高(gao)壓浮子流量(liàng)計在線實流(liu)檢測研究
[摘(zhai)要]文章依據(jù)在實際工作(zuò)中的實踐經(jing)驗,克服在❓實(shí)驗室内對高(gāo)壓浮子流量(liàng)計 檢測的局(ju)限性,采用在(zai)線實流檢測(cè)方法,對此方(fāng)法進行分析(xī)和研究,并以(yi)期對節能降(jiang)耗工作有所(suo)裨益。 浮子流(liu)量計 作爲直(zhi)觀流動指示(shì)或測量精度(dù)要求不高的(de)現場指示儀(yi)表,被廣泛地(di)用在電力、石(shi)化、化工、冶金(jin)等工🌈業流程(chéng)中🙇♀️。浮子流量(liàng)計的工作原(yuan)理是:浮子流(liu)量計的流量(liàng)檢測元件是(shì)由一根自下(xià)向上擴大的(de)垂直錐形管(guan)和-一個沿着(zhe)錐管軸上💃下(xià)移動的🛀🏻浮子(zǐ)組所組成。被(bèi)測流體從下(xià)向上經過錐(zhui)管和浮子形(xing)成的環隙時(shi),浮子🙇♀️上🎯下端(duan)産生差壓🤞形(xing)成浮子上升(sheng)的力,當浮子(zi):所受上升力(lì)大于🌏浸在流(liú)體中浮子重(zhòng)量時,浮子便(biàn)上升,環隙面(mian)積随之增大(da),環隙處流體(ti)流速立即下(xia)降,浮子上下(xia)端差壓降低(di),作用于浮子(zi)的上升力亦(yì)随着減少,直(zhí)到上升力等(děng)于浸在流體(tǐ)中浮子重量(liang)時,浮子便穩(wěn)定在某🐆一高(gāo)度。浮子在錐(zhui)管中⭐高度和(hé)通過的流量(liang)有對應關系(xi)。高壓浮子流(liú)量計的工作(zuo)介⛹🏻♀️質-般爲各(gè)種壓縮氣體(ti)。其它流👉量計(jì)如渦💋輪流量(liàng)計,在高壓下(xià)🎯使用和檢測(ce)與在常壓下(xia)使用和檢測(cè)性能有所變(biàn)化,而浮子流(liú)量計由于其(qí)特殊的工作(zuò)原理,常壓下(xia)無法得到高(gao)壓差,高壓浮(fú)子流⁉️量計不(bú)工作❄️。 1實驗室(shì)檢測高壓浮(fú)子流量計的(de)局限性 (1)鍾罩(zhao)式氣體流量(liang)标準裝置是(shi)實驗室中檢(jiǎn)測氣體流量(liàng)計的主要标(biao)準裝置,100L、200L鍾單(dan)餘壓通常爲(wèi)1000~1600Pa,500L鍾罩餘壓通(tōng)常爲2500Pa,而用于(yu)焊接氣體計(jì)量的高壓浮(fu)子流量計工(gōng)作壓力通常(chang)爲0.35~0.5MPa,此類氣體(ti)流量計✨在實(shí)驗室中用鍾(zhōng)罩式氣體流(liu)量标準裝置(zhi)檢測無法得(dé)到高壓差,浮(fú)子流量計不(bu)能工作,無法(fǎ)進行正常檢(jiǎn)測。 (2)在實驗室(shi)中如果用氣(qi)泵做氣源,用(yòng)标準表法對(dui)高壓浮子流(liú)量計進行檢(jiǎn)測,經試驗得(dé)知,氣源壓力(li)不♌能保證恒(héng)定,無法進行(háng)正常檢測。 (3)實(shí)驗室中氣體(tǐ)流量标準裝(zhuang)置的工作介(jie)質通常是空(kong)氣,高壓浮📱子(zǐ)流量計的工(gōng)作介質常爲(wei)Ar、CO2等等,由于工(gōng)作介質和檢(jiǎn)測介質的不(bú)同,即使能夠(gou)檢測也存在(zai)刻度間換算(suan)問題。 2在線實(shí)流檢測 選用(yong)标準氣表,對(duì)高壓浮子流(liú)量計進行在(zai)線實流檢測(ce)。當标準氣表(biǎo)和被檢測流(liu)量計的流量(liàng)達到穩定時(shí),讀取标準氣(qi)表和被檢測(cè)流量計的指(zhǐ)示流量,記錄(lù)标準氣表💞和(hé)被檢測流量(liàng)🌈計進口處的(de)壓力、溫度,計(ji)算被檢測流(liu)量計的實際(ji)流量。工作介(jie)質經過在線(xiàn)高壓被檢浮(fú)子流量計後(hou),氣體壓😄力大(dà)幅度降低,進(jin)人标準氣🛀表(biǎo)的氣體壓力(lì)已是常壓,所(suǒ)以被檢高壓(yā)浮子🈚流量計(jì)和标準👌氣表(biao)都可正常工(gōng)作。 2.1數學模型(xíng) 氣體流量計(jì)标準表檢定(dìng)法,用氣體标(biao)準流量計作(zuo)标準🐆的計算(suan)方法: 式中:qN爲(wèi)被檢流量計(jì)刻度狀态下(xia)的實際流量(liàng),Lmin;qv爲标準表📱指(zhǐ)示流量,L/min;TN,Ts,Tm分别(bié)爲刻度狀态(tai)下、标準器内(nei)和被檢流量(liang)計前的氣體(ti)🌈熱力學溫度(dù),K;PN,Ps,Pm分别爲刻度(du)狀态下、标準(zhun)器内和㊙️被檢(jian)流量計前的(de)氣體絕對壓(yā)力,Ps=pa+pe,Pm=pa+pm;Pa爲當地大(da)氣壓,Pa;Ps爲标準(zhǔn)器内表壓力(li),Pa;pem爲流量計前(qian)表壓力,Pa。 表1數(shù)據爲2025年12月16日(ri)在線實測數(shù)據,室溫10℃,大氣(qì)壓約爲101325Pa,檢測(ce)介質爲🍓Ar。由于(yu)是在線實流(liu),可以使高壓(ya)浮子流量計(jì)在工作狀态(tai)進行檢測,其(qi)檢測介質與(yǔ)工作介質相(xiàng)同,檢測狀況(kuàng)與工作狀況(kuang)相同。 3在線實(shi)流檢測結果(guo)不确定度分(fèn)析 (1)流量計的(de)測量重複性(xìng) 在浮子流量(liàng)計最大流量(liang)點檢測6次,計(ji)算檢測值的(de)标準差,爲其(qi)重複性。設Ts,Tm均(jun)爲283.15K,被檢表刻(kè)度狀态爲0.4MPa,流(liú)量計滿量程(chéng)流量爲25L/min。 ur(q)=0.15% 靈敏(mǐn)系數爲: cr(q)=1 (2)标準(zhun)氣表的不确(què)定度 在标準(zhǔn)氣表爲25L/min流量(liang)點進行檢測(ce)。因标準氣表(biǎo)爲0.2級,則U(qs)=0.2%,取k=2。 靈(ling)敏系數爲:cr(qs)=-1 (3)大(dà)氣壓的測量(liàng)不确定度 pa爲(wèi)大氣壓,用空(kōng)盒氣壓表測(cè)得,其最大允(yun)許誤差爲50Pa,則(ze)不确定度🛀Ur,(pa)=50/101325=0.05%按(an)矩形分布考(kǎo)慮。 靈敏系數(shu)爲: 3面對現實(shí)必須勇于創(chuang)新 3.1流速分布(bù)的影響 本文(wén)分析了流量(liàng)儀表在現場(chang)應用時受制(zhi)于工藝🐕條件(jiàn)。不可能處于(yu)實驗室那樣(yang)的理想條件(jiàn),所帶來的誤(wù)差,其🌈中有些(xiē)影響因素(如(ru)流體的物性(xing)、性狀)是可以(yi)通過修正減(jiǎn)弱或㊙️消除,而(er)有些則不可(kě)能,如面對萬(wàn)千種阻力件(jian).及其結合所(suo)帶來的複雜(za)流場,它☀️們難(nan)以通過實驗(yàn)室模拟重現(xiàn),無法修正,而(er)它們卻🍓又是(shì)影響流量儀(yí)表(特别是曾(ceng)占流量儀表(biǎo)市🔆場中大部(bù)分的經典式(shi)節流裝💘置)提(tí)高精度最大(dà)的障礙。 3.2流動(dong)調整器的作(zuò)用 爲了改善(shàn)流動狀态,國(guó)際标準化組(zǔ)織ISOTC30,一直推薦(jian)采用流動調(diao)整器,類型多(duō)達幾十種,但(dàn)并未見成效(xiào)。問題不僅是(shi)🏃♀️增加❗成本及(jí)安🐪裝維護量(liàng),而它本身就(jiù)有♊一定的長(zhang)度(有的可達(da)2D),而在安裝上(shàng)它還要求距(ju)阻力件及流(liú)🎯量儀表各約(yuē)4~5D,總計約10D,對于(yú)中小口徑來(lai)說可能不成(chéng)問題,而在工(gong)程規模日益(yì)增大的趨勢(shi)下,現場就無(wú)能爲力:難以(yǐ)提供。因此,采(cǎi)用流動調整(zheng)器并非上策(ce)。一而再地提(tí)出也談不上(shang)🚶♀️有什麽深遠(yuan)意義。 3.3勇于創(chuang)新另辟新徑(jìng) 在流量儀表(biao)家族中,經典(dian)式節流裝置(zhi)使用時間最(zuì)長,裝機量曾(céng)幾乎占60%以上(shang),且積累了大(da)量的試驗數(shu)⭕....雖然優點多(duō)多,但無法面(miàn)對直管段不(bú)足,精度下降(jiang)的矛盾。隻能(neng)是無可奈🔱何(he)花落去了,這(zhè)是不以人的(de)意志爲轉移(yí)的 形勢的要(yào)求,近十年來(lái)國内外,湧現(xian)出不少新型(xíng)的❌節流❤️裝🈲置(zhi)(内錐、整流、平(píng)衡、槽道、梭式(shi))。它們的共同(tong)特♈點就是上(shang)遊直管段長(zhǎng)度隻要求2-5D。即(ji)可保持±(0.5%~1%)的精(jing)度。當然它還(hai)稚嫩,這是-個(gè)新生事物都(dou)會遇到的問(wen)題,因爲孔闆(pan)的發展初期(qi)也是這樣。需(xū)要強✊調的是(shi),對新型的節(jiē)流裝置技術(shu)性能的評估(gū),應以科學實(shí)驗數據爲準(zhǔn),而不僅靠包(bāo)裝和炒作。
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