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流式差壓流量計的新進展

文章出处:江陰市申博太阳城流量儀表有限公司 人氣:发表时间:2019-3-14 10:14:46

節流式差壓流量計是流量計的第一大類儀表,發展曆史悠久,使用面廣量大。在20世紀70年代以前,它幾乎是獨一無二的流量計,在工業應用領域,有包打天下之嫌,當時僅少量應用浮子、容積式流量計,渦輪、電磁流量計尚處于發展初期,至于渦街、科氏質量等則尚未出現。20世紀80年代電子、微機技術、新材料、新工藝的興起使新型流量計如雨後春筍迅速發展,在激烈的市場競爭中節流式差壓流量計的許多弱點成爲人們評價的重點,如測量准確度不高、範圍度窄、壓損大、安裝條件苛刻、使用故障多、維護繁雜等等。在流量計用量上,雖然總用量仍占優勢,但占比份額不斷下降,近年來對其使用價值質疑之聲不斷,似有被邊緣之虞。

在市場激烈競爭的推動下,針對自身缺點,不斷改進創新,發揮固有優勢,許多新進展使其擺脫困境,進而在衆多類型流量計中似有重拾昔日輝煌之勢,近年業內人士甚至提出應對其重新審視,認爲該類型流量計已在實現中興。

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1.提高測量准確度,拓寬範圍度的舉措

長期以來,人們認爲節流式差壓流量計影響因素複雜多變,提高測量准確度困難很大,一般把儀表定位爲中等准確度的流量計。20世紀80~90年代,智能差壓變送器和智能流量顯示儀的出現爲解決此難題提供了契機,所謂智能流量顯示儀是計算機科學、通訊技術、微電子學、數字信號處理、人工智能、新興技術與傳統電子儀表相結合的産物。智能流量顯示儀內裝微處理器(或單片機),它具有數據存儲、運算和邏輯判的能力,具有自尋故障,遠距離傳輸數據,遙測遙控的功能。智能流量顯示儀不僅能反映現場溫度、壓力的變化,而且可以進行相關的複雜的流量補償運算,例如對節流裝置的流出系數C,可膨脹系數ε,氣體壓縮系數Z等全參數實時逐點運算,在此情況下,流量測量准確度可提升到與其它高精度流量計(如渦輪、電磁等)相接近的水平,在天然氣流量測量系統中達到A級(1.0)的標准(見GB/T18603-2001《天然氣計量系統技術要求》),在蒸汽流量測量中可達0.5級之高精度。

節流式差壓流量計的範圍度受三個因素的影響:①差壓變送器下限誤差急劇增大(因爲儀表采用引用誤差);②流出系數受雷諾數變化的影響;③測量氣體流量時可膨脹系數ε由于差壓變化引起的誤差。在三個因素中以差壓變送器的影響爲主要,寬量程智能差壓變送器的出現是解決此問題的關鍵,目前在智能差壓變送器和智能流量顯示儀的組合下保持高精度寬範圍(10:1或更寬)已是市場的通用産品。

2.改進結構型式,消除應用隱患

各類流量計皆有一體式和分離式兩種結構型式,節流式差壓流量計長期以來皆以分離式爲唯一形式,它帶來許多人們诟病弊端,節流裝置和差壓變送器(或差壓計)相連接的導壓管是分離式結構最薄弱的環節,有統計分析,差壓流量計的故障率的大部分在此環節發生。它易産生泄漏、結垢、堵塞、凍結以及信號失真等諸多故障。節流式差壓流量計分離式獨大的曆史與差壓變送器的發展情況有關,一體式節流式差壓流量計是把節流裝置和差壓變送器做成一體的結構型式,差壓變送器必須能承受現場嚴酷的環境工作條件的考驗。在80年代以前,單元組合儀表的力平衡式差壓變送器不可能滿足此條件,該型差壓變送器零漂嚴重,穩定性差,力平衡機構耐振性差等。90年代以來,新型差壓變送器以固態變送器(電容式、諧振式等)爲代表,其可靠性、穩定性、耐環境性能以及測量准確度等特性已今非昔比,完全可滿足現場的嚴酷要求,因此,一體式流量計的出現是順理成章的事。目前全部差壓流量計(節流式以外)皆有一體式結構型式,一體式和分離式的主流角色發生了逆轉,今後只在差壓變送器不宜現場安裝使用的場合(如人員不宜進行維護管理場所或特殊環境工作條件等)才選用分離式結構型式。


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