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聯系我們壓縮空氣流量計在現場使用過程中總是不可避免地存在著隨機振動、壓力脈動、流體噪聲、流速穩定程度及機泵振動等多方面的干擾, 它們都會給測量帶來不同程度的影響。
在使用過程中要求消除這些干擾, 使流量計在復雜的工況下能正常工作, 準確計量。
1.1 流體脈動噪聲干擾
*, 由于管道中流體壓力的變化引起流體流速隨壓力的變化而變化, 將導致管道中的流體出現脈動現象, 并產生隨機脈動壓力, 這種不規則的脈動壓力將對旋渦發生體產生隨機沖擊, 對流量測量將有不小的影響。我們在現場使用過程中發現, 在流體流速穩定的情況下, 流量計的輸出波形如圖1
(a) 所示;在脈動流速下, 其輸出波形卻是一個無規則的波形, 如圖1(b)所示; 在小流速時, 其輸出波形如圖1(c)所示。
出現上述現象都是由于管道中流體的流速不穩定而造成的。
對流量計的輸出信號產生嚴重干擾, 這樣將會嚴重影響流量計的測量精度。要克服這種現象, 盡管流量計生產廠家在結構上作了某些改進, 如噪聲平衡調整(NB調整), 其作用是借調整兩片壓電元件輸出中的噪聲成分的比, 使其做到受噪聲的影響zui小, 得到信噪比大的信號的。但在現場實際使用中效果并不理想。
為了進一步克服這種現象, 在結構上改進的同時, 在現場使用中進一步采取有效措施使流體的流速穩定。
改進的方法是盡量使管道中流體的壓力恒定不變, 如增加穩壓裝置, 使流體流速保持恒定。
我們在現場采用此法后, 流量計的輸出波形得到了明顯的改善。另一種方法是在流量計上游直管段安裝整流器, 通過整流器來消除不均勻現象。
1.2 閥門的頻繁開關和振蕩干擾
工藝管道上不可避免地要安裝工藝閥門和控制閥門。
由于閥門的頻繁開關和閥門的振蕩及其閥芯的抖動等造成的隨機振動干擾, 同樣會使流量計的輸出信號偏高不少, 給流量測量帶來一定的誤差。如我院為某化學工業公司設計的利用非低溫氣體分離技術從合成氨馳放氣中回收氫的裝置, 原料氣和產品氣的流量計量選用了3臺某廠生產的壓縮空氣流量計。在兩臺原料氣流量計的管道上安裝了一臺氣動薄膜單座調節閥, 因該閥的閥芯和閥座導筒之間的間隙較正常值大幾倍, 造成流體流過時該閥嚴重振蕩, 導致流量計的示值比實際值偏高20% 左右。我們在現場把此閥修復后, 流量計恢復正常, 因此要克服這種現象, 各種閥門的工作必須正常。
1.3 機泵等振動干擾
工藝管道一般與壓縮機、鼓風機、水泵和真空泵等動力設備相連。它們產生的振動引起管道和流量計一起共振, 導致流量計示值混亂, 嚴重時難以進行正常的計量。如在管道中沒有流體流過時, 因受機泵等振動的影響,而壓縮空氣流量計有一定的輸出信號; 在小流量時, 流量示值比實際值偏高。為了克服這種現象, 盡管流量計生產廠家在結構上采取了措施, 如增加了觸發輸入電平調整(TLA調整), 其作用是抑制管道振動而引入的干擾。但在現場進行TLA調整后, 其效果并不顯著。
為了進一步消除振動干擾, 我們在安裝流量計的管道上加一管道支架。采用此法后, 獲得了令人滿意的結果。見圖2 所示。
1.4 結晶和氣穴干擾
當流體中含有少量氣體及晶體成分, 而又不一定視為兩相流時, 如焦爐煤氣中含有蔡等組分, 原油中含有夭然氣等組分, 在輸送過程中隨著流體的拉力和溫度變化而析出,產生晶粒和氣泡, 在流體中都會形成強烈的隨機沖擊, 尤其是氣體析出, 將會形成可以覺察的似浪擊的強烈振蕩, 使壓縮空氣流量計的輸出信號受到嚴重干擾, 此時所測量的流量值令人難以置信。
為此需在流量計管道上加裝消氣器, 并保證在工作壓力下, 管道內的流體不會發生氣穴現象。
1.5 臟流體干擾
在測量較臟的流體時, 旋渦發生體表面會有大量附著物, 也會給測量帶來較大誤差。
為此不僅需在流量計前加裝過濾器, 而且還要定期清洗和消除粘附在旋渦發生體表面的大量附著物。
1.6 長線和接地不良干擾
當信號傳輸線較長而采用的電纜又不滿足要求和儀表接地不良時, 也會引起現場流量計表頭上的顯示值與控制室內顯示儀表的示值不一致, 且相差較大。
為了防止長線和接地不良而引入的干擾, 遠距離信號傳輸導線必須采用金屬屏蔽電纜線, 并將金屬屏蔽電纜的金屬屏蔽絲與流量計的外殼相連, 再將外殼上的接地螺釘用單芯的硬導線單獨埋入大地或接在工藝管道上一起接地, 但要求接地必須良好, 接地電阻不應大于10Ω。另外信號傳輸線盡可能地遠離大功率變壓器、電動機或動力用電源等的電力線, 更不允許與動力線合用一根電纜電線或平行敷設在同一電纜溝內。這樣, 長線和儀表接地不良的干擾是*可以消除的。
1.7 電源共模干擾
因壓縮空氣流量計電子電路中的穩壓濾波電路較簡單, 其濾波效果欠佳, 濾波后直流電壓中的波紋較大; 同時電路的共模抑制比差,50Hz或60Hz 電源的共模噪聲zui容易進入,當無流量時也有信號輸出, 給測量帶來較大誤差。針對電源共模干擾的出現, 采取的措施是加強電源的濾波效果; 進一步調整濾波電路的工作點, 并使儀表接地完善。這樣, 消除電源共模干擾是不成問題的。
1.8 安裝配管惡劣干擾
配管符合要求時流量計的波形正常; 配管狀況惡劣(如直管段長度不足, 配管的偏心等) 時引起流量計的波形異常, 這樣勢必造成流量計的示值混亂, 無法正常計量。因配管的好壞嚴重影響流量計的測量精度, 為確保流量計的正常工作, 其安裝配管要求如下。
(1) 流量計的上、下游直管段長度和節流裝置差壓式流量計的要求相同, 見表1
(2 )流量計前盡可能有較長的直管段長度。應盡量避免在靠近調節閥、半開閥門及截流閥后安裝流量計。
(3) 雖然流量計可垂直、水平或其他任何角度安裝, 但流體流向必須和流量計殼體上的箭頭方向一致。當測量液體時, 流量計管道里必須注滿液體, 以免產生氣穴現象。垂直和
傾斜安裝的流量計, 流體流向必須向上。
(4) 當需要測量流體壓力和溫度時, 測壓點和測溫點應分別在下游側距流量計中心線3.5D~5.5D 和6D~8D 的位置。
(5) 流量計的中心線和被測管道的中心線必須保持同心。
(6) 被測管道的內徑應盡可能與流量計的公稱通徑一致。
其接管, 允許管道內徑范圍見表2。當管道內徑與流量計公稱通徑偏差過大時, 應加入一段過渡管道, 過渡管段長度可按表1加工。
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