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聯(lián)系我們1.壓縮空氣流量計應用現(xiàn)場的影響因素
壓縮空氣流量計,具有可用在所有能形成旋渦列的場合,沒有可動的機械部件,維護工作量小,儀表常數(shù)穩(wěn)定,測量范圍大,壓力損失小,準確度高,安裝與維護簡單等優(yōu)點,因此在工業(yè)生產中的應用迅速增加,盡管壓縮空氣流量計具有測量影響相關參較多的不足,如果加以認真研究并采用合理的現(xiàn)場校準方法,還是容易在使用現(xiàn)場予以克服的。
壓縮空氣流量計正常使用時,式( 3)中除旋渦頻率f 外,流量計管道的直徑D 和滯流件的直徑d 為制造時已經確定的定值;斯特羅哈爾數(shù)s則在雷諾數(shù)Re 為500～ 150000范圍時,近似為定值0. 2,因此,測得旋渦頻率f ,即可推知被測的流量Q,當使用環(huán)境改變時, D和d 仍為定值,*可能產生變化的是s,對此則要認真研究。
從圖2可知,斯特羅哈爾數(shù)s與雷諾數(shù)Re 有關,如果雷諾數(shù)Re 不在500～ 150000的范圍內,s就不是設計時所認定的近似恒定值0. 2,從式( 2)可知, Re 與流量計管道直徑D、流體流速V、流體密度d和流體粘度Z有關,如前所述,流量計管道直徑D不可能變化,影響正常測量的因素只能是流體流速V、流體密度d和流體粘度Z。
壓縮空氣流量計生產廠家給出的流量測量范圍,隱含了對流量計中流體流速V 的限定,如果使用中規(guī)定的測量范圍為Qmin～ Qmax ,則流量計中的流速V 將在Vmin= Qmin /A 到Vmax= Qmax /A 之間變化( A 為流量計管道的截面積)。此時, Re 盡管也隨V 的變化而改變,但卻沒有超出500～ 150000的范圍,s仍然為設計時所認定的恒定值0. 2,換言之,如果沒有在所規(guī)定的測量范圍中使用,則流體流速V 因素將導致雷諾數(shù)Re 超出圖2所示的500～ 150000范圍,使斯特羅哈爾數(shù)s不再為正常狀態(tài)時約為0. 2的定值,而變成一個與流速V 有關的變動值了,在此情況下還利用式( 3)進行流量確定,顯然就極其不可靠了。
流體密度d和流體粘度Z二因素對雷諾數(shù)Re 的影響,與V 因素的影響類似,如果使用現(xiàn)場的流體密度d和流體粘度Z導致Re 超出500～ 150000的范圍,則斯特羅哈爾數(shù)s不再為恒定值,而成為與流速V 有關的變動值,流量測量將無法正常進行。
2.現(xiàn)場應用中的校準方法
壓縮空氣流量計在現(xiàn)場應用的主要問題,首先是保證流體流動狀態(tài)的雷諾數(shù)Re 不超出500～ 150000的范圍,其次,是對流量計的計量系數(shù)進行核定。一般情況下,測量儀表與器具出廠前的考核驗證過程稱為標定,這是一個比較完整和考究的過程。而測量儀表與器具在使用中的核定,則稱為校準,這時只重復標定過程中的一部分內容即可。
現(xiàn)場校準時,首先應設法獲得管道中的真實流量,這一方面可以利用管道上游安裝的已校準流量計來獲取,另一方面也可在管道中專門串接已校準流量計來獲取。此外,還可以在下游測量流出流體的容積除以時間后獲取,一般情況下,現(xiàn)場使用中的校準可分3種情況進行。
2.1 單點校準法
單點校準法一般在壓縮空氣流量計僅存在靈敏度誤差時采用,如圖3a 所示為流量計實際靈敏度小于應有靈敏度的情況, Qi 為已知流量, Qo 為被校準壓縮空氣流量計的讀數(shù),流量計的測量范圍為FS= Qmin - Qmax ,在校準時,首先給定Qi= Qi1 (應注意滿足0. 2FS <Qi1 < 0. 8FS ) ,同時讀得Q0= Qo1 ,可算出靈敏度校正系數(shù)為K1=Qi1 /Qo1 ,然后將K1 納入流量計的倍率參數(shù)或儀表系數(shù)即可。
2.2 兩點校準法
兩點校準法一般是在壓縮空氣流量計同時存在靈敏度誤差和零位誤差時采用。如圖3b所示為流量計實際靈敏度小于應有靈敏度,同時還存在零位誤差的情況,在校準時,首先給定Qi = Qi 1 (滿足0. 1FS < Qi1 < 0. 5FS) ,同時讀得Qo= Qo1;接著給定Qi = Qi 2 (滿足0. 5FS < Qi1 < 0. 9FS ) ,同時讀得Qo = Qo2。由此可算出靈敏度校正系數(shù)為K1= ( Qi2 - Qi1 ) /( Qo2 - Qo1 ) ,零點修正值為B= K1Qo1 - Qi1= K1Qo2 - Qi2。然后將K1 納入流量計的倍率參數(shù)可獲得圖3中的初校關系線,再考慮B 就可獲得圖3中的應有關系線。
2.3 多點校準法
多點校準法一般是在壓縮空氣流量計輸入(被測量Qi )與輸出(測得讀數(shù)Qo )關系呈非線性,即其靈敏度不再是定值時采用。如圖3c 所示為流量計實際輸入(被測量Qi )與輸出(測得讀數(shù)Qo )關系呈非線性時的情況,在校準時,要先后給定多個不同的Qi 值,每個Qi 值都應滿足( Qmin < Qi1 < Qmax ) ,同時得到多個相對應的讀數(shù)Qo; 然后或者通過曲線擬合方法確定出Qo /Qi 關系的表達式,或者利用插值的方法列出Qo /Qi 關系的函數(shù)表,據此,對流量計的測得讀數(shù)進行修正,即可得出正確的測量結果。
進行曲線校正的前提是流量計輸入與輸出關系穩(wěn)定,且非線性誤差不超過10% F S,否則,可能難以達到預期的目的,如果要實現(xiàn)非線性的自動校正,流量計的二次儀表中還必須具備必要的硬件電路配置。
