質(zhì)量流量計(jì)選擇和應(yīng)該注意的問題

上海上自儀公司質(zhì)量流量計(jì)性能優(yōu)越、計(jì)量可靠，在貿(mào)易結(jié)算、計(jì)量交接以及各生產(chǎn)單元的物料平衡中都采用質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量。選擇一款合適的質(zhì)量流量計(jì)更有利于企業(yè)對(duì)資源的節(jié)能降耗、減量減排，有利于優(yōu)化生產(chǎn)操作，直接關(guān)系到企業(yè)的效益。

　　1 質(zhì)量流量計(jì)測量流量的工作機(jī)理 質(zhì)量流量計(jì)傳感器是以彈性測量管為主的敏感諧振狀態(tài)結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)器維持測量管主振動(dòng);當(dāng)介質(zhì)流過振動(dòng)的測量管時(shí)，所產(chǎn)生的“科氏效應(yīng)”誘導(dǎo)出與所流過的質(zhì)量流量相關(guān)的副振動(dòng);通過檢測器檢測出測量管的復(fù)合振動(dòng)，經(jīng)過變送器內(nèi)部處理，算出測量副振動(dòng)相關(guān)的信息，從而計(jì)算出流體的質(zhì)量流量。

　　2 影響質(zhì)量流量計(jì)測量準(zhǔn)確度的幾種因素分析，影響質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的因素有長期穩(wěn)定性、零點(diǎn)穩(wěn)定性、流量系數(shù)、現(xiàn)場振動(dòng)、應(yīng)力、工藝壓力及溫度效應(yīng)等相關(guān)影響機(jī)理。

　　(1)長期穩(wěn)定性。

　　質(zhì)量流量計(jì)長期穩(wěn)定性，對(duì)于使用者來說是非常重要的指標(biāo)。長期穩(wěn)定性是由傳感器部分及變送器部分的長期穩(wěn)定性組成的。它們都需要進(jìn)行優(yōu)化。通過優(yōu)化后，在強(qiáng)化穩(wěn)定性設(shè)計(jì)后，性能顯著提高。

　　(2)零點(diǎn)穩(wěn)定性、零點(diǎn)、零點(diǎn)漂移。

　　零點(diǎn)穩(wěn)定性：是評(píng)價(jià)流量計(jì)的測量水平、長期穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。當(dāng)外界條件確定時(shí)，質(zhì)量流量計(jì)在沒有流量的條件下，經(jīng)過一定使用時(shí)間，零位輸出值有一定的變化范圍。零點(diǎn)穩(wěn)定性數(shù)值越小的流量計(jì)，其性能越好。 零點(diǎn)：表明了傳感器內(nèi)部系統(tǒng)平衡狀態(tài)的重要指標(biāo)。在同樣的外部情況下，同一廠家不同的流量計(jì)，如果零點(diǎn)越小的，性能越好。在很多的工況狀態(tài)下，如：液體氣化、液體分層、流量計(jì)未充滿、管線擾動(dòng)等現(xiàn)象都會(huì)帶來零點(diǎn)的變化，當(dāng)工藝狀態(tài)趨于穩(wěn)定時(shí)零點(diǎn)又可以回到起始狀態(tài)。零點(diǎn)漂移：表征質(zhì)量流量計(jì)長期穩(wěn)定性的指標(biāo)。質(zhì)量流量計(jì)通過一段時(shí)間使用后，回到起始狀態(tài)時(shí)，零點(diǎn)發(fā)生變化的現(xiàn)象。零點(diǎn)漂移來自流量傳感器部分。發(fā)生零點(diǎn)漂移的大部分質(zhì)量流量計(jì)是因?yàn)槠湫阅艽嬖谌毕荨Ｈ纾汗芏斯潭☉?yīng)力、振動(dòng)管鋼度的變化、雙管諧振頻率不一致性及管壁材料的內(nèi)衰減使機(jī)械振動(dòng)的非對(duì)稱性和衰減、結(jié)構(gòu)不平衡因素存在。

　　(3)工藝壓力、溫度效應(yīng)及介質(zhì)密度對(duì)質(zhì)量流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。

　　質(zhì)量流量計(jì)流量系數(shù)與系統(tǒng)的剛度、結(jié)構(gòu)有關(guān)。被測流體在輸送過程中，都有一定的工藝壓力。據(jù)測量管的動(dòng)力學(xué)關(guān)系知：這將影響測量敏感結(jié)構(gòu)的剛度及結(jié)構(gòu)屬性，從而一定會(huì)影響流量傳感器測量質(zhì)量流量的精度。對(duì)于DS300質(zhì)量流量計(jì)的實(shí)際工作壓力每升高0.1MPa，質(zhì)量流量計(jì)會(huì)產(chǎn)生-0.17%～-0.12%的附加誤差，即當(dāng)工作壓力高于檢定壓力時(shí)，每高出0.1MPa質(zhì)量流量計(jì)會(huì)產(chǎn)生約為-0.15%的附加誤差;而當(dāng)工作壓力低于檢定壓力時(shí)，每低于0.1MPa質(zhì)量流量計(jì)會(huì)產(chǎn)生約0.15%的附加誤差。同樣質(zhì)量流量計(jì)的溫度效應(yīng)也影響測量敏感結(jié)構(gòu)的剛度及結(jié)構(gòu)屬性。溫度效應(yīng)分環(huán)境溫度效應(yīng)、工藝介質(zhì)溫度效應(yīng)。據(jù)資料記載：如果環(huán)境溫度有20℃的變化，將帶來的流量測量誤差為0.3%。生產(chǎn)廠除了選擇低溫漂器件外還應(yīng)在處理電路設(shè)計(jì)上采用溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)。 質(zhì)量流量計(jì)生產(chǎn)廠在出廠時(shí)，都給了溫度校正系數(shù)，壓力校正系數(shù)及密度校正系數(shù)。有些是在配套的表中設(shè)好的。

　　(4)現(xiàn)場振動(dòng)。

　　由于質(zhì)量流量傳感器自身為敏感的諧振式結(jié)構(gòu)，維持傳感器工作的機(jī)理主振動(dòng)與由于科氏效應(yīng)誘發(fā)出來的測量副振動(dòng)疊加在一起，形成復(fù)合振動(dòng)。復(fù)合振動(dòng)本質(zhì)上屬于非線性振動(dòng)范疇。 外部的振動(dòng)能量很容易通過其邊界結(jié)構(gòu)傳遞到傳感器的測量管上，將導(dǎo)致主振動(dòng)信號(hào)與測量副振動(dòng)信號(hào)相互影響程度發(fā)生較大的變化。如果質(zhì)量流量傳感器沒有足夠的穩(wěn)定性可靠度設(shè)計(jì)考慮的情況下，如：起振頻率恰好在這個(gè)范圍之內(nèi)。這些外部振動(dòng)會(huì)引起傳感器振動(dòng)狀態(tài)的不穩(wěn)定：輕則降低傳感器的精度，重則導(dǎo)致傳感器工作失效。 (5)安裝應(yīng)力。 應(yīng)力因其無形往往被很多用戶忽視，對(duì)于科氏力而言，這同樣是非常重要的影響測量性能的因素。 在安裝的過程中，管線不對(duì)中，將導(dǎo)致質(zhì)量流量計(jì)兩端出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，這種應(yīng)力會(huì)改變內(nèi)部的應(yīng)力分布，使內(nèi)部主振動(dòng)、副振動(dòng)的邊界條件發(fā)生改變，從而影響到測量精度，同時(shí)，也會(huì)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。改變了結(jié)構(gòu)的剛度，從而影響到測量的精度。

　　3 選擇質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)注意的問題

　　(1)選擇質(zhì)量流量計(jì)時(shí)，首先要選擇零點(diǎn)穩(wěn)定性小，長期穩(wěn)定性好的質(zhì)量流量計(jì)。

　　(2)在對(duì)不同廠家產(chǎn)品的選擇過程中，一定要落實(shí)廠家外部振動(dòng)這方面的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果。

　　(3)在選型時(shí)應(yīng)該盡可能了解所選流量計(jì)的溫度特性，以便掌握其性能指導(dǎo)實(shí)際使用。

　　4 使用質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)注意的問題

　　(1)關(guān)注零點(diǎn)，區(qū)分零點(diǎn)漂移和零點(diǎn)變化，及時(shí)對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行校正。對(duì)質(zhì)量流量計(jì)調(diào)零須在安裝現(xiàn)場進(jìn)行。待流量傳感器排盡氣體，充滿待測介質(zhì)后再關(guān)流量計(jì)前后閥門，在接近工作溫度的條件下調(diào)零。

　　(2)根據(jù)溫度、壓力變化情況及時(shí)進(jìn)行溫度、壓力修正。 由于環(huán)境溫度效應(yīng)，流量計(jì)在冬季及夏季轉(zhuǎn)換的使用中要進(jìn)行溫度修正;當(dāng)介質(zhì)工藝溫度發(fā)生變化時(shí)，帶來傳感器中不均衡的變化，造成流量零點(diǎn)的變化。這可根據(jù)現(xiàn)場的介質(zhì)工藝溫度變化范圍，選擇中間的溫度進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，減小流量零點(diǎn)的溫度效應(yīng)。 流量計(jì)在標(biāo)定站標(biāo)定壓力一般在0.2MPa左右，標(biāo)定介質(zhì)多數(shù)為水，但是質(zhì)量流量計(jì)安裝后實(shí)際工作壓力比標(biāo)定壓力高好幾倍。需要壓力校正系數(shù)進(jìn)行修正。校正系數(shù)按下列公式進(jìn)行：新的流量系數(shù)=給定流量系數(shù)×[1+Kp×(P操作-P校正)×0.0014285式中：Kp—壓力對(duì)流量的校正系數(shù);P操作—測量時(shí)壓力，單位是kPa;P校正—校正壓力(標(biāo)定壓力：一般為200KPa)。

　　(3)上海上自儀公司在新建裝置及檢修中對(duì)流量計(jì)注意安裝要無應(yīng)力安裝。對(duì)于大型質(zhì)量流量計(jì)在安裝時(shí)應(yīng)將直管直接先固定在支撐架上，裝流量計(jì)的連接件，將直管按應(yīng)有的長度割開，將流量計(jì)吊裝無壓力焊接。 (4)安裝流量計(jì)要遠(yuǎn)離振動(dòng)的區(qū)域。如機(jī)、泵振動(dòng)區(qū)域。 質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)用廣泛，在選型、使用上，應(yīng)盡量減少人為錯(cuò)誤，減小流量計(jì)的誤差，使它們更好地發(fā)揮計(jì)量職能。