质量流量计工作原理及选型方法
时间:2024-12-09 阅读:10
如前所述,常用的流量计中,如孔板流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计和椭圆齿轮流量计等的流量测量值是流体的体积流量。在科学研究、生产过程控制、质量管理、经济核算和贸易交接等活动中所涉及的流体量一般多为质量。采用上述流量计仅仅测得流体的体积流量往往不能满足人们的要求,通常还需要设法获得流体的质量流量。以前只能在测量流体的温度、压力、密度和体积等参数后,通过修正、换算和补偿等方法间接地得到流体的质量。这种测量方法,中间环节多,质量流量测量的准确度难以得到保证和提高。随着现代科学技术的发展,相继出现了一些直接测量质量流量的计量方法和装置,从而推动了流量测量技术的进步。
1、质量流量计工作原理
质量流量计是采用感热式测量,通过分体分子带走的分子质量多少从而来测量流量,因为是用感热式测量,所以不会因为气体温度、压力的变化从而影响到测量的结果 。
质量流量计是一个较为准确、快速、可靠、高效、稳定、灵活的流量测量仪表,在石油加工、化工等领域将得到更加广泛的应用,相信将在推动流量测量上显示出巨大的潜力。
质量流量计是不能控制流量的,它只能检测液体或者气体的质量流量,通过模拟电压、电流或者串行通讯输出流量值。
但质量流量控制器是可以检测同时又可以进行控制的仪表。质量流量控制器本身除了测量部分,还带有一个电磁调节阀或者压电阀,这样质量流量控制本身构成一个闭环系统,用于控制流体的质量流量。质量流量控制器的设定值可以通过模拟电压、模拟电流,或者计算机、PLC提供。
质量流量计具有超高的精度以及稳定性能,工业上有更多的厂家采用质量流量计来测量流体的质量。在购买质量流量计的时候,选型的问题十分的关键质,量流量计选型要讲究一定的原则跟方法,才能保证日后的正常使用跟维护。
2、如何选型
1)根据被测流体的类型选择流量计的结构
科氏力式质量流量计的测量管有很多形式,需根据被测介质的类型来考虑选用。原则上讲,粘度不高的纯净液体对测量管的形状无甚要求;当测量含有少量气泡的液体、含有固体颗粒的浆液以及高粘度液体时,应选用测量管不易聚积气泡或固体颗粒、内壁不易粘附介质的形状;若用于食品行业,测量管应便于清洗。
2)安全性
当测量具有腐蚀性的流体时,应注意测量管的耐腐性能,并且传感器外壳也应具有一定的防腐性。万一检测管破裂,在处理之前应有安全防护措施。不同介质的腐蚀性不同,不同材质的防腐对象不同,应注意区别对待。测量具有磨损性的介质,应考虑测量管的耐磨性。
工艺压力较高时,需注意传感器的耐压等级,以免损伤测量管;介质温度较高时,要考虑传感器的使用温度范围,以免损坏检测元件。
若选用的流量计是在危险区域或恶劣环境中使用的,就要特别注意流量计的防爆、防护等级应符合安全标准的要求。
3)流量范围
考虑流量范围应遵守两个原则:首先,质量流量计的流量范围应能覆盖被测介质的工艺流量范围。其次,常用工艺流量应落在流量计的经济流量范围之中。
所谓经济流量范围,在此有两层含义:一是由于科氏力式质量流量计,其零点稳定性对下限流量的测量准确度影响较大。越接近流量上限,零点稳定性对准确度的影响越小,因此,可将流量计上限流量的1/3以上范围称作准确度的经济流量范围;二是对同类型的流量计,若同时有几个口径的可测流量范围都能覆盖工艺流量范围,选用较小口径的流量计显然可以节约资金、更为经济。但这种经济性不是的,若一味追求将使用流量定在接近流量计上限流量的范围内,势必造成测量管内介质流速过高,带来的负效应将是压损过大以及不安全性增加。有些易燃易爆的介质,若流速过高,极易因摩擦产生静电引起爆燃。因此,对这类介质应注意不要超过安全流速。
4)准确度
对准确度等级的要求,应根据测量对象和目的来确定,同时要注意产品准确度等级的计算方法以及达到该等级的使用条件或制约因素。一般来说,科氏力式质量流量计以带零点稳定性的流量读数的百分比来表示准确度等级,也有的产品用不同流量段对应不同误差限的方法表示,也有部分产品在低流速段是用满量程的百分比来表示误差等级的。
5)压力损失
现场测量中,对流量计的压力损失总有一定的要求。当介质的密度、粘度和流量确定后,流量计的压损大小取决于其结构,对科氏力式质量流量计就是取决于口径、流通面积和测量管形状;当传感器的结构形式确定后,流量越大,压损越大。在选型中计算压损时,应充分考虑以下各点:工艺管线中的流量以及允许的压损;传感器在允许压损条件下是否满足测量准确度的要求;过程流体粘度和密度的变化对压损的影响;在应用中应避免因压损过大使液体汽化。当其他条件相同时,应选用压力损失较小的流量计。
6)其他性能因素的考虑
一是考虑流量计的附加测量性能,如科氏力式质量流量计测量介质温度、密度的准确度;二是考虑质量流量计的体积、重量以及专用电缆的限制等影响安装的因素。
7)性能价格比。
以上各条选型方法,有时相互制约,在实际选型工作中,要一切从现场实际需要出发,综合考虑。又可根据不同场合的不同特点,有所侧重。只要做好选型工作,才能用好仪表,可以说,正确的选型是满意使用的前提。