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華立流量測(cè)量儀表應(yīng)用研究的意義
關(guān)鍵字：渦街流量計(jì) 日期：2012-11-27 8:32:38
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華立流量測(cè)量儀表應(yīng)用研究的意義
經(jīng)過華立儀表多年的研究，在流量技術(shù)上有許多不同的見解：鑒于流量測(cè)量技術(shù)和儀表
類型繁多，測(cè)量對(duì)象復(fù)雜多樣，決定了流量測(cè)量儀表在應(yīng)用技術(shù)上
的復(fù)雜性。它與傳統(tǒng)意義上度量衡計(jì)量器具的應(yīng)用有很大差別，它不是簡單地將流量計(jì)安裝
好，開表投運(yùn)就一定能達(dá)到測(cè)量目的。有兩位專家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝用著的千余臺(tái)流量儀表進(jìn)行調(diào)
查，發(fā)現(xiàn)約有60%所選擇的測(cè)量方法不是最合適或不正確，其余的40%中，約有一半雖然
測(cè)量方法合適，卻存在現(xiàn)場(chǎng)布置和安裝的不合理現(xiàn)象，這些不合適、不正確和不合理，帶來
了相應(yīng)的測(cè)量誤差。因此流量測(cè)量是一種強(qiáng)烈依賴于使用條件的測(cè)量，在實(shí)驗(yàn)室，流量計(jì)可
以得到極高的精確度，但是在使用現(xiàn)場(chǎng)，一旦流體條件或環(huán)境條件有大的變化，不僅精確度
無法保證，甚至無法進(jìn)行正常測(cè)量。 產(chǎn)過程
一臺(tái)流量計(jì)出廠校驗(yàn)其誤差優(yōu)于±o．5%，但是新的儀表安裝到現(xiàn)場(chǎng)開表后誤差可能增
至±5%～±10%并不罕見。造成這種情況的原因多種多樣，如選型不合理，量程不I合適，
上下游直管段長度不足，安裝不正確，流體物性偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)太大，工況條件超過允許值，
脈動(dòng)流影響，振動(dòng)等環(huán)境條件太嚴(yán)酷等。因此流量測(cè)量是一個(gè)系統(tǒng)問題，包括檢測(cè)裝置、顯
示裝置、前后直管段、輔助設(shè)備。而應(yīng)用技術(shù)的研究，還包括測(cè)量對(duì)象本身，僅僅流量計(jì)本
體性能好并不能保證獲得要求的測(cè)量效果。 ②
流量測(cè)量儀表應(yīng)用技術(shù)研究的目標(biāo)是正確的使用，主要有下面幾個(gè)具體內(nèi)容。
(1)提高開表率在儀表設(shè)備管理中，開表率的定義是：（儀表總臺(tái)數(shù)一未正常使用的
儀表臺(tái)數(shù)）／儀表總臺(tái)數(shù)。因此，提高開表率就是要減少無法投入正常使用的儀表。在設(shè)計(jì)
院中，自控專業(yè)所設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)，開表率是反映設(shè)計(jì)人員工作質(zhì)量和技術(shù)熟練程度的重要
指標(biāo)之一，經(jīng)驗(yàn)豐富和認(rèn)真負(fù)責(zé)的設(shè)計(jì)人員，能使開表率達(dá)到95%以上，或通過整改達(dá)到
95%以上。但是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的條件下，工程公司往往對(duì)業(yè)主實(shí)行交鑰匙承包做法，要求做到
的開表率就不是95%，而是100%，所設(shè)計(jì)的儀表系統(tǒng)如果不能正常投入使用，若為工程公
司責(zé)任，那就得進(jìn)行整改或更換儀表，這就意味著經(jīng)濟(jì)損失；因此，儀表應(yīng)用技術(shù)的研究具
有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義。
開表率是儀表應(yīng)用技術(shù)水平和儀表本身品質(zhì)的綜合表現(xiàn)。測(cè)量方法和儀表對(duì)測(cè)量對(duì)象、
使用環(huán)境的匹配、協(xié)調(diào)、優(yōu)化，以及在此之前的設(shè)計(jì)選型和安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)都是影響開表率
的重要因素。
(2)保證測(cè)量精確度 流量測(cè)量精確度指的是流量測(cè)量系統(tǒng)所獲得的精確度，它同流量
計(jì)本身的精確度是有區(qū)別的。僅僅流量計(jì)本身性能好，精確度高，并不一定能獲得較高的測(cè)
量精確度。
要保證流量測(cè)量系統(tǒng)的精確度，除了合理的選型、正確安裝與調(diào)試、及時(shí)的維護(hù)和保養(yǎng)
之外，應(yīng)用智能化技術(shù)對(duì)測(cè)量部分可能引入的誤差進(jìn)行恰到好處的補(bǔ)償和校正也是一項(xiàng)有效
的方法。例如對(duì)液體的溫度膨脹系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)氣體的溫度、壓力和壓縮系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，
對(duì)差壓式流量計(jì)的雷諾數(shù)影響和流束膨脹系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)各種流量計(jì)流量系數(shù)的非線性進(jìn)
行補(bǔ)償，對(duì)容積式流量計(jì)、渦街流量計(jì)的溫度影響進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)超聲流量計(jì)的速度分布進(jìn)行
補(bǔ)償?shù)?。這種補(bǔ)償和校正是用系統(tǒng)的方法將檢測(cè)部分所固有的、依靠其本身無法得到克服的
誤差進(jìn)行處理，使之消除或得到基本消除。實(shí)踐表明這一方法簡單有效，很有發(fā)展前途。這
一方法將在本書第8章作詳細(xì)介紹。
在保證測(cè)量精確度諸多的方法中，在線實(shí)流校準(zhǔn)占有重要地位。以前大多采用離線方法
校準(zhǔn)流量計(jì)，使用該方法檢定的流量計(jì)經(jīng)誤差修正后雖然精確度較高，但因其檢定時(shí)管路的
參比條件與實(shí)際使用時(shí)不同，檢定時(shí)流體性質(zhì)與實(shí)際使用的流體有差異，檢定時(shí)的環(huán)境條件
與儀表使用場(chǎng)所的實(shí)際環(huán)境不相同，從而造成附加的使用誤差，降低了測(cè)量精確度。在線實(shí)
流校準(zhǔn)法是解決這一問題的有效方法。例如，油品計(jì)量站在建設(shè)階段就預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)體積管連接
口，接入標(biāo)準(zhǔn)體積管后，通過閥門切換可以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量站中各臺(tái)流量計(jì)實(shí)現(xiàn)在線實(shí)流校準(zhǔn)。
現(xiàn)在，在天然氣的分配站也要求采用在線實(shí)流校準(zhǔn)的方法。
(3)提高流量測(cè)量系統(tǒng)的可靠性用于安全聯(lián)鎖報(bào)警的流量儀表如果不可靠，應(yīng)該聯(lián)鎖
動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作，容易釀成事故，不該動(dòng)作時(shí)亂動(dòng)作，容易導(dǎo)致不應(yīng)有的停車，造成損失。工
業(yè)爐窯中的燃料流量計(jì)如果不可靠，造成流路堵塞，容易導(dǎo)致爐子熄火，釀成事故。用于過
程控制的流量儀表如果不可靠，容易為調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤信息，導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)失調(diào)，破壞生
產(chǎn)過程的穩(wěn)定，影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和物耗，造成損失。用于財(cái)務(wù)結(jié)算計(jì)量的流量計(jì)如果
不可靠，容易引起計(jì)量失準(zhǔn)，引發(fā)計(jì)量糾紛和為企業(yè)帶來損失?？梢钥闯觯髁績x表的可靠
性是極為重要的。
提高流量測(cè)量可靠性的途徑主要是提高儀表本身的可靠性，選用可靠性高的儀表和進(jìn)行
可靠性設(shè)計(jì)。近年來，流量測(cè)量儀表的可靠性獲得了顯著的提高，主要表現(xiàn)在以下幾方面。
①儀表本身的可靠性有‘了顯著提高。
②通過改進(jìn)儀表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)可靠性獲得提高。例如采用不斷流插入式結(jié)構(gòu)，
可在不影響工藝操作的情況下更換流量計(jì)。
超聲流量傳感器的夾裝式結(jié)構(gòu)，電磁流量傳感器電極的帶壓更換結(jié)構(gòu)，渦街流量傳感器
采用管外安裝超聲探頭的結(jié)構(gòu)等，都能在儀表損壞后的修理過程中大大縮短修復(fù)時(shí)間。
③引入冗余技術(shù)。如采用雙傳感器，并對(duì)傳感器的正常與否進(jìn)行自動(dòng)判斷，將發(fā)生故
障的那路信號(hào)予以剔除。
④引入自診斷技術(shù)，并通過現(xiàn)場(chǎng)總線將診斷結(jié)果送到操作站或?qū)Ｓ玫脑O(shè)備管理系統(tǒng)
(AMS)予以顯示報(bào)警，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，及早采取措施。
(4)節(jié)省費(fèi)用這里所說的費(fèi)用除了儀表購置費(fèi)之外，還應(yīng)計(jì)入附件購置費(fèi)、安裝調(diào)試
費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、備品備件費(fèi)、維護(hù)和定期校準(zhǔn)（檢定）費(fèi)，而儀表的平均壽命攤?cè)氲恼叟f費(fèi)也
是不可忽視的。
有些類型的流量計(jì)雖然購置費(fèi)較低，但必須增設(shè)上下游切斷閥和旁通閥等輔助設(shè)備，有
時(shí)輔助設(shè)備的費(fèi)用大大超過流量計(jì)本身的購置費(fèi)。
在儀表選型中應(yīng)避免片面追求高性能、高精確度，因?yàn)檫@樣做不僅增加了購置費(fèi)，而且
往往備品備件費(fèi)也相應(yīng)增加。最優(yōu)的設(shè)計(jì)選型是在滿足使用要求的前提下，儀表的可靠性最
高，維修方便，費(fèi)用最省的那個(gè)方案。
(5)安全性有些被測(cè)流體屬易燃易爆介質(zhì)，有些儀表安裝場(chǎng)所屬易燃易爆場(chǎng)所，儀表
的選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝都應(yīng)符合防爆規(guī)程。
除了上述目標(biāo)之外，還應(yīng)滿足使用的其他要求，如壓損要求、衛(wèi)生要求、防護(hù)要求等，
還應(yīng)注意維修方便，有的還應(yīng)考慮便于實(shí)施強(qiáng)制檢定。
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