[摘要]質(zhì)量流量計(jì) 被廣泛用(yòng)于石油化工産品的貿易交接(jiē)計量(liàng)中，雖(suī)然(rán)質(zhì)量流(liú)量計(jì)具有(yǒu)相對準确(què)、耐用及智(zhì)能化的優點，但(dàn)是在實際的應用中，仍存在不(bú)少問(wèn)題。如果不(bú)能正确、适(shì)當地(dì)加以解(jiě)決，将(jiāng)影(yǐng)響質(zhì)量流(liú)量計應用(yòng)的效果。對(duì)影響質量流量(liàng)計計(jì)量結果的(de)因素(如檢(jiǎn)定、應力補(bǔ)償、介(jiè)質氣(qì)化、應力(lì)等)進行(háng)了實驗分析，提出(chū)了質量(liàng)流量計在實際(jì)應用(yòng)中應注意的事(shì)項。
1前言
　　質量流(liú)量計(jì)在(zài)實際應(yīng)用中(zhōng)會受到選(xuǎn)型、安裝、工(gōng)藝條件變(biàn)化、更換配(pèi)件等因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響而(ér)導緻不能(néng)準确計量，從而(ér)産生(shēng)計量糾紛(fēn)或造(zào)成效(xiào)益流(liú)失。因此，對影響(xiǎng)質量流量(liàng)計計(jì)量結果的因素(sù)進行(háng)分析(xī)，并加(jiā)以控制，使(shǐ)其滿(mǎn)足質(zhì)量(liàng)流量計(jì)在生(shēng)産實際工(gōng)況下的計(jì)量條(tiáo)件，對質(zhì)量(liàng)流量(liàng)計的準确(què)計量具有(yǒu)重(zhòng)要意義(yì)。
2實驗分析
　　借助企業内建立的(de)流量(liàng)檢定裝置(zhì)和相(xiàng)關(guān)技術力(lì)量，結合(hé)質量流量計的實(shí)際應(yīng)用情況，對其計(jì)量結(jié)果的影響(xiǎng)因素開展(zhǎn)各種相關(guān)現(xiàn)場試驗(yàn)，評估其影響程(chéng)度，找(zhǎo)到控制方(fāng)法，使(shǐ)相(xiàng)關(guān)因素(sù)對計量結(jié)果的(de)影響(xiǎng)降到最低，以确(què)保質量流量計的計量準确[1]。
2.1檢定[2]
　　檢定是(shì)保證量值(zhí)溯源(yuán)符合計(jì)量要求(qiú)的首要環節，根(gēn)據計量技術法(fǎ)規的要求(qiú)，流量(liàng)計在(zài)首次投用(yòng)前必(bì)須由具備資質(zhì)的檢定機(jī)構(gòu)檢定合(hé)格才能投入(rù)使用，确(què)保流量計的精度符(fú)合要求，保(bǎo)證流(liú)量量(liàng)值統一。由于(yú)現場客(kè)觀條件的(de)影響(xiǎng)以及流量計在(zài)設計和(hé)制造過(guò)程中(zhōng)的工藝、材料和裝配(pèi)可能(néng)存在(zài)的(de)問(wèn)題，流量計(jì)在使(shǐ)用一段時期(qī)後，計量特性會出現變化(huà)，精(jīng)度(dù)等級下(xià)降，導緻不能滿(mǎn)足計量要求。從(cóng)檢定機構多年(nián)的流(liú)量計檢定數據可知(zhī)，有的(de)流量(liàng)計在周期(qī)檢定中(zhōng)穩(wěn)定性(xìng)及重(zhòng)複性較好，但有的流(liú)量計在周期檢定中(zhōng)出現超差，需要(yào)對流量系數進(jìn)行調整(zhěng)，使示值(zhí)誤差(chà)符(fú)合要求(qiú)，所以，爲了保證(zhèng)流量計(jì)的準确(què)可靠，必須(xū)對流(liú)量計(jì)進行周期(qī)檢定(dìng)。對于(yú)貿易(yì)交(jiāo)接的質量流(liú)量計，其檢定周期一(yī)般都定爲(wèi)1年。
2.2壓力變(biàn)化
　　質(zhì)量流(liú)量計在工(gōng)作(zuò)時，由(yóu)于(yú)介質(zhì)壓力(lì)的變化會(huì)造成測量管形(xíng)變，壓力增大時測量管膨脹，壓(yā)力(lì)降(jiàng)低時，測量(liàng)管收縮。從質量(liàng)流量(liàng)計的(de)結構(gòu)原理上看(kàn)，測量(liàng)管的(de)變形，會對(duì)測量結果産生(shēng)誤差(chà)。爲了(le)掌握壓力變化(huà)及壓力補償對測量(liàng)結果(guǒ)的影(yǐng)響，進行了有關(guān)試驗(yàn)。受檢定裝(zhuāng)置能(néng)力的限制(zhì)，隻能(néng)做0.6mpa以下(xià)的壓力(lì)補償試驗(yàn)。用擴展不确定度爲(wèi)0.05%的稱(chēng)重法(fǎ)标(biāo)準(zhǔn)裝置，介(jiè)質(zhì)爲清水，對(duì)兩種不同(tóng)型号規格的質(zhì)量流(liú)量計在0.45mpa和(hé)0.6mpa的壓(yā)力下進行(háng)了壓力補(bǔ)償效(xiào)果的(de)比(bǐ)對試驗(yàn)[3]。
2.2.1試驗1
試驗數據(jù)見表1~3，試驗曲線圖見(jiàn)圖1~3。






　　由試驗(yàn)1可知，在(zài)0.1mpa壓(yā)力時(shí)，質量流(liú)量計與(yǔ)标準(zhǔn)器(qì)的誤差(chà)在-0.032%~0.042%之間；在(zài)0.45mpa壓力(lì)時，該型号(hào)質量流量計與标準(zhǔn)器的(de)誤差(chà)在-0.017%~0.016%之(zhī)間，進(jìn)行(háng)壓(yā)力補(bǔ)償後，誤差在0.003%~0.038%之(zhī)間；在0.6mpa壓力時，該(gāi)型号(hào)質量(liàng)流量計與标(biāo)準器的誤差在-0.018%~0.018%之間，進(jìn)行壓力(lì)補償後(hòu)，誤差在0.017%~0.058%之間(jiān)。
2.2.2試驗2
　　試驗數(shù)據見(jiàn)表4~6，試驗(yàn)曲(qǔ)線圖見圖(tú)4~6。
　　由試驗2可(kě)知(zhī)，在(zài)0.1mpa壓力時，質量流量計(jì)與标(biāo)準器(qì)的(de)誤(wù)差在(zài)-0.013%~0.147%之間；在(zài)0.45mpa壓力時，該型(xíng)号(hào)質(zhì)量流(liú)量計與标準器(qì)的誤差在0.059%~0.120%之間，進行壓力補償後，誤差在0.082%~0.149%之間(jiān)；在0.6mpa壓(yā)力(lì)時，該型(xíng)号質(zhì)量(liàng)流量計(jì)與标(biāo)準器的誤(wù)差在0.036%~0.099%之間(jiān)，進行(háng)壓力補(bǔ)償後，誤(wù)差在0.081%~0.142%之(zhī)間(jiān)。
　　通過(guò)對兩(liǎng)種(zhǒng)不同型(xíng)号規格(gé)的(de)質量流量(liàng)計(jì)的壓力(lì)補償試(shì)驗，可知(zhī)：在壓(yā)力爲(0.1~0.6)mpa時，質量流量計與标(biāo)準器的誤差基本在±0.2%範圍内，可滿足精度要求(qiú)。在加上壓(yā)力補(bǔ)償後(hòu)，誤(wù)差整體(tǐ)往正偏差(chà)方向(xiàng)偏移(yí)，且壓力補(bǔ)償的差(chà)值并非(fēi)線性(xìng)變化(huà)。
各種流量計的(de)壓力(lì)補償系數并(bìng)不(bú)相同，對于補償(cháng)系數較小的流(liú)量計，如果使用(yòng)工況壓力較小(xiǎo)，因不進行壓力(lì)補償也能(néng)确保(bǎo)±0.2%的精度，則可以不進(jìn)行壓力補償。如果使(shǐ)用工(gōng)況壓(yā)力大，緻使測量結果誤差增大(dà)，則需引入(rù)壓力補償。在進行壓(yā)力補償時(shí)，





2.3介質氣化
　　質量流量計在測量(liàng)某些液體介質(zhì)如液态烴、汽油(yóu)等時，由于(yú)這些(xiē)介質容易氣化(huà)，緻使(shǐ)測量(liàng)結果不準(zhǔn)确，氣化嚴(yán)重時(shí)甚至無法(fǎ)測量。因氣液兩(liǎng)相破壞了(le)質量流量(liàng)計測量管(guǎn)的振動(dòng)平衡，就(jiù)要求(qiú)驅動線路(lù)輸出(chū)更多的能量來保持測量(liàng)管的正常振動(dòng)，而傳感(gǎn)器受本(běn)身安(ān)全的(de)限制(zhì)使供給(gěi)驅動管(guǎn)電流的增大(dà)也(yě)受到限制(zhì)，一旦(dàn)測量管(guǎn)不(bú)能維持正(zhèng)常振(zhèn)動，質(zhì)量流量計就無法正(zhèng)常測量。
　　爲了探(tàn)讨質(zhì)量流量計(jì)在(zài)介質出(chū)現氣(qì)化時的計(jì)量變化情況，做(zuò)了一些相關(guān)的(de)試驗(yàn)。選(xuǎn)取清水(shuǐ)(密度997.5kg/m3)作(zuò)爲(wèi)試驗(yàn)流體，将标準裝(zhuāng)置(zhì)的流量固定(dìng)在(34~35)t/h，在被檢的質(zhì)量流(liú)量(liàng)計(jì)的上(shàng)遊一側(cè)注入淨(jìng)化風(fēng)(如圖(tú)7所示)，并觀察流量計(jì)顯示的(de)傳(chuán)感(gǎn)器驅動及介(jiè)質密(mì)度随注入淨化風量逐漸(jiàn)增大的(de)變化情況，同(tóng)時觀(guān)察被檢流量計讀數(shù)與标(biāo)準器示(shì)值的差(chà)異率變化(huà)情況(kuàng)。



　　由表(biǎo)7和圖8可知(zhī)，随着注入淨化(huà)風量的逐(zhú)漸增(zēng)大，流(liú)過質量流量計(jì)的介質密(mì)度(dù)逐漸減小，表(biǎo)征介(jiè)質(zhì)由(yóu)帶氣(qì)逐漸變爲(wèi)氣液(yè)兩相，同時(shí)流量(liàng)計傳感器驅動也(yě)逐(zhú)漸(jiàn)增大，流(liú)量計讀數(shù)與标(biāo)準器讀數誤差(chà)增大。當介質密(mì)度變(biàn)爲(wèi)950kg/m3時，傳感器驅動變爲50~90，流(liú)量計(jì)報警(jǐng)燈變(biàn)爲黃燈(dēng)、綠燈交(jiāo)替出現(xiàn)，流量計(jì)計量誤差爲負(fù)偏(piān)差，達到-5.690%。因此(cǐ)，在用質量(liàng)流(liú)量(liàng)計計量(liàng)容易氣(qì)化的介(jiè)質時，必(bì)須嚴密關注介(jiè)質密度和傳感(gǎn)器驅動的變化，加強工藝控制，防止(zhǐ)介質(zhì)氣化(huà)。
2.4應力實驗
　　質量(liàng)流量計如果未(wèi)能規範安裝(zhuāng)，則容易産生(shēng)應力(lì)，對計量結果造成影(yǐng)響。比如流(liú)量計與法蘭之(zhī)間空隙較大，容易産生(shēng)拉伸應(yīng)力；或者法蘭與(yǔ)流量(liàng)計未能同心同(tóng)軸，則容易(yì)造成法蘭(lán)錯位(wèi)應力(lì)。
2.4.1拉伸(shēn)實驗(yàn)
　　将質量流量計放在兩(liǎng)端固定(dìng)好的管道上，讓質量流量計兩(liǎng)端法蘭與(yǔ)管道兩端法(fǎ)蘭有一(yī)定的距離，中間(jiān)加(jiā)多(duō)塊石棉墊(niàn)，防止漏水，緊固法蘭(lán)，使(shǐ)質量流(liú)量計産生(shēng)應力。通過(guò)實驗觀測(cè)應力對質(zhì)量流量計計量結(jié)果的影(yǐng)響(xiǎng)。具體數(shù)據見表8~9，曲線圖(tú)見圖9~10。


　　由實驗可知，兩(liǎng)種型号的質量(liàng)流量(liàng)計(jì)，在兩端拉伸産生應力時，其計(jì)量(liàng)結果會受到影(yǐng)響，尤(yóu)其在低流量(12t/h和(hé)6t/h)時，兩(liǎng)種型号的(de)質量(liàng)流(liú)量(liàng)計的計量誤差分别(bié)爲-0.945%和-1.032%，流量(liàng)增大後，質量流量計的計量誤(wù)差變(biàn)小，但(dàn)也非線性關系。
2.4.2法蘭錯位(wèi)實驗
　　将(jiāng)質量流(liú)量計入(rù)口端的法蘭(lán)擡高(gāo)，見圖(tú)11，将質量(liàng)流(liú)量計(jì)出口側法蘭壓(yā)低，見圖12，使質量(liàng)流量計兩端法(fǎ)蘭與(yǔ)管(guǎn)線兩端法蘭不同(tóng)心同軸而産生(shēng)應力，觀測(cè)其對質(zhì)量(liàng)流量計計(jì)量結(jié)果的影(yǐng)響(xiǎng)。實驗(yàn)數據見表(biǎo)10~11，曲線(xiàn)圖見(jiàn)圖13~14。




　　由實(shí)驗可知(zhī)，兩(liǎng)種型(xíng)号的(de)質量流量(liàng)計，在(zài)法蘭(lán)錯位(wèi)安裝(zhuāng)時，由于應(yīng)力的作用(yòng)，對質量流量計的計量結果會(huì)産生影響(xiǎng)，在較高流(liú)量(20t/h、40t/h)時計量(liàng)誤(wù)差(chà)分别爲0.256%和0.323%，流量(liàng)與質量流量計(jì)計量(liàng)誤差呈非(fēi)線性關系。
2.5更換(huàn)核心處理(lǐ)器
　　由(yóu)于質量流(liú)量計的核心處理器(qì)的故障(zhàng)率(lǜ)較高(gāo)，在日(rì)常(cháng)維護中(zhōng)經常是現(xiàn)場更(gèng)換核心處理器(qì)，然後随(suí)即投入使用(yòng)，但是更換(huàn)核(hé)心(xīn)處理器後(hòu)，是否對質(zhì)量流(liú)量計的計量誤差産生(shēng)影響呢？針對這個問題(tí)，開展了對核心(xīn)處理(lǐ)器更換後的質(zhì)量流(liú)量計(jì)計量誤(wù)差比較試驗。在多次試(shì)驗後(hòu)，抽取(qǔ)了其中三組有(yǒu)問題(tí)數據，見(jiàn)表(biǎo)12~13、圖15。


　　由(yóu)實(shí)驗可(kě)知，更(gèng)換核(hé)心處理(lǐ)器可能(néng)對質(zhì)量流量計(jì)計量誤差産生(shēng)超±0.2%的影響(xiǎng)，最大(dà)誤差超(chāo)過4%。同時(shí)，發現越(yuè)舊型号(hào)的質(zhì)量流(liú)量計(jì)，更(gèng)換核(hé)心處理(lǐ)器後，出現超(chāo)差的幾率(lǜ)較大，而(ér)最新(xīn)型(xíng)号的質(zhì)量流量(liàng)計在更(gèng)換核心處理器(qì)後出現超差的(de)幾率較小(xiǎo)。
3質量(liàng)流量計在實際應用(yòng)中應(yīng)注意(yì)的事項
　　要使質(zhì)量流量計在實(shí)際應用中能夠(gòu)準确計(jì)量，需要(yào)注意(yì)的事項有(yǒu)很多(duō)，結合前文(wén)實際應用經驗(yàn)，對質(zhì)量流(liú)量計的實際(jì)應用，應(yīng)注意(yì)以下方面(miàn)：
3.1選(xuǎn)型(xíng)
　　應根據測(cè)量介質(zhì)的類别(bié)特性(xìng)以(yǐ)及(jí)實際(jì)工況條(tiáo)件選擇(zé)合适(shì)的(de)質(zhì)量流(liú)量計(jì)。從滿(mǎn)足流量範(fàn)圍和(hé)允(yǔn)許(xǔ)壓力損失(shī)角度(dù)考慮選擇流量(liàng)計公稱直徑，若(ruò)流(liú)量(liàng)太小，計量(liàng)誤差就(jiù)大；流量(liàng)太大(dà)，壓損也會急劇增大(dà)。實際(jì)工況(kuàng)的流量應(yīng)在質量流量計(jì)額定流(liú)量的20%~50%小(xiǎo)流量(liàng)一(yī)般(bān)不低(dī)于流量(liàng)計額定(dìng)流量(liàng)的10%，這(zhè)樣既(jì)保證了質量流(liú)量計在小流量時的(de)測量(liàng)精度(dù),又保(bǎo)證(zhèng)了在大(dà)流量時壓(yā)損盡(jìn)可能小(xiǎo)。
3.2安(ān)裝
　　質(zhì)量流量計(jì)的(de)安(ān)裝要(yào)遠離(lí)電磁(cí)幹擾(rǎo)、安裝位置(zhì)應避免振(zhèn)動以(yǐ)及避(bì)免産(chǎn)生應(yīng)力。質(zhì)量流量計兩端法蘭(lán)與管(guǎn)線同心(xīn)同(tóng)軸，接(jiē)口兩端法蘭螺絲孔對齊不扭(niǔ)轉，法蘭面(miàn)保持(chí)平行且預留間(jiān)距準(zhǔn)确(què)不宜過(guò)大。當(dāng)測量液體時，傳感器外殼(ké)應朝下(xià)安裝，以(yǐ)避免空氣集聚(jù)在流量管内，影響質(zhì)量流量計的測量(liàng)精度；當(dāng)測量(liàng)液體漿料時，傳感器(qì)應采(cǎi)用旗(qí)式垂(chuí)直安(ān)裝，以避免(miǎn)顆粒(lì)聚積(jī)在流量管(guǎn)内。工藝(yì)介質應由下往(wǎng)上流動以避(bì)免(miǎn)噴流空管；當(dāng)測量氣體時，傳感器外殼(ké)應朝上安裝，以(yǐ)避免冷(lěng)凝水集(jí)聚在(zài)流(liú)量管内，影響(xiǎng)質量流量(liàng)計的(de)測(cè)量(liàng)精度(dù)。
3.3周期(qī)檢(jiǎn)定[4]
　　質量(liàng)流量計應周期(qī)檢定以确(què)保量(liàng)值溯(sù)源準确，同(tóng)時，在工況(kuàng)主量程點應趨(qū)零檢(jiǎn)定。
3.4工藝控(kòng)制
　　工(gōng)藝條件(jiàn)的變化(huà)常常對質量流量計的計量結(jié)果産生(shēng)較(jiào)大的影響，要(yào)使工藝(yì)條件(jiàn)滿足質量(liàng)流量(liàng)計(jì)的(de)計量(liàng)要(yào)求。關于壓力補償應根據實(shí)際情況(kuàng)進(jìn)行，如(rú)對于長(zhǎng)輸管線成品油計量交(jiāo)接(jiē)使(shǐ)用的流量(liàng)計大多(duō)需要在2mpa以上壓力(lì)下運行，由于超過0.6mpa以(yǐ)上壓力補償未(wèi)經實驗分析，因(yīn)此，無論采(cǎi)取動(dòng)态還是靜(jìng)态補(bǔ)償，都應通過反(fǎn)複多次(cì)與(yǔ)檢罐(guàn)或其(qí)他(tā)計量方(fāng)式進(jìn)行比對後(hòu)，作出選擇(zé)。此外(wài)，要重點(diǎn)解決介質氣化問題，因爲氣化引(yǐn)起的(de)誤差(chà)相對較大(dà)，遠遠超(chāo)出(chū)允許誤差的範圍，所(suǒ)以，要控制好工(gōng)藝保證(zhèng)介質滿(mǎn)管輸(shū)送，流量計背壓大于介質(zhì)飽和蒸(zhēng)汽壓。
3.5日常巡檢維護
　　通過日(rì)常巡檢維(wéi)護，使(shǐ)質量流量(liàng)計參數(shù)設(shè)置符(fú)合工藝(yì)狀況，如(rú)檢查傳感器驅(qū)動是(shì)否正常、零(líng)點是(shì)否(fǒu)漂移，所設置(zhì)的工作參(cān)數是否發(fā)生了變化(huà)等，若(ruò)發現問題則應(yīng)采用适當(dāng)的方法進行修正，确保質量流量計健康(kāng)運行(háng)，準(zhǔn)确計量。

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