正確認識并分析智能旋進漩渦流量計計量誤差

       作為新型的流量測量儀表類型，智能型的旋進漩渦流量計在化工生產中的功能相當地給力。它能夠在測量過程中通過傳感器單元與智能計算單元的協同，自動地修正氣體的溫度、壓力和壓縮因子，以達到準確測定氣體的總流量。不過因為機器本身存在的固定性的誤差因素，以及在使用過程中現場的測量儀表會受到來來于環境，運行工況條件的影響，導致產生計量誤差。本文所要探討的就是如何大程度地降低以上所說的因素的影響帶來的誤差，找出導致誤差的可探性因素，這對于提高氣體測量特別是象天然氣計量精度將起到非常重要的作用。
 
一、流量監測的重要意義
　　21世紀以來，隨著科技的發展和進步，人們進入了信息時代，信息是物體和信息現象實體的反映，信息是通過一定的形式信號讓人們了解研究物體的信息，人們要了解研究物體的現象，把信息和信號檢測出來，而后進行各種處理和信息分析，從而達到了解被檢測物體表面特征的一些數據。
　　流量測量是自控參數測量中的一類過程參數的測量，它是近幾年來，企業為了節能、綜合控制和智能管理的標志。
 
二、旋進旋渦流量計的研究
　　旋進漩渦流量計發展了將近三十年，但是就目前來講，對這種計量儀器研究的文獻比較少。一方面是生產公司對這種計量類的設備資料保密，另一方面是這種流量計量設備比較特殊。早出現流量計量文章的是1991年HeinRichs的《作用了差分傳感器提高旋進漩渦流量計量提高量程下限的實驗研究》，在這些發表的文獻中對流量計的損失簡單的做了敘述為相對控板型等流量計的壓力損失小，相對應其他的計量壓力損失大，從上述的工作報告中可以看出無論從儀表特征，還是二次儀表的開發，還是流體力學的特性出發對流量計的研究是非常不夠的，流量計量還有很多工作需要進行研究和完善。
 
三、旋進漩渦的計量工作原理
　　智能旋進漩渦流量計屬于速度測量儀表，進入流量計的流體是通過漩渦發生器產生漩渦，在文丘管中旋進，進而達到收縮斷突然節流的目的，當漩渦流進入擴散段后，在受到回流作用的強迫下，進入流量計流體階段，當漩渦流進入擴散段后，在受到回流的作用，迫使進入二次旋轉，漩渦流的頻率與介質成正比的線性關系，由壓力傳感器檢測，檢測的信號經過處理可以轉化成流量信號。
　　（1）旋進漩渦流量計量的特性。
　　維持傳感器內無機械可動部件，耐腐蝕性好，長期工作故障少維持量小。
　　（2）工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管斷比較短。
　　（3）漩渦流的進動頻率與介質流速成正比，線性度良好，因此測量的精度比較高，量程比較寬。
　　（4）體積小、重量輕，離線標定較為方便。
　　（5）測量信號既可以顯示，也可以按需要傳。
　　（6）漩渦的頻率只與流速有關，在一定下流速性質的影響下，通用性強，氣、液測量可隨意切換，儀表常數不變。
 
四、引起誤差的主要因素
　　流量計產生誤差的因素，可以總結以下幾個因素流量范圍、壓力變化、直管段因素。誤差的產生主要是機械振動、介質中含有雜質、電子干擾等，在使用的過程中也要考慮這幾個因素是不是干擾到了流量計的正常工作狀態，否則就會使得流量計產生一定的誤差。
　　4.1 計量儀表誤差
　　計量儀表在使用的過程中，每個流量計都有一定的流量范圍，當介質流量低流量下限時，或者高于流量上限都會嚴重的損害流量計，造成損失過大，無法保證流量計的正常使用。
　　另外流程也很重要，一般情況開發初期氣量比較大，到后期，氣量在不斷的減少，因此流量計必須以工作流量計所處于的范圍為準則，超出量程上限或下限，就會出現計量的誤差。
　　其次，壓力造成的誤差，壓力的精確檢測對其他的準確測量起著決定性的作用，特別是要減少對應的誤差，隨著監測點壓力的升高，相對誤差越來越小，因此在使用的過程中要根據一定的情況選擇壓力。壓力的損失大是流量計的一個缺陷，經過不斷的改進，使壓力損失不斷的得到有限的控制，但壓力損失過大時，就要考慮其他的一些方式方法，來改變這種情況。
　　后，受直管段的影響，由旋進渦旋流量計的計量原理可知，流體介質的流動狀態對測量結果有很大的影響，所以在流量計的前后部位，應該有足夠長的直管段以保證介質的穩定。一般情況下，直管段不小于5D，表后直管不小于1D，如果受空間的限制，表前無節流件時，表前直管段可以放寬到不小于3D。但是表前有節流時，必須滿足直管段不小于5D的要求。只有這樣才能盡量的減少誤差。
　　4.2 外界環境變化帶來的誤差
　　外界的誤差主要是機械振動、氣體的雜質、電磁的干擾等帶來的誤差。
 
五、減少誤差的措施
　　5.1 選擇合適的量程范圍
　　選擇合理的量程范圍，使用詳細的閱讀說明書，在設定量程的過程重要考慮環境的變化，當流量計處于下限，不能保持流量計精度時，要盡可能的選擇適當的量程。
　　5.2 選擇合適的流量計壓力
　　智能流量計必須準確的監測介質壓力，才能保證流量計的正常運行，流量計的壓力檢測精度必須以相對誤差計算，而壓力傳感器的誤差一般要以誤差計算器計算。在智能流量計中，一般對壓力的檢測采用分段修正，當介質的壓力不少于三分之一壓力時，可以保證壓力檢測的相對誤差，當壓力低于設計壓力時，相對誤差可能就不能保證小于百分之零點四，所以根據現場的實際介質高壓力確定傳感器量程，否則，若用較高的壓力規格壓力傳感器檢測低于設計壓力，就不能保證流量計的應有精度。
　　5.3 正確的安裝
　　嚴格的按照流量計的要求安裝，在氣質中含有原油和微量顆粒雜質情況下，力爭垂直安裝，防止原油顆粒雜質在漩渦中發生體周圍，出現計量誤差。在安裝的過程中，要按照安裝說明進行安裝，盡可能選擇好的安裝地點。同時加強日常維護工作，定期對儀表進行檢測，發現問題及時處理。
總之，隨著天然氣計量儀表的快速發展，天然氣計量已逐步向在線，適時、智能轉變。為了提高測量精度加快測量數據的傳遞，擴大測量設備自我診斷能力，預計在測量系統中會越來越多的采用內置式處理機。(本文由潤中儀表科技有限公司整理發布)

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