對智能型旋進旋渦流量計的認識

這些年適用于不一樣介質及工況條件的新式計量外表相繼問世，智能型旋進旋渦流量計即為其中之一。它是這些年開發并投放商場的一種速度式流量外表，可適用于石油、蒸汽、天然氣、水等多種介質的流量丈量，并完成了壓力、溫度及壓縮系數等動態參數的在線主動抵償。也正因為該表具有一定特征但運用前史較短，一起考慮到有關運用者尚未對其進行過較為體系的實習總結，有鑒于此，筆者將本公司對該種外表的運用狀況予以小結，作為有關部門在外表選型及運用過程中的一個參閱。

1  選用布景

①在某些特定場合下孔板流量計已不能滿意zui基本的丈量需求。

在天然氣流量計量現場，通常都存在著一些特別用戶，首要表現為：瞬時流量較小或流量動搖起伏較大。假如在這種狀況下依然運用傳統的孔板流量計進行流量丈量，那么就很有能夠違反有關技術標準的規定[1，2]。比方，需求"管道內的流量大概不隨時刻改變，或實際上只隨時刻有微小和緩慢的改變"關于選用法蘭取壓的孔板流量計又需求“ReD≥1260 ”等，一旦逾越這些基本的運用條件，孔板流量計的丈量準確性也就無從談起；別的，在這種特別狀況下，對顯現外表的選配也是一件頗費周折的事情，假如匹配不妥，那么指示或記載示值超差也就在所難免。

②對生產管理本錢的嚴格控制是現代公司生計開展的迫切需求。

如今，各個公司郡在閱歷著商場的嚴峻洗禮，生產本錢就必然悠關公司的生死存亡，因而，在滿意流量計基本需求的前提下，選用既能節約靜態出資又能下降動態本錢的新式計量外表也就提上了有關決策者的議事日程。

2  外表特色

與傳統的孔板流量計進行對比，智能式旋進旋渦流量計具有以下幾個首要特色：

    ①完成了機電一體化，平常的計量過程不需人工值守；

    ②技術安裝條件不嚴苛，外表上、下游直管段可較孔板流量計大大縮短；

    ③體系的丈量準確度能夠滿意當前的交易計量需求(≤2%)">；

    ④流量丈量范圍較寬（qmax/qmin=15～20">），可在孔板流量計無法涉足的部分小流量區域進行有用作業；

    ⑤體積小、重量輕，離線標定較為便利；

    ⑥丈量信號既可就地顯現，也可按需遠傳；

    ⑦無可動部件，因而關于通常的丈量就不存在外表的機械磨損；

    ⑧外表管理人員勿需專業培訓，流量、壓力及溫度等丈量參數能夠從表頭直接讀取并且不用進行折算變換；

    ⑨只需定時替換電池(微功耗)">及被測介質的參數。

3  作業原理

    ①構成構造

    智能型旋進旋渦流量計首要由殼體(文丘利管)">、旋渦發生體、導流體、頻率感測件(壓電晶體)、微處理器、溫度及壓力傳感器等部件構成，其外型構造如圖1所示。

②工作原理

l一旋渦發生體；2—殼體；3—">溫度傳感器輸入口；4壓力傳感器輸入口；5—信號輸出口；

6一壓電晶體；7一溫度傳感器；8一壓力傳感器；9一出口導流體

當被測介質沿管道中軸抵達儀表上游入口時，其固定于端部的扇型葉片首先迫使流體進行旋轉運動，然后再由旋渦發作體構成旋渦流。因為流體自身具有的動能，旋渦流持續在文丘利管中向前旋進，在流體抵達文氏管的縮短段時因為節流效果使得旋渦流動能添加、流速加大，當進入分散段后，又因回流的效果流體就被逼進行二次旋轉。產生的旋渦頻率再經頻率感測元件(壓電晶體)檢測、轉換及前置放大器的放大、濾波和整形等一系列進程之后，旋渦頻率就被改變成了與被測介質流速巨細成正比的脈沖信號，然后再與溫度、壓力等檢測信號一同被送往微處理器進行積算處理，zui終在LCD上顯示出測量成果(標準狀況下的瞬時流量、累計流量及溫度、壓力數據)。其作業原理框圖如圖2所示。

運用情況

    ①概略  為了處理小城鎮的民用氣計量疑問(日供氣量較小、流量波動起伏較大)，從1997年8">月到現在，我們一共運用了浙江天信外表有限公司出產的智能型旋進旋渦流量計50余臺，運用點的流量丈量規模均在100～3000m3/d之間，供氣壓力≤l.0MPa，其間zui小標準為DN25；zui大標準為DN50。

    ②介質條件  被測介質基本上都為凈化后的天然氣，其甲烷(CH4)含量≥95%、二氧化碳(C02)及氮氣(N2)含量均≤5%">、硫化氫(H2S)含量≤30mg/m3、相對密度(Cr)為0.55～0.58">。

③運用作用  只需外表選型合理并且在流態安穩及沒有顯著攪擾的情況下，該表運轉較為安穩、可靠。在某計量點，經與孔板流量計串聯比對，二者丈量成果吻合較好，如表1所示。

表1  某用戶智能型旋進旋渦流量計與孔板流量計丈量成果比對

5  留意事項

    任何一類計量外表都具有其特殊性，智能式旋進旋渦流量計也不破例。為了讓該種外表可以非常好地服務于流量計量作業，來自于出產現場的實踐經驗標明，以下幾個方面的留意事項應當導致有關辦理及運用部分的滿足注重。

    ① 注重外表選型  在現已選定了外表品種(比方，智能式旋進旋渦流量計)的狀況下，緊接著即是對外表標準及其配套元件的挑選至關重要。一句話，選好才干用好。為此，在選型過程中應把抓住兩條基本原則；即：一要確保運用精度，二要確保出產安全。要做到這一點，就有必要執行三個選型參數，即近期和遠期的zui大、zui小及常用瞬時流量(首要用于選定外表的大小標準)、被測介質的規劃壓力(首要用于選定外表的公稱壓力等級)、作業壓力(首要用于選定外表壓力傳感器的壓力等級)。

    ② 進行用前標校  一方面，考慮到當前對這類外表的現場檢定還存在這樣那樣的艱難。別的，假如置辦的目的又是預備將該這種外表運用于對比重要的計量場合，比方大流量的交易計量或計量膠葛對比突出的丈量點，而且運用現場也不具備流量在線標校條件，那么在這種狀況下，僅憑采購時由出產廠家供給的一紙出廠合格證明就容易斷定該表悉數性能合格，那就有些為時過早。因而，為了確保外表在往后的作業過程中其丈量成果的牢靠與，就有必要在正式裝置前將其送往具有這方面檢定才能及天資的部分進行一次全流量范圍內的體系檢定。

    ③ 搞好技術裝置  盡管該種外表對技術裝置及運用環境沒有太多的特殊要求，但任何一類流量丈量外表都有這樣一種共性，即盡能夠防止振蕩及高溫環境隨離流態攪擾元件(如壓縮機、分離器、調壓閥、大小頭及匯管、彎*)、堅持外表前后直管段內壁潤滑平直、確保被測介質為潔凈的單相流體等。

    ④ 加強后期辦理  該種外表盡管具有多種自動處置功用和微功耗的特色，但投運之后仍需加強辦理。比方，為了確保外表長時刻作業的性、牢靠性(防止意外停運和數據丟失)，就應定時進行體系標校(每1">～2年)、抄錄表頭數據（每天或每周）、替換介質參數（每月或每季）以及不定時查看電池狀況、查看外表系數及鉛封等。

    ⑤ 留意內部保護  假如因為氣質臟污或其它原因需要對外表的丈量腔體及其構件進行定時查看或清潔，那么有一點則有必要特別留意：關于同標準的旋進旋渦流量計，其旋渦發作體、導流體等中心組件不能互換，不然，須從頭標定外表計量系數并對其配帶的溫度及壓力傳感器進行體系校正。

6  存在疑問

    ① 截止頻率的設置具有隨意性  設置截止頻率是由用戶依據計量現場的出產改變狀況自行斷定外表的始動流量。假如截止頻率設定得太高，那么外表的始動流量相應增大，為此就能夠形成流量的漏計表象發作；假如截止頻率設定得太低，那么外表的敏感程度相應進步，外界的一些弱小振蕩或雜散信號就有能夠導致在沒有被測介質經過的狀況下外表開始動作，所以流量的多計表象就不可防止。這兩種表象，在筆者所在的公司都曾遭受，時至日前，尚末找到一種適宜的解決辦法。

    ② 對噪聲或振蕩等攪擾信號較為敏感  假如在接近丈量外表的附近存在著較強的磁場或在外表丈量端的上游存在顯著的噪聲、擾動(比方，因為節省或流向改變導致的嘯叫及其他機械振蕩)，那么外表的運轉將遭到必定程度的影響。也即是說，該種外表抗攪擾

的才能還有待于進一步進步。

    ③ 無丈量參數的歷史記錄  因為流量丈量是技術操控、成本考核或交易結算的重要依據，有時因為產品質量降低、出產成本上升或輸差較大等原因，就不免要對不一樣歷史時期的丈量數據進行對比剖析，這時就需要調用壓力、溫度、瞬時(累計)流量的歷史記錄，假如不采納人工定時錄取或對這種外表進行二次開發(比方，對現場的當令丈量數據進行遠傳和自動記錄)，那么所需材料就不復存在。

    別的，該外表還存在著以下疑問：因為投放市場的時刻較短，外表的牢靠性和穩定性還有待于各種雜亂工況的查驗；丈量精度對流態及介質臟污的敏感程度還有待于實驗研討；現場檢定方法還有待于進一步探究等。從這個意義上講，該外表當前還首要適用于那些不太重要的計量場合，比方，中小流量及內部交代計量。