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    智能電磁流量計測量范圍和選型基本參數

    來源:紅旗儀表(江蘇)有限公司 時間:2021-04-06

    智能電磁流量計測量時上下限流量及流量范圍
      智能電磁流量計測量方法確定后選擇儀表在性能要求上考慮的內容有:瞬時流量還是總量(累計流量)、度、重復性、線性度、流量范圍和范圍度、壓力損失、輸出信號特性和響應時間等。不同測量對象有各自測量目的,在儀表性能方面有其不同側重點。例如商貿核算和儲運對度要求較高;連續測量過程控制通常只要求良好的可靠性和重復性,有時還要求寬的范圍度,而對測量度要求還放在次要地位;批量配比生產則希望有好的度。
     
     
     
      1、測量流量還是總量
      使用對象測量的目的有兩類,即測量流量和計量總量。管道連續配比生產或過程控制使用場所主要測量瞬時流量;灌裝容器批量生產以及商貿核算、儲運分配等使用場所大部分只要取得總量或輔以流量。兩種不同功能要求,再選擇測量方法上就有不同側重點
     
     
      2、如不是單純計量總量,而是應用在流量控制系統中,則檢測儀表的確定要在整個系統控制度要求下進行,因為整個系統不僅有流量檢測的誤差,還包含有信號傳輸、控制調節、操作執行等環節的誤差和各種影響因素,如操作執行環節往往有2%左右的回差,對測量儀表確定過高的度(比如說0.5級)是不合理和不經濟的。就流量儀表本身而言,檢測元件(或傳感器)和轉換/顯示儀表之間只度亦應適當確定,如未經實流標定均速管、楔形管、彎管等差壓裝置誤差在1%-5%之間,選用高精度差壓計與之相配也就沒有意義了。
     
      在比較各制造廠的儀表性能規范時,要注意誤差的百分率是指引用誤差(測量上限或量程的百分率,常用%F.S表示),還是相對誤差(測量值的百分率,常用%R表示)。通常樣本或使用說明書只示誤差%,而未注明%F.S或%R,往往是指%F.S,因為過去流量儀表瞬時流量的誤差%F.S為多,這是不夠嚴謹的。如果能做到%R,為表示其性能優越,必定注明。
     
      還要注意制造廠產品說明書所定度是指基本誤差,在現場使用環境、動力、流體條件變化將產生附加誤差?,F場使用度應為基本誤差與影響量產生的附加誤差所合成,如影響量大,附加誤差可能遠遠超過基本誤差。
     
      3、重復性
      電磁流量計重復性在過程控制應用中是重要的指標,由儀器本身原理與制造質量所決定,而度除取決于重復性外,尚與量值標定系統有關。嚴格地說重復性是指環境條件、介質參量等不變情況下,對某量值段時間內同方向進行多次測量的一致性。然而實際應用中,儀表優良的重復性被許多因素包括流體粘度、密度等變化所干擾,然而這些變化因素還未到需要作專門檢測修正的地步,這些影響往往被誤認為儀表重復性不好。例如浮子流量計受流體密度影響,小口徑儀表還受粘度影響;渦輪流量計用于高粘度范圍時的粘度影響;有些未作修正處理的超聲流量計流體溫度對聲速影響等。若儀表輸出特性是非線性的,則這種影響更為突出。
     
      4、線性度
      流量儀表輸出主要有線性和平方根非線性兩種。大部分流量儀表的非線性誤差不列出單獨指標,而包含在基本誤差內。然而對于寬流量范圍脈沖輸出用作總量積算的儀表,線性度是一個重要指標,使有可能在流量范圍內用同一個儀表常數,線性度差就要降低儀表度。隨著微處理器技術的發展,采用信號適配技術修正儀表系統非線性,從而提高儀表度和擴展流量范圍。
     
      如需作管道流量配比、流量相加或熱量計要對溫度差和流量相乘時,應選擇線性輸出的儀表,可以簡化計算過程。
     
      5、上限流量和流量范圍
      上限流量也稱滿度流量。選擇流量儀表的口徑應按被測管道使用的流量范圍和被選儀表的上限流量和下限流量來選配,而不是簡單地按管道通徑配用。雖然通常設計管道流體大流速是按經濟流速來確定的。因為流速選擇過低,管徑粗投資大;過高則輸送功率大,增加運行費用。例如水等低粘度液體經濟流速為1.5-3m/s,高粘度液體0.2-1m/s,大部分流量儀表上限流量的流速接近或略高于管道經濟流速,因此儀表選擇口徑與管徑相同的機會較多,安裝就比較方便。如不相同也不會相差太多。
     
      6、范圍度
      范圍度為上限流量和下限流量的比值,其值愈大流量范圍愈寬。線性儀表有較大范圍度,一般為10:1;非線性儀表則較小,通常僅3:1,能滿足一般過程控制用流量測量和商貿核算總量計量。但有些商貿核算用儀表要求較寬的范圍度,例如公用事業水量出荷計量的晝夜和冬夏季節差很大,就要求很寬的范圍度。若選用文丘利管差壓式儀表就顯得不能適應。然而差壓式儀表范圍度拓寬近年有一些突破,主要在差壓變送器及微機技術應用方面采取措施,亦可達10:1。某些型號的電磁流量計用戶可自行調整流量上限值,上限可調比(上限值和最小上限值之比)可達10:1,再乘上所設定上限值20:1的范圍度,一臺儀表擴展意義的范圍度(即考慮上限可調比)可達(50-200):1,還有些型號儀表具有自動切換上限流量值功能。
     
      有些制造廠為表示其范圍度寬,把大上限流負的流速提得很高,液體7-10m/s,氣體50-75m/s,實際上這么高的流速一般是用不上的,關鍵是下限流速是否適應測量要求。一般要求范圍度寬是使下限流速更低些才好。
     
    電磁流量計選型基本參數
     
     
      智能電磁流量計對于參數的選擇是非常關鍵的,具體我們可以通過三點來簡單說明:
     
      1、溫度和壓力的選擇
      電磁流量計能測量的流體壓力與溫度是有一定限制的。選用時,使用壓力必須低于該流量計規定的工作壓力。目前,國內生產的電磁流量計的工作壓力規格為:小于50mm口徑,工作壓力為1.6MPa;900mm口徑,工作壓力為1MPa;大于1000mm口徑,工作壓力為0.6MPa。電磁流量計的工作溫度取決于所用的襯里材料,一般為5—70℃。如做特殊處理,可以超過上述范圍,如天津自動化儀表三廠生產的耐磨耐腐蝕電磁流量計。變送器允許被測介質溫度為—40一十130℃。
     
      2、口徑與量程的選擇
      變送器口徑通常選用與管道系統相同的口徑。如果管道系統有待設計,則可根據流量范圍和流速來選擇口徑。對于電磁流量計來說,流速以2—4m/s較為適宜。在特殊情況下,如液體中帶有固體顆粒,考慮到磨損的情況,可選常用流速≤3m/s,對于易附管理的流體??蛇x用流速≥2m/s。變送器的量程可以根據兩條原則來選擇:一是儀表滿量程大于預計的最大流量值;二是正常流量大于儀表滿量程的50%,以保證一定的測量精度。
     
      3、內襯材料與電極樹料的選擇
      變送器的內襯材料及電極材料必須根據介質的物理化學性質來正確選擇,否則儀表會由于襯里和電極的腐蝕而很快損壞,而且腐蝕性很強的介質一旦泄漏容易引起事故因此,必須根據生產過程中的具體測量介質,慎重地選擇電極與襯里的材料。
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