流量測量簡介
是用于測量液體或氣體的線性、非線性、質量或體積流量的儀器。流量計選型的基本要點在于,必須清晰了解具體應用需求。因此,應投入時間全面評估過程流體特性和整體安裝特點。
流量計選擇的步是確定流量信息應該是連續的還是累加的,此信息是本地需要還是遠程需要。如果遠程需要,信號傳輸是模擬的、數據的還是共享的? 如果是共享的,所需(最小)數據更新頻率是多少? 一旦回答了這些問題,就應著手評估工藝流體的性質和流動特性,以及容納流量計的管道系統。
選擇流量計時,除正常運行值外,預計的最小和壓力、溫度值也應給出。是否可以反向流動,是否并不總是充滿管道,是否會形成段塞流(氣體-固體-液體),是否有可能曝氣或脈動,是否可能發生突然的溫度變化,或在清洗和維護中是否需要特別的預防措施,這些事實也應加以說明。
關于管道系統和流量計將被安裝的地方,要考慮: 對于管道,其方向(在液體應用中避免向下流動)、大小、材料、時間表、法蘭壓力等級、 可達性、上游或下游的轉彎、閥門、調節器和可用的直管長度。 工程師必須知道該地區是否可能存在振動或磁場,是否能提供電動或氣動能源,該地區是否屬于爆炸危險區,或是否有其它特殊要求,如符合衛生或就地清洗(CIP)的規定。
選擇流量計時要提出的關鍵問題
1. 流量計所要測量的流體是什么?
2. 需要測量率和/或流量總量嗎?
3. 如果液體不是水,該液體的粘度是什么?
4. 是否需要本地顯示或電子信號輸出?
5. 最小和流量是多少?
6. 最小和過程壓力是多少?
7. 和的過程溫度是多少?
8. 流體與流量計接液部件是否化學兼容?
9. 如果這是一個過程應用,管道大小是多少?
流量和精度
下一步是通過識別將被測量的最小和流量(質量或體積)來確定所需儀表范圍。然后確定所需的流量測量精度。通常,精度以實際讀數(AR)的百分比、標準量程(CS)的百分比或滿量程(FS)的百分比表示。精度要求應按最小、正常、流量分別指出。除非你知道這些要求,否則,在整個量程內,流量計的性能可能不會被接受。
在根據儀表讀數來銷售或購買產品的應用中,精度至關重要。在其它應用中,可重復性也許比精度更為重要。因此,建議分別建立每個應用的精度和可重復性的要求,在規格中都做說明。
當流量計的精度以% CS或% FS 單位表示,其誤差將隨實測流量下降而上升。如果表誤差以% AR表示,不論是高流量或低流量,誤差保持不變。因為滿量程(FS)總是比標定量程(CS)大,所以以%FS表示性能的傳感器總是比相同%CS規格的傳感器有更大的誤差。因此,為了公平地比較所有的選擇,把所有誤差單位都換算成等同的%AR單位。
在精心準備的流量計規格中,所有的精度都轉換成統一的%AR單位,而這些%AR精度要求需根據最小、正常和流量分別。所有流量計規格和報價都應明確闡明在最小、正常和流量時該流量計的精度和可重復性。
精度與重復性
如果兩個流量計類別同時提供可接受的計量性能,而其中一個沒有移動部件,則選擇沒有移動部件的那一個。移動部件是問題的潛在來源,不僅因為明顯的磨損、潤滑和涂層敏感性等原因,也因為移動部件需要間隙,有時會在被測流體中產生滑動。即使是維護良好并校準的流量計,這種不可測的流量都會隨流體粘度和溫度的變化而變化。溫度變化還會改變儀表內部尺寸,從而需要補償。
此外,如果能從一個完整流量計和一個點傳感器獲得相同的性能,一般建議使用流量計。因為點傳感器不關注全流量,它們只有在插入流速是整個管道流速的平均值的深度時才能讀數準確。即使這一點在校準時被精心測定,它也不大可能一直保持不變,因為速度分布受流量、粘度、溫度和其它因素影響而改變
質量或體積單位
在選定一個流量計之前,建議先確定是以質量還是以體積單位來顯示流量。當測量可壓縮材料的流量時,體積流量就沒什么意義,除非密度(有時也需要粘度)是不變的。當測量不可壓縮液體的流速(體積流量)時,懸浮氣泡的存在將導致錯誤,因此,在流體到達儀表之前必須清除氣體。在其它速度傳感器中,管道內襯可引發問題(超聲波),或者當雷諾數過低時(渦街流量計要求 RD> 20000),儀表可能會停止運作。
鑒于以上因素,應考慮對密度、壓力和粘度不敏感而且不受雷諾數變化影響 的質量流量計。此外,在化工行業中應充分利用各種水槽,它們可以測量部分滿管流,并可通過大量的漂浮或可沉淀固體顆粒。