旋進旋渦流量計在測量氣體介質中產生誤差原因分析(上)

旋進旋渦流量計的作為一種測量氣體介質的儀表裝置，因其具有無機械可動部件，耐腐蝕，穩定可靠，壽命長，長期運行無須特殊維護；實現了機電一體化，日常的計量過程不需人工值守；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大大縮短；系統的測量準確度能夠滿足目前的貿易計量要求(≤1.5%)；流量測量范圍較寬（qmax/qmin=15～20），可在孔板和渦街流量計無法涉足的部分小流量區域進行有效工作；體積小、重量輕，離線標定較為方便；測量信號既可就地顯示，也可按需遠傳等一系列的優點，在工業生產中得到大理的應用，但是每種儀表的測量都不可能做到完美無缺，旋進旋渦流量計也不例外，潤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于如何優化并提高 旋進旋渦流量計測量精度和穩定性的方案。為了幫助朋友們解決在使用旋進旋渦流量計的過程中疑惑和困難，特地撰文將經驗與大家分享，此技術文章分為上下兩篇。
 
一、旋進旋渦流量計工作原理及其流程
旋進旋渦流量計屬于速度式測量儀表， 當沿著軸向流動的流體進入流量傳感器入口時,旋渦發生體葉片強迫流體進行旋轉運動,于是在旋渦發生體中心產生旋渦流。旋渦流在文丘里管中旋進,到達收縮段突然節流使旋渦流加速,當旋渦流進入擴散段后,因回流的作用強迫進行螺旋狀進動。此時旋渦流的旋轉頻率和流體的流速成正比。壓電式傳感器檢測到微弱電信號通過前置放大器等處理就可以得到我們需要的流量信號。
 
二、造成計量偏差的主要原因
1.計量儀表本身性能
（1）直管段
直管段的長度是否標準合格影響到計量儀表的本身性能，因為測量結果受限于到流體介質的流動狀態，故在流量計的前后部位，應有足夠長切合格的直管段，以保證介質的穩定流動。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
由于規格不同，所以流量計的流量范圍也不同，同時，流量計無法檢測到低于下限的流量，也很難保證其精度；同時，當氣量偏高時，超過標準，會造成損失壓力，脈沖丟失，遺漏計量等等，這種情況下，要想保證其精度，簡直是難上加難。
（3）壓力
壓力的精確檢測對氣體的準確測量起著決定性的作用，檢測點的壓力與相對誤差成反比，壓力越高，相對誤差就會越來越小，因此，在選擇流量計時，要充分考慮到工況的高壓力，依次來選擇合適的傳感器量程。
 
2.工作狀況千變萬化而引起計量誤差
（1）機械振動
受管道的強烈機械振動的影響，旋進旋渦流量計計量精確度會降低。
（2）氣體雜質
流量計的傳感器對氣質要求很高，含有雜質或不潔的氣體在流動時會堵塞流量計，影響流量計傳感器對渦流旋轉頻率的測量。因此，氣體的分離或過濾效果應好。根據對同時間段內氣量比對，旋進旋渦流量計內積塵較多時會比無積塵時減少計量約3%的氣量。民用天然氣輸氣管網毛達線由于建設的時間較長，管道內部產硫化亞鐵顆粒，使傳感器檢測效果下降；同時，流量計上的各種設備原件和各個連接部位對氣質要求非常高，天然氣中含有液體，會腐蝕流量計傳感器和各個連接部位，密封墊片一般使用在連接部位，液滴在此部位形成電解質溶液而腐蝕墊片，流量計的墊片腐蝕后即便形成的局部微漏也會影響期準確計量。
（3）電磁干擾
廠家在研制這種流量計時，充分考慮到斷電情況下流量計的可持續工作，因此，在旋進旋渦流量計積算儀中的電可擦可編程只讀存儲器（EEPROM）中儲存有廠家的設定參數和標定設定參數。但是這些參數在遇到其他較強干擾（閃電，架空的高壓線）時，部分參數會發生變化。儀表顯示屏會出項一些無規則的計量結果，導致儀表癱瘓。
3.其他原因
儀表保養部到位；相關參數漂移；旁通內漏；違反操作規程；不按期校定；設備毀壞等等也是造成計量誤差原因。在生產過程中，各種現象都會發生，比如，介質流動不穩、量程選型過小，流程頻繁波動等，都會引起計量誤差。流速和壓力的突然變化，介質變成脈動流，差壓變大或者變小而出現明顯的脈動流時，計量可能產生較大誤差。
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