摘(zhāi)要:化工自動化控制(zhì)逐漸由單(dān)體向總體(tǐ)控(kòng)制(zhì)系統(tǒng)發展,單體(tǐ)之間(jiān)關聯性制約性(xìng)越來(lái)越大,作(zuò)爲(wèi)自動化技(jì)術實(shí)現的保證(zhèng)和基(jī)礎,化工裝(zhuāng)置常用流(liú)量計
的選(xuǎn)擇也(yě)受(shòu)到越來(lái)越多的重(zhòng)視。根據流(liú)體流态、流量、及安裝和使(shǐ)用環(huán)境(jìng)等進行(háng)合理選型,滿(mǎn)足(zú)測量(liàng)要求的同(tóng)時兼顧使(shǐ)用的(de)經濟性(xìng),是做好(hǎo)流量儀表(biǎo)選型(xíng)的基礎和前提(tí)。文章介紹(shào)了幾(jǐ)種化工(gōng)生産常(cháng)用流量(liàng)測量儀(yí)表(biǎo)的(de)原理和選(xuǎn)用經驗(yàn)。
0引言
随着我(wǒ)國化工技(jì)術不斷(duàn)發展,新型化(huà)工裝置逐(zhú)漸趨(qū)向規(guī)模化(huà)。控制越來(lái)越受(shòu)到各大企(qǐ)業的重視，過程(chéng)控制(zhì)系統的應用,可以保(bǎo)證的穩定(dìng)和高效,可(kě)以實現操(cāo)作方式的改進,降低(dī)損耗(hào)和消(xiāo)耗(hào),提高企(qǐ)業(yè)産品産量和(hé)質量(liàng)。化工自動(dòng)化控制(zhì)逐(zhú)漸由(yóu)單體向(xiàng)總體控(kòng)制系統發展，單(dān)體(tǐ)之(zhī)間關聯性(xìng)制約性越來越大,作(zuò)爲自(zì)動化(huà)技術實(shí)現的保(bǎo)證和基(jī)礎，檢測(cè)儀表的選擇也(yě)受到越來越多(duō)的重視。
作(zuò)爲過(guò)程儀表的(de)大類儀表(biǎo)之一,測量儀表在保證安(ān)全生産和降(jiàng)低(dī)能源(yuán)消(xiāo)耗方面(miàn)發揮着的作用(yòng)。作爲一個動态(tài)測量參數(shù),隻有當流(liú)體(tǐ)運(yùn)行(háng)時(shí)才會存(cún)在(zài)流量(liàng),流量(liàng)不(bú)是基本(běn)量的組(zǔ)合,實際測(cè)量中受到許(xǔ)多複(fú)雜外來因素的(de)影(yǐng)響,流體(tǐ)的湍(tuān)流(liú).旋渦運(yùn)行、管(guǎn)道管壁等(děng)因素都(dōu)會(huì)對流量測量産生影(yǐng)響。實際生産中，流量(liàng)流量測量(liàng)儀表(biǎo)的種類繁(fán)多,可供生(shēng)産實(shí)際使(shǐ)用(yòng)的流量(liàng)儀表(biǎo)多達(dá)百種(zhǒng)。每種流量測量儀表都(dōu)有(yǒu)其特定的(de)适用(yòng)性和局限性。根(gēn)據流(liú)體流态、流量、及(jí)安裝和使用環(huán)境等(děng)進行合理(lǐ)選(xuǎn)型(xíng),滿足測量(liàng)要求的同(tóng)時兼(jiān)顧使用的(de)經濟(jì)性,是做(zuò)好流量儀表選型的基(jī)礎和前提(tí)。根據實際,簡單介紹(shào)了幾種化(huà)工生産常用(yòng)流量測(cè)量儀(yí)表的原理(lǐ)和選用經(jīng)驗。
1幾(jǐ)種常用流量計原理(lǐ)和選(xuǎn)用
1.1渦(wō)街流量(liàng)計原理(lǐ)和選(xuǎn)用
渦(wō)街流(liú)量計
是--種依據(jù)卡門旋渦原理(lǐ)進行流量測量(liàng)的流(liú)量(liàng)計(jì),屬于(yú)流量計中最年輕的(de)一類(lèi)。在測(cè)量流體介質中(zhōng)安放(fàng)--根或(huò)多跟(gēn)非流線型(xíng)旋渦發生(shēng)體,測量流(liú)體介質在(zài)旋渦(wō)發生體的兩側交替釋放出排列規則的渦列(liè)(如圖(tú)1渦街(jiē)流量(liàng)計工(gōng)作原理圖(tú)),渦列(liè)頻率(lǜ)在一(yī)定的(de)範圍内與(yǔ)管道(dào)流體介質(zhì)的流(liú)速(sù)成正比(bǐ)例關系,通過電(diàn)晶體(tǐ)或差(chà)動電(diàn)容對渦列(liè)的産(chǎn)生頻(pín)率進(jìn)行檢(jiǎn)測，得(dé)到測量介質的流量(liàng)。渦街(jiē)流量計具有在(zài)規定(dìng)範圍内測(cè)量精度(dù)不受介質的壓力、溫度(dù)、粘度.密度影響(xiǎng)，可直接測量蒸(zhēng)汽、空氣、氣(qì)體、水(shuǐ)、液體(tǐ)的(de)工況體積流量,結構簡單、安(ān)裝(zhuāng)維護方(fāng)便、壽命長、通(tōng)用(yòng)性好和穩(wěn)定性(xìng)高等特(tè)點(diǎn),發展(zhǎn)迅速，已(yǐ)成爲目(mù)前通用流量計(jì)的一類。
渦街(jiē)流(liú)量計要求測量(liàng)流體介(jiè)質(zhì)具有(yǒu)較高的流速,以産(chǎn)生渦列,因此(cǐ)會産生(shēng)噪音,流(liú)量測量精度在(zài)1.0%~2.0%之間,一般(bān)口徑(jìng)在300mm以(yǐ)内,再大就得使用插入型(xíng)的，精(jīng)度下降非(fēi)常明顯。渦(wō)街流量計(jì)按(àn)照渦列(liè)頻率檢出(chū)的方式分(fèn)爲:電容式(shì)、應變式、應力式、振動體式、熱敏式、光電式及超(chāo)聲式(shì)等。
1.2電磁(cí)流量(liàng)計原理和(hé)選用
電磁(cí)流量計
利(lì)用電(diàn)磁感(gǎn)應進(jìn)行流(liú)量測量,利(lì)用測量流體(tǐ)介(jiè)質切割磁(cí)力線(xiàn)産生(shēng)感應(yīng)電動(dòng)勢測(cè)量流體介(jiè)質流量大小，因(yīn)此隻能測量(liàng)導(dǎo)電流體介(jiè)質,可(kě)用于測量(liàng)電導(dǎo)率≥5μs/cm的鹽、酸(suān)、堿溶(róng)液、水等流體介(jiè)質,同時能(néng)夠測(cè)量泥漿、紙漿、礦(kuàng)漿等具(jù)有導電(diàn)性漿(jiāng)體流量。
電(diàn)磁流量計産生的壓(yā)損極小，可(kě)以測量流(liú)量介(jiè)質流(liú)量(liàng)範圍較(jiào)大,最(zuì)小流(liú)量與(yǔ)最(zuì)大流量的比(bǐ)值-般可以達到1:20以上,測量(liàng)流體(tǐ)介質流量(liàng)與産(chǎn)生的輸(shū)出信号(hào)成線性(xìng),測量精(jīng)度優(yōu)于(yú)0.5%。電(diàn)磁流(liú)量計屬于體積流量測量儀表一-種(zhǒng),測量(liàng)不受被測流體介質(zhì)的粘度、粘(zhān)度.溫度影響(xiǎng)。因此,電(diàn)磁流量計隻需(xū)用水(shuǐ)進行标定(dìng)後,就可以用于(yú)其它導電性流體介質的(de)流量。目前可(kě)以(yǐ)選用(yòng)的工業電磁流量計(jì)的口徑從(cóng)幾個毫米到(dào)幾(jǐ)米都有(yǒu)，國(guó)内已(yǐ)有實(shí)流校驗設(shè)備最(zuì)大(dà)口徑也(yě)已經達到(dào)3米。
1.3科(kē)裏奧利質量流量計原理和選(xuǎn)用
流體體積是因變量(liàng),随(suí)溫度(dù)和壓力變化,而(ér)流體(tǐ)質量(liàng)不随(suí)溫度、壓力變化。在正确的控制(zhì)質量(liàng)控(kòng)制、交易結算、消耗(hào)控制等要(yào)求測量數(shù)據必須準(zhǔn)确,如(rú)果采用(yòng)渦(wō)街流(liú)量計(jì)、電磁流量(liàng)計、
孔闆流量計(jì)
等體積流量計(jì),不能(néng)滿足要求(qiú),需要(yào)通(tōng)過壓力.溫度.密度(dù)等參(cān)數進行(háng)修正間(jiān)接得到(dào)測量流(liú)體介質(zhì)的質量,經過(guò)的(de)中間環(huán)節多(duō)、人(rén)爲因素多(duō),正确率難以(yǐ)保證(zhèng)。随着(zhe)科(kē)技(jì)進步,出現(xiàn)了直(zhí)接對流體(tǐ)介質(zhì)質量進行測量(liàng)的(de)質量流(liú)量計(jì)。質量(liàng)流量計主(zhǔ)要分爲差壓式(shì)質量流量(liàng)計、
熱(rè)式質量流量計(jì)
和(hé)科(kē)裏(lǐ)奧利質(zhì)量流量計(jì),三(sān)種(zhǒng)質量流量(liàng)計工(gōng)作原理(lǐ)也(yě)不一(yī)樣。其(qí)中科裏奧(ào)利質(zhì)量(liàng)流量計(jì)是利用流(liú)體直線運動同時處(chù)于旋(xuán)轉體系中(zhōng)，産生(shēng)與流體介質質量流量成(chéng)正比(bǐ)的(de)科裏奧(ào)利力原理(lǐ)制成(chéng)的直接測(cè)量質量流(liú)量的儀表(biǎo)，因其能(néng)夠正确(què)的測(cè)量(liàng)管道(dào)内流體介質的質(zhì)量流量,并且具(jù)有穩(wěn)定性高、可(kě)靠度好、量程比(bǐ)較大(dà)、可以适用于高粘(zhān)度流體(tǐ)測量等特(tè)點。
1.4差壓式流量(liàng)計原(yuán)理和選(xuǎn)用(yòng)
差壓(yā)式流(liú)量計
是一(yī)種利用被(bèi)測量流體介(jiè)質通過(guò)節流裝置(zhì)時流通面積(jī)變小局(jú)部收縮，産生的(de)壓力差值與流(liú)量間(jiān)存在固有(yǒu)關系的原理,實(shí)現流體介質流(liú)量的測(cè)定儀表。通常使用(yòng)的節(jiē)流裝置(zhì)有孔闆(pǎn)、文丘裏、和(hé)噴嘴(zuǐ)等。壓差式流量(liàng)計具(jù)有(yǒu)結構牢(láo)固、性能穩定、使(shǐ)用壽命長(zhǎng).是至(zhì)今使用最爲廣(guǎng)泛的流量(liàng)計。但差壓(yā)式流量計(jì)也有其固(gù)有的(de)缺點,測量(liàng)精度(dù)普遍不高、測量(liàng)範圍(wéi)窄,一般僅(jǐn)有3:1~4:1.現(xiàn)場(chǎng)安裝要求高、壓損大。
2流(liú)量計選(xuǎn)擇和使用常見(jiàn)問題
流(liú)體介質流(liú)量測量儀表選擇是(shì)一項非常複雜(zá)工作，其(qí)測(cè)量原(yuán)理多(duō)，産品種類繁多,并(bìng)且更新(xīn)換代快,所(suǒ)以流(liú)量計選擇是一(yī)項複雜(zá)且艱辛的工作(zuò)。在實際(jì)的選擇過程中(zhōng)往往會存(cún)在誤區，下面(miàn)分(fèn)列了(le)流量計使(shǐ)用過(guò)程中(zhōng)幾種(zhǒng)常見的問(wèn)題。
2.1選擇同(tóng)流量計
部分(fèn)人(rén)在選擇流量計(jì)後,認爲(wèi)已(yǐ)經建立了一(yī)定的信(xìn)任(rèn)基礎，其實流(liú)量儀表有(yǒu)幾百(bǎi)種産品,沒(méi)有任(rèn)何流量(liàng)計能夠(gòu)生産所有(yǒu)的流體介(jiè)質流量測(cè)量儀表。
2.2傾(qīng)向新型流量計選用(yòng)
新型流量計需要經過長(zhǎng)時間(jiān)的(de)驗證，新(xīn)型流(liú)量計使用(yòng)初期(qī)存在(zài)的問(wèn)題比較多,售(shòu)後比較(jiào)困難,也許驗證合格(gé),但是(shì)無法(fǎ)确認(rèn)能否經住(zhù)時間(jiān)的考(kǎo)驗,化(huà)工裝置使用過(guò)程中(zhōng)安全可靠(kào)是最主(zhǔ)要的,也(yě)隻有(yǒu)經過(guò)長期(qī)驗證的(de)才是可(kě)靠的(de)。
2.3隻根據管(guǎn)道尺寸選(xuǎn)型
尺(chǐ)寸選(xuǎn)擇過大是(shì)流量(liàng)計選(xuǎn)型最容易(yì)出現(xiàn)的一(yī)種錯(cuò)誤,結果往(wǎng)往達(dá)不到理想的測量效(xiào)果。這(zhè)種情況并不是(shì)流量計自身的存在(zài)問題,流量(liàng)計是(shì)計量工具(jù),具有自身(shēn)的使(shǐ)用範圍和(hé)使用(yòng)條件。
2.4未按照要(yào)求進行安裝
爲了達到正确的(de)測量要求,每種(zhǒng)流量計安裝都(dōu)有其特(tè)定(dìng)的安裝要求。很(hěn)多流(liú)量計都(dōu)有前後(hòu)直管(guǎn)段(duàn)、水平安(ān)裝或豎直安裝等方面的(de)要求。在流量計安裝前要(yào)仟細閱讀(dú)使(shǐ)用說明(míng)。
2.5參數(shù)設定存在問題(tí)
此種情況(kuàng)在電(diàn)池供(gòng)電的流量(liàng)計使用過程中出現較多(duō),認定(dìng)出廠(chǎng)時流量計參數已經(jīng)設定(dìng)好了,裝(zhuāng).上就能(néng)用,不(bú)需要(yào)重新(xīn)設定。很多(duō)情況(kuàng)下化工裝置實(shí)際中,流體介質(zhì)的溫度(dù).壓力，密(mì)度等與設計存(cún)在(zài)--定(dìng)的偏差,這(zhè)時就會(huì)造成很(hěn)大的(de)計量誤差。
2.6不進行(háng)定(dìng)期維(wéi)護
定期(qī)維(wéi)護時測量儀表(biǎo)必須(xū)要做(zuò)的工作,流量計使用(yòng)過程(chéng)中精度(dù)會出現(xiàn)下降,每種(zhǒng)流量計(jì)有(yǒu)特定的維(wéi)護方法,必(bì)須要(yào)定期頂(dǐng)上進行維護保養(yǎng)才能(néng)保證(zhèng)測量儀表(biǎo)的正确可(kě)靠。
3結語
每種(zhǒng)流量測(cè)量儀(yí)表都(dōu)存在(zài)不用的(de)優(yōu)缺點(diǎn),合理(lǐ)的選(xuǎn)擇測量儀(yí)表對化工(gōng)裝置的運(yùn)行至(zhì)關重要(yào),不(bú)同的(de)工況(kuàng)和介質需(xū)要選(xuǎn)擇(zé)合适的(de)儀表,才能(néng)得到(dào)理想的測量結(jié)果。正确(què)的(de)選擇(zé)化工裝置流體(tǐ)介質(zhì)流量測量儀表,需(xū)要對流(liú)量儀表的特性(xìng)和化工裝置都(dōu)非常(cháng)熟悉。
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