体积流量计测量误差分析_计量标准器具_中国百科网
体积流量计测量误差分析
    [摘 要]文章通过分析得到在使用体积流量计进行流量测量时,温度的变化是产生测量误差的主要因素,并以油品测量为例,提出了利用油品密度温度表,通过改进油品计量微机的计算公式,来尽量减少测量误差,从而保证测量的准确性,为企业提供准确的生产数据。在化工生产企业,流量参数是最常见的化工四大测量参数之一,在采用体积流量计对流量测量时,由于各种因素的影响会产生测量误差。为了提高测量的精度,尽量减少测量误差,一方面,企业需要选用高精度的测量,进行精密测量,这样会增加投资;另一方面可以通过适当途径,消除影响测量准确性的因素,来保证测量的精度,从而为企业提供比较准确可靠的生产数据,同时又能降低成本。本文以油品测量为例分析了在使用体积流量计对流量测量过程中产生测量误差的因素,提出消除这些误差采取的方法和措施。1 体积流量计测量误差分析1.1 影响测量准确性的因素对油品进行测量时,通常采用体积流量计进行测量,但在计算产品数量时,产品在测量温度下的体积流量通常要换算成标准体积流量。产品的标准体积流量(v20,为20℃时的体积流量)等于测量温度下的体积(vt,为t℃时的体积流量)乘以测量温度下的体积修正到标准体积的体积修正系数(vcf20)得到。而体积修正系数(vcf20)是根据标准密度(&20,为20℃时的密度)和测量流体的温度通过查《石油计量表》中表60b获得[1]。采用微机对油品进行测量时,是将安装在现场的流量计发出的脉冲信号输送到计算机房,经过放大滤波后进入计算机。计算机计算出所测油品的多少用质量流量衡量。质量流量m为产品的标准体积流量v20(v20= vt&vcf20)乘以油品在20℃时的标准密度得到。从上面测量过程中,我们可以看出,油品测量值准确取决于3个量:测量温度下的体积流量(vt)、体积修正系数(vcf20)和标准密度(&20)。如果这3个量准确,则得到的结果精度就高。而其中任一个量的不准确都会影响油品最终结果的准确程度,产生测量误差。测量温度下的体积流量(vt)是由体积流量计测量出来,该值精度取决于现场所选择测量油品体积流量计即一次表的精度,当现场体积流量计安装好之后,该值的准确程度不再改变。油品的体积修正系数是人为输入的一个常量,该值的大小通过标准密度和所测流体的温度查表得到的,它只能反映出油品在某一温度下的体积系数。对一定的流体,体积系数是温度的一个函数,它是随着温度的变化而变化的。当温度发生了变化,体积修正系数也应做相应改变,如果我们还按照原来温度不变的情况考虑,体积修正系数(vcf20)不进行重新更换,得到的测量结果一定存在着误差,误差的大小取决于温度变化的大小,温度变化的越大,则误差越大。标准密度(&20)与温度也有一定的关系,这是由液体石油产品的物理化学性质决定的。所以我们得到,在采用体积流量计对油品测量时,温度的变化是产生测量误差的主要因素。由于温度的变化影响体积系数的变化,而体积系数的变化又影响质量流量,从而影响测量的精度和准确性。1.2 测量误差分析下面以蒸馏减压蜡油的测量为例,分析温度的变化对测量精度影响产生的误差大小。蒸馏减压蜡油的测量现场采用的一次测量表为腰轮流量计,测出的流量为体积流量,该表将现场脉冲信号发送到计算机,计算机算出它的质量流量,我们来具体分析产生误差的大小。我们能够测出蜡油在20℃下的标准密度&20=0.832 0 kg/l。我们输入计算机的密度是温度为50℃时,通过《石油计量表》表60 b,利用已知20℃密度,在表中查出50℃的体积系数vcf20=0.9741,计量表计出的体积为vt,以质量流量结算时,质量流量= v20&&20= vt&vcf20&&20。由于工艺操作等多方面原因,该蜡油的温度并不是始终保持在50℃不变的,有时它的温度上下最大浮动可达到20℃。假设温度升高20℃,即此时被测介质的温度变化到70℃,这时蜡油的体积修正系数应为vcf20=0.956 6(《石油计量表》表60b查得)。可计算出该油品在50℃和70℃的质量流量分别为:m50=vt&vcf20&&20=0.974 1 vt&&20m70=vt&vcf20&&20=0.956 6 vt&&20而当油品实际温度达到70℃时,我们的计算机仍按50℃的密度来进行计算,如果人为输入计算机的体积修正系数仍不进行相应修正,在累积的脉冲数相同的情况下,这两种情况下的质量流量却因体积系数和密度的不同而有较大差异,因此产生较大误差。误差大小可由测量误差公式计算得到,式中:&为误差;m50为温度50℃下测得质量流量;m70为温度70℃下的质量流量。可算出:从上面的分析中可以看出,蜡油温度由50℃上升到70℃时,质量流量的误差达到了1.83%。即当油品温度升高时它的体积修正系数实际值相对降低,如果不进行必要的修正,还应用原来温度低时相对偏高的体积修正系数,相当于使计算机测得的量比实际流量大。反之,当温度降低时,体积修正系数随之增大,此时计算机测得的量比实际流量要小。因此,得到温度的变化引起体积系数和密度变化,而体积系数和密度的变化又引起了质量的变化,从而使计量仪表的测量精度受到了影响,产生了较大的误差。2 改进措施温度的变化是产生测量误差的主要因素,它对测量精度的影响很大,为了保证测量数据的准确性,减少测量误差,就应该采取相应的措施和办法。最直接的一个办法就是将现场一次测量表体积流量计换成质量流量计。质量流量计可以直接测得质量流量,它与温度、密度等参数无关,即不受温度变化的影响,也可以从根本上提高测量精度,省去了烦琐的换算和修正。但目前质量流量计全是进口表,价格高,所有测量点若全部更换为质量流量计,所需资金巨大,只能逐步更新。即使使用体积流量计来测量流体的质量流量,也应选择精度高的体积流量仪表,高精度的流量计也是减少测量误差的一种办法。另外一个办法就是对现有的油品计量表进行温度补偿[2],可通过两个手段进行。1)即将被测油品的温度通过测量温度仪表(热电偶和热电阻温度计)送到计算机。计算机随时监测温度的变化,根据温度的变化随时将密度、体积修正系数加以修正。如果温度变化很小,可不进行修正,若温度变化较大,必须修正。这样,就克服了原来微机固定输入体积修正系数的缺点,消除了由于温度变化引起的体积系数和密度变化,从而也就消除了温度对流量计精度的影响。2)定期(一季或一月)更新密度和体积系数,经确认后输入计算机,这样也能有效的避免温度变化或介质变化引入的误差。我们对油品计量采取的是分别采集、集中管理。由于测温仪表的信号不能远传,因此在某些远离计算机房较远的装置,不能将测温信号传回计算机,也就不能进行温度补偿。针对这种情况,可以把温度信号在一次测量表现场进行处理,再将补偿的信号传回计算机。3 结论及意义利用《石油计量表》表60b,对流量计进行温度补偿,是消除温度对测量精度影响的间接有效的办法,而且也非常适合目前使用的油品计量微机系统,只要将该系统内的计算公式稍加改变即可应用,简单方便可行。企业在生产经营活动中所需的大量数据,主要来源于计量人员通过计量器具进行采集、分析、处理、报表、汇总,反馈给领导,为企业生产经营活动、领导决策生产提供可靠数据。如果这些数据有误或失准,势必影响经营者或领导者的科学决策,甚至会造成不应有的损失。所以在现代化企业管理中,准确而又可靠的生产数据直接影响着企业的经济效益,而计量器具在进行实际测量时,由于各种因素的影响都会产生测量误差。我们通过温度补偿和其他措施为企业消除上述误差量,也为准确计量提供了前提和保证,对企业的可持续发展具有重要作用。参考文献1 国家质量技术监督局.石油计量表手册[m].北京:中国标准出版社,19982 张秋香,等.浅谈涡街式气体流量计的温度、压力补偿[j].化工自动化及仪表,～86
收录时间:日 14:11:37 来源:中国计量测控网 作者:点击率
上一篇： &(&&)
创建分享人
喜欢此文章的还喜欢
Copyright by ；All rights reserved. 联系：QQ：以下试题来自：
问答题简答题影响蜡油残炭因素有哪些？
主要有以下因素：
（1）分馏塔冲塔；
（2）分馏塔底液面过高；
（3）蒸发段温度过高；
为您推荐的考试题库
您可能感兴趣的试卷
你可能感兴趣的试题
影响因素：
（1）焦炭塔预热和处理的影响。
（2）柴油抽出量的变化。
（3）中段回流量的变化。<b......2.问答题
影响柴油闪点的因素有：
（1）柴油抽出温度变化；
（2）系统压力变化；
（3）汽油干点过低等。
影响因素：
（1）塔顶回流带水；
（2）回流泵抽空；
（3）换塔或处理老塔油气入分馏塔底温度和油......4.问答题
分馏塔顶油气分离器是进行三种物料分离的容器。上面分离富气和汽油，下面分离汽油和水。
分馏塔顶油气分离器有两......5.问答题
（1）针对注汽量变化及时调整注汽量在指标范围之内；
（2）回流带水会引起塔顶温度上升，所以必须加强回流脱水及......当前位置：
主题：615915 ┆ 帖子：4810844
┆ 今日新贴：123
昨日贴数：156 ┆ 1历史最高贴数：2607
(日)在线用户：3350人
零点对质量流量计的影响
给TA发消息
加TA为好友
发表于： 10:30:05 楼主
　　用HK-CMF科里奥利测量液态烃质量流量是目前普遍认可的计量手段，它有效降低了介质温度、压力等参数变化对计量结果的影响，将液态烃的质量计量准确度提高到一个新层次。　　然而在日常使用中，由于安装位置、工作环境、工艺条件等因素影响，零漂、夹气等因素严重影响了HK-CMF科里奥利计量性能的稳定性和测量结果的准确性。其中夹气可以通过油气分离器或加装被压阀等手段消除影响，本文不再赘述;此外，零漂就成为影响CMF测量结果的最主要因素，而对于CMF零点的维护也成为保持HK-CMF科里奥利计量性能稳定、测量准确的重要手段。　　零点维护通常只有现场调零一种手段。由于零点对HK-CMF科里奥利的测量准确性(特别是小流量)会产生重大影响，因此调零手段的使用一定要慎重，在确认确实存在零漂现象并非调不可时，一定严格按照规范调零。本文就零点对CMF测量准确度的影响、调零方法和日常零点的简便维护进行阐述。　　一、零点影响案例分析　　下面引用2013年发生在我公司的案例来阐述零点在现实应用中对于计量造成的重要影响，阐明零点调整的严肃性。　　1.案例情况介绍　　2012年11月我公司160万t新焦化装置建成投产，设计液收为65%。然而，在该装置投产数月内液收仅为63%左右，未达到设计要求。数据如表1所示。表1新焦化装置6月～8月物料平衡表　　该装置原料为渣油，液体产品为柴油、汽油、蜡油和少量液化气，此5种液体介质测量所用的流量计均为经检定合格的HK-CMF科里奥利，计量性能完全符合装置计量要求。为配合车间查找液收不达标的原因，流量计维护人员和技术人员多方查证，并将蜡油流量计进行拆卸检定，检定结果仍合格。同时对其他流量计的零点进行了检查，经关闭前后手阀，流量计均回零，便排除了零点致流量计偏差的可能(然而问题恰恰就出在这里)。之后邀请艾默生专业工程师到现场对全部流量计进行专业检查后发现:原料油渣油计量表，型号CMFHC2G，流量计核心处理器出厂静态零点值即Kzero为-0.μs，而当前零点值为-1.059366μs，即Kzero不再是默认的零点值，而是发生了较大变化。　　2.案例分析　　由于零点的不准确会对HK-CMF科里奥利的测量准确度造成较大影响，此案例中，零点值变化较大，忽略温度影响，按相关公式计算，当前流量计的动态零点应为10.7(t/h)，按当前CMF流量156t/h计算，该零点带来的误差达到10.7/156=6.86%。经过将零点恢复后，该HK-CMF科里奥利的测量值恢复正常，该装置的液收达到68%，符合设计要求。　　那么什么原因引起如此大的零点漂移呢?首先分析零漂如此大的原因:　　(1)该HK-CMF科里奥利在安装前进行了检定，检定结果符合要求，此时不会引起零漂。　　(2)手动修改静态零点需要专业的手操器或笔记本软件，只有专业的计量维护人员才有，而他们不可能去做此类修改。　　(3)计量维护人员在流量计安装后进行的检查中发现仪表显示流量不为零，在不满足调零条件的情况下进行了善意的调零操作，导致出现零漂。　　由于不知道当时确切的情况，经过分析，笔者认为，第3种可能性最大。　　又是什么原因在后期的HK-CMF科里奥利检查过程中一直没有发现如此大的零漂呢?　　笔者认为，这种情况就是一直没有被大家重视的小流量切除值即阈值设置不当所造成的，即当时该HK-CMF科里奥利的阈值在10.7t/h以上，而由于零切的缘故，小于设定值仪表即回零。而维护人员在进行零点维护时一般的操作是关闭后手阀，再关闭前手阀，观察此时仪表流量是否回零，仪表回零即认为仪表零点没有问题，即使当时实际仪表确实存在10.7t/h的瞬时流量。正因为如此，在后期的CMF检查中一直没有发现零漂的问题。　　其实这种情况在目前国内的HK-CMF科里奥利应用维护中普遍存在。零切的设置避免了HK-CMF科里奥利在非正常工作状态下的不恰当流量累积，但是阈值设置过大，就会在日常应用中切除发现零点漂移的可能，这一点在国内的CMF应用中还没有引起足够重视。　　二、日常HK-CMF科里奥利零点维护方法　　1.合理的阈值设置　　设置合理的阈值，不但能够有效地过滤掉非正常计量下的小波动累积，还能为日常的零点维护带来极大方便，避免前文案例中的情况发生。笔者认为阈值设置为该HK-CMF科里奥利所测介质常用流量值的CMF准确度的一半比较适合。例如，前文案例中艾默生的CMF准确度为0.5%，常用流量为160t/h，则阈值可设为160×0.5%÷2=0.4(t/h)。这样，即使发生零漂，只要在该值之上就可以被维护人员及时发现;在该值之下，按照厂家给出的CMF误差计算公式，±0.10%±〔(零点/流量值)×100〕%=±0.10%±〔(0.4/160)×100〕%=±0.35%，即使有零漂测量结果也仍在合格范围之内。对于非连续计量方式，也可按这种方法设置阈值，然后按照结算人工抄表的方法过滤掉非计量时间的累积流量。　　2.适时的零点确认　　对于使用中的HK-CMF科里奥利应定期进行零点确认，以便及时发现零漂现象，进行修正。　　3.审慎的调零行为　　若在零点确认中发现HK-CMF科里奥利存在不为零现象，应先观察仪表运行状态，分析不为零原因，如HK-CMF科里奥利中介质是否处于停止流动状态、是否在满管状态(可通过HK-CMF科里奥利显示的密度值初步判断测量管内介质状态)、工艺条件是否发生了较大变化、前后手阀是否关严、周边环境是否有较大磁场或振动干扰等。排除上述因素之后，才可以判断HK-CMF科里奥利的零点可能确实发生了漂移，并对HK-CMF科里奥利进行现场调零操作。　　4.规范的调零操作　　(1)确保HK-CMF科里奥利处在工作环境中，并且测量管内充满被测介质。　　(2)如果有旁通阀，先打开旁通阀。　　(3)关闭下游的隔断阀(即后手阀)，切断流过测量管的液流，要保证密封良好。　　(4)如果有上游隔断阀(即前手阀)，就必须关闭上游隔断阀。　　(5)按照厂家要求的调零过程进行调零操作。　　(6)记录前后零点的变化值，如变化较大，应考虑该CMF是否需重新检定/校准。
周点击排行周回复排行
[164] [144] [120] [94] [72] [71] [49] [49] [42] [39]
[23] [19] [9] [8] [8] [7] [7] [7] [6] [6]最新求助
[0] [2] [12] [10] [1] [14] [15] [16] [11] [5]}