便攜式油流量(liàng)計校準裝(zhuāng)置設計(jì)應用
摘(zhāi)要:文(wén)章(zhāng)介(jiè)紹(shào)了(le)一種便攜(xié)式油(yóu)流量(liàng)計 校準裝置,本裝(zhuāng)置在特(tè)定情(qíng)況下可以(yǐ)作爲标準(zhǔn)來(lái)校準現場(chǎng)的各類油流(liú)量計(容積式流(liú)量計、 渦輪(lún)流量(liàng)計 、質(zhì)量流量計以(yǐ)及其它(tā)類型(xíng)流量(liàng)計)。通(tōng)過配(pèi)備(bèi)精度高(gāo)質量流量(liàng)計和(hé)自動控(kòng)制系統(tǒng),在不(bú)同環(huán)境下(xià),通過(guò)與被(bèi)檢表(biǎo)的串聯,實現在(zài)線自(zì)動校準、測量及數據處理(lǐ),從而(ér)達到(dào)校準(zhǔn)溯源的目(mù)的。其設計結(jié)構(gòu)簡單(dān)合理、自動(dòng)化程度高以及體積(jī)小巧便于(yú)攜帶(dài),具有(yǒu)一定(dìng)的推(tuī)廣價值。 作(zuò)爲用(yòng)于流體測量及(jí)控制的(de)儀(yí)器,流量計廣泛用于(yú)石化(huà)、制藥、環保(bǎo)等多(duō)個(gè)領域生(shēng)産中(zhōng)。所在地區(qū),濱江臨海,倉儲(chǔ)庫區衆(zhōng)多(duō),庫(kù)區(qū)發貨平台(tái)用流量計及(jí)加油船(chuán)用的(de)流量計有(yǒu)相當的量(liàng),交接(jiē)雙方(fāng)對數量的(de)正确率要(yào)求很高,采(cǎi)用的.流量(liàng)計一般都(dōu)優于0.5級。一(yī)般流量計(jì)的标定,需(xū)要客(kè)戶将被檢表從(cóng)生産一線(xiàn)拆卸後送(sòng)到實驗室标定,主要(yào)采用(yòng)是容積法、标準(zhǔn)表法(fǎ)和衡(héng)重法(fǎ)。标定主(zhǔ)要(yào)介質(zhì)是清潔水,部分不能(néng)用水标定(dìng)的流量(liàng)計還需(xū)要送到油流量标準裝(zhuāng)置(zhì)上進(jìn)行标定,但國内(nèi)用油(yóu)作爲(wèi)标定(dìng)介質的實驗室(shì)很少,企業往往(wǎng)需要花(huā)費很長的時間和(hé)精力(lì)來(lái)送(sòng)檢流(liú)量計(jì),不僅影響了工作更影(yǐng)響(xiǎng)了效(xiào)益。爲了(le)解決這(zhè)些油流量計溯(sù)源難的問(wèn)題,給(gěi)地方企業提供計量技術(shù)支持,我們(men)設計出一套便(biàn)攜式油流量計(jì)校準裝置(zhì),通過現場(chǎng)與被(bèi)檢表串(chuàn)聯(lián),實現(xiàn)在線自動(dòng)測量及數(shù)據(jù)處理,從而達(dá)到爲企業(yè)流量計提供校準溯源的(de)目的(de)。 1便攜式(shì)校準裝置基(jī)本(běn)構成 1.1便攜式(shì)校準裝置(zhì)的組成 便(biàn)攜式油流量(liàng)計(jì)校準裝置(下面簡稱校準(zhǔn)裝(zhuāng)置(zhì))主要(yào)由(yóu)質量流(liú)量計(jì)、 溫度(dù)變送器(qì) 、 壓(yā)力變送器 、工藝管路、專(zhuān)用(yòng)複合軟管(guǎn)、快裝(zhuāng)組件(jiàn)、防爆安裝櫃及(jí)計算機檢(jiǎn)測系(xì)統等組成。基本構成如(rú)圖(tú)1所示:其中(zhōng)選用一台(tái)艾默(mò)生dn50精(jīng)度高(gāo)(0.1%)質量流量計作爲主标(biāo)準器,加(jiā)裝一台(tái)防爆型溫度變送(sòng)器和(hé)一台防爆型壓(yā)力變送(sòng)器用于(yú)溫度和壓力的(de)數據采集,通過(guò)裝置(zhì)系統上位(wèi)機(jī)(筆記本電腦)及下位機(plc)爲(wèi)核(hé)心完成(chéng)系統任(rèn)務,實(shí)現工藝過(guò)程标準流量計、被檢(jiǎn)裝置(或被(bèi)檢流量計(jì))、溫(wēn)度(dù)、壓力等測量數(shù)據的自(zì)動(dòng)采集(jí)和計(jì)算處(chù)理,從而(ér)完成(chéng)計(jì)量檢測的計(jì)算,檢定(dìng)結果(guǒ)的顯示、存(cún)儲和查(chá)詢(xún)等功(gōng)能;同時可以實(shí)現工藝(yì)流程的(de)流動狀态(tài)和測(cè)量數(shù)據的(de)實時(shí)顯示,便(biàn)于控制流量範圍,選擇(zé)合适的流量點(diǎn)。 1.2便攜式校準裝置工作原理及流程(chéng) 工作時,通(tōng)過(guò)人(rén)工操作通(tōng)過連接軟管将校準(zhǔn)裝置(zhì)與被檢流(liú)量計(jì)(或被檢系(xì)統)連接形成在線管路上(shàng),在相同的(de)時(shí)間内,液(yè)體介質連續經過被檢流量計(jì)(或被檢系統(tǒng))及校準(zhǔn)裝置,以校準裝置(zhì)作爲标(biāo)準與被檢(jiǎn)流量(liàng)計(或(huò)被檢系統(tǒng))串聯(lián)起來進行計量(liàng)數(shù)據(jù)的對比,采用計算機檢測(cè)系統(tǒng)測量(liàng)采(cǎi)集相關數據(jù),最後計(jì)算出被檢流(liú)量計(jì)(或被(bèi)檢系(xì)統)的(de)正确率和重(zhòng)複性,實(shí)現(xiàn)流量計的在線校準的目的,工作流程(chéng)如圖2所示。 具體流程(chéng):液體(tǐ)介質經被(bèi)檢流(liú)量計(或被檢系(xì)統)→在線管路→軟(ruǎn)管→校(xiào)準裝(zhuāng)置→軟(ruǎn)管→在線(xiàn)管路(lù),形成循環回路,便(biàn)于數據采集。 2便(biàn)攜式(shì)校(xiào)準裝置的(de)應用 爲了驗(yàn)證校準裝置在線校準結果的(de)可行性與正确率,選(xuǎn)擇(zé)了加油(yóu)船上3條發貨管線中3台液體容(róng)積式(shì)流(liú)量計作(zuò)爲研(yán)究(jiū)對象,在(zài)現場及實(shí)驗室2個不同檢(jiǎn)測條(tiáo)件下對(duì)試(shì)驗(yàn)對象進.行校準。 2.1現(xiàn)場校準 将校準(zhǔn)裝置的進口端(duān)與發貨管(guǎn)線的(de)出口端用(yòng)法(fǎ)蘭(lán)形式(shì)連(lián)接(jiē),再将(jiāng)校準裝(zhuāng)置(zhì)出口(kǒu)端接到管(guǎn)線回路中(zhōng)。在(zài)确認管(guǎn)線與(yǔ)校準裝置(zhì)連接緊密(mì)無誤(wù)後啓(qǐ)動發(fā)貨系統運(yùn)行,介質經(jīng)過(guò)被校流(liú)量計(jì)流入(rù)校準裝置(zhì)管線(xiàn)後回(huí)流至(zhì)發貨(huò)管線中,在(zài)被檢流量計正(zhèng)常使(shǐ)用流(liú)量下(xià)循環運行(háng)一(yī)段(duàn)時間,觸(chù)發檢測(cè)開關(guān)控制頻率計數(shù)器采集與關閉,自(zì)動(dòng)記錄(lù)介質流經.校準(zhǔn)裝置時(shí)被(bèi)檢流量計(jì)發(fā)出(chū)的脈(mò)沖數(shù),根據被校(xiào)流(liú)量計(jì)發出的(de)脈沖數以(yǐ)及(jí)脈(mò)沖系(xì)數,換算出(chū)被校(xiào)流量計檢(jiǎn)測段内的(de)累積流量。計算二者示值之差,得出示值誤差(chà)。 2.2在線(xiàn)校準數據 現場(chǎng)環境條件下,用0号柴油(yóu)爲介質(zhì)爲對每(měi)台(tái)流量(liàng)計在不(bú)同(tóng)工作(zuò)流量狀态下分(fèn)别進(jìn)行6組試驗(yàn),每組進行3次重複測量,測量結(jié)果如(rú)表(biǎo)1所(suǒ)示。環境條件(jiàn)爲溫度15.0℃,濕度52%。 2.3實驗室校(xiào)準數(shù)據 爲了驗(yàn)證在線(xiàn)校(xiào)準的結果,将3台被校(xiào)流量(liàng)儀(yí)表(biǎo)拆卸(xiè)下來(lái),送(sòng)到流量(liàng)實驗室利用體(tǐ)積管(guǎn)标準裝置(zhì)進行檢測,檢測(cè)介質(zhì):清潔水。實(shí)驗室(shì)環境溫度18℃,濕(shī)度50%,根據《液體(tǐ)容積式(shì)流(liú)量計(jì)檢定規程》jjg667--2010規定,将流量(liàng)計連接(jiē)到标(biāo)準裝置中(zhōng),介質爲清潔水(shuǐ),校準結果如表(biǎo)2所示。 2.4在線校準(zhǔn)與實驗室校準(zhǔn)結果(guǒ)的比(bǐ)較 在線校(xiào)準時,我們(men)根據企(qǐ)業日常(cháng)使用流量進.行(háng)校準;在實(shí)驗室校準中,按照《液(yè)體容積式流量(liàng)計檢(jiǎn)定規》jjg667-2010規定(dìng)的流(liú)量點(diǎn)進行校準(zhǔn),選擇(zé)相近(jìn)流量(liàng)點(diǎn)比(bǐ)較3台(tái)流量計在線校(xiào)準與(yǔ)實驗室(shì)校(xiào)準的結果如表(biǎo)5和圖3所(suǒ)示。 通過圖3比較發現3台(tái)流量計在線校(xiào)準的(de)平均誤(wù)差略高(gāo)于實(shí)驗室校準的誤(wù)差。我(wǒ)們分析平均誤(wù)差略高的(de)原因(yīn)是由于(yú)安裝時(shí)産生(shēng)的應力對(duì)流量計的(de)正确(què)率有(yǒu)一定影響(xiǎng),同時,管道(dào)中流速分布畸變、直(zhí)管段不足(zú)、流體(tǐ)參數(shù)與實(shí)驗室(shì)參比對象不同等(děng)原因産(chǎn)生了(le)附加誤差,但平均誤差的(de)總體(tǐ)趨勢與(yǔ)實驗室校準(zhǔn)的(de)數據吻(wěn)合。而且(qiě)在線校(xiào)準的誤差是對(duì)被校流(liú)量(liàng)計實際工(gōng)況(kuàng)下(xià)計量(liàng)性能(néng)真實反映(yìng),爲保證流量儀(yí)表工作狀态下(xià)的計(jì)量(liàng)正(zhèng)确率,可以(yǐ)根據在線(xiàn)校準(zhǔn)結(jié)果(guǒ)在線調試流量計的(de)相關(guān)參數進--步(bù)降低流量計的(de)示值誤(wù)差,可以(yǐ)說校(xiào)準結(jié)果更(gèng)能幫助企業提(tí)高流量(liàng)計的(de)正(zhèng)确率,更好(hǎo)地把(bǎ)握流量(liàng)計工作(zuò)狀态。 通(tōng)過對兩(liǎng)次校準流(liú)量計(jì)的重複性誤差比較發現,3台流量計(jì)實(shí)驗室校(xiào)準與(yǔ)在(zài)線(xiàn)校準(zhǔn)多次測量的重(zhòng)複性誤(wù)差相近(在線隻(zhī)在(zài)流量(liàng)計常用流量點下校(xiào)準,而實驗(yàn)室按(àn)照規程在五個不同流量(liàng)點下校(xiào)準),說明在線校準的重複性(xìng)誤(wù)差與實(shí)驗室校準沒有(yǒu)多大的區别,在(zài)一定條件下兩(liǎng)種校準(zhǔn)方法可以互補。 3.結束語(yǔ) 綜上所(suǒ)述(shù),通過(guò)對便(biàn)攜(xié)式油流(liú)量計校(xiào)準(zhǔn)裝置(zhì)的實際(jì)應用,相關參(cān)數達(dá)到預(yù)期的(de)設計目标(biāo),其便(biàn)攜性和移(yí)動性(xìng)也符(fú)合設(shè)計要(yào)求(qiú),通(tōng)過各種轉(zhuǎn)接口,實現(xiàn)不同口徑油流量計的現(xiàn)場校準目的。這套裝(zhuāng)置也(yě)存(cún)在測量(liàng)範圍(wéi)、自重偏大等不(bú)足(zú)之(zhī)處,還(hái)有進一(yī)步(bù)改進的空間。同時,這(zhè)套裝置(zhì)投(tóu)入費用不(bú)高,适合地(dì)市級計量機構(gòu)的發(fā)展需(xū)求,現(xiàn)場與實驗(yàn)室的數據(jù)分(fèn)析也爲(wèi)國内(nèi)研究(jiū)油流(liú)量計現場校準(zhǔn)方法提(tí)供(gòng)新的方向。
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