關于流體測量過程中出現的典型故障的原因與診斷

流體測量系統的概述：
 
在燃氣或者溶液的流體測量工作中，流量的精確計量對于購買或者銷售的物料介質流量非常重要。通過流量計儀表的精確測量可以對于物料的銷售贏利與虧損作出計算。相反，如果流體測量不精確，甚至產生重大偏差，就會對于企業的銷售產生損失。如果這種情況出現在生產過程中，則會對于生產的產品品質造成嚴重后果，會直接導致產品的報廢。
 
因此，流量計的正確選擇與**穩定的測量相當生重要，流量測量是怎樣的一個過程，那些環節和問題需要我們關注，以下簡要跟朋友們作出說明：在工業生產中系統中，介質的流動需要能量，一般情況下是由泵或者壓縮機作為驅動力產生壓力差來提供，需要注意的是流量傳感器可以形成微小的流阻，會在很小程度上增加了流程中能量的消耗。所以絕大部分流量計比如電磁流量計等需要應用在直管當中，也可以通過管中的導直葉片進行部分補償。
 
通過流量計傳感器、變送器、閥門等等也可以組成一個封閉的控制回路系統，以達到監視和控制液流的目標。在一個理想的流程工藝當中，必須保證經過的流體保持在規定值范圍內，只允許很小的誤差。只有這樣，測量人員的工作就會在保證設備使用的前提下，實現投資收益的大化。這也可以保證生產商和購買者可以從被測產品中獲得平等的收益。
 
正如本文后續部分即將詳細講述的，現在有多種類型的儀表用于流體測量。
 
1.電磁流量計：電磁流量計的工作原理是法拉第定律，也就是說電流體通過一個磁場時產生的電壓，與流體的流速成正比。在這種流量計中，導管使用的絕緣材料，至少有兩個電極加載在絕緣壁上。在電磁線圈周圍，有一個均勻的磁場流動路徑。該技術的主要問題是，由于碳水化合物導電率較低，它無法用于碳水化合物流體的測量。電磁流量計在出來了有固體顆粒懸浮物的溶液時，具有一定的優勢。
 
2.超聲波流量計：超聲波流量計可以分為兩類：多普勒流量計和速度差流量計。在多普勒流量計中，安置在管道一側的同一個基座上，裝載兩個傳感器；而速度差流量計的傳感器則裝載在管道兩側。該類傳感器的工作原理是：用已知頻率的超聲波信號穿越流體，信號的改變量可以用來確定流速。被測液體必須不能夾帶固體或者氣體，這樣才能減小信號分散。超聲波流量計可以處理的流體速度和管徑范圍都很寬。
 
3.渦輪流量計：渦輪流量計是一種推導式流量計，可以測量氣體和油的流速。在渦輪流量計當中，轉子安裝在流路上，當流體經過時，就會引起轉子旋轉，旋轉的角速度與液體流速成正比。渦輪流量計的優點是準確度高、工作時間長，但是它的應用場合有一定的局限：需要無腐蝕和清潔的環境。該類流量計的另外一個優勢在于，同正排量計相比，它可以測量高速流體。為了將安裝影響降到低，渦輪流量計需要集成流量調節器。這種流量計通常使用在較大的管道當中，大部分管道需要超過10cm。
 
4.靶式流量計：正如同它的名字，靶式流量計有一個“靶子”，它通常是懸浮管道內流經區域的一個帶有凸起的圓盤，可以連接變送器（可以電子的也可以是液壓的）。作用在圓盤上的力的平方與流經管道的液體的體積或者質量成正比，變送器通過感應作用力信號來確定液體流速。當使用靶式流量計的時候，很重要的一點是要確保流體不會污染或者粘附在靶盤上，否則靶盤就會變重、對于流速的反應會變得遲緩，進而影響測量的準確性。因此，這種流量計不適合高粘度的液體或者泥漿。靶式流量計在流程工業中主要用于測量冷卻和處理水溶液，還可以測量低溫和腐蝕性液體。它的優勢在于可以測量多個方向和斷續的流體。
 
5.科里奧利流量計：科里奧利流量計根據流經管道的流體的質量來測定流速，它是由一個或者多個振管組成。通過在電磁驅動上加載一個正弦波電壓，讓振管產生振動、圍繞一個中心旋轉。當液體加速流出中心時，就會產生一個與運動反方向的科式力，生成正弦波，這個波是可測的，并可以轉化為質量流量讀數?？评飱W利流量計的應用場合主要包括煉化加工工廠，那里需要石油產品通過卡車或者傳輸管道傳送到反應器。該類流量計的另外一個優點，是可以直接測量質量流，而無需借助溫度和壓力，其質量流測量擁有很高的準確性和很好的可重復性。
 
普遍問題：在真實的運行環境中，進行有效的流體測量會存在各種各樣的障礙
1、流體中的灰塵：通常，由于腐蝕或者分離不徹底，液體流中會夾帶灰塵，這也會從負面影響到流體的測量。舉例來說，沖刷和腐蝕會導致管道產生碎屑，這會降低流量計的過濾效率，因此限制了正常的流動，從而影響到排放系數的準確性和測量的氣體流動參數。為了避免這些誤差，需要在流量計的上游裝備微型尺寸的過濾器。
 
2、選擇不當：流程工業的專家們指出，安裝的流量計中有超過70%表現不盡如人意，而這些問題中的超過80%是由選擇不當造成的。在挑選流量計的過程中，確認流量計的功能可以滿足要求是非常重要的，選擇時需要考慮的基本因素包括：1）流體是渾濁、潔凈還是高粘稠度的？
2）流體可以導電嗎？
3）流量測量需要進行統計或者過程控制嗎？
4）流量計是否由遠程信號控制而使用本地指示？
5）考慮流程中的溫度、流速和壓力。
為了延長流量計高精度測量的生命周期，必須要確定每種問題的原因。
 
3、帶液問題：如談到氣體的流量測量，我們必須要小心謹慎保證測量的只是氣體而不是氣液混合物。在通過管道傳輸氣體的時候，大量正在輸送的氣體必須是所謂的“干管質量氣體”，也就是說沒有任何液體。隨意流動和粘附的液體會導致流量計的測量發生扭曲，進而加大測量誤差。液體既導致測量讀數變大、也可能導致變小，必須盡快加以處理。氣體流中的液體消除的越徹底，測量就越準確。為了避免帶液問題，需要使用氣/液分離器和理想的工作環境。除此之外，氣體的溫度限制在規定范圍之內也非常關鍵。

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