哥氏力直接质量流量计的发展选型安装及应用
〔摘要 〕本文 根 据国外 进 口 质量 流 量计的 使 用情况,详细 论 述 了质量流 量 计的 发 展、选型、安 装 及 应 用,对用 户 正确 应 用 质 量 流量 计 有 一 定 的 参考 价 值。
一、前言:
在直接 测量 的 质 量流 量 计 问世 之 前,用于贸易交接、内部结算、产 品质量控制 的流量计 都属 于 容积式 流量计。由于这种流 量计 所测 量的是 流体 的体 积 流量,因此,当流体 的工作 状态 发 生变 化 时,常常 会 引起 显著 的 测量误 差。即使 经过 诸如 温度、压 力、粘度、密度等的修正 或 换算,或者 利 用先进 的 计算 机进 行在 线补 偿,但是 也 因数学模 型 误 差及 仪 表本身 的误差,致使 测量 的准确度受 到限制,因而要 想得 到 0.25 级 的 准确 度 实 际 上 是 不 可 能的。这样,便 希 望用直接 质量流 量计来 测量流体 流量。
完成直 接 测量 质量流量 的三个基 本量是质量、长度 和时 间。它 们彼此是 相互 独立的,因 此,它 们 中的任 何 一个 量都 是 准确 测 量 的理 想基准。质量 流量 汁就是 基于此 主 导 思 想设计 开发 的。
二、哥 氏力 ( Cor i o l i、Fo r e e) 直 接质 量 流量计 的发展:
顾名 思义,直接 质量 流 量计 就 是 直 接 测量 流体质 量流 量的仪 表。早 期的质量 流量计由于 结构、技术 上的一些 原 因,真正 在工业 生产 装置 上 应用 成功 的并 不 多见,有 的甚 至 停留在实验室 的水平。质 量流 量计真 正在工 业生 产 中的 应用 始 于 ” 年 代 后 期,即 1 9 7 7 年美 国 M ie r oMo t i o n公 司 的创 始 人 Jame s·E·S miht 成 功 地开 发 了基 于振 动 原 理, 个真正 可用于 工业 生产 中的质量 流量计。在此以 后,许多 外 国公 司纷 纷 推 出 自己 的质 量 流量计,如 原联邦 德国 Eendr es + Ha u s e r公 司的m一卯sn t D Q 6 0 0 / z,Kr o h ne公 司 的 M F 2 2 0 0、美 国 F ishe reo n t r o 一s公 司 的 8 3 0 0 系 列、o Fxboro公 司 的 I / A 质 量 流量 计,还 有 B 十 R公 司,s m i ht M et er 公 司 等 都 生 产 出 了 以 哥氏力来 测量 流量的 质量流量 计。
质 量流 量计正 向着系 列化、多 品种、互换性、高 度智 能化、低 成本、高 M T B F 方 向发 展。由于 质 量流 量 计大 多带 有计 算 机通 过接 口,如 R s 2 3 2,R s 4 2 2,R s 4 8 5 等,所 以 它可 以 直接与分 散控 制 系统或 主计 算 机通 讯,也 有 的 利用频 移键控 ( F S K )技 术,采 用叠加 在标准 4 ~20mA输出上的高频数字通讯信号,通过改变这些信号的频率,在回路上传送信息、设定和修改参数。如Micro Motion智能系列接口268与远程流量变送器RFT的通讯就是采用这种方法。总之,质量流量计的发展日新月异,应用前景十分光明。
三、直接质t流t计的选型:
近年来我国常见的进口质量流量计有多种形式,Micro Motion公司的流量计是双U形管结构,Fisher Cotrols公司的是双环管结构,Endrcss -Hauser公司的是双直管结构,Krohne公司的是S形结构。这些流量计各有其特点,价格较贵,一般需上万美元左右。可以根据不同的现场工艺条件和需要择其优势选择。
1.质量流量计精度高决定了它的应用场合
质量流量计由于精度高(可达0. 25级)所以特别适合于用在贸易交接、内部结算、亘要过程控制回路的流量测量以及难以用其龙流量计而用质量流量计可以测量的各种为合,具体使用的场合如下:
·高粘度介质;
·温度、压力变化剧烈的场合;
·脉动流量;
·单工质液体或气体;
·两相流测量(含有少量气体或固体);
.多组份介质;
·有磨损介质;
·有腐蚀性介质;
·双向流测量;
·流速滞缓;
·浆料;
·无固定粘度介质;
·从储罐外送至空罐的计量;
·向储罐填送至全满的计量;·销售计量。
2.流量计口径的选择
在压力损失允许的情况下.应尽量选择口径小一些的质量流量计。它价格低、重星轻、体积小、易于安装,而且在这个范围内仪表可以保证精度。但是,在介质粘度较大且易结晶时,口径可适当放宽些。由于质量流量计有较大的范围度(rangeability ),口径的放大不会降低测量精度,反而还会降低压损。
3.流量范围与精度的选择
一般质量流量计的范围度为20 : 1左右***近美国Foxboro公司生产的I/A质量流量计范围度可达I 00 : I。由于范围度较宽.因此在选择流虽范围时,笔者认为应使正常工作时的流量在刻度流量的40%~70%之间.这样压力损失与精度均可兼顾。 质量流量计的精度一般高于读数的士0. 2 5,但是当流量很小时或当常用流量超过生产厂家规定的范围度时,质量流量计的测量误差大大提高,精度明显降低。图1为Endress-j-Hause:公司DN25质量流量计测量误差与流量的关系图。从图中可以明显看出,在2t/h以上该误差曲线基本上是平直的;在2t/h以下,误差明显增大:当流量为0. 3t/h日寸,误差达±%1以上。
图1 DN25流量与浏量误差图