數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量的自動(dòng)化，提高數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性。文章介紹了體積管在原油流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)中存在的問題，分析了運(yùn)行工況、環(huán)境因素等對(duì)流量計(jì)檢定的影響，并根據(jù)分析結(jié)果，制定了降低計(jì)量檢定誤差的解決對(duì)策，以有效提高原油流量計(jì)鑒定工作的效率和質(zhì)量。
一、目前流量計(jì)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題
第一，流量計(jì)的質(zhì)量。現(xiàn)場(chǎng)檢定中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)部分新安裝的流量計(jì)存在質(zhì)量問題。第二，超范圍使用。管道輸送流量較小，卻選用了測(cè)量范圍較大的流量計(jì);管道輸送流量較大，選用了測(cè)量范圍較小的流量計(jì)。第三，檢定工況與管道實(shí)際工況差別過大。檢定時(shí)管道溫度和壓力與其實(shí)際運(yùn)行工況差別很大，造成流量計(jì)在正常運(yùn)行工況下產(chǎn)生很大的計(jì)量誤差。第四，檢定工藝流程。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)，需要關(guān)閉流量計(jì)正常運(yùn)行的出口閥，使流過流量計(jì)的原油全部進(jìn)入體積管中，確保計(jì)量檢定的準(zhǔn)確度和體積管的正常工作。第五，環(huán)境因素。檢定中經(jīng)常出現(xiàn)脈沖增多或減少的現(xiàn)象，造成計(jì)算機(jī)不能穩(wěn)定顯示瞬時(shí)的流量，使標(biāo)定工作無法進(jìn)行。第六，檢定人員的資質(zhì)。鑒定人員素質(zhì)不高，責(zé)任心不強(qiáng)，甚至不了解流量計(jì)本身的使用范圍和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的使用范圍。第七，新流量計(jì)未檢定。有些流量計(jì)未經(jīng)檢定就投入使用。第八，標(biāo)準(zhǔn)裝置中含有氣體。在檢定流量計(jì)時(shí)，如果標(biāo)準(zhǔn)裝置中含有氣體，容易造成瞬時(shí)流量變動(dòng)較大。第九，流量計(jì)與體積管的溫度不平衡。流量計(jì)的實(shí)際工作溫度與體積管的溫度未達(dá)到平衡就進(jìn)行檢定，導(dǎo)致檢定數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，給交接雙發(fā)帶來損失。
二、降低計(jì)量檢定誤差的方法
第一，嚴(yán)把流量計(jì)質(zhì)量關(guān)。從正規(guī)廠家進(jìn)貨，拒絕不合格品?，F(xiàn)場(chǎng)檢定應(yīng)檢查流量計(jì)的運(yùn)行狀態(tài)，檢查脈沖發(fā)訊器的連接部分是否接牢，屏蔽線是否連接。第二，流量計(jì)檢定是在線檢定。對(duì)于容積式流量計(jì)，工作條件主要是溫度和壓力，溫度每升高1℃，流量計(jì)的誤差變化為0.07%;壓力每變化1Mpa，流量計(jì)的誤差變化為0.008%，因此檢定時(shí)要求被檢單位將普通壓力表更換為精密壓力表，且不得隨意提高溫度和壓力，否則檢定人員有權(quán)拒絕檢定。第三，現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)要求交油方嚴(yán)禁用緩沖罐輸油。第四，現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)先用軟管連接流量計(jì)標(biāo)定線的進(jìn)出口端，輸油運(yùn)行15min，然后連接體積管與標(biāo)定線并實(shí)驗(yàn)室檢定，以防止被檢定管道內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入體積管。第五，現(xiàn)場(chǎng)檢定的準(zhǔn)備工作就緒之后，打開計(jì)算機(jī)進(jìn)入檢定狀態(tài)，斷開與流量計(jì)連接的脈沖發(fā)訊器，觀察計(jì)算機(jī)有無瞬時(shí)流量的顯示，幾分鐘之后如果計(jì)算機(jī)無瞬時(shí)流量顯示，則可以進(jìn)行檢定，否則應(yīng)在排除電磁干擾后進(jìn)行檢定。第六，流量計(jì)檢定之前要排除體積管標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)的氣體，在備檢流量計(jì)的不同流量點(diǎn)都要進(jìn)行排氣。第七，冬季檢定需要預(yù)熱體積管，通過一段時(shí)間的運(yùn)行，使檢定系統(tǒng)內(nèi)的溫度達(dá)到平衡，以減少因檢定系統(tǒng)溫度不平衡產(chǎn)生的誤差。
三、本次設(shè)計(jì)的標(biāo)定系統(tǒng)
第一：系統(tǒng)組成與工作原理。
標(biāo)定時(shí)將待標(biāo)定的流量計(jì)與體積管串聯(lián)起來，運(yùn)行輸油泵可以連續(xù)地改變流量。流量計(jì)標(biāo)定系統(tǒng)用于對(duì)流量計(jì)進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，通過切換系統(tǒng)中四通閥的方向?qū)w積管標(biāo)定的方向進(jìn)行控制。它可以顯示流量計(jì)6次標(biāo)定的脈沖數(shù)，同時(shí)可以進(jìn)行基本誤差、重復(fù)性的計(jì)算。
第二：體積管的校正。
流量計(jì)標(biāo)定系統(tǒng)工作一段時(shí)間后需要對(duì)體積管進(jìn)行校正。體積管標(biāo)定系統(tǒng)用于對(duì)體積管進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，它可以顯示6次標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)體積、體積管正向標(biāo)準(zhǔn)體積、體積管反向標(biāo)準(zhǔn)體積和體積管標(biāo)準(zhǔn)體積，同時(shí)可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)誤差、重復(fù)性和準(zhǔn)確度的計(jì)算。
第三：控制系統(tǒng)
流量計(jì)標(biāo)定控制系統(tǒng)整個(gè)過程全部采用計(jì)算機(jī)和PLC控制。數(shù)據(jù)采集采用16路數(shù)字量輸出/輸入(I/O)，16路模擬量輸入(A/D)。由A/D實(shí)時(shí)采集流量計(jì)、體積管、壓力變送器、溫度變送器等輸出的模擬量，通過數(shù)字I/O對(duì)電磁閥、四通閥、輸油泵等發(fā)送控制信號(hào)。
第四：軟件系統(tǒng)
可編程邏輯控制器系統(tǒng)完成現(xiàn)場(chǎng)所有工藝參數(shù)采集、設(shè)備的控制等任務(wù)。PLC設(shè)備采用美國(guó)AB公司的SLC500系列控制器。通過處理器模塊(1747-L551)上的以太網(wǎng)接口與計(jì)量標(biāo)定系統(tǒng)中的工作站進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，傳送各種數(shù)據(jù)。
可編程邏輯控制器系統(tǒng)完成的功能為：現(xiàn)場(chǎng)壓力、溫度工藝參數(shù)、閥門的開關(guān)狀態(tài)的采集任務(wù);體積管進(jìn)出口閥門的開、關(guān)控制;四通閥正向反向控制;實(shí)時(shí)采集流量計(jì)脈沖數(shù)。計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以完成以下主要功能：工藝流程圖顯示：在工藝流程圖上可以顯示計(jì)量標(biāo)定系統(tǒng)中的工藝參數(shù)與閥門狀態(tài);實(shí)時(shí)參數(shù)顯示：實(shí)時(shí)顯示計(jì)量標(biāo)定系統(tǒng)中所采集壓力、溫度和脈沖數(shù)工藝參數(shù);趨勢(shì)圖顯示：可顯示壓力和流速的實(shí)時(shí)趨勢(shì)及歷史趨勢(shì)，可人工調(diào)整趨勢(shì)顯示區(qū)間及采樣周期;報(bào)警功能：參數(shù)超過設(shè)定值自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警，在報(bào)警表里顯示，有報(bào)警聲音提示;檢定記錄打印：可以打印體積管、1#流量計(jì)和2#流量計(jì)的當(dāng)日檢定記錄和指定日期檢定記錄。該套軟件的開發(fā)過程嚴(yán)格遵守中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量標(biāo)定規(guī)程《液體容積式流量計(jì)(JJG-667-1997)》，參考《液體流量標(biāo)定裝置(JJG-164-2000)》的有關(guān)規(guī)定和要求，并結(jié)合我國(guó)各原油輸送管道流量標(biāo)定裝置的工藝特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)功能齊全、操作方便的目標(biāo)。
第一，該流量計(jì)標(biāo)定系統(tǒng)可以提高流量計(jì)的標(biāo)定速度，縮短標(biāo)定過程時(shí)間。第二，采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)定過程，標(biāo)定數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)、處理，避免人為操作誤差，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。第三，標(biāo)定過程符合國(guó)家標(biāo)定規(guī)程《液體容積式流量計(jì)(JJG-667-1997)》的規(guī)定，運(yùn)算模型符合標(biāo)準(zhǔn)要求，標(biāo)定結(jié)果可靠。該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，使用效果良好，可以推廣使用。
渦街流量計(jì)作為流量測(cè)量?jī)x表智能化的代表作，在近幾年取得較大的市場(chǎng)發(fā)展，由于其方便和計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，大大降低了使用難度，因此，逐漸成為企業(yè)首先的理想測(cè)量?jī)x表。
智能渦街流量計(jì)是根據(jù)卡門（Karman）渦街原理研究生產(chǎn)的，主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。
渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體震蕩原理來測(cè)量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量送器時(shí)，在三角柱的漩渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列漩渦，漩渦的釋放頻率與流過漩渦發(fā)生體得流體平均速度及漩渦發(fā)生體特征寬度有關(guān)。
智能渦街流量計(jì)日常維護(hù)保養(yǎng)中的注意事項(xiàng)有哪些：
1、手動(dòng)調(diào)零法：指的是用萬用表進(jìn)行差壓表送器的手動(dòng)調(diào)零，當(dāng)差壓變送器零點(diǎn)有輕微的漂移時(shí)可以用此方法，做法如下：差壓變送器上有正、負(fù)兩條信號(hào)線，拆掉其中一條，萬用表調(diào)在4-20mA直流電檔位上，將萬用表串進(jìn)去，差壓變送器有一調(diào)零螺絲（上面標(biāo)有zero的為調(diào)零鈕），順時(shí)針調(diào)試，電流增大，逆時(shí)針為減小，當(dāng)萬用表顯示4mA時(shí)說明此時(shí)零點(diǎn)以調(diào)好。
2、冷凝時(shí)閥門開關(guān)順序（主要針對(duì)蒸汽）：正常運(yùn)行時(shí)三閥組中間閥為關(guān)閉，兩邊閥為打開狀態(tài)，若需要排污或重新冷凝時(shí)，先將兩邊閥關(guān)閉，然后將中間閥打開，最后將根部排污閥打開進(jìn)行排污，若冷凝完全后，想將中間閥關(guān)閉，在再將兩邊閥慢慢打開，是系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
3、對(duì)于測(cè)量介質(zhì)為蒸汽時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行在線調(diào)零點(diǎn)，因?yàn)榘惭b時(shí)冷凝盤有可能有少許的高度差，對(duì)于測(cè)量流體流速較小時(shí)，其高度差此時(shí)對(duì)流量的影響較大。(計(jì)1厘米水柱為100Pa)。
橢圓齒輪流量計(jì)是容積式流量計(jì)的一種，用于精密的連續(xù)或間斷的測(cè)量管道中液體的流量或瞬時(shí)流量，特別適合于重油、聚乙烯醇、樹脂等粘度較高介質(zhì)的流量測(cè)量。
特點(diǎn)：
1.針對(duì)植物油物理特性，對(duì)輸出軸密封進(jìn)行了改進(jìn)：采用了聚四氟乙烯護(hù)墊，有效克服了滲油、滴油現(xiàn)象。延長(zhǎng)了儀表的使用壽命，提高了軸的密封性。
2.針對(duì)在高溫環(huán)境下使用或者計(jì)量高溫介質(zhì)的流量計(jì)，在計(jì)量腔和發(fā)訊頭之間增加了隔熱套，從而有效的保護(hù)了發(fā)訊器，使之工作更穩(wěn)定可靠。
橢圓齒輪流量計(jì)工作原理：
液體計(jì)量是在計(jì)量腔內(nèi)完成的，在測(cè)量室內(nèi)有一對(duì)橢圓齒輪，在進(jìn)口與出口兩端液體壓差作用下，一對(duì)橢圓齒輪在轉(zhuǎn)軸上不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)出其轉(zhuǎn)數(shù)即可知道流經(jīng)儀表的液體總量。
橢圓齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度是非均勻的，每轉(zhuǎn)流過的液體量是新月形腔的四倍，由傳感器將旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)輸出。
橢圓齒輪流量計(jì)安裝使用：
1、流量計(jì)前應(yīng)安裝過濾器，兩者殼體上箭頭指向與流動(dòng)方向一致。
2、當(dāng)被測(cè)液體含有氣體時(shí)，流量計(jì)前應(yīng)安裝氣體分離器。
3、不論管路是垂直還是水平安裝，但流量計(jì)中的橢圓齒輪軸安裝成水平位置。（即表度盤應(yīng)與地面垂直）。
4、流量計(jì)在正確安裝情況下，如果不易看清讀數(shù)，可把計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)向180°或90°，均可。
5、新流量計(jì)在安裝之前先用竹棍從出口處把齒輪推幾次，如發(fā)現(xiàn)不動(dòng)，可以用汽油浸泡（避免出廠校驗(yàn)后內(nèi)存沉淀物）。
6、節(jié)流閥應(yīng)安裝在流量計(jì)進(jìn)口處，開關(guān)閥安裝在出口處，在開閉各閥門時(shí)要緩慢起動(dòng)，不要急速開啟或關(guān)閉閥門。
7、嚴(yán)禁用掃線蒸汽通過流量計(jì)。
8、在連續(xù)使用部門，流量計(jì)須加旁通管道。
9、流量計(jì)安裝前，管道須沖洗，沖洗時(shí)采用直管段（替代橢圓流量計(jì)位置）防止焊渣、雜物等進(jìn)入流量計(jì)。
10、嚴(yán)禁用水校驗(yàn)鑄鐵材質(zhì)組成的流量計(jì)。
11、流量計(jì)在使用時(shí)流量大小不得超過技術(shù)要求。
12、被測(cè)液體如果具有化學(xué)腐蝕性，必須選用耐蝕不銹鋼材質(zhì)的流量計(jì)。
橢圓齒輪流量計(jì)是一種使用范圍很廣的設(shè)備，在工程類的行業(yè)用處更大。它的主要功能是用來檢測(cè)液體的流量，從而可以計(jì)算出在單位時(shí)間流過的液體容積是多少。對(duì)于工業(yè)上的很多部門來說，比如石油化工、冶金行業(yè)等。
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