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關(guān)于液體渦輪流量計的幾種標定方法介紹

發(fā)布時間:2021-03-10 03:28:07??點擊次數(shù):3709次
文摘:討論了液體渦輪流量計的幾種標定系統(tǒng),包括穩(wěn)態(tài)標定、動態(tài)標定、在線標定和實時標定。其中在線標定和實時標定是提高渦輪流量計測量精度的重要措施,計算機輔助測試系統(tǒng)的建立已不難實現(xiàn)這2種標定。
前言
由于制造過程中的公差,每臺渦輪流量計的儀表常數(shù)都不相同,出廠前必須逐臺標定并把標定出的儀表常數(shù)標在標簽中,使用時若與標定狀態(tài)相差校大時需重新標定。另外,考慮到使用過程中轉(zhuǎn)動件的磨損等因素引起流量系數(shù)的變化,也應(yīng)定期標定。因此除生產(chǎn)廠具有標定設(shè)備外,使用部門也逐漸建立了標定系統(tǒng)。以下討論幾種液體渦輪流量計的標定方法。
1、靜態(tài)質(zhì)量法
靜態(tài)標定設(shè)備一般由液體恒壓源、計量器、計時器和同步機構(gòu)組成。其中計量器用標準容積時稱為容積法;使用地上衡或地中衡直接測出質(zhì)量流量時稱為質(zhì)量法。由于地上(中)衡精度較高,所以質(zhì)量法標定精度較高,一般誤差為±0.05%~0.2%,而容積法為±0.2%~0.4%。圖1為靜態(tài)質(zhì)量法標定系統(tǒng)。圖中,1一儲液池(水或其它介質(zhì));2一泵;3一液塔;4一溢出管;5一整流器;6一被校渦輪流量計;7**量調(diào)節(jié)閥;8一背壓裝置;9一換向器;10一地上衡。其中被校渦輪流量計之前的直管段長度應(yīng)為管徑的30~50倍;之后的直管段應(yīng)為管徑的10~15倍。整流器的作用是保證進人渦輪流量計的流態(tài),消除旋轉(zhuǎn)流對測量的影響,流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)裝在流量計之后,避免閥門對流量擾動帶來誤差。標定時使用精度高德石英晶體電子秒表測量換向器2次動作之間的時間,地上衡測出這段時間流過流量計的液體質(zhì)量,即可求出質(zhì)量流量。由于測質(zhì)量時被測液體處于靜止狀態(tài),故稱靜態(tài)質(zhì)量法。
2、動態(tài)質(zhì)量法
由于靜態(tài)法必須等待容器中的液體靜止后才能測量,另外容器中不能存在殘留液體,所以效率低,動態(tài)標定法是在液體流動情況下進行質(zhì)量或容積測量:一般先把容積或質(zhì)量固定,只測量時間,操作簡便,效率高。圖2為1種動態(tài)質(zhì)量法標定系統(tǒng),可在連續(xù)運行狀態(tài)下對流量計進行標定。其工作過程為:打開主泵2.使油液在回路中循環(huán);調(diào)節(jié)油溫控制器3.使油液達到標定溫度;調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥4.使被校流量計5.指示標定刻度;流場穩(wěn)定后先在祛碼盤8中加起始質(zhì)量祛碼,秤10失去平衡;按標定按鈕,計量油箱6底部放泄閥關(guān)閉、計時、計數(shù)器13回零,開始充液;隨著計量油箱中油液增加達到起始質(zhì)量時,秤10恢復(fù)平衡,執(zhí)行元件11觸發(fā)傳感器12.使計時、計數(shù)器13開始計時計數(shù);再將一標準質(zhì)量砝碼加于砝碼盤8中,秤10又失去平衡;繼續(xù)充液,當*二次達到平衡時,再次觸發(fā)傳感器12.使計時、計數(shù)器停止工作。由所計時間t和質(zhì)量即可求出質(zhì)量流量。一個循環(huán)結(jié)束后,放泄閥自動打開,計量油箱中的油液放到主油箱1中.整個標定過程中,只需人工調(diào)節(jié)流量閥,加2次固定質(zhì)量的標準祛碼。每次循環(huán)時間1~2min,效率較高。另外計量油箱全部質(zhì)量支在秤上,不與管路系統(tǒng)有剛性連接,因此精度高。為了防止油液沖擊影響測量精度,計量油箱中采取了防沖擊措施。
3、在線標定和實時標定
在生產(chǎn)系統(tǒng)或?qū)嶒炏到y(tǒng)上附設(shè)流量標定裝置,在不影響生產(chǎn)或?qū)嶒灩ぷ髑闆r下進行標定稱為在線標定。若每次對流量進行檢測時都**進行標定即為實時標定或稱實時校準,實時標定可以消除各種參數(shù)的變化對測量精度的影響。圖3為質(zhì)量法在線標定系統(tǒng),它附設(shè)在工作系統(tǒng)中,可以進行實時標定。處于工作情況時,打開開關(guān)4、5、6,,油液通過渦輪流量計7去工作系統(tǒng),同時通過開關(guān)5充往計量油箱1,計量油箱與液體管道無剛性連接,全部質(zhì)量通過杠桿2作用在力傳感器3上,計量油箱充一定的油液后在傳感器輸出信號控制下關(guān)閉開關(guān)5,作好標定準備。標定時,打開開關(guān)5,關(guān)閉開關(guān)4,此時計量油箱中的油液在計量油箱上方提供的一定氣壓P1驅(qū)動下經(jīng)過被標定流量計進人工作系統(tǒng)。此時只需測出力傳感器測出的起始質(zhì)量M1到終了質(zhì)量M2之間的時間就可得到質(zhì)量流量,達到終了質(zhì)量M2后,自動打開開關(guān)4,恢復(fù)正常工作狀態(tài),該系統(tǒng)在計算機控制下很容易實現(xiàn),并立即求出實時的儀表常數(shù),計算機每次采集流量數(shù)據(jù)之前按上述過程進行一次實時標定。然后進行數(shù)據(jù)采集,按實時標定的儀表常數(shù)進行數(shù)據(jù)處理。
由于標定系統(tǒng)難免有殘存液體,尤其是粘性較大時附著在壁面上的液體,須另加沖洗系統(tǒng)和加熱系統(tǒng),使設(shè)備復(fù)雜化。另外,容積法受容積誤差影響,質(zhì)量法受管路系統(tǒng)支撐系統(tǒng)影響,測量精度受到限制,近代出現(xiàn)的標準體積管具有精度高、系統(tǒng)簡單、占地面積小、便于在線標定、容易配合計算機進行實時標定,尤其適于粘性液體,被公認為*佳的粘性液體流量標定裝置。其基本原理是檢測通過一定容積液體所需時間,標準體積管的容積誤差為±0.35%。圖4為標準體積管標定系統(tǒng)原理圖,工作順序為:拔出銷3,球A落入管道,再插進銷3,球A被流動的液體推動到檢測器4時,檢測器給計時器發(fā)信號,開始計時,球A到達檢測器5時,給計時器發(fā)出停止計時信號,計量結(jié)束。2檢測器之間的體積一定,按所計時間求出容積流量。球A繼續(xù)前進,停在銷6處。推球器7退出,拔出銷,6,球A生落下,同B、C球并列,推進推球器7,使B球落下,用C、A2球密封,B球落在銷3上,同時插進銷6,等待下一次標定。
以上工作順序由計算機管理很容易實現(xiàn)。由于標準體積管的容積誤差小,因此標定精度高。在生產(chǎn)線上接入必要的控制開關(guān),即可實現(xiàn)在線標定和實時標定。