò)錐形管時(shí)，浮子受到流體的作用力，沿錐形管向上移動(dòng)。
當(dāng)流體的流量增大時(shí)，浮子的位移量增大；反之，流體的流量減少時(shí)，浮子的位移量變小。也就是說(shuō)，流體流量的大小，決定了浮子在測(cè)量管中的位置，從而決定了浮子和錐形管之間環(huán)形面積的大小。
當(dāng)流體的流量保持在一個(gè)恒定的流量Q時(shí)，浮子也處于一動(dòng)平衡狀態(tài)，停留在錐形管中的一位置h，此時(shí)，浮子和錐形管之間的環(huán)形面積保持恒定。浮子受到三個(gè)力的作用：浮子的重力G，浮子受到的浮力F，浮子受到流體的作用力P，這三個(gè)力達(dá)到平衡。
根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)的柏努力方程、力平衡原理和流體連續(xù)性定律，可以計(jì)算出此時(shí)通過(guò)環(huán)形面積的瞬時(shí)流體流量，所以，金屬管浮子流量計(jì)是采用可變面積測(cè)量流量的原理。
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