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壓縮空氣流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)使用過程中總是不可避免地存在著隨機(jī)振動(dòng)、壓力脈動(dòng)、流體噪聲、流速穩(wěn)定程度及機(jī)泵振動(dòng)等多方面的干擾, 它們都會(huì)給測(cè)量帶來不同程度的影響。
在使用過程中要求消除這些干擾, 使流量計(jì)在復(fù)雜的工況下能正常工作, 準(zhǔn)確計(jì)量。
1.1 流體脈動(dòng)噪聲干擾
*, 由于管道中流體壓力的變化引起流體流速隨壓力的變化而變化, 將導(dǎo)致管道中的流體出現(xiàn)脈動(dòng)現(xiàn)象, 并產(chǎn)生隨機(jī)脈動(dòng)壓力, 這種不規(guī)則的脈動(dòng)壓力將對(duì)旋渦發(fā)生體產(chǎn)生隨機(jī)沖擊, 對(duì)流量測(cè)量將有不小的影響。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)使用過程中發(fā)現(xiàn), 在流體流速穩(wěn)定的情況下, 流量計(jì)的輸出波形如圖1

(a) 所示;在脈動(dòng)流速下, 其輸出波形卻是一個(gè)無規(guī)則的波形, 如圖1(b)所示; 在小流速時(shí), 其輸出波形如圖1(c)所示。
出現(xiàn)上述現(xiàn)象都是由于管道中流體的流速不穩(wěn)定而造成的。
對(duì)流量計(jì)的輸出信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾, 這樣將會(huì)嚴(yán)重影響流量計(jì)的測(cè)量精度。要克服這種現(xiàn)象, 盡管流量計(jì)生產(chǎn)廠家在結(jié)構(gòu)上作了某些改進(jìn), 如噪聲平衡調(diào)整(NB調(diào)整), 其作用是借調(diào)整兩片壓電元件輸出中的噪聲成分的比, 使其做到受噪聲的影響zui小, 得到信噪比大的信號(hào)的。但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用中效果并不理想。
為了進(jìn)一步克服這種現(xiàn)象, 在結(jié)構(gòu)上改進(jìn)的同時(shí), 在現(xiàn)場(chǎng)使用中進(jìn)一步采取有效措施使流體的流速穩(wěn)定。
改進(jìn)的方法是盡量使管道中流體的壓力恒定不變, 如增加穩(wěn)壓裝置, 使流體流速保持恒定。
我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)采用此法后, 流量計(jì)的輸出波形得到了明顯的改善。另一種方法是在流量計(jì)上游直管段安裝整流器, 通過整流器來消除不均勻現(xiàn)象。
1.2 閥門的頻繁開關(guān)和振蕩干擾
工藝管道上不可避免地要安裝工藝閥門和控制閥門。
由于閥門的頻繁開關(guān)和閥門的振蕩及其閥芯的抖動(dòng)等造成的隨機(jī)振動(dòng)干擾, 同樣會(huì)使流量計(jì)的輸出信號(hào)偏高不少, 給流量測(cè)量帶來一定的誤差。如我院為某化學(xué)工業(yè)公司設(shè)計(jì)的利用非低溫氣體分離技術(shù)從合成氨馳放氣中回收氫的裝置, 原料氣和產(chǎn)品氣的流量計(jì)量選用了3臺(tái)某廠生產(chǎn)的壓縮空氣流量計(jì)。在兩臺(tái)原料氣流量計(jì)的管道上安裝了一臺(tái)氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥, 因該閥的閥芯和閥座導(dǎo)筒之間的間隙較正常值大幾倍, 造成流體流過時(shí)該閥嚴(yán)重振蕩, 導(dǎo)致流量計(jì)的示值比實(shí)際值偏高20% 左右。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)把此閥修復(fù)后, 流量計(jì)恢復(fù)正常, 因此要克服這種現(xiàn)象, 各種閥門的工作必須正常。
1.3 機(jī)泵等振動(dòng)干擾
工藝管道一般與壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵和真空泵等動(dòng)力設(shè)備相連。它們產(chǎn)生的振動(dòng)引起管道和流量計(jì)一起共振, 導(dǎo)致流量計(jì)示值混亂, 嚴(yán)重時(shí)難以進(jìn)行正常的計(jì)量。如在管道中沒有流體流過時(shí), 因受機(jī)泵等振動(dòng)的影響,而壓縮空氣流量計(jì)有一定的輸出信號(hào); 在小流量時(shí), 流量示值比實(shí)際值偏高。為了克服這種現(xiàn)象, 盡管流量計(jì)生產(chǎn)廠家在結(jié)構(gòu)上采取了措施, 如增加了觸發(fā)輸入電平調(diào)整(TLA調(diào)整), 其作用是抑制管道振動(dòng)而引入的干擾。但在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行TLA調(diào)整后, 其效果并不顯著。
為了進(jìn)一步消除振動(dòng)干擾, 我們?cè)诎惭b流量計(jì)的管道上加一管道支架。采用此法后, 獲得了令人滿意的結(jié)果。見圖2 所示。

1.4 結(jié)晶和氣穴干擾
當(dāng)流體中含有少量氣體及晶體成分, 而又不一定視為兩相流時(shí), 如焦?fàn)t煤氣中含有蔡等組分, 原油中含有夭然氣等組分, 在輸送過程中隨著流體的拉力和溫度變化而析出,產(chǎn)生晶粒和氣泡, 在流體中都會(huì)形成強(qiáng)烈的隨機(jī)沖擊, 尤其是氣體析出, 將會(huì)形成可以覺察的似浪擊的強(qiáng)烈振蕩, 使壓縮空氣流量計(jì)的輸出信號(hào)受到嚴(yán)重干擾, 此時(shí)所測(cè)量的流量值令人難以置信。
為此需在流量計(jì)管道上加裝消氣器, 并保證在工作壓力下, 管道內(nèi)的流體不會(huì)發(fā)生氣穴現(xiàn)象。
1.5 臟流體干擾
在測(cè)量較臟的流體時(shí), 旋渦發(fā)生體表面會(huì)有大量附著物, 也會(huì)給測(cè)量帶來較大誤差。
為此不僅需在流量計(jì)前加裝過濾器, 而且還要定期清洗和消除粘附在旋渦發(fā)生體表面的大量附著物。
1.6 長(zhǎng)線和接地不良干擾
當(dāng)信號(hào)傳輸線較長(zhǎng)而采用的電纜又不滿足要求和儀表接地不良時(shí), 也會(huì)引起現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)表頭上的顯示值與控制室內(nèi)顯示儀表的示值不一致, 且相差較大。
為了防止長(zhǎng)線和接地不良而引入的干擾, 遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸導(dǎo)線必須采用金屬屏蔽電纜線, 并將金屬屏蔽電纜的金屬屏蔽絲與流量計(jì)的外殼相連, 再將外殼上的接地螺釘用單芯的硬導(dǎo)線單獨(dú)埋入大地或接在工藝管道上一起接地, 但要求接地必須良好, 接地電阻不應(yīng)大于10Ω。另外信號(hào)傳輸線盡可能地遠(yuǎn)離大功率變壓器、電動(dòng)機(jī)或動(dòng)力用電源等的電力線, 更不允許與動(dòng)力線合用一根電纜電線或平行敷設(shè)在同一電纜溝內(nèi)。這樣, 長(zhǎng)線和儀表接地不良的干擾是*可以消除的。
1.7 電源共模干擾
因壓縮空氣流量計(jì)電子電路中的穩(wěn)壓濾波電路較簡(jiǎn)單, 其濾波效果欠佳, 濾波后直流電壓中的波紋較大; 同時(shí)電路的共模抑制比差,50Hz或60Hz 電源的共模噪聲zui容易進(jìn)入,當(dāng)無流量時(shí)也有信號(hào)輸出, 給測(cè)量帶來較大誤差。針對(duì)電源共模干擾的出現(xiàn), 采取的措施是加強(qiáng)電源的濾波效果; 進(jìn)一步調(diào)整濾波電路的工作點(diǎn), 并使儀表接地完善。這樣, 消除電源共模干擾是不成問題的。
1.8 安裝配管惡劣干擾
配管符合要求時(shí)流量計(jì)的波形正常; 配管狀況惡劣(如直管段長(zhǎng)度不足, 配管的偏心等) 時(shí)引起流量計(jì)的波形異常, 這樣勢(shì)必造成流量計(jì)的示值混亂, 無法正常計(jì)量。因配管的好壞嚴(yán)重影響流量計(jì)的測(cè)量精度, 為確保流量計(jì)的正常工作, 其安裝配管要求如下。
(1) 流量計(jì)的上、下游直管段長(zhǎng)度和節(jié)流裝置差壓式流量計(jì)的要求相同, 見表1

(2 )流量計(jì)前盡可能有較長(zhǎng)的直管段長(zhǎng)度。應(yīng)盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥、半開閥門及截流閥后安裝流量計(jì)。
(3) 雖然流量計(jì)可垂直、水平或其他任何角度安裝, 但流體流向必須和流量計(jì)殼體上的箭頭方向一致。當(dāng)測(cè)量液體時(shí), 流量計(jì)管道里必須注滿液體, 以免產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。垂直和
傾斜安裝的流量計(jì), 流體流向必須向上。
(4) 當(dāng)需要測(cè)量流體壓力和溫度時(shí), 測(cè)壓點(diǎn)和測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)分別在下游側(cè)距流量計(jì)中心線3.5D~5.5D 和6D~8D 的位置。
(5) 流量計(jì)的中心線和被測(cè)管道的中心線必須保持同心。
(6) 被測(cè)管道的內(nèi)徑應(yīng)盡可能與流量計(jì)的公稱通徑一致。
其接管, 允許管道內(nèi)徑范圍見表2。當(dāng)管道內(nèi)徑與流量計(jì)公稱通徑偏差過大時(shí), 應(yīng)加入一段過渡管道, 過渡管段長(zhǎng)度可按表1加工。

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