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淺析(xi)渦輪(lun)流量(liang)計地(di)面計(ji)量技(ji)術
發(fa)布時(shi)間:2020-9-17 08:34:17
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摘(zhai)要:渦(wo)輪流(liu)量計(ji)
重複(fu)性好(hao)、适應(ying)性強(qiang)、量程(cheng)比寬(kuan),具有(you)智能(neng)化顯(xian)示控(kong)制儀(yi)🈲表,是(shi)間接(jie)測量(liang)液體(ti)的質(zhi)量流(liu)量計(ji)之一(yi)。
石油(you)行業(ye)常常(chang)需要(yao)計量(liang)油氣(qi)水的(de)産量(liang),尤其(qi)是在(zai)目前(qian)油氣(qi)資源(yuan)日益(yi)短缺(que),石油(you)價格(ge)飛漲(zhang)的情(qing)況下(xia),對油(you)氣水(shui)的計(ji)量工(gong)🏃♂️藝要(yao)求不(bu)斷提(ti)高,傳(chuan)統的(de)計量(liang)手段(duan)已不(bu)再适(shi)用油(you)田🈲開(kai)發新(xin)形勢(shi)的需(xu)要。LWGY系(xi)列渦(wo)輪流(liu)量傳(chuan)感器(qi)經過(guo)優化(hua)設計(ji),具有(you)結構(gou)簡單(dan)、輕巧(qiao)、精度(du)高、複(fu)現性(xing)好、反(fan)應靈(ling)敏,安(an)裝維(wei)護使(shi)用方(fang)便等(deng)🔞特點(dian),廣泛(fan)用于(yu)測量(liang)封閉(bi)管道(dao)中與(yu)不鏽(xiu)鋼1Cr18Ni9Ti、2Crl3及(ji)剛玉(yu)Al203硬質(zhi)合金(jin)📱不起(qi)腐蝕(shi)作用(yong),且無(wu)纖維(wei)🔅、顆粒(li)等雜(za)質,工(gong)作溫(wen)度下(xia)運動(dong)粘度(du)🛀小于(yu)5×10-6m2/s的液(ye)體,對(dui)于🈲運(yun)✔️動粘(zhan)度大(da)✂️于5×10-6m2/s的(de)液體(ti),可對(dui)流量(liang)計🏃♀️進(jin)行實(shi)液标(biao)定後(hou)使用(yong)。若與(yu)具有(you)特殊(shu)功能(neng)的顯(xian)示儀(yi)表配(pei)套,還(hai)可以(yi)進行(hang)定量(liang)控制(zhi)、超量(liang)報警(jing)等,是(shi)流量(liang)計量(liang)和節(jie)能的(de)理想(xiang)儀表(biao)。
1流量(liang)計量(liang)的原(yuan)理
渦(wo)輪流(liu)量計(ji)是利(li)用置(zhi)于流(liu)體中(zhong)的葉(ye)輪感(gan)受流(liu)體平(ping)均速(su)度的(de)流量(liang)計,與(yu)流量(liang)成正(zheng)比的(de)葉輪(lun)轉速(su)通常(chang)由安(an)裝在(zai)管道(dao)外的(de)檢測(ce)裝置(zhi)檢出(chu),它由(you)渦輪(lun)流量(liang)傳感(gan)器和(he)顯示(shi)儀表(biao)組成(cheng)。
流經(jing)變送(song)器的(de)流體(ti)體積(ji)流量(liang)可表(biao)示爲(wei):
qv=?/k(1)
式中(zhong):qv一流(liu)經變(bian)送器(qi)的流(liu)體體(ti)積流(liu)量,L/s;
f---電(dian)信号(hao)的頻(pin)率(它(ta)同葉(ye)輪轉(zhuan)動頻(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/L。
式(shi)(1)也可(ke)改成(cheng)
h=f/qv(2)
由(2)式(shi)可看(kan)出,儀(yi)表系(xi)數k是(shi)變送(song)器輸(shu)出電(dian)信号(hao)的頻(pin)率💋?同(tong)流經(jing)儀🏃♂️表(biao)的液(ye)體體(ti)積流(liu)量q。的(de)比值(zhi)。輸出(chu)頻率(lü)⛷️信号(hao)的流(liu)量計(ji)都有(you)儀表(biao)系數(shu)這一(yi)特征(zheng)常數(shu),它能(neng)幫助(zhu)了解(jie)和掌(zhang)🔴握儀(yi)表🏃♀️性(xing)能,同(tong)時也(ye)對流(liu)量儀(yi)表的(de)檢定(ding)有重(zhong)要意(yi)義。
2系(xi)數的(de)确定(ding)
流量(liang)計一(yi)般安(an)裝在(zai)分離(li)器的(de)油水(shui)排放(fang)管線(xian)處,通(tong)過其(qi)端口(kou)🍉與分(fen)離器(qi)現場(chang)總數(shu)據傳(chuan)輸控(kong)制箱(xiang)連接(jie),流體(ti)🔅流過(guo)時沖(chong)擊渦(wo)輪産(chan)生旋(xuan)轉,從(cong)而使(shi)數據(ju)顯示(shi)在儀(yi)表上(shang),再由(you)數據(ju)線傳(chuan)輸給(gei)總線(xian)電纜(lan),總線(xian)電纜(lan)通過(guo)電流(liu)的形(xing)式傳(chuan)輸給(gei)數據(ju)采集(ji)軟件(jian),軟件(jian)通過(guo)對數(shu)據分(fen)析進(jin)行顯(xian)示。由(you)于它(ta)受流(liu)體的(de)密度(du)、粘度(du)‼️、溫度(du)等的(de)影響(xiang),計量(liang)系統(tong)每次(ci)要進(jin)行校(xiao)驗。
計(ji)量系(xi)統的(de)校驗(yan)分兩(liang)項内(nei)容:第(di)一是(shi)對系(xi)統溫(wen)度補(bu)償的(de)💘有👈效(xiao)性進(jin)行評(ping)定;第(di)二是(shi)對系(xi)數k:的(de)确定(ding)。
2.1系統(tong)溫度(du)補償(chang)的有(you)效性(xing)評定(ding)
液體(ti)的密(mi)度ρ是(shi)溫度(du)t的函(han)數,在(zai)--定的(de)溫度(du)範圍(wei)内,可(ke)用❄️二(er)㊙️次多(duo)項式(shi)來表(biao)示,也(ye)可通(tong)過回(hui)歸法(fa)求得(de)函數(shu)式ρ=?(t),都(dou)能得(de)到較(jiao)好的(de)拟合(he)效果(guo)。當然(ran)溫度(du)補償(chang)的有(you)🤞效性(xing)如何(he),還要(yao)通過(guo)校⭕驗(yan)來證(zheng)㊙️明,這(zhe)個工(gong)作可(ke)以在(zai)實驗(yan)室内(nei)進行(hang)。
2.2系數(shu)h的确(que)定
首(shou)先以(yi)渦輪(lun)上的(de)系數(shu)記k'爲(wei)輸人(ren)顯示(shi)控制(zhi)儀表(biao),把标(biao)定所(suo)👉用的(de)流體(ti)重量(liang)設定(ding)爲C'm,啓(qi)動流(liu)量系(xi)統,把(ba)計量(liang)過的(de)流體(ti)用汽(qi)車衡(heng)或磅(pang)秤稱(cheng)重,其(qi)值設(she)爲Gm時(shi),流量(liang)系數(shu)k可通(tong)過下(xia)式計(ji)算,即(ji)
把k值(zhi)輸人(ren)顯示(shi)儀表(biao),再計(ji)量重(zhong)量爲(wei)Gm的液(ye)體,通(tong)過稱(cheng)🔞量法(fa)來校(xiao)對是(shi)否超(chao)差。
确(que)定系(xi)數k時(shi)所用(yong)的流(liu)體重(zhong)量要(yao)大于(yu)1~2t,以減(jian)少其(qi)它因(yin)素對(dui)計算(suan)💜值的(de)影響(xiang)。當發(fa)貨的(de)批量(liang)較少(shao)時,如(ru)幾十(shi)千🏒克(ke),這時(shi)的🌈計(ji)量可(ke)能超(chao)差,這(zhe)主要(yao)是由(you)于電(dian)磁✨閥(fa)不能(neng)及時(shi)關閉(bi)造成(cheng)的,有(you)的顯(xian)示控(kong)制儀(yi)對此(ci)有特(te)别的(de)考慮(lü)。
實際(ji)上,其(qi)它輸(shu)人頻(pin)率信(xin)号的(de)流量(liang)計,如(ru)
橢圓(yuan)齒輪(lun)流量(liang)計
、腰(yao)輪流(liu)量計(ji)、渦輪(lun)流量(liang)計等(deng)都可(ke)以用(yong)(3)式确(que)定流(liu)量系(xi)數。
3系(xi)統計(ji)量的(de)不确(que)定度(du)
此系(xi)統的(de)計量(liang)誤差(cha)來源(yuan)由以(yi)下幾(ji)項:
(1)流(liu)量系(xi)數的(de)重複(fu)性誤(wu)差:δm=0.05%;
(2)流(liu)量顯(xian)示儀(yi)表的(de)誤差(cha):接受(shou)頻率(lü)信号(hao)的流(liu)量儀(yi)表,其(qi)積算(suan)精♋度(du)一般(ban)可達(da)0.1%,這裏(li)取δ2=0.1%;
(3)系(xi)數标(biao)定時(shi)所用(yong)衡器(qi)的誤(wu)差:δ3=0.1%;
(4)由(you)于溫(wen)度不(bu)能完(wan)全有(you)效補(bu)償而(er)引人(ren)的誤(wu)差。這(zhe)個㊙️誤(wu)🐕差通(tong)常很(hen)小,在(zai)此不(bu)予考(kao)慮。
用(yong)方和(he)根法(fa)合成(cheng)的總(zong)不确(que)定度(du)爲:
4結(jie)論
LWGY系(xi)列渦(wo)輪流(liu)量計(ji)較适(shi)合石(shi)油行(hang)業液(ye)體的(de)計量(liang),它不(bu)🔴僅🐅安(an)裝方(fang)便,測(ce)量正(zheng)确,在(zai)安全(quan)性能(neng)技術(shu)性能(neng)、一次(ci)性投(tou)資🔞以(yi)及長(zhang)期運(yun)行㊙️費(fei)用上(shang)也有(you)很大(da)的優(you)勢。通(tong)過不(bu)斷改(gai)進和(he)完善(shan),渦輪(lun)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(ye)應用(yong)更加(jia)廣泛(fan)。
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