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淺析液體渦輪流量計(jì)地面計(jì)量技術(shù)
點(diǎn)擊次數(shù):1008 更新時(shí)間:2015-04-03

  石油行業(yè)常常需要計(jì)量油氣水的產(chǎn)量,尤其是在目前油氣資源日益短缺,石油價(jià)格飛漲的情況下,對(duì)油氣水的計(jì)量工藝要求不斷提高,傳統(tǒng)的計(jì)量手段已不再適用油田開(kāi)發(fā)新形勢(shì)的需要。LWGY系列渦輪流量傳感器吸取了國(guó)內(nèi)外流量?jī)x表先進(jìn)技術(shù),經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、精度高、復(fù)現(xiàn)性好、反應(yīng)靈敏,安裝維護(hù)使用方便等特點(diǎn),廣泛用于
測(cè)量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13 及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì),工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度小于5 × 10 - 6m2/s的液體,對(duì)于運(yùn)動(dòng)粘度大于5×10-6m2/s 的液體,可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以進(jìn)行定量控制、超量報(bào)警等,是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。
1、流量計(jì)量的原理
液體渦輪流量計(jì)是利用置于流體中的葉輪感受流體平均速度的流量計(jì),與流量成正比的葉輪轉(zhuǎn)速通常由安裝在管道外的檢測(cè)裝置檢出,它由渦輪流量傳感器和顯示儀表組成。
流經(jīng)變送器的流體體積流量可表示為:
qv = f /k
式中: qv———流經(jīng)變送器的流體體積流量,L /s;
f———電信號(hào)的頻率( 它同葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)頻率有正比關(guān)系) ,次/s;
k———常數(shù),亦稱(chēng)儀表系數(shù),次/L。
式(1)也可改成k=f/qv
由(2)式可看出,儀表系數(shù)k 是變送器輸出電信號(hào)的頻率f 同流經(jīng)儀表的液體體積流量qv的比值。輸出頻率信號(hào)的流量計(jì)都有儀表系數(shù)這一特征常數(shù),它能幫助了解和掌握儀表性能,同時(shí)也對(duì)流量?jī)x表的檢定有重要意義。
2、系數(shù)的確定
流量計(jì)一般安裝在分離器的油水排放管線(xiàn)處,通過(guò)其端口與分離器現(xiàn)場(chǎng)總數(shù)據(jù)傳輸控制箱連接,流體流過(guò)時(shí)沖擊渦輪產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),從而使數(shù)據(jù)顯示在儀表上,再由數(shù)據(jù)線(xiàn)傳輸給總線(xiàn)電纜,總線(xiàn)電纜通過(guò)電流的形式傳輸給數(shù)據(jù)采集軟件,軟件通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行顯示。由于它受流體的密度、粘度、溫度等的影響,計(jì)量系統(tǒng)每次要進(jìn)行校驗(yàn)。
計(jì)量系統(tǒng)的校驗(yàn)分兩項(xiàng)內(nèi)容: *是對(duì)系統(tǒng)溫度補(bǔ)償?shù)挠行赃M(jìn)行評(píng)定; 第二是對(duì)系數(shù)k 的確定。
2.1 系統(tǒng)溫度補(bǔ)償?shù)挠行栽u(píng)定
液體的密度ρ 是溫度t 的函數(shù),在一定的溫度范圍內(nèi),可用二次多項(xiàng)式來(lái)表示,也可通過(guò)回歸法求得函數(shù)式ρ= f(t) ,都能得到較好的擬合效果。當(dāng)然溫度補(bǔ)償?shù)挠行匀绾危€要通過(guò)校驗(yàn)來(lái)證明,這個(gè)工作可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。
2.2 系數(shù)k 的確定
首先以渦輪上的系數(shù)記k' 為輸入顯示控制儀表,把標(biāo)定所用的流體重量設(shè)定為G'm,啟動(dòng)流量系統(tǒng),把計(jì)量過(guò)的流體用汽車(chē)衡或磅秤稱(chēng)重,其值設(shè)為Gm
時(shí),流量系數(shù)k 可通過(guò)下式計(jì)算,即
k=k'G'm /Gm
把k 值輸入顯示儀表,再計(jì)量重量為Gm的液體,通過(guò)稱(chēng)量法來(lái)校對(duì)是否超差。
確定系數(shù)k 時(shí)所用的流體重量要大于1~2t,以減少其它因素對(duì)計(jì)算值的影響。當(dāng)發(fā)貨的批量較少時(shí),如幾十千克,這時(shí)的計(jì)量可能超差,這主要是由于電磁閥不能及時(shí)關(guān)閉造成的,有的顯示控制儀對(duì)此有特別的考慮。
實(shí)際上,其它輸入頻率信號(hào)的流量計(jì),如橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、液體渦輪流量計(jì)等都可以用(3)式確定流量系數(shù)。
3、系統(tǒng)計(jì)量的不確定度
此系統(tǒng)的計(jì)量誤差來(lái)源由以下幾項(xiàng):
(1) 流量系數(shù)的重復(fù)性誤差: δm = 0. 05%;
(2) 流量顯示儀表的誤差: 接受頻率信號(hào)的流量?jī)x表,其積算精度一般可達(dá)0.1%,這里取δ2=0.1%;
(3) 系數(shù)標(biāo)定時(shí)所用衡器的誤差: δ3 = 0.1%;
(4) 由于溫度不能*有效補(bǔ)償而引入的誤差。這個(gè)誤差通常很小,在此不予考慮。

 

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