旋進(jìn)旋渦流量計(jì)在測(cè)量氣體介質(zhì)中產(chǎn)生誤差原因分析(上)

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的作為一種測(cè)量氣體介質(zhì)的儀表裝置，因其具有無(wú)機(jī)械可動(dòng)部件，耐腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長(zhǎng)，長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)須特殊維護(hù)；實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，日常的計(jì)量過(guò)程不需人工值守；工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管段可較孔板和渦街流量計(jì)大大縮短；系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度能夠滿足目前的貿(mào)易計(jì)量要求(≤1.5%)；流量測(cè)量范圍較寬（qmax/qmin=15～20），可在孔板和渦街流量計(jì)無(wú)法涉足的部分小流量區(qū)域進(jìn)行有效工作；體積小、重量輕，離線標(biāo)定較為方便；測(cè)量信號(hào)既可就地顯示，也可按需遠(yuǎn)傳等一系列的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到大理的應(yīng)用，但是每種儀表的測(cè)量都不可能做到完美無(wú)缺，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)也不例外，潤(rùn)中儀表科技在處理用戶的大理的反饋信息中歸納出一整套對(duì)于如何優(yōu)化并提高 旋進(jìn)旋渦流量計(jì)測(cè)量精度和穩(wěn)定性的方案。為了幫助朋友們解決在使用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的過(guò)程中疑惑和困難，特地撰文將經(jīng)驗(yàn)與大家分享，此技術(shù)文章分為上下兩篇。
 
一、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)工作原理及其流程
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)屬于速度式測(cè)量?jī)x表， 當(dāng)沿著軸向流動(dòng)的流體進(jìn)入流量傳感器入口時(shí),旋渦發(fā)生體葉片強(qiáng)迫流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),于是在旋渦發(fā)生體中心產(chǎn)生旋渦流。旋渦流在文丘里管中旋進(jìn),到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速,當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后,因回流的作用強(qiáng)迫進(jìn)行螺旋狀進(jìn)動(dòng)。此時(shí)旋渦流的旋轉(zhuǎn)頻率和流體的流速成正比。壓電式傳感器檢測(cè)到微弱電信號(hào)通過(guò)前置放大器等處理就可以得到我們需要的流量信號(hào)。
 
二、造成計(jì)量偏差的主要原因
1.計(jì)量?jī)x表本身性能
（1）直管段
直管段的長(zhǎng)度是否標(biāo)準(zhǔn)合格影響到計(jì)量?jī)x表的本身性能，因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果受限于到流體介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)，故在流量計(jì)的前后部位，應(yīng)有足夠長(zhǎng)切合格的直管段，以保證介質(zhì)的穩(wěn)定流動(dòng)。一般地，表前直管段不小于5D，表后直管段不小于1D。
（2）流量范圍
由于規(guī)格不同，所以流量計(jì)的流量范圍也不同，同時(shí)，流量計(jì)無(wú)法檢測(cè)到低于下限的流量，也很難保證其精度；同時(shí)，當(dāng)氣量偏高時(shí)，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)造成損失壓力，脈沖丟失，遺漏計(jì)量等等，這種情況下，要想保證其精度，簡(jiǎn)直是難上加難。
（3）壓力
壓力的精確檢測(cè)對(duì)氣體的準(zhǔn)確測(cè)量起著決定性的作用，檢測(cè)點(diǎn)的壓力與相對(duì)誤差成反比，壓力越高，相對(duì)誤差就會(huì)越來(lái)越小，因此，在選擇流量計(jì)時(shí)，要充分考慮到工況的高壓力，依次來(lái)選擇合適的傳感器量程。
 
2.工作狀況千變?nèi)f化而引起計(jì)量誤差
（1）機(jī)械振動(dòng)
受管道的強(qiáng)烈機(jī)械振動(dòng)的影響，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量精確度會(huì)降低。
（2）氣體雜質(zhì)
流量計(jì)的傳感器對(duì)氣質(zhì)要求很高，含有雜質(zhì)或不潔的氣體在流動(dòng)時(shí)會(huì)堵塞流量計(jì)，影響流量計(jì)傳感器對(duì)渦流旋轉(zhuǎn)頻率的測(cè)量。因此，氣體的分離或過(guò)濾效果應(yīng)好。根據(jù)對(duì)同時(shí)間段內(nèi)氣量比對(duì)，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)內(nèi)積塵較多時(shí)會(huì)比無(wú)積塵時(shí)減少計(jì)量約3%的氣量。民用天然氣輸氣管網(wǎng)毛達(dá)線由于建設(shè)的時(shí)間較長(zhǎng)，管道內(nèi)部產(chǎn)硫化亞鐵顆粒，使傳感器檢測(cè)效果下降；同時(shí)，流量計(jì)上的各種設(shè)備原件和各個(gè)連接部位對(duì)氣質(zhì)要求非常高，天然氣中含有液體，會(huì)腐蝕流量計(jì)傳感器和各個(gè)連接部位，密封墊片一般使用在連接部位，液滴在此部位形成電解質(zhì)溶液而腐蝕墊片，流量計(jì)的墊片腐蝕后即便形成的局部微漏也會(huì)影響期準(zhǔn)確計(jì)量。
（3）電磁干擾
廠家在研制這種流量計(jì)時(shí)，充分考慮到斷電情況下流量計(jì)的可持續(xù)工作，因此，在旋進(jìn)旋渦流量計(jì)積算儀中的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）中儲(chǔ)存有廠家的設(shè)定參數(shù)和標(biāo)定設(shè)定參數(shù)。但是這些參數(shù)在遇到其他較強(qiáng)干擾（閃電，架空的高壓線）時(shí)，部分參數(shù)會(huì)發(fā)生變化。儀表顯示屏?xí)鲰?xiàng)一些無(wú)規(guī)則的計(jì)量結(jié)果，導(dǎo)致儀表癱瘓。
3.其他原因
儀表保養(yǎng)部到位；相關(guān)參數(shù)漂移；旁通內(nèi)漏；違反操作規(guī)程；不按期校定；設(shè)備毀壞等等也是造成計(jì)量誤差原因。在生產(chǎn)過(guò)程中，各種現(xiàn)象都會(huì)發(fā)生，比如，介質(zhì)流動(dòng)不穩(wěn)、量程選型過(guò)小，流程頻繁波動(dòng)等，都會(huì)引起計(jì)量誤差。流速和壓力的突然變化，介質(zhì)變成脈動(dòng)流，差壓變大或者變小而出現(xiàn)明顯的脈動(dòng)流時(shí)，計(jì)量可能產(chǎn)生較大誤差。
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