渣油流量計計量準確度誤差及提高精度的有效措施
點(diǎn)擊次數：1687 發(fā)布時(shí)間：2020-11-06 05:44:58
摘要：本文*先介紹了渣油流量計測量期間的誤差概念，在此基礎之上提出一系列優(yōu)化改進(jìn)措施，主要是從分析安裝整流柵裝置對于渦流和噴射流的影響，渦輪流量計的定期維護，減少脈動(dòng)流計量誤差，更換渦輪流量計前過(guò)濾芯，溫度和壓力對渦輪流量計造成的影響等方面全面探討研究提高渣油流量計計量準確度的措施，希望能夠對相關(guān)設計人員提供參考性?xún)r(jià)值。
現階段，渦輪流量計已經(jīng)廣泛應用在長(cháng)輸高壓管線(xiàn)上各個(gè)高壓調壓站和中壓調壓站當中。為了全面提升渦輪流量計的計量準確性，需要不斷優(yōu)化流量計的測量性能，確保其穩定性。
1、渣油流量計計量準確度誤差的基本概念
視距測量的誤差來(lái)源：儀器常數不準確，視距尺分化誤差，視距絲讀數誤差，豎直角誤差以及大氣折光影響等
1.1系統誤差
在同等測量條件下觀(guān)測某觀(guān)測量，如果誤差具有一定的規律，并且在符號和數值上都相同，則可以將該類(lèi)誤差稱(chēng)為系統誤差。
1.2偶然誤差
在進(jìn)行實(shí)際測量期間，在將導致系統產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行排除之后，需要全面進(jìn)行觀(guān)測，在實(shí)際觀(guān)測期間能夠發(fā)現仍然存在誤差現象，因此將該類(lèi)由于不確定因素導致的誤差稱(chēng)為偶然性誤差，該種誤差沒(méi)有規則的變化形式。
1.3*限誤差
該種誤差主要是在**技術(shù)標準規定之內，或者在檢驗期間允許渣油流量計存在的*大誤差值。
1.4儀表精度誤差
儀表精度主要分為準確度，正確度以及精密度。其中，正確度主要顯示測量結果系統誤差程度；精密度主要顯示測量結果隨機誤差程度。渣油流量計屬于速度式儀表，隨著(zhù)流量的不斷增加，氣動(dòng)渦輪的轉速會(huì )出現線(xiàn)性增加情況。因此可以將渦輪轉速稱(chēng)為流量量度，利用磁電轉換以及機械傳動(dòng)等形成的電脈沖信號，并與流量呈正比關(guān)系。渣油流量計的優(yōu)勢主要表現在良好的重復性以及量程寬度等。如果流量范圍較寬，那么電脈沖信號與管內流量呈線(xiàn)性關(guān)系，因此在對氣體體積流量進(jìn)行測量時(shí)需要優(yōu)先選擇渣油流量計。然而由于渣油流量計屬于速度式儀表，這樣就會(huì )導致管內出現不均勻的氣體分布情況，并存在二次流，這樣就會(huì )對計量精度造成影響。所以，在設計流量計內部結構以及管路時(shí)需要全面考慮影響因素，例如溫度變化情況，氣動(dòng)阻力以及氣體自身壓力等。在設計期間只有將以上各個(gè)影響因素消除，才能夠全面提升渣油流量計的測量精度。
2、提高渣油流量計計量準確度的有效措施
2.1安裝整流柵降低噴射流和渦輪的影響
在中高壓調壓站當中，由于渦輪流量計前后具有彎頭，進(jìn)出口閘閥，直管段以及調壓器等，在運行期間就會(huì )出現噴射流和渦流，導致流量曲線(xiàn)失真。為了避免出現以上問(wèn)題，在設計期間需要進(jìn)行優(yōu)化調整，傳統整流裝置有的管束有19孔，并且安裝在渦輪流量計上游直徑當中。管束能夠顯著(zhù)消除渦輪，然而卻對流體速度分布情況造成破壞。其次，按照試驗結果能夠看出，管束無(wú)法顯著(zhù)消除噴射流。所以需要將整流柵裝置安裝在渦輪流量計上，將其速度分布調整到*佳狀態(tài)，在隔離流體時(shí)可以采用特殊圖案開(kāi)孔方式，這樣能夠將噴射流和渦輪影響降到*低。
2.2定期維護渦輪流量計
通常情況下，如果渦輪流量計精度較高，為了避免出現較大機械摩擦力需要使用優(yōu)質(zhì)軸承進(jìn)行優(yōu)化，還需要使用質(zhì)量高的葉輪對氣流壓力起到緩解作用，其壓力能夠達到0.25%左右。在實(shí)際使用期間需要對渦輪流量計進(jìn)行額潤滑保養，這樣能夠防止軸承出現干涸現象，避免增加渦輪流量計的機械摩擦力降低渦輪流量計速度，*終導致軸承出現損壞情況。
2.3減少脈動(dòng)流造成的計量誤差
脈動(dòng)流主要是渦輪流量計上游非定常流引發(fā)的縱波，其能夠快速響應流體并隨著(zhù)流體速度不斷加快，然而無(wú)法在流體中斷期間出現減速，該種現象就會(huì )增加流量計量結果。在計量期間為了避免脈動(dòng)流引發(fā)的計量誤差現象，需要在調壓器前安裝渦輪流量計，防止頻繁開(kāi)啟調壓器導致的脈動(dòng)誤差現象。
2.4定期更換渦輪流量計過(guò)濾芯
如果渦輪流量計殼體出現損壞將對流體動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生改變影響，例如在導流體上會(huì )出現微小損壞現象，使*終結果出現較大誤差。所以在實(shí)際應用期間需要為了避免管道內雜質(zhì)和碎屑造成的損傷情況。在將流量計前后閘閥開(kāi)啟時(shí)需要控制開(kāi)啟速度，防止對葉輪造成損壞。如果導流體出現損壞將會(huì )導致*終結果出現至少2%的誤差。
2.5溫度，壓力對渦輪流量計的影響
在運行期間，渦輪流量計的氣體狀態(tài)方程式為P?V=Z?n?R?T。在此方程式當中，P表示氣體絕對壓力，n表示氣體摩爾數，Z表示壓縮因子，R表示氣體常數，V表示氣體體積，T表示氣體熱力學(xué)溫度。
氣體狀態(tài)方程能夠顯著(zhù)體現出溫度和氣體測量準確性對流量測量結果的影響程度。所以，在實(shí)際應用渦輪流量計之前需要對溫度傳感器和壓力傳感器進(jìn)行矯正。
2.6旋轉測試
為了判斷渦輪流量計軸承運行良好性需要進(jìn)行旋轉測試，*先需要將流量計進(jìn)行拆卸，之后應用壓縮空氣對表盤(pán)轉子進(jìn)行吹掃，當轉子的速度達到*大速度時(shí)需要使其進(jìn)行自由轉動(dòng)，直到處于停止狀態(tài)。在經(jīng)過(guò)一段旋轉時(shí)間之后能夠對渦輪流量計軸承運行狀態(tài)進(jìn)行評估。如果存在較短的旋轉時(shí)間，表明軸承存在故障隱患，將會(huì )對渦輪流量計量程造成影響。
3、結束語(yǔ)
綜上所述，為了全面提高渣油流量計計量準確度，在設計流量計時(shí)需要選擇*佳設計方案，將渦輪葉片的重疊系數控制1-1.1之間，將內壁與葉片的間隙控制在0.75mm左右。全面提升渣油流量計的生產(chǎn)制造精度，在選擇材料時(shí)需要注重合理性，避免流體阻力和機械摩擦影響計量精度。做好以上優(yōu)化措施之后，才能夠從根本上提升渣油流量計的測量精度。
現階段，渦輪流量計已經(jīng)廣泛應用在長(cháng)輸高壓管線(xiàn)上各個(gè)高壓調壓站和中壓調壓站當中。為了全面提升渦輪流量計的計量準確性，需要不斷優(yōu)化流量計的測量性能，確保其穩定性。
1、渣油流量計計量準確度誤差的基本概念
視距測量的誤差來(lái)源：儀器常數不準確，視距尺分化誤差，視距絲讀數誤差，豎直角誤差以及大氣折光影響等
1.1系統誤差
在同等測量條件下觀(guān)測某觀(guān)測量，如果誤差具有一定的規律，并且在符號和數值上都相同，則可以將該類(lèi)誤差稱(chēng)為系統誤差。
1.2偶然誤差
在進(jìn)行實(shí)際測量期間，在將導致系統產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行排除之后，需要全面進(jìn)行觀(guān)測，在實(shí)際觀(guān)測期間能夠發(fā)現仍然存在誤差現象，因此將該類(lèi)由于不確定因素導致的誤差稱(chēng)為偶然性誤差，該種誤差沒(méi)有規則的變化形式。
1.3*限誤差
該種誤差主要是在**技術(shù)標準規定之內，或者在檢驗期間允許渣油流量計存在的*大誤差值。
1.4儀表精度誤差
儀表精度主要分為準確度，正確度以及精密度。其中，正確度主要顯示測量結果系統誤差程度；精密度主要顯示測量結果隨機誤差程度。渣油流量計屬于速度式儀表，隨著(zhù)流量的不斷增加，氣動(dòng)渦輪的轉速會(huì )出現線(xiàn)性增加情況。因此可以將渦輪轉速稱(chēng)為流量量度，利用磁電轉換以及機械傳動(dòng)等形成的電脈沖信號，并與流量呈正比關(guān)系。渣油流量計的優(yōu)勢主要表現在良好的重復性以及量程寬度等。如果流量范圍較寬，那么電脈沖信號與管內流量呈線(xiàn)性關(guān)系，因此在對氣體體積流量進(jìn)行測量時(shí)需要優(yōu)先選擇渣油流量計。然而由于渣油流量計屬于速度式儀表，這樣就會(huì )導致管內出現不均勻的氣體分布情況，并存在二次流，這樣就會(huì )對計量精度造成影響。所以，在設計流量計內部結構以及管路時(shí)需要全面考慮影響因素，例如溫度變化情況，氣動(dòng)阻力以及氣體自身壓力等。在設計期間只有將以上各個(gè)影響因素消除，才能夠全面提升渣油流量計的測量精度。
2、提高渣油流量計計量準確度的有效措施
2.1安裝整流柵降低噴射流和渦輪的影響
在中高壓調壓站當中，由于渦輪流量計前后具有彎頭，進(jìn)出口閘閥，直管段以及調壓器等，在運行期間就會(huì )出現噴射流和渦流，導致流量曲線(xiàn)失真。為了避免出現以上問(wèn)題，在設計期間需要進(jìn)行優(yōu)化調整，傳統整流裝置有的管束有19孔，并且安裝在渦輪流量計上游直徑當中。管束能夠顯著(zhù)消除渦輪，然而卻對流體速度分布情況造成破壞。其次，按照試驗結果能夠看出，管束無(wú)法顯著(zhù)消除噴射流。所以需要將整流柵裝置安裝在渦輪流量計上，將其速度分布調整到*佳狀態(tài)，在隔離流體時(shí)可以采用特殊圖案開(kāi)孔方式，這樣能夠將噴射流和渦輪影響降到*低。
2.2定期維護渦輪流量計
通常情況下，如果渦輪流量計精度較高，為了避免出現較大機械摩擦力需要使用優(yōu)質(zhì)軸承進(jìn)行優(yōu)化，還需要使用質(zhì)量高的葉輪對氣流壓力起到緩解作用，其壓力能夠達到0.25%左右。在實(shí)際使用期間需要對渦輪流量計進(jìn)行額潤滑保養，這樣能夠防止軸承出現干涸現象，避免增加渦輪流量計的機械摩擦力降低渦輪流量計速度，*終導致軸承出現損壞情況。
2.3減少脈動(dòng)流造成的計量誤差
脈動(dòng)流主要是渦輪流量計上游非定常流引發(fā)的縱波，其能夠快速響應流體并隨著(zhù)流體速度不斷加快，然而無(wú)法在流體中斷期間出現減速，該種現象就會(huì )增加流量計量結果。在計量期間為了避免脈動(dòng)流引發(fā)的計量誤差現象，需要在調壓器前安裝渦輪流量計，防止頻繁開(kāi)啟調壓器導致的脈動(dòng)誤差現象。
2.4定期更換渦輪流量計過(guò)濾芯
如果渦輪流量計殼體出現損壞將對流體動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生改變影響，例如在導流體上會(huì )出現微小損壞現象，使*終結果出現較大誤差。所以在實(shí)際應用期間需要為了避免管道內雜質(zhì)和碎屑造成的損傷情況。在將流量計前后閘閥開(kāi)啟時(shí)需要控制開(kāi)啟速度，防止對葉輪造成損壞。如果導流體出現損壞將會(huì )導致*終結果出現至少2%的誤差。
2.5溫度，壓力對渦輪流量計的影響
在運行期間，渦輪流量計的氣體狀態(tài)方程式為P?V=Z?n?R?T。在此方程式當中，P表示氣體絕對壓力，n表示氣體摩爾數，Z表示壓縮因子，R表示氣體常數，V表示氣體體積，T表示氣體熱力學(xué)溫度。
氣體狀態(tài)方程能夠顯著(zhù)體現出溫度和氣體測量準確性對流量測量結果的影響程度。所以，在實(shí)際應用渦輪流量計之前需要對溫度傳感器和壓力傳感器進(jìn)行矯正。
2.6旋轉測試
為了判斷渦輪流量計軸承運行良好性需要進(jìn)行旋轉測試，*先需要將流量計進(jìn)行拆卸，之后應用壓縮空氣對表盤(pán)轉子進(jìn)行吹掃，當轉子的速度達到*大速度時(shí)需要使其進(jìn)行自由轉動(dòng)，直到處于停止狀態(tài)。在經(jīng)過(guò)一段旋轉時(shí)間之后能夠對渦輪流量計軸承運行狀態(tài)進(jìn)行評估。如果存在較短的旋轉時(shí)間，表明軸承存在故障隱患，將會(huì )對渦輪流量計量程造成影響。
3、結束語(yǔ)
綜上所述，為了全面提高渣油流量計計量準確度，在設計流量計時(shí)需要選擇*佳設計方案，將渦輪葉片的重疊系數控制1-1.1之間，將內壁與葉片的間隙控制在0.75mm左右。全面提升渣油流量計的生產(chǎn)制造精度，在選擇材料時(shí)需要注重合理性，避免流體阻力和機械摩擦影響計量精度。做好以上優(yōu)化措施之后，才能夠從根本上提升渣油流量計的測量精度。