旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)由于其具有流量下限低、量程寬、精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、*同規(guī)格的容積流量計(jì)等特點(diǎn),因此它是液料考核管理的*儀表,有利于節(jié)能工作的深入開展。
旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì),是屬于容積流量計(jì),它基于活塞與計(jì)量室一直保持相切密封狀態(tài)。并有一個(gè)固定的偏心距計(jì)量元件活塞,在壓差的作用下,對(duì)活塞產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,使活塞做偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),活塞的轉(zhuǎn)數(shù)正比于流體的流量,通過記數(shù)機(jī)構(gòu)記錄出活塞轉(zhuǎn)數(shù)比,即可測(cè)得流體總流量。
旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)在為油田、港口、交通運(yùn)輸?shù)却笮凸I(yè)企業(yè)對(duì)燃油消耗量的計(jì)量測(cè)試服務(wù)中,總結(jié)了一套流量計(jì)誤差的修正方法。
旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)流量計(jì)誤差的修正方法:
1 、測(cè)量室客積變化產(chǎn)生的誤差與修正
旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)在使用過程中,由于工藝管道內(nèi)壓力的變化,使得旋轉(zhuǎn)活塞瞬時(shí)轉(zhuǎn)速過大,導(dǎo)致活塞槽口對(duì)隔板的沖擊,使隔板彎曲。對(duì)這一類表進(jìn)行檢修時(shí)發(fā)現(xiàn),凡是隔板彎曲甚至斷裂引起的故障,由于旋轉(zhuǎn)活塞旋轉(zhuǎn)時(shí)不能按照原來的運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)動(dòng),造成測(cè)量室的內(nèi)壁和底面、活塞上下端面以及內(nèi)外壁產(chǎn)生嚴(yán)重磨損,甚至出現(xiàn)劃痕和凹槽。在這種情況下,就需要在更換隔板后對(duì)測(cè)量室及活塞進(jìn)行研磨,使旋轉(zhuǎn)活塞能在測(cè)量室內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如,重新起到測(cè)量作用。但是經(jīng)過多次檢修研磨后,測(cè)量室的容積將發(fā)生變化
研磨前:V =(V1 + V2)=[(D2 - d2)+(D12 - d12)]
H— 測(cè)量室深度(高度);
V— 總?cè)莘e;
V1— 外容積;
V2— 內(nèi)容積。
研磨后,將會(huì)造成以下尺寸發(fā)生變化。
D↗ 、D1↗(增大),d↘、d1↘(減小),那么
V' =(V1 + V2)= [(D2 - d2)+(D12 - d12] + △V = V + △V
V'— 研磨后總?cè)莘e;
△V— 研磨前、后容積變化量。
若V、V'對(duì)應(yīng)的體積流量分別為Q、Q',刪該表的引用誤差為:
隨著檢修、研磨次數(shù)的增多,δ值將越來越太,超過該表的精度等級(jí)范圍,使其測(cè)量精度不能滿足工藝生產(chǎn)的需要。為了使它重新獲得較高的測(cè)量精度,恢復(fù)其測(cè)量的準(zhǔn)確性,出現(xiàn)這種測(cè)量誤差,我們可以通過以下兩種途徑進(jìn)行修正,使其達(dá)到精度要求。
(1) 利用檢修后的標(biāo)定數(shù)據(jù),通過更換配對(duì)齒輪的方法進(jìn)行修正。
大家都知道,許多流量測(cè)量?jī)x表發(fā)訊機(jī)構(gòu)都是采用齒輪機(jī)構(gòu)傳送的,齒輪的變速比決定了指示機(jī)構(gòu)與測(cè)量機(jī)構(gòu)的比例對(duì)應(yīng)關(guān)系。我們就是利用改變這種比例關(guān)系來達(dá)到修正的目的。
例如:一臺(tái)旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì),精度為0.5級(jí),經(jīng)多次檢修、研磨后,重新標(biāo)定,標(biāo)定出的指示誤差值為-1.27%。現(xiàn)用更換配對(duì)齒輪的方法進(jìn)行修正,步驟如下:
a.拆開發(fā)訊機(jī)構(gòu)的變速齒輪部分,卸下變速齒輪,并讀出齒輪上的標(biāo)記。若測(cè)量機(jī)構(gòu)齒輪標(biāo)記為“1-74”,指示機(jī)構(gòu)齒輪標(biāo)記為“1-125”。
b.對(duì)照表查出原配對(duì)齒輪已補(bǔ)償?shù)闹甘菊`差為0.29%,然后計(jì)算出流量計(jì)的實(shí)際誤差。
實(shí)際誤差=已補(bǔ)償指示誤差+標(biāo)定誤差
= 0.29% +(-1.27%)=-0.98%
c.對(duì)照表2查出補(bǔ)償值為-0.98%的配對(duì)齒輪,測(cè)量機(jī)構(gòu)齒輪標(biāo)記為“1-60”,指示機(jī)構(gòu)齒輪標(biāo)記為“1-110”,找出印有該標(biāo)記的配對(duì)齒輪裝上,并重新標(biāo)定,即可達(dá)到精度要求。
(2) 利用乘以系數(shù)k的方法進(jìn)行修正。
目前,許多廠都使用了集散系統(tǒng),數(shù)字調(diào)節(jié)器等儀表系統(tǒng),這類儀表系統(tǒng)都具有對(duì)可變參數(shù)的系數(shù)進(jìn)行調(diào)整、修改的功能。我們就是利用這種系數(shù)調(diào)整的方法,來實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差的修正。
例如,一臺(tái)旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì),精度為0.5級(jí),量程為0.6~6m3/h,經(jīng)過多次檢修、研磨后,重新標(biāo)定其指示相對(duì)誤差為-1.05%。根據(jù)所給數(shù)據(jù),得到。
我們可以看出:
檢修標(biāo)定前:
比率系數(shù)(k)=tɡα=標(biāo)定值/指示值=1
檢修后標(biāo)定:
比率系數(shù)(k')=tgα‘=
根據(jù)計(jì)算出的比率系數(shù),在集散系統(tǒng)的該控制回路中,或在KMM調(diào)節(jié)器可變參數(shù)中通過組態(tài),修正現(xiàn)場(chǎng)來的測(cè)量信號(hào),得到實(shí)際的指示值和累積值。
實(shí)際指示值=測(cè)量示值(PV值)×比率系數(shù)(k'),即:
Q' = Q·K'
2 、介質(zhì)溫度變化引起介質(zhì)密度變化而產(chǎn)生的誤差與修正
*,許多體積流量?jī)x表都存在溫度對(duì)測(cè)量流量精度的影響,它可以通過補(bǔ)償、選型等方法來大限度地克服這種影響。然而許多生產(chǎn)裝置,特別是化工裝置,對(duì)流量的要求比較高,化學(xué)反應(yīng)是考慮質(zhì)量流量,而不是體積流量。質(zhì)量流量(M)與體積流量(Q)的關(guān)系是:M=ρ·Q(ρ是介質(zhì)密度),在體積流量不變的情況下,如果流體介質(zhì)密度發(fā)生變化,則質(zhì)量流量將隨之而變。
對(duì)于液體介質(zhì),壓力對(duì)密度影響甚微,可以忽略不計(jì)。但是溫度對(duì)密度的影響就不能忽視。為了解決測(cè)量體積流量的旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)達(dá)到測(cè)量質(zhì)量流量的目的,我們做了一些嘗試。下面我們以化工原料中乙二醇為例,根據(jù)乙二醇介質(zhì)的溫度與密度關(guān)系,討論乙二酵的溫度對(duì)體積流量測(cè)量的影響。
例如,一臺(tái)旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì),精度為0.5級(jí),測(cè)量范圍為0.6~6m3/h,工藝要求設(shè)定控制流量為2.5m3/h,介質(zhì)溫度為180℃。若溫度變?yōu)?65℃時(shí),則在質(zhì)量流量不變的情況下,體積流量將發(fā)生變化,并出現(xiàn)流量示值偏離給定值,出現(xiàn)示值超差現(xiàn)象。
180℃時(shí)的體積流量為2.5m3/h,乙二醇密度為986kg/m3,則此時(shí)控制的質(zhì)量流量為:
M = ρ·Q = 986×2.5 = 2465kg/h
165℃時(shí),如果要保持控制的質(zhì)量流量為2465kg/h。此時(shí)乙二醇密度為1000kg/h,則相應(yīng)的體積流量為:
那么,由于溫度的變化,在質(zhì)量流量不變的情況下,體積流量產(chǎn)生的誤差是顯而易見的。
示值相對(duì)誤差=
由于這種誤差是由旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)外部因素(溫度)引起的,而且對(duì)工藝影響也比較大,化學(xué)反應(yīng)只與物質(zhì)的質(zhì)量(或者說摩爾數(shù))有關(guān),而與物質(zhì)的體積無關(guān)。因此,要保證介質(zhì)的質(zhì)量流量不變,在溫度發(fā)生較大變化時(shí),就必須考慮對(duì)體積流量的誤差修正,而這種修正是不能通過旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)本身來修正的,也不能通過更換配比齒輪或乘以系數(shù)k的方法來修正,而只有通過改變體積流量的設(shè)定值來修正。以上例來說,如果將流量設(shè)定從2.5m3/h改為2.465m3/h,就可達(dá)到修正目的,滿足工藝對(duì)測(cè)量的要求。