摘要;介紹了金屬管浮子流量計的工作原理,溫壓補償算法,溫壓補償技術,溫壓補償型金屬管浮子流量計結構組成、特點及應用，指出了金屬管浮子流量計溫壓補償技術的發(fā)展趨勢。
0引言
金屬管浮子流量計(以下簡稱流量計)又稱變面積式流量計或恒壓降式流量計,是以流體流動時的節(jié)流原理為基礎的一種流量測量儀表。具有可測量多種介質(zhì)流量,特別適用于測量中小管徑雷諾數(shù)較低的中小流量;壓力損失小且穩(wěn)定;反映靈敏,量程較寬(10:1),示值清晰，近似線性刻度;結構簡單,價格便宜,使用維護方便;通過選用不同測量管及零部件材質(zhì),還可以測量具有腐蝕性的介質(zhì)流量等特點�；谏鲜鎏攸c,流量計廣泛應用于石油、化工、冶金、制藥、釀造、環(huán)保、發(fā)電等領域中的流量控制與測量系統(tǒng)。
金屬管浮子流量計根據(jù)用戶提供的設計工況參數(shù)(如操作溫度.操作壓力操作密度等)進行用水或氣體流量換算、校準，當現(xiàn)場工況參數(shù)與設計工況參數(shù)相同或偏離極小時方可進行準確測量。但是現(xiàn)場應用時介質(zhì)工況參數(shù)往往偏離設計參數(shù)較大,造成儀表測量精度嚴重下降,尤其對于氣體介質(zhì),由于其操作密度受壓力、溫度影響較大,儀表測量精度下降尤其嚴重。為解決此問題,一般采取重新采購、加工儀表的措施,增加了成本,影響了正常開車生產(chǎn)。因此，如何提供一種金屬管浮子流量計,適應現(xiàn)場工藝參數(shù)偏離設計參數(shù)的情況下,保證現(xiàn)場應用時不會造成儀表測量精度下降,是目前需要迫切解決的技術問題。金屬管浮子流量計的溫壓補償技術應用溫壓補償算法,對儀表采集到的流量信號、溫度信號壓力信號進行溫度壓力補償綜合計算,實現(xiàn)準確測量,很大程度.上解決了上述問題。
1工作原理
流量計工作原理如圖1所示:
流量計垂直安裝在管道上,流體自下向，上流經(jīng)錐管,浮:子在P1、P2差壓作用下產(chǎn)生上升或下移，當浮子此差壓(P2-P1)與浮子重力G、浮力F、粘滯力合力平衡時,處于平衡狀態(tài)。建立方程并推導(可參考相關專業(yè)資料,此處省略),忽略粘滯力影響，假設流量系數(shù)為常數(shù),可得出浮子位移與流量成線性對應關系。浮子流量計的流量方程為:
2溫壓補償算 法
流量計在測量氣體介質(zhì)時，當氣體溫度、壓力不穩(wěn)定,造成被測氣體工況密度變化較大時，流量指示誤差增大，此時應進行溫度壓力補償計算,恢復儀表測量的準確性。具體推導、計算如下:
3溫壓補償 技術
由溫壓補償算法推導可知,當實際被測氣體介質(zhì)工作狀態(tài)發(fā)生變化時(即壓力P、溫度T偏離設計)通過采集氣體介質(zhì)的壓力、溫度信號,通過公式(5)、(6)、(7)、(8)計算，即可實現(xiàn)溫度壓力在線實時補償計算,得到準確的流量信號,此即為金屬管浮.子流量計溫壓補償技術。
4溫壓補償型金 屬管浮子流量計結構組成、特點及應用
4.1分體式結構
流量計、溫度變送器、壓力變送器單獨安裝,流量信號、溫度信號、壓力信號分別輸人DCS或控制計算器進行流量的溫度、壓力補償計算,完成流量、壓力、溫度各參數(shù)的顯示、輸出、打印等功能。此種結構安裝靈活,特別適用于現(xiàn)場流量計的升級改造,如圖2所示。
4.2一體式結構
流量計、溫度傳感器器、壓力傳感器集成一體化設計,流量信號、溫度信號、壓力信號輸人到溫壓補償功能設計的流量計轉(zhuǎn)換器中,進行流量的溫度、壓力補償計算,完成流量、壓力、溫度各參數(shù)的顯示、輸出、打印等功能。此種結構測量精度高,體積小,安裝方便,如圖3所示:
金屬管浮子流量計由傳感器(包括法蘭、測量管、上導向器、浮子、錐管或孔板、下導向器、連接支架、連接螺釘?shù)?和溫壓補償型指示器及其內(nèi)部零部件等構成。
5結束語
金屬管浮子流量計溫壓補償技術的發(fā)展、應用,實現(xiàn)了溫度壓力在線實時補償計算,提高了流量計的測量精度,降低用戶的開車、維護成本。隨著微電子技術的發(fā)展,溫度、壓力傳感器結構的微型化,一體式溫壓補償型流量計必然成為金屬管浮子流量計溫壓補償技術分發(fā)展的趨勢。在越來越重視節(jié)約能源，測量控制的社會大環(huán)境下,溫壓補償技術也必將得到廣泛的應用。
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