摘(zhai)要:渦(wo)輪流(liu)量計(ji)
重複(fu)性好、适應(ying)性強、量(liang)程比寬(kuan),具有智(zhi)能(neng)化顯(xian)示控制儀(yi)表,是間接(jie)測(ce)量液體(ti)的質量流量計(ji)之一。
石油(you)行業(ye)常常(chang)需要(yao)計量(liang)油氣水的(de)産量(liang),尤其(qi)是在(zai)目前油氣(qi)資(zi)源日益(yi)短缺,石油(you)價格飛漲(zhang)的(de)情況下(xia),對油氣水(shui)的計(ji)量工(gong)藝要(yao)求不(bu)斷提高(gao),傳(chuan)統的計量(liang)手段(duan)已不(bu)再适用油(you)田開(kai)發新形勢(shi)的需(xu)要。LWGY系(xi)列渦(wo)輪流(liu)量傳(chuan)感器經過(guo)優化設(she)計(ji),具有(you)結構(gou)簡單、輕巧(qiao)、精度高、複現性好、反(fan)應靈敏,安(an)裝維護使(shi)用方(fang)便等(deng)特點,廣泛(fan)用于(yu)測量(liang)封閉(bi)管道中(zhong)與不鏽(xiu)鋼1Cr18Ni9Ti、2Crl3及剛(gang)玉(yu)Al203硬質(zhi)合金(jin)不(bu)起腐蝕(shi)作用(yong),且無(wu)纖維(wei)、顆粒(li)等雜質,工(gong)作溫(wen)度(du)下(xia)運動(dong)粘度(du)小(xiao)于5×10-6m2/s的液(ye)體,對于(yu)運(yun)動粘(zhan)度大(da)于5×10-6m2/s的(de)液體(ti),可對(dui)流(liu)量(liang)計進行實(shi)液(ye)标(biao)定後(hou)使用。若與(yu)具有特殊功(gong)能的顯(xian)示儀表(biao)配(pei)套,還(hai)可以(yi)進行定量(liang)控制(zhi)、超(chao)量(liang)報警等,是流量計量(liang)和節(jie)能的(de)理想(xiang)儀表。
1流量(liang)計量(liang)的原理
渦(wo)輪流(liu)量計是利(li)用置(zhi)于流體中的葉輪感(gan)受流(liu)體平(ping)均速(su)度的(de)流量(liang)計,與流量(liang)成正(zheng)比的(de)葉(ye)輪(lun)轉速通常(chang)由安(an)裝在(zai)管道外的(de)檢測(ce)裝置(zhi)檢(jian)出,它由(you)渦輪流量(liang)傳感器和顯示(shi)儀表(biao)組成。
流(liu)經(jing)變送(song)器的(de)流體體積(ji)流量可表示爲(wei):
qv=?/k(1)
式中:qv一流經變(bian)送器的(de)流(liu)體體(ti)積流量,L/s;
f---電信号(hao)的頻率(lü)(它(ta)同葉(ye)輪轉動(dong)頻(pin)率有(you)正比(bi)關系(xi)),次/s;
h一(yi)常數(shu),亦稱(cheng)儀表(biao)系數(shu),次(ci)/L。
式(shi)(1)也可(ke)改成
h=f/qv(2)
由(2)式(shi)可看(kan)出,儀(yi)表(biao)系(xi)數k是(shi)變送(song)器(qi)輸出電(dian)信号的頻率?同流經(jing)儀表(biao)的液(ye)體體積(ji)流(liu)量q。的(de)比值。輸出頻率(lü)信号(hao)的流(liu)量計(ji)都有(you)儀表系數(shu)這一(yi)特(te)征(zheng)常數(shu),它能(neng)幫助(zhu)了解(jie)和掌握儀表性(xing)能,同(tong)時也(ye)對流(liu)量儀表(biao)的(de)檢定有重要意義。
2系(xi)數的确定
流量(liang)計一(yi)般安(an)裝在(zai)分離器的油水排放(fang)管線(xian)處,通(tong)過其端(duan)口與分離器現場(chang)總數(shu)據傳(chuan)輸(shu)控(kong)制箱(xiang)連接(jie),流體(ti)流過(guo)時沖擊渦(wo)輪産(chan)生旋(xuan)轉,從(cong)而使(shi)數據(ju)顯(xian)示在儀(yi)表上(shang),再由(you)數據(ju)線傳(chuan)輸給(gei)總線電纜(lan),總(zong)線電纜(lan)通過電流(liu)的形(xing)式傳輸(shu)給數據(ju)采集(ji)軟件,軟件通過對數(shu)據分(fen)析進行顯示。由(you)于它(ta)受流(liu)體的(de)密度(du)、粘(zhan)度(du)、溫度(du)等的影(ying)響,計量(liang)系統每(mei)次(ci)要進(jin)行校驗。
計量系(xi)統的校驗分兩(liang)項内(nei)容(rong):第一是(shi)對系(xi)統(tong)溫(wen)度補(bu)償的有效性進(jin)行評定(ding);第(di)二是(shi)對系(xi)數(shu)k:的(de)确定(ding)。
2.1系統溫度(du)補償(chang)的有(you)效(xiao)性評定(ding)
液體(ti)的密(mi)度ρ是溫度(du)t的(de)函數,在(zai)--定的溫度(du)範圍(wei)内,可用(yong)二(er)次多(duo)項式來表示,也(ye)可通(tong)過回(hui)歸法(fa)求得函數式ρ=?(t),都能得到(dao)較好的(de)拟合(he)效果(guo)。當然(ran)溫度(du)補(bu)償(chang)的有(you)效性如何(he),還要(yao)通過(guo)校驗來證(zheng)明,這個工作可(ke)以在(zai)實(shi)驗(yan)室内(nei)進行。
2.2系(xi)數(shu)h的确(que)定
首先以渦輪(lun)上的系數記k'爲(wei)輸人顯示控制(zhi)儀表,把标定所(suo)用的(de)流體重量(liang)設定爲C'm,啓動流量系統(tong),把(ba)計量(liang)過的流體用汽(qi)車衡(heng)或磅秤稱(cheng)重,其(qi)值設爲Gm時(shi),流量(liang)系數(shu)k可通(tong)過下(xia)式計(ji)算,即
把k值輸(shu)人(ren)顯示(shi)儀表,再計(ji)量重量爲(wei)Gm的液體,通(tong)過稱(cheng)量(liang)法(fa)來校對是(shi)否超差。
确(que)定系數(shu)k時(shi)所用的流體重量要(yao)大于(yu)1~2t,以(yi)減(jian)少其(qi)它因(yin)素對計算(suan)值的(de)影響(xiang)。當發(fa)貨的(de)批(pi)量較少(shao)時,如幾十(shi)千克(ke),這時(shi)的(de)計量可(ke)能超差,這主要是由于(yu)電(dian)磁閥(fa)不能(neng)及時(shi)關閉(bi)造成(cheng)的,有的顯(xian)示控(kong)制儀(yi)對此(ci)有特(te)别的考慮(lü)。
實際(ji)上,其它輸(shu)人頻(pin)率信号的(de)流量計(ji),如(ru)
橢圓齒輪(lun)流(liu)量計
、腰(yao)輪流(liu)量計、渦輪(lun)流量(liang)計(ji)等都可(ke)以用(3)式确(que)定流量系(xi)數。
3系統計(ji)量的不确定度
此系(xi)統(tong)的(de)計量(liang)誤差來源(yuan)由以下幾(ji)項:
(1)流量系(xi)數的重複(fu)性誤差:δm=0.05%;
(2)流量顯示儀(yi)表的誤差(cha):接受(shou)頻率信号(hao)的流(liu)量儀表,其(qi)積算精度(du)一(yi)般可達(da)0.1%,這裏取δ2=0.1%;
(3)系(xi)數标定時(shi)所(suo)用(yong)衡器(qi)的誤(wu)差(cha):δ3=0.1%;
(4)由(you)于溫(wen)度不能(neng)完全有(you)效補(bu)償而引人(ren)的誤(wu)差。這個誤(wu)差通常很(hen)小,在此不(bu)予考慮。
用(yong)方和根法(fa)合成(cheng)的總(zong)不(bu)确定度(du)爲:
4結論(lun)
LWGY系(xi)列渦(wo)輪流量計較适(shi)合石油行(hang)業液(ye)體的(de)計量,它不(bu)僅安裝方(fang)便,測量正(zheng)确,在安全(quan)性能技術性能(neng)、一次(ci)性投資以(yi)及長期運行費(fei)用上(shang)也有很大(da)的優(you)勢(shi)。通(tong)過不(bu)斷改(gai)進(jin)和(he)完善(shan),渦輪流量(liang)計在(zai)各個(ge)領域(yu)已經(jing)開始(shi)投人(ren)使用(yong),尤其(qi)是在(zai)石油(you)行業應(ying)用(yong)更加(jia)廣泛。
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