熱式質(zhì)量流量計在氣體流量測量中的應用
發(fā)布時間：2022-08-08 23:29:20來源：m.qh-sr.com來源：..
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摘要：氣體測量是測量中的一個難點。由于低密度、低粘度、受溫度和壓力影響大等特點，用傳統(tǒng)的流量計很難實現(xiàn)高精度測量。
關鍵詞：氣體;量流量計;流量測量;應用;
充分利用熱式質(zhì)量流量計高精度、智能化和維護量小的特點，在計量實踐中不斷摸索經(jīng)驗，使氣體計量在實際應用中發(fā)揮其技術特性和應用特點，為企業(yè)增加效益做貢獻。
一、熱式質(zhì)量流量計的性能特點
1.熱式質(zhì)量流量計的優(yōu)點。
（1）熱式質(zhì)量流量計適用于從毛細管到大管徑以及方型管等各種管道的測量，最大測量管徑可達9 m。
（2）無可動部件，檢測元件和恒熱源均密封，不與介質(zhì)直接接觸。因而耐磨損，不易損壞，并可避免因旋轉、移動或震動等原因造成的部件磨損、斷裂和疲勞裂縫，因此使用時間長，維護量極低。
（3）不給工藝系統(tǒng)增加有效壓降，系統(tǒng)壓力損失可以忽略不計。
（4）對低流量測量最為敏感，這是其他任何流量計所無法相比的。量程范圍較寬，一般為100∶1，特定情況下達到1000∶1。
（5）測溫范圍和耐壓范圍寬，最高溫度454℃，耐壓最高7 MPa，可測量高溫、高壓介質(zhì)。
（6）防過載能力強、實際流量高出滿量程流量范圍時，不會對儀表造成任何損壞。
（7）測量精度一般可達±1%，重復性為0.5%（滿量程）。
（8）安裝方式有插入式和直通式，可以在不中斷生產(chǎn)的情況下進行拆裝、標定。
（9）熱式質(zhì)量流量計幾乎不受碳氫化合物的組成百分比變化的影響。因為碳氫化合物的導熱性十分相近，因此熱式質(zhì)量流量計的精度和重復性不受分子量變化的影響。
2. 熱式質(zhì)量流量計是一種實標的流量計。（1）任何一種流量計都有其局限性，從熱式質(zhì)量流量計的工作原理可以知道，該類流量計測得的質(zhì)量流量和介質(zhì)的導熱性能有關，介質(zhì)導熱性能不同，其流量與溫差的曲線不同。
針對這一情況，我公司的每一臺出廠流量計都采用實際標定（標定介質(zhì)與使用介質(zhì)相同）。并且，每臺流量計可儲存3套不同介質(zhì)的校準信息，每套稱為一個校準組，這樣就可用于多種介質(zhì)或多個安裝位置，使得該系統(tǒng)使用的領域進一步拓寬，偏差大大縮小。（2）傳感器安裝點上游應有15倍直徑的直管段、下游5倍，在此范圍內(nèi)無彎管、閥門、及其他干擾物。安裝整流器后所需直管段可大幅降低。（3）由于熱式質(zhì)量流量計采用RTD測量，所以氣體介質(zhì)中不能含水，測量蒸汽必須是過熱蒸汽（液體的導熱系數(shù)比氣體大得多，給測量帶來較大誤差）。
二、熱式質(zhì)量流量計的標定
AGAll#報告中明確指出，熱式質(zhì)量流量計標定時使用液體而不是使用氣體，主要原因是液體標定的成本低廉。使用液體標定而應用于氣體計量，具有相同的性能指標。
三、操作條件的影響
操作溫度的影響。日常計量工作中對氣體溫度的影響很容易忽略。當溫度發(fā)生變化時，質(zhì)量流量計傳感器測量管的剛性會發(fā)生變化。這種剛性與溫度的變化存在一定的函數(shù)關系，因此可以被修正。每臺質(zhì)量流量計都內(nèi)置了Ptloo進行測量管溫度的檢測，目的就在于補償由溫度變化而引起的影響。當操作溫度相對于儀表調(diào)零時的溫度相差較大時，必須考慮質(zhì)量流量計加工過程中幾何機構上的不完全對稱對儀表的零點穩(wěn)定性的影響。
四、調(diào)零方式的影響
與質(zhì)量流量計初期應用不同，目前熱式質(zhì)量流量計零點的調(diào)整要求在正常工況下進行，簡單的說，就是除了流量為零外，其它各方面都應和正常計量沒有區(qū)別。這樣進行零點調(diào)整以后，理論上可以消除因被測介質(zhì)溫度與流量計測量管溫度不一致、測量管重心偏移、測量管微小的不平衡等因素的影響。調(diào)零方式：測量管充滿被測介質(zhì)，流速為零。①管道內(nèi)無壓力或壓力很小時，關閉表前閥或關閉前后閥。②管道內(nèi)有壓力時，關閉表后閥。因為流量計基本沒有工作在無壓力的情況下，所以一般按②進行。
五、振動和應力的消除對策
由于大部分的熱式質(zhì)量流量計安裝位置的局限性比較強，很多情況下無法達到遠離振動源的要求，特別是管線的振動。為了減少振動對流量計精度的影響，很多資料上都提出要安裝支撐進行固定，用來避免或減少振動。齊魯石化股份有限公司的技術人員創(chuàng)造性地使用了可調(diào)式支架，較好地解決了振動的影響，同時還可以實現(xiàn)對流量計安裝不規(guī)范產(chǎn)生的應力的消除。安裝應力從開始安裝前就可以盡量避免，避免的主要方式有：（1）安裝時儀表技術人員必須在場，通過目測基本確認應力是否存在;（2）使用技術熟練的、懂得質(zhì)量流量計特性的隊伍進行施工;（3）首先做好短節(jié)連接完表體后整體安裝;（4）固定支架牢固;（5）增加柔性管等。安裝完成后，用手操器進行調(diào)零測試（僅限于9739），如果STD，DEV值較小，就可以認為安裝良好，否則就需要使用可調(diào)式支架進行調(diào)節(jié)。
總之，質(zhì)量流量計的技術在不斷發(fā)展，質(zhì)量流量計的應用更是一個不斷實踐、不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的學習過程。在實際應用中要找出影響質(zhì)量流量計的因素，并采取相應的措施加以消除，使質(zhì)量流量計的應用水平再上一個新臺階。
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