影響液體渦輪流量計體積管流量裝置的因素

時間:2018-03-02 關鍵詞:液體渦輪流量計
       液體渦輪流量計,體積流量計體積管流量裝置(以下簡稱體積管)是一種流量標定標準裝置。它能對流量計實行密閉的實液在線或離線檢定。目前,大多數采用在線檢定,在線檢定與計量工況一致,這就消除了因黏度、溫度、壓力不同給流量計帶來的不良影響。流量計不需要進行系數換算,從而提高了流量計量精度。它主要用于檢定能輸出脈沖信號的容積式或速度式流量計的計量特性(基本誤差、重復性),廣泛應用于石油、石化、煉油、港口、商業貿易等部門。

圖一
       目前在我國石油、石化企業使用的體積管大致有以下4種:國外進口的活塞式體積管(主要是活動式)、球式雙向體積管(分固定式和活動式),國內單球無閥體積管(固定式)、雙向體積管(活動式)。體積管的檢定周期為3年,且兩次檢定的標準體積的復線性小于±0.05%。所以我們在檢定時要盡量地找到影響體積管檢定結果的因素并消除,檢定出體積管的準確容積值,確保量值溯源和傳遞的準確可靠。從而保證交接流量計檢定結果的準確性,做到準確、可靠、公平、公證,對交接計量雙方負責。
影響液體渦輪流量計體積管檢定結果的因素分析:
1.1 體積管檢定流程
       可以看出,轉向器和檢測開關的響應靈敏度也會影響檢定結果,但是轉向器和檢測開關調試好后其響應靈敏度就已經確定,每一次響應的時間都是一個定值,不會影響到檢定的結果和重復性。
1.2 體積管的檢定結果計算
       體積管的檢定結果計算公式如下:式中βs,βp—標準量器材質、體積管材質的體膨脹系數,1/℃;βw—水的體膨脹系數,1/℃。公式中雖然對二等金屬量器材質、體積管材質、水等由于溫度變化而引起的體積變化都做了相應修正,在理論上講可以把檢定結果修正到標況(1個標準大氣壓下,20℃)體積,完全不受溫度變化而影響檢定結果。然而,在實際檢定中卻不盡然,這些修正系數本身就是通過大量實驗得出的,與真值之間也存在相應差值,在計算中不能完全修正到標況下的體積,也就是不能完全消除檢定過程中因溫度變化而對檢定結果的影響,因此不同溫度的計算結果存在一定的差值。 二等金屬量器材質、體積管材質的溫度膨脹系數是設備生產公司給定的值,不受溫度變化而改變,對計算體積管檢定結果的重復性不產生影響,而水的體積膨脹系數是隨溫度變化而變化的,它將成為影響體積管重復性的主要因素,進而導致體積管檢定結果的重復性不合格,即超過±0.02%。我們在檢定工作中做了大量的實驗和研究,經分析得出溫度是影響體積管檢定結果主要因素之一。特別是對標準體積小于1000L的體積管的檢定尤為明顯。

圖二
液體渦輪流量計問題解決方法:
       既然無法通過計算完全修正消除溫度變化對體積管檢定結果的影響,就應該在實際的工作中采取相應的方法,保證檢定時系統溫度相對穩定,減小因溫度變化而帶來的影響。我們在實際工作中總結出,在體積管的檢定過程中可以通過下列方法,使溫度對其檢定結果的影響降到最小程度。
       第一,在體積管正式檢定前,要對整個檢定系統進行循環,力求檢定系統達到溫度平衡,在循環的過程中為了整個系統溫度盡快平衡,應投入置換器使整個體積管內的水一起進行循環,一般要循環2~3遍后整個系統的溫度才能達到平衡。
       第二,因為體積管的檢定最終結果是在標況下的體積值,所以一般應選擇氣溫與20℃比較接近、且外界氣溫變化小的春秋季節檢定體積管為最好。如果現場條件不允許,應選擇一天中溫度變化相應小的時段來檢定。比如在炎熱的夏季,體積小于1000L,特別是標準體積小于500L的體積管,更應在外界溫度對檢定結果影響最小時段完成檢定工作,應選擇在陰天,或是在晚上10點以后至早晨9點以前檢定最為合適。
       第三,在體積管檢定過程中,可以通過一邊向水池中加自來水來控制整個檢定系統溫度,一邊進行體積管檢定的方法來實現檢定。加水的速度根據現場系統溫度的變化量來決定,只要能保證系統溫度相對穩定在一個范圍值即可。
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