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      容積式流量計的選用和注意要領
      發布時間:2013-04-15 點擊量:2556

      容積式流量計的選用

      容積式流量計根據被測介質和測量范圍的不同,選擇合適的流量計。
      對于高黏度的油類,可考慮彩刮板式容積流量計。對于低黏度的油類以及水的測量,可考慮采用橢圓齒輪、腰輪式等容積式流量計,對于度要求不高的場合,也可采用旋轉活塞式或刮板式容積流量計。
      對于氣體流量的測量,一般可采用轉筒式或旋轉活塞式容積流量計。在煤氣的測量中,較常用的是皮膜式容積式流量計。在一些度要求較高的測量中,齒輪型氣體容積流量計也被采用。
      容積式流量計的量限確定,通常下限流量qmin根據流量計誤差特性來決定,即該zui小流量時的誤差必須在允許誤差范圍之內;上限流量qmax是考慮流量計運動部件的磨損情況而決定,流量過大會導致流量計運動部件加速磨損而引起泄漏量增加,誤差增加。一般的選擇為上限流量約為下限流量的5~10倍。
      容積式流量計在油品和高黏度介質總量計量、城市民用燃氣計量等方面應用較多,積累了很多經驗資料。在工業過程測量和控制、工業部門測量介質總量等方面,一些原來采用容積式流量計的地方也可選用近年來其他一些新型流量計,如渦輪流量計 渦街流量計、科里奧利質量流量計等。這就需要從性能、安裝使用到價格各方面進行綜合比較。確定選用容積式后,還要進一步確定容積式流量計類型。
      容積式流量計選用時注意以下幾個方面:
      1)流量范圍、范圍度、度、重復性。各制造廠通常按被測介質種類(主要區別是黏度)、使用特點(連續使用或間歇使用)及測量精度規定流量范圍。為了保持儀表良好的性能和較長的使用壽命,連續使用時的zui大流量建議選在儀表zui高(上限)流量的80%為宜。若制造廠未按介質類別和使用特點明確規定適宜的流量范圍,則可參照下述原則選定:以用于中等黏度、有潤滑性油品的儀表上限流量為100%,用于無潤滑性低黏度液體(如汽油、液化石油氣)時上限流量降為70%~80%,用于100℃左右水時則為40%~60%,高黏度液體為75%~85%;間歇使用時的zui大流量可為上限流量的100%;連續使用時的zui大流量、中等黏度液體為上限流量的80%,低黏度液體為50%~60%,高黏度液體亦為50%~60%。
      大部分結構型號的液體儀表基本誤差為±0.5%R;較高度儀表的基本誤差為±(0.1~0.2)%R,如橢圓齒輪式等;較低度儀表的基本誤差為±(1~1.5)%R,如彈性刮板式。氣體儀表的度略低些,大部分結構型號為±(1~1.5)%R,如腰輪式、CVM式;較高者為±0.5R,如轉筒式;較低者為±(2~2.5)%R。
      重復性誤差一般為基本誤差的1/5~1/2。
      容積式流量計度較高,制造廠提供的是在實驗室參比條件下校驗所得的基本誤差。實際使用現場條件往往偏離參比條件,要針對現場可能出現的問題采取措施,以保持良好的測量度。
      流量范圍度在(5:1)~(100:1)之間,大部分(10:1)~(20:1)。同一臺儀表額定較高度等級時所得范圍度較低,欲得較大范圍度則要降低度等級,例如各類轉子式液體儀表范圍度為5:1時,基本誤差為±0.2%R;范圍度為10:1時,則降為±0.5%R.
      2)壓力損失。容積式流量計要靠流體能量推動測量元件,因此帶來相當高的壓力損失。容積式流量墳的壓力損失要比同樣口徑和流量的渦輪流量計大。液體用儀表在zui大流量時黏度為1~5mPa . s,液體的壓力損失在20~100kPa之間;低氣壓用儀表,腰輪式為200~500Pa,膜式為130~400Pa。要正確選擇儀表勿使其達到不能接受的壓力損失,尤其在測量高蒸氣壓的液體,過度的壓降會導致氣蝕,某些允許短時超流到測量上限120%的儀表更應注意這一問題。
      3)流體腐蝕性。對于各種石油制品,采用鑄鋼鑄鐵制造;對于腐蝕性輕微的化學液體以及冷溫水,用銅合金制造;對于純水、高溫水、原油、瀝青、高溫液體、化學液體、食品或食品原料,用不銹鋼制造,容積式流量計的耐蝕性不是強項。食品生物制藥業由于衛生要求,流量計需經常清洗消毒滅菌,與流體接觸的零件必須用不銹鋼及其他符合衛生要求的材料制成,結構上要易于拆卸.橢圓齒輪式\旋轉活塞式流量計等在我國已有食品產品投放市場。
      4)液體黏度對儀表性能影響。各種氣體的黏度相接近,變化不大,對儀表性能可以說沒有影響;若液體黏度相差較多,則對儀表性能帶來一定影響。有些容積式流量計為適應黏度高達500Mp.s的液體,生產具有較大間隙等設﹕計措施的品種。容積式流量計雖然受一些液體黏度影響,但與差壓式、浮子式、渦輪式等流量計相比,影響量要小得多。黏度對容積式流量計性能有三個方面影響,即測量誤差、壓力損失和流量范圍。
      5)壓力與溫度。所有儀表均規定了工作溫度范圍和zui大工作壓力。zui大工作壓力是指常溫和沖擊壓力下承受的壓力。當用于較高溫度時必須降低zui大工作壓力等級,有些產品使用說明書對此未作說明。急劇關閉或急劇開啟閥門會產生水錘效應等沖壓力,沖擊壓力可能超過工作壓力,沖擊壓力還可能引起虛假讀數,必要時裝緩沖罐減少這類缺陷影響。溫度影響儀表受壓強度外,還因儀表測量元件受熱脹改變測量室和間隙尺寸,影響測量度,間隙減小甚至使運動件卡住。因此用于較高溫度時要預留特殊尺寸間隙來補償,特別是不同材料組合使用時更要注意熱膨脹系數的差異。溫度變化還會改變液體黏度而引起流量示值變化。溫度引起的測量元件尺寸變動改變測量室腔體積,例如橢圓齒輪流量計計量室和齒輪均為鑄鐵時,測量值變化0.33%/10℃;計量室為鑄鐵,齒輪為鑄鋁時則為14%/10℃。亦有采用自動溫度補償把計量室體積變化修正到一個認定的標準溫度(如20℃),例如用一個輸出傳動比可作調整的裝置來修正。當高溫流體進入冷的流量計,在未達到熱平衡前就啟動,可能因間隙大而增加測量誤差;溫度超過規定值則運動測量元件可能被卡住。因此使用前要有適合的預熱時間,并觀察是否能正常運轉。
      6)壓縮性。通常液體的壓縮性可忽略不計,然而在高度測量油品時則不應忽視。API標準1101所列油品壓縮系數在(5~20)*10-4/Mpa之間,例如重油壓力從0.5Mpa升高到6Mpa時體積壓縮0.45%。液化石油氣的壓縮性更大。氣體有很大的壓縮性,在低壓下其體積縮小與壓力增高成比率關系,大部分容積式流量計應用于低壓狀態,可直接換算,但在高壓條件下體積縮小與壓力增高不成比例,變化率減小,則應考慮使用氣體的壓縮系數。
      7)脈動。除了螺桿式、刮板式等少數儀表外,大部分容積式流量計如橢圓式、腰輪式、旋轉活塞式等,由于轉動不等速,液體流過儀表會形成脈動,大流量時還會產生較大噪聲甚至振動。
      8)應用于測量氣體??蓱糜跍y量氣體的有膜式氣體流量計。濕式氣體流量計、腰輪氣體流量計和旋葉式氣體流量計。
      膜式氣體流量計可靠性高,價格低廉,可用于煤氣、天燃氣和石油氣等燃氣耗量的總量計量。日常家用煤氣表就是采用該流量計。濕式氣體流量計即轉筒式氣體流量計,度高,范圍度寬,性能穩定,可用于實驗室作為氣體流量標準裝置的標準表。腰輪氣體流量計、旋葉式氣體流量計可用于各種中小氣體流量的測量,但旋葉式氣體流量計工作比較平穩,無振動和噪聲。
      9)應用于測量液化石油氣。液化石油氣槽車發送、加油站加液常用容積式流量計(如螺桿式)來計量。石油氣在大氣壓條件下是氣態,只有壓力大于其蒸氣壓力時為液態。因此流量計的額定工作壓力通常為2Mpa或更高。由于液化石油氣黏度低,因此流量計必須有外加潤滑劑的潤滑系統。此外液化石油氣用容積式流量計在任何時候即使停止運行,儀表、泵等必須充滿液體,盡量避免空管或半空,因為未充滿時液體蒸發在儀表等器件表面析出沉積,沉積垢屑將磨損儀表,縮短使用壽命。
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