旋进旋涡流量计

 在工业生产中的流体流量测量，要想获得恰倒好处的效果，既 经济合理，又能具有较高的测量准确度和可靠性，从设计开始就应 重视流量计的选型，必须对各种流量测量诸多方面进行对比、分析 和衡量。在流量计选型时．应分别从流体特性，流量计性能，有否 足够的操作和维护力量，投资费用，安装条件和环境适应性等六大 力面考虑。     一、流体特性和计量参数     旨先弄清楚被测流体是气体呢?或是液体?是混合5R分气体 呢，或是单组分气体，组分是否变化?清洁程度、流体压力、温度 常用值及变化范围等。然后再弄清楚工程巾(或用户)对流体流量 测量的难确度要求．是测量流体的标准体积流量呢?或是质量流 量?或者是能量流量”流量常用值及变化范围等。对于气体．其 流体特性因家主要包括：压力、温度、密度、粘度和压缩性等，这些 参数在本章第二节中已经详细介绍了。这里还要特别指出的是： 对于气体，特别是多组分的天然气，因其密度随压力、温度和组分 的变化而变化，应仔细分析。根据对测量系统的准确度要求，加以 补偿修正，在天然气流量测量中，特别是含硫天然气、硫化物和二 氧化碳、氯离子的存在以及水汽的存在都将对流量计的可靠运行 造成不良影响，应子特别重视，采取预防措施。

在测量流体流量的同时测量流体的温度和压力，然后利用流体密度P与温度t1用力p 的关系求出该温度、压力状态下的流体密度P，再由流体体积流量乘以P得到流体的质量流 量值．这种质量流量的测量方法称为补偿式质量流量测量方法．  如前所述，流体的密度p是流体温度*和压力p的函敛，当流体压力、温度变化时．就 会引起密度P的变化，尤其当被测介质是气体时，温度、压力对密度p的影响就更大．这 样，为了能求得流体的质景流只，就必须同时测量流体的密度．。一般地说，测量流体的 度、压力这两个参数较测量流体密度p更易实现，特别是在高温高压下，目前还很难直接测 量流体的密度．因此，必须根据密度p与压力p1温度t的关系p‘f(c．p)，利用参数p来代替P的变化量进行补偿．  1．机械补偿方式     对于采用机械传动型式的容积式流量计，一般采用压力计和温度计带动杠杆、齿轮， 过无级变速方式直接对流量示值进行补偿．这种方式适用于密度关系式比较简单的场合， 有结构简单t调整方便的优点．     2．函数转换器方式     函数转换器是用来实现某种流体的温度f7压力p与密度p之间模拟转换关系的一种仪 器．一般可根据函数关系p＝f(2p)或关系曲线来调整函数转换器，使其输入为温度和压 力信号，输出为相应状态下的介质密度或密度补偿系数．将函数转换BS的输出与流虽计测得 的流量计相乘，即可得质量流量4m．     3．常规运算器方式     常规运算器，指一些传统的模拟运算器，如乘除器、加减器等．刊用它们的某种组合可 以实现密度关系式比较简单的温度、压力自动补偿．  早期的质量流设补偿中，主要将这种方 式用于采用单元组合仪表进行质量流量测员的场合．     上述几种方法都是只适合于密度关系式比较简单情况下的传统补偿方法，在早期的质 最流量测量中起了较大作用．但也存在不少问题，如补偿精度低，不适合对温度、压力大范 围变化时的补偿，无法对密度以外的其它参数进行补偿等．针对这些问题，目前已开始采用 激处理机，它具有较强的信号处理能力和多参数补偿功能，大大提高了流量测量的难确度． 有关微机补偿的具体内容将在第十章中讨论．

    托马斯质量流量计是利用气体的放热量或旺热量与该气体的质量成正比的原理制成的． 利用这一原理可以还过测量气体的吸热量来得到气体的质量流量．美国成斯康半大学的托1 助教授设计这样的测垃方案和仪表：在气体督路巾收入电热丝，通过测量使沉过的气体温 度上升一定程度所需业约电能来得到气体的质员流量值． 热式质量流量计是由外热源对被测流体加热，测量因流体流动而造成的温度变化来反 映质量流量，成利用加热流体时流体温度上升肿需能量与流体质量之间关系来测量流体质量流量的仪表．比较典型的一种就是托马斯流量计． 直接式质量流量计，是检测器的输出直接反映质量流量的仪表．发展到现在，它已有多 种类型，加热式质量流量讣、差压式质量流量计、叶轮式质量流量计、好氏力质量流量 计，还有动量矩式、惯性力式等等．但由了受原理和结构上的限制，在工业上都还未得到广泛应本节只就较为常见的仪表作一般介绍．

由传感器或检测器及信号处理、显示单元组成了安全检测仪器。如果将传感器或检测 器号处理、显示单元集于一体，固定安装于现场，对安全状态信息进行实时检测，则 称这种装置为安全监测仪器。如果只是将传感器或检测器固定安装于现场，而信号处理、 显示、报警等单元安装在远离现场的控制室内．则称为安全监测系统。将监测系统与控制 系统结合起来，把监测数据转变成控制信号，则称为监控系统。 由于被测对象复杂多样，检测系统的结构也不尽相同。一般检测系统是由传感器、信 号调理器和输出环节三部分组成的。

涡轮流量计 润轮流星计具有性能可靠、测足精度‘高等许多优点，因而在 工业测量中得到广泛应用。这种仪哀现已系列化，不少书籍都有 介绍，由于工业锅炉的给水流量往往采用这类仪表，因此本节仅 对抗量积算仪的工作原理作一溺坚介绍，而对仪表的使用及维护 方面作较详细的说明。

在连接差压计前，打开节流装置处的两个导压阀和导压管上的冲洗阀，用被测液体冲洗导压管，以免管锈和污物进入差压计，此时差压计上的两个导压阀处于关闭状态。待导压器充满液体后，先打开差压计上的平衡阀，然后微微打开差压计上的正压导压阀，使液体慢慢进入差压计的测压室，同时将空气从差压计的排气针阀孔排尽，关闭排气针阀，接着关上平衡阀，并骤然打开负压导压阀门，仪表投入正常测量。

在相同的条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时，与某一个或几个因素成函数关系的有规律的误差，称为系统误差。孔板流量计 例如仪表的刻度误差和零位误差，应变片电阻值随温度的变化等都属于系统误差。它产生的主要原因是仪表制造、安装或使用方法不正确，也可能是测量人员的一些不良的读数习惯等。系统误差是一种有规律的误差，故可以采用修正值或补偿校正的方法来减小或消除。

从第‘种测量积算万袄的分析干得灿，气况况反、伊比列入服气组分的变化对计量准确度影响很大。当天然气组分稳定时、采用电动单元组合仪表进行温度压力补偿测量积算方法，可以获得足够淮确的计量。

 静压测量仪表 肖用孔板流量计测量天然气流量时，静压测量也是被测参数 之一。因为邯V的天然气流量11量多以标准状态条件下的体积数 为依据，其静斥4佃直接参加体积流量计算，而且还影响天然气物 性参数的正确确定，所以需要进行压力补偿。合几种静压测量仪 表可确保测量静压的准确度，并获得可靠的记录、指示或电俏号传 畅、储存，普遗使用的是弹簧管，用于静压测量的弹簧管有3种： 创、螺旋型和缠绕型。所尔是在圆图记油纸上记录静 压的记录笔连接机构示意图，也足目前现场中用得最多的LW双 波纹管差风流量记录仪卜的附Ld乐力记求笔连接机构示意图。图 中静压感测元件是一个缠绕式的弹簧管，在弹簧管小的压力改变 就会引起弹簧管膨胀或收缩。