(1) 度
一般說(shuō)來(lái),選用TUF主要是看中其高度。目前TUF的度大致為液體:國(guó)際市場(chǎng)為
±0.15%R,±0.2%R,±0.5%R和±1%R,國(guó)內(nèi)定型產(chǎn)品為±0.5%R和±1%R;氣體:國(guó)際市場(chǎng)為
±0.5%R和±1%R,國(guó)內(nèi)為±1%R和±1.5%R,以上度指范圍度為6:1或10:1。度除與本身產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)外,還與使用條件密切相關(guān)。
若縮小范圍度可提高度;特別是作為標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì),若定點(diǎn)使用,度可大為提高。
流量計(jì)度愈高,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用條件的變化就越敏感,要想保持其高精度,需要對(duì)儀表系數(shù)特別的處理。一種處理方法就是所謂儀表系數(shù)浮動(dòng)處理法。即由現(xiàn)場(chǎng)以下條件實(shí)時(shí)進(jìn)行處理:a)粘度受溫度的影響;b)密度受壓力、溫度的影響;c)傳感器信號(hào)冗余(一臺(tái)傳感器輸出二個(gè)信號(hào),監(jiān)視其比值;d)系數(shù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性(采取控制圖確定)等。
對(duì)于貿(mào)易儲(chǔ)運(yùn)交接計(jì)量,常配備在線校驗(yàn)裝置,以便定期進(jìn)行校驗(yàn)。
生產(chǎn)廠使用說(shuō)明書列舉的儀表度為基本誤差,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)估算附加誤差,現(xiàn)場(chǎng)誤差應(yīng)為兩者的合成。
(2) 流量范圍的選擇
TUF的流量范圍的選擇對(duì)其度及使用期限有較大的影響。一般在工作時(shí)zui大流量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高。使用狀況分連續(xù)工作和間歇工作兩種,連續(xù)工作是指每天工作時(shí)間超過(guò)8小時(shí),間歇工作是每天工作時(shí)間少于8小時(shí)。對(duì)于連續(xù)工作zui大流量應(yīng)選在儀表上限流量的較低處,而間歇工作可選在較高處。一般連續(xù)工作是將實(shí)際zui大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量,而間歇工作則乘以1.3。
如果儀表口徑與工藝管道通徑不一致時(shí),則應(yīng)以異徑管和等徑直管改裝管道。
對(duì)于流速偏低的工藝管道,zui小流量成為選擇儀表口徑首先要考慮的問(wèn)題,通常以實(shí)際zui小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量,使其留有一定的裕量。若配有分段線性化功能的顯示儀,在傳感器流量下限值不能滿足實(shí)際zui小流量時(shí),應(yīng)要求生產(chǎn)廠在實(shí)際zui小流量及其附近進(jìn)行流量校驗(yàn),將測(cè)得的儀表系數(shù)輸入顯示儀,這樣就能既降低儀表的流量下限值,還能保持測(cè)量的度。
(3) 度等級(jí)
對(duì)于儀表度等級(jí)的要求要慎重,應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)考慮,例如大口徑輸油(輸氣)管線的貿(mào)易結(jié)算儀表,經(jīng)濟(jì)上關(guān)系重大,在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過(guò)程控制用只需中等精度水平即可,切忌盲目追求高精度。本安型防爆傳感器適配安全柵型號(hào)及制造廠,核查防爆等級(jí)及批準(zhǔn)文號(hào)等。若要顯示質(zhì)量流量(或標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量)要選配壓力、溫度傳感器或密度儀表。TUF顯示儀現(xiàn)已由以微處理器為基礎(chǔ)可與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的流量計(jì)計(jì)算機(jī)所包括,該儀表在儀表功能及使用范圍等都遠(yuǎn)超過(guò)老式渦輪流量顯示儀。目前作為貿(mào)易計(jì)量的各類型流量計(jì)都趨向于配有直讀式顯示裝置(如圖6所示)。不但有總量計(jì)量的顯示,還可附加補(bǔ)償器(一臺(tái)功能齊全的流量計(jì)算機(jī))輸出遠(yuǎn)傳信號(hào)。
(4) 對(duì)流體的要求
TUF對(duì)流體的要求為潔凈(或基本潔凈)、單相或低粘度的,常用流體舉例如下:一般流體,包括水、空氣、氧氣、高壓氫氣、牛奶、咖啡等;石油化工類:汽油、輕油、噴氣燃料、輕柴油、石腦油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化氣、二氧化碳及天然氣;化學(xué)溶液類:氨水、甲醇、鹽水等;有機(jī)液體:酒精、****、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等;無(wú)機(jī)液:甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對(duì)于腐蝕性介質(zhì),使用材質(zhì)選擇要注意,含雜質(zhì)多及磨蝕性介質(zhì)不推薦使用。
(5) 對(duì)液體粘度的要求
液體TUF為粘度敏感的流量計(jì),當(dāng)液體粘度增大時(shí),儀表系數(shù)的線性區(qū)變窄,下限流量增大,當(dāng)粘度增加到一定數(shù)值時(shí),甚至無(wú)線性區(qū)域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多。
對(duì)于液體,通常用水校驗(yàn)傳感器,當(dāng)精度為0.5級(jí)時(shí),可在5×10-6mm2/s以下的液體而不必考慮粘度的影響。當(dāng)流體粘度高于5×10-6mm2/s時(shí),可用相當(dāng)粘度的液體校驗(yàn)而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施來(lái)補(bǔ)償粘度的影響。如縮小使用范圍度,提高流量下線值或儀表系數(shù)乘以雷諾數(shù)修正系數(shù)等。
粘度對(duì)儀表系數(shù)的影響與傳感器結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)口徑大小等有關(guān)。有幾種粘度對(duì)儀表系數(shù)影響的表示方法:儀表系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系,在幾種粘度下,儀表系數(shù)與輸出頻率的關(guān)系和儀表系數(shù)與輸出頻率除以運(yùn)動(dòng)年度的比值的關(guān)系等等。這些資料有的生產(chǎn)廠準(zhǔn)備有,但并非所有的生產(chǎn)廠都有這些資料。
(6) 對(duì)氣體密度的要求
氣體TUF主要考慮流體密度對(duì)儀表系數(shù)的影響,密度的影響主要在低流量區(qū)域,如圖14所示。密度的增大(即壓力增大)使特性曲線直線部分向下限流量區(qū)域拓展,傳感器的范圍度擴(kuò)大,線性度改善。若氣體TUF在常壓的空氣中校驗(yàn)使用時(shí)被測(cè)介質(zhì)工作壓力不一樣,其下限流量由下式計(jì)算
qvmin,qvamin-分別為壓力p和壓力pa(101.325kPa)下被測(cè)介質(zhì)和空氣的體積流量下限值,m3/h;
p,pa-分別為工作壓力(絕壓)和大氣壓(101.325kPa),kPa;
d-被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)密度,無(wú)量綱。
(7)體積流量換算到質(zhì)量流量
TUF測(cè)量的是實(shí)際體積流量,無(wú)論物料平衡或能源計(jì)量,介須測(cè)量介質(zhì)流量(即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量),這是應(yīng)由下式進(jìn)行換算
式中 q
v,q
vn-分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量,m
3/h;
p,T,Z-分別為工作狀態(tài)下壓力(Pa),熱力學(xué)溫度(K)和氣體壓縮系數(shù);
p
n,T
n,Z
n-分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓力(Pa),熱力學(xué)溫度(K)和氣體壓縮系數(shù);
(8)不宜選用TUF的場(chǎng)所
含雜質(zhì)多的流體,如循環(huán)冷卻水、河水、排污水、燃油等;流量急劇變化的場(chǎng)所,如鍋爐供水系統(tǒng)、有空氣錘的供氣系統(tǒng)等;測(cè)量液體時(shí),管道壓力不高而流量又較大,儀表下游側(cè)壓力可能接近飽和蒸汽壓,有產(chǎn)生氣穴的危險(xiǎn),如液氨從高位槽靠位能自由流出,在排放口處就不宜安裝;電焊機(jī)、電動(dòng)機(jī)、有觸點(diǎn)的繼電器等的附近,存在嚴(yán)重電磁干擾的場(chǎng)所;上下游直管段長(zhǎng)度嚴(yán)重不足,如輪船的機(jī)艙內(nèi);鍋爐自動(dòng)供水系統(tǒng)如頻繁地起泵和停泵,對(duì)葉輪造成沖擊,使傳感器很快損壞;有腐蝕性或磨蝕性介質(zhì)選型時(shí)應(yīng)慎重,宜與制造廠咨詢。
(9) 經(jīng)濟(jì)性
選用TUF用于高度場(chǎng)合,其經(jīng)濟(jì)因素應(yīng)多方面考慮。儀表的購(gòu)置費(fèi)只是費(fèi)用的一部分,還應(yīng)考慮以下幾方面的開(kāi)支:安裝用輔助設(shè)備費(fèi)(如消氣器、過(guò)濾器等)或旁路支管包括閥門等;校驗(yàn)費(fèi),為了保持高精度必須經(jīng)常校驗(yàn),甚至在現(xiàn)場(chǎng)安裝一套在線校驗(yàn)裝置,其費(fèi)用相當(dāng)可觀;維護(hù)費(fèi),TUF的易損件更換用,他是保持高性能必需的。
(10) 選用步驟
1)確認(rèn)可用的測(cè)量對(duì)象,如前所述。
2)選擇型式。按流體物性選擇,氣體和液體分別用氣體型和液體型,不能通用。在工作狀態(tài)下液體粘度超過(guò)5mPa.s應(yīng)選用高粘度型(國(guó)內(nèi)尚無(wú)定型產(chǎn)品)。酸性腐蝕性液體選用耐酸型(國(guó)內(nèi)尚無(wú)定型產(chǎn)品)。
按環(huán)境條件選擇,按環(huán)境溫度和濕度等選擇合適儀表,如周圍有爆炸易燃性氣氛應(yīng)選防爆型傳感器。
按管道連接方式選擇,傳感器有水平和垂直兩種安裝方式。水平安裝時(shí)與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接,小口徑和高壓管道選用螺紋連接,夾裝連接只適用于低壓中小管徑。垂直安裝只有螺紋連接。
3) 選擇規(guī)格。按現(xiàn)場(chǎng)使用條件,如流量范圍、管徑、流體壓力和溫度、安裝位置等和性能要求,如度、重復(fù)性、顯示方式等參照制造廠選型樣本或使用說(shuō)明書選定具體規(guī)格型號(hào),也有可能找不到合適的,只好另選其它流量計(jì)。
由于TUF類型規(guī)格繁多,特別是不同制造廠產(chǎn)品質(zhì)量有差別,必須盡量搜集制造廠及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等資料進(jìn)行反復(fù)調(diào)查比較后再?zèng)Q定取舍。