馬振國 趙紅敏 李紅梅

【摘要】智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)是新一代的流量計(jì)量器，在使用過程中能自動(dòng)的修正氣體的溫度、壓力和壓縮因子，進(jìn)而測(cè)定氣體的總流量。但是由于機(jī)器本身的固定因素誤差因素，以及在使用過程中，由于現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量儀表受環(huán)境，運(yùn)行工況情況的影響帶來了計(jì)量誤差，為了盡量的降低這些因素帶來的誤差，找出引起流量計(jì)量誤差的因素，對(duì)于提高天然氣計(jì)量精度有重要的意義。

【關(guān)鍵詞】流量計(jì)智能旋進(jìn)誤差精度

1 流量監(jiān)測(cè)的重要意義

21世紀(jì)以來，隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，人們進(jìn)入了信息時(shí)代，信息是物體和信息現(xiàn)象實(shí)體的反映，信息是通過一定的形式信號(hào)讓人們了解研究物體的信息，人們要了解研究物體的現(xiàn)象，把信息和信號(hào)檢測(cè)出來，而后進(jìn)行各種處理和信息分析，從而達(dá)到了解被檢測(cè)物體表面特征的一些數(shù)據(jù)。

流量測(cè)量是自控參數(shù)測(cè)量中的一類過程參數(shù)的測(cè)量，它是近幾年來，企業(yè)為了節(jié)能、綜合控制和智能管理的標(biāo)志。

2 旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的研究

旋進(jìn)漩渦流量計(jì)發(fā)展了將近三十年，但是就目前來講，對(duì)這種計(jì)量儀器研究的文獻(xiàn)比較少。一方面是生產(chǎn)公司對(duì)這種計(jì)量類的設(shè)備資料保密，另一方面是這種流量計(jì)量設(shè)備比較特殊。最早出現(xiàn)流量計(jì)量文章的是1991年HeinRichs的《作用了差分傳感器提高旋進(jìn)漩渦流量計(jì)量提高量程下限的實(shí)驗(yàn)研究》，在這些發(fā)表的文獻(xiàn)中對(duì)流量計(jì)的損失簡單的做了敘述為相對(duì)控板型等流量計(jì)的壓力損失小，相對(duì)應(yīng)其他的計(jì)量壓力損失大，從上述的工作報(bào)告中可以看出無論從儀表特征，還是二次儀表的開發(fā)，還是流體力學(xué)的特性出發(fā)對(duì)流量計(jì)的研究是非常不夠的，流量計(jì)量還有很多工作需要進(jìn)行研究和完善。

3 旋進(jìn)漩渦的計(jì)量工作原理

智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)屬于速度測(cè)量儀表，進(jìn)入流量計(jì)的流體是通過漩渦發(fā)生器產(chǎn)生漩渦，在文丘管中旋進(jìn)，進(jìn)而達(dá)到收縮斷突然節(jié)流的目的，當(dāng)漩渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后，在受到回流作用的強(qiáng)迫下，進(jìn)入流量計(jì)流體階段，當(dāng)漩渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后，在受到回流的作用，迫使進(jìn)入第二次旋轉(zhuǎn)，漩渦流的頻率與介質(zhì)成正比的線性關(guān)系，由壓力傳感器檢測(cè)，檢測(cè)的信號(hào)經(jīng)過處理可以轉(zhuǎn)化成流量信號(hào)。

（1）旋進(jìn)漩渦流量計(jì)量的特性。

維持傳感器內(nèi)無機(jī)械可動(dòng)部件，耐腐蝕性好，長期工作故障少維持量小。

（2）工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管斷比較短。

（3）漩渦流的進(jìn)動(dòng)頻率與介質(zhì)流速成正比，線性度良好，因此測(cè)量的精度比較高，量程比較寬。

（4）體積小、重量輕，離線標(biāo)定較為方便。

（5）測(cè)量信號(hào)既可以顯示，也可以按需要傳。

（6）漩渦的頻率只與流速有關(guān)，在一定下流速性質(zhì)的影響下，通用性強(qiáng)，氣、液測(cè)量可隨意切換，儀表常數(shù)不變。

4 引起誤差的主要因素

流量計(jì)產(chǎn)生誤差的因素，可以總結(jié)以下幾個(gè)因素流量范圍、壓力變化、直管段因素。誤差的產(chǎn)生主要是機(jī)械振動(dòng)、介質(zhì)中含有雜質(zhì)、電子干擾等，在使用的過程中也要考慮這幾個(gè)因素是不是干擾到了流量計(jì)的正常工作狀態(tài)，否則就會(huì)使得流量計(jì)產(chǎn)生一定的誤差。

4.1 計(jì)量儀表誤差

計(jì)量儀表在使用的過程中，每個(gè)流量計(jì)都有一定的流量范圍，當(dāng)介質(zhì)流量低流量下限時(shí)，或者高于流量上限都會(huì)嚴(yán)重的損害流量計(jì)，造成損失過大，無法保證流量計(jì)的正常使用。

另外流程也很重要，一般情況開發(fā)初期氣量比較大，到后期，氣量在不斷的減少，因此流量計(jì)必須以工作流量計(jì)所處于的范圍為準(zhǔn)則，超出量程上限或下限，就會(huì)出現(xiàn)計(jì)量的誤差。

其次，壓力造成的誤差，壓力的精確檢測(cè)對(duì)其他的準(zhǔn)確測(cè)量起著決定性的作用，特別是要減少對(duì)應(yīng)的誤差，隨著監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力的升高，相對(duì)誤差越來越小，因此在使用的過程中要根據(jù)一定的情況選擇壓力。壓力的損失大是流量計(jì)的一個(gè)缺陷，經(jīng)過不斷的改進(jìn)，使壓力損失不斷的得到有限的控制，但壓力損失過大時(shí)，就要考慮其他的一些方式方法，來改變這種情況。

最后，受直管段的影響，由旋進(jìn)渦旋流量計(jì)的計(jì)量原理可知，流體介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大的影響，所以在流量計(jì)的前后部位，應(yīng)該有足夠長的直管段以保證介質(zhì)的穩(wěn)定。一般情況下，直管段不小于5D，表后直管不小于1D，如果受空間的限制，表前無節(jié)流件時(shí)，表前直管段可以放寬到不小于3D。但是表前有節(jié)流時(shí)，必須滿足直管段不小于5D的要求。只有這樣才能盡量的減少誤差。

4.2 外界環(huán)境變化帶來的誤差

外界的誤差主要是機(jī)械振動(dòng)、氣體的雜質(zhì)、電磁的干擾等帶來的誤差。

5 減少誤差的措施

5.1 選擇合適的量程范圍

選擇合理的量程范圍，使用詳細(xì)的閱讀說明書，在設(shè)定量程的過程重要考慮環(huán)境的變化，當(dāng)流量計(jì)處于下限，不能保持流量計(jì)精度時(shí)，要盡可能的選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭?/p>

5.2 選擇合適的流量計(jì)壓力

智能流量計(jì)必須準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)介質(zhì)壓力，才能保證流量計(jì)的正常運(yùn)行，流量計(jì)的壓力檢測(cè)精度必須以相對(duì)誤差計(jì)算，而壓力傳感器的誤差一般要以誤差計(jì)算器計(jì)算。在智能流量計(jì)中，一般對(duì)壓力的檢測(cè)采用分段修正，當(dāng)介質(zhì)的壓力不少于三分之一壓力時(shí)，可以保證壓力檢測(cè)的相對(duì)誤差，當(dāng)壓力低于設(shè)計(jì)壓力時(shí)，相對(duì)誤差可能就不能保證小于百分之零點(diǎn)四，所以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際介質(zhì)最高壓力確定傳感器量程，否則，若用較高的壓力規(guī)格壓力傳感器檢測(cè)低于設(shè)計(jì)壓力，就不能保證流量計(jì)的應(yīng)有精度。

5.3 正確的安裝

嚴(yán)格的按照流量計(jì)的要求安裝，在氣質(zhì)中含有原油和微量顆粒雜質(zhì)情況下，力爭垂直安裝，防止原油顆粒雜質(zhì)在漩渦中發(fā)生體周圍，出現(xiàn)計(jì)量誤差。在安裝的過程中，要按照安裝說明進(jìn)行安裝，盡可能選擇好的安裝地點(diǎn)。同時(shí)加強(qiáng)日常維護(hù)工作，定期對(duì)儀表進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

總之，隨著天然氣計(jì)量儀表的快速發(fā)展，天然氣計(jì)量已逐步向在線，適時(shí)、智能轉(zhuǎn)變。為了提高測(cè)量精度加快測(cè)量數(shù)據(jù)的傳遞，擴(kuò)大測(cè)量設(shè)備自我診斷能力，預(yù)計(jì)在測(cè)量系統(tǒng)中會(huì)越來越多的采用內(nèi)置式處理機(jī)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

馬振國（1971.10-），男，本科，研究方向：輸氣計(jì)量維護(hù)?，F(xiàn)工作單位：中國石化中原油田天然氣產(chǎn)銷廠鄉(xiāng)企供氣管理三區(qū)。