正確地選用流量儀表,使選購的儀表性能滿足實(shí)際運(yùn)行參數(shù)要求,并采用正確的安裝位置及方式,消除外部對(duì)流量儀表的不利影響,從而使流量儀表達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的目的。

 

  隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對(duì)流量測量的準(zhǔn)確度和范圍的要求越來越高,為了解決不同條件下各種被測介質(zhì)的流量測量,各種類型的流量計(jì)相繼問世。常用的流量測量儀表大致有容積式流量計(jì)、速度式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、靶式及轉(zhuǎn)子流量計(jì)、漩渦式流量計(jì),電磁及超聲流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)等[1],結(jié)合筆者幾年的工作實(shí)踐,談一下流量測量儀表的選用及安裝維護(hù)。

1、流量計(jì)選用：

  在工業(yè)生產(chǎn)中,經(jīng)常需要計(jì)量和控制液體的流速和流量,筆者原先在造紙行業(yè)工作過,紙廠需要測量的介質(zhì)多是漿液和蒸汽等物質(zhì),在測量漿液方面,由于漿液的物理特性決定了如果采用如轉(zhuǎn)子流量計(jì)、渦街流量計(jì)等接觸式的流量計(jì)進(jìn)行測量流量,漿液中大的纖維就有可能纏繞測量元件,造成流量計(jì)測量出現(xiàn)偏差,甚至工作失靈。漿液有好的導(dǎo)電率,因此測量漿液多使用電磁流量計(jì)進(jìn)行測量。
  現(xiàn)階段筆者所在的工廠為化纖行業(yè),測量液體中同樣存在纖維,但由于所測液體的導(dǎo)電率低,電磁流量計(jì)就不適用,在流量計(jì)的選型方面考慮到工藝要求對(duì)流量要求高,就在非接觸式流量計(jì)類型中選用測量精度高的科氏質(zhì)量流量計(jì),當(dāng)然采用質(zhì)量流量計(jì)的成本費(fèi)用要高些。在測量蒸汽方面,受蒸汽的壓力、溫度等影響一般采用渦街流量計(jì)進(jìn)行測量。因此在選用流量計(jì)方面,要分析各方面因素,收集各類儀表樣本、技術(shù)數(shù)據(jù)和選用手冊(cè)等,充分了解各類儀表規(guī)范性能,再分別按性能要求和儀表規(guī)范、流體特性、安裝場所、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)適用五個(gè)方面因素,逐一分析,列表比較。不同測量對(duì)象有各自測量目的,在儀表性能方面有其不同側(cè)重點(diǎn),考慮順序一般先從“性能要求和儀表規(guī)范”開始,適當(dāng)考慮其他因素。一般考慮以下幾個(gè)方面:

 

(1)首先確定需要安裝什么樣的流量儀表。

  在工作中有些地方需用計(jì)量的流量儀表,而有的地方只需要觀測有沒有流量,比如減速機(jī)的噴油潤滑方面,如果只需要知道有沒有潤滑油通過,觀測其大體流量我們可以用個(gè)流動(dòng)窺視窗或指示器即可,對(duì)自動(dòng)控制有自動(dòng)連鎖要求的,用個(gè)流量開關(guān)就可以滿足要求,一些其他地方對(duì)流量要求不高,僅希望知道管道中流體是否在輸送流動(dòng),也可以利用現(xiàn)場條件,不一定要專門安裝流量傳感器,如測量其它阻流體管段(如T型管)的壓力降,通常也可達(dá)到同樣目的。

 

(2)選用儀表要考慮儀表的度。

  在流量控制系統(tǒng)中,流體測量如不是單純計(jì)量總量,選用儀表度要考慮整個(gè)系統(tǒng)控制度,因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)不流量檢測的誤差,還包含有信號(hào)傳輸、控制調(diào)節(jié)、操作執(zhí)行等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素。如操作執(zhí)行環(huán)節(jié)往往有2%左右的回差,對(duì)測量儀表確定過高的度(比如說0.5級(jí))是不合理和不經(jīng)濟(jì)的。
  還要考慮儀表的重復(fù)性、 線性度等指標(biāo),嚴(yán)格地說重復(fù)性是指環(huán)境條件、介質(zhì)參量等不變情況下,對(duì)某量值一段時(shí)間內(nèi)同方向進(jìn)行多次測量的一致性。實(shí)際應(yīng)用中,儀表優(yōu)良的重復(fù)性受許多因素包括流體粘度、密度等變化影響,往往被誤認(rèn)為儀表重復(fù)性不好。因此有參量變化的場所,不要選擇對(duì)此參量變化敏感的儀表。例如浮子流量計(jì)易受流體密度影響,渦輪流量計(jì)用于高粘度測量時(shí)易受流體粘度影響等。若儀表輸出特性是非線性的,則影響更為突出。在線性度方面要考慮修正的能力,以提高儀表度[2]。

 

(3)選型時(shí)要考慮范圍度。

  范圍度為上限流量和下限流量的比值,其值愈大流量范圍愈寬。線性儀表有較大范圍度,一般為10:1;非線性儀表則較小,通常僅3:1,能滿足一般過程控制用流量測量和商貿(mào)核算總量計(jì)量。某些型號(hào)的電磁流量計(jì)用戶可自行調(diào)整流量上限值,上限可調(diào)比(***大上限值和***小上限值之比)可達(dá)10:1,有些制造廠為表示其范圍度寬,把***大上限流量的流速提得很高,液體7~10m/s,氣體50~75m/s,實(shí)際上這么高的流速一般是用不上的,關(guān)鍵是下限流速是否適應(yīng)測量要求,一般要求范圍度寬而下限流速更低些才好。選擇流量儀表的口徑應(yīng)按被測管道使用的流量范圍和被選儀表的上限流量和下限流量來選配,而不是簡單地按管道通徑配用。
  通常設(shè)計(jì)管道流體***大流速是按經(jīng)濟(jì)流速來確定的。因?yàn)榱魉龠x擇過低,管徑粗、投資大,流速過高則輸送功率大,增加運(yùn)行費(fèi)用。例如水等低粘度液體經(jīng)濟(jì)流速為1.5~3m/s,高粘度液體經(jīng)濟(jì)流速為0.2~1m/s。大部分流量儀表上限流量的流速接近或略高于管道經(jīng)濟(jì)流速,因此儀表選擇口徑與管徑相同的機(jī)會(huì)較多,安裝就比較方便。如不相同也不會(huì)相差太多,一般相差一檔規(guī)格,采用異徑管連接。同一口徑不同類型的儀表上限流量受各自工作原理和結(jié)構(gòu)的約束,差別很大。有些儀表流量上限值訂購后就不能改變,如容積式儀表和浮子式儀表等;而孔板等差壓式儀表設(shè)計(jì)確定后其下限流量不能改變,但流量上限變化可以通過調(diào)整差壓變送器量程來適應(yīng);有些儀表則不經(jīng)實(shí)流校驗(yàn),用戶可自行重新設(shè)定流量上限值,如某些型號(hào)的電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì)。

 

(4)要考慮到壓力損失方面。

非接觸式的流量計(jì)壓力損失小,而其他接觸式的儀表如果壓力損失較大的話,短短幾年為測量付出的泵送費(fèi)用往往超過選用低壓損價(jià)格較貴的儀表的購置費(fèi)用。還有就是儀表的響應(yīng)時(shí)間也是選型時(shí)要考慮的一個(gè)重要指標(biāo)。

 

2、儀表的安裝維護(hù)：

(1)儀表的安裝質(zhì)量對(duì)儀表的影響較大,一般的儀表在安裝時(shí)要對(duì)安裝位置、周圍環(huán)境、維修空間、安裝方式、接地等方面進(jìn)行考慮。一般各類流量計(jì)對(duì)介質(zhì)流動(dòng)穩(wěn)定性要求較高,通常要考慮儀表安裝的直管段要求:前直管段長度為5~20D(D為管徑),后直管段為2~5D;同時(shí)要考慮到周圍環(huán)境有無噪聲影響、有無腐蝕性影響、有無環(huán)境溫度影響,要有足夠的維修空間等。
  安裝方式要符合儀表的基本要求,在運(yùn)行過程中必須保證介質(zhì)充滿管道。如安裝在垂直管道上,應(yīng)使流體自下向上流動(dòng)。如果必須從上向下流動(dòng),則可在流量計(jì)后設(shè)置一個(gè)限流孔板,防止測量管被抽空。還要有可靠的接地,以防止外界的各類電磁干擾。要經(jīng)常檢查周圍工作環(huán)境的變化,對(duì)出現(xiàn)影響儀表運(yùn)行的因素要及時(shí)加以排除,還有現(xiàn)在的廠房多為鋼構(gòu)框架,儀表的安裝要考慮到有良好的避雷裝置,一般有電源避雷器、信號(hào)避雷器。對(duì)避雷器要經(jīng)常檢查,確保狀態(tài)良好,損壞需及時(shí)更換。

 

(2)對(duì)于科氏質(zhì)量流量計(jì)來說其安裝對(duì)前后直管段無特殊要求,但也必須滿足以下條件:

 

① 流量計(jì)上游管道口徑不能小于流量計(jì)口徑。前后應(yīng)安裝截止閥門,以方便運(yùn)行前進(jìn)行零點(diǎn)校正。

 

② 安裝方式應(yīng)滿足對(duì)于液體介質(zhì),應(yīng)使流量計(jì)處于管道低點(diǎn)。避免因背壓過低而使介質(zhì)不能充滿管道,影響測量結(jié)果。而對(duì)于氣體介質(zhì),不能使流量計(jì)處于管道局部低點(diǎn),以避免測量管中有積液而產(chǎn)生測量誤差。

 

③ 流量計(jì)與連接法蘭必須完全對(duì)準(zhǔn),否則會(huì)給測量管帶來外應(yīng)力而影響測量結(jié)果。

 

④ 要避免強(qiáng)電磁場造成干擾,流量計(jì)附近不能有大電機(jī)等干擾源。

 

⑤ 同型號(hào)的質(zhì)量流量計(jì)相鄰安裝時(shí)考慮將振動(dòng)頻率錯(cuò)開,避免共振產(chǎn)生的負(fù)面影響,而且兩臺(tái)流量計(jì)的間距至少相當(dāng)于儀表長度的4倍。并注意將流量計(jì)相位測量的固有振動(dòng)頻率與管道固有的振動(dòng)頻率錯(cuò)開,以免引起測量的波動(dòng)。

 

⑥ 流量計(jì)應(yīng)懸空安裝,殼體不允許和其他物體接觸。測量易于氣化的液體,要對(duì)流量傳感器加以保溫保護(hù),以免結(jié)露或結(jié)霜損壞傳感器。

 

  綜上所述,流量儀表的選用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,安裝的正確性及維護(hù)工作的及時(shí)性也是保證儀表正常工作的必要條件。因此,根據(jù)現(xiàn)場狀況選購的儀表性能滿足實(shí)際運(yùn)行參數(shù)要求后,還要保證后期的安裝維護(hù)工作到位,才能使其充分發(fā)揮作用,達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的目的。