Archive三月 2019

国产气体质量流量计

我公司生产的气体质量流量计可以精确测量各类纯气体或者混合气体的质量流量。近年来随着公司研发水平进步,测量精度日益提高。

流量测量是大量流体运动的量化,可以以各种方式测量流量。容积式流量计累积固定体积的流体,然后计算体积填充的次数以测量流量。其他流量测量方法依赖于流体流动产生的力,以间接计算流量。

气体和液体流动都可以以体积流量或质量流量来测量,例如每秒升或每秒千克。如果材料的密度已知,则可以在彼此之间转换这些测量值。液体的密度几乎与液体条件无关; 然而,气体不是这种情况,气体的密度很大程度上取决于压力,温度以及较小程度的气体组成。

当气体或液体的能量含量转移时,例如天然气的销售,流速也可以用能量流量表示,例如GJ /小时或BTU /天。能量流速是体积流速乘以每单位体积或质量流速的能量含量乘以每单位质量的能量含量。在准确的能量达到合法流速的时候,大多数流量计将用于计算体积或质量流量,然后通过使用流量计算机将其调节到能量流量。

国产质量流量计在测量液体质量时测量精度往往与进口流量计差异甚小,其原因是科里奥利里对的震动偏离在密度较大的液体中效果明显。然而对于密度较小的气体质量流量计,则需要更高的制作工艺以及变送处理能力。我公司出厂的气体质量流量计已经广泛应用于工业领域多年,具有良好用户体验。

影响质量流量计准确性的因素

科里奥利质量流量计被认为是最精确的流量仪表,但容易因液体中的气泡而产生误差。这些气泡在管内悬浮,产生噪音并改变管振动所需的能量。大型空腔会过度增加管道振动所需的能量,导致完全失效。此外,将流体介质分离成气体和液体会对管振动产生阻尼效应。

差压质量流量计的精度主要受3个因素影响。首先,基于温度和压力的测量,这些中的任何误差都会在最终结果中体现。其次,湍流会影响通过障碍物的流动,并产生压力测量误导。第三,孔可能会磨损,随着时间的推移磨损会变大,从而减少压降。根据流过的流体不同,空还存在部分堵塞的风险。此外,热质量流量计需要时间来达到稳态工作温度。设备通电后不应立即读数。?使用热质量流量计时,要考虑以下可能的影响:

  • 水分冷凝在温度探测器上。饱和气体可能会产生水分,导致读数不良并最终导致腐蚀。
  • 颗粒积累。如果传感器上残留物的累积阻碍了传热,也可能出现低读数。
  • 比热容假设的误差,源于气体成分的变化或不一致。
作为最精确也是最昂贵的技术,科里奥利质量流量计是科学应用中主要用于测量腐蚀性和清洁气体和液体的仪表。他们也在:纸浆和纸张加工、石油和石油、化学处理、废水处理行业。

 

三角形质量流量计与U型质量流量计的优缺点

周晓昱(OB欧宝体育|首页)
本文简要分析了科氏力质量流量计常用的两种测量管型结构的优缺点。
一、三角形结构质量流量计的优点
三角形的质量流量计用于流量范围下限测量时比较好。这是因为质量流量计的测量管相当于一个悬臂梁。三角形结构由于测量管的悬臂较长,而作为支撑点的进出管的间距又较小。相对来说,U型管结构的悬臂较短,且进出管的间距较大。在同一流量下(即科氏力大小相同时),三角形结构比U型管结构的测量管产生的几何形变要大。而质量流量计正是通过测量管的形变来测量流体的流量的。可见,在瞬时流量很小的时候。三角形结构的质量流量计不但易于测量,而且容易保证测量精度。
例如:我的一个湖北用户是一家做染料中间体的知名企业,常用流量为110kg/h。管道口径为DN15。工艺上需要十几台质量流量计。可是,该口径质量流量计的流量范围是300-3000kg/h。用户因为生产工艺的需要又不能缩颈选用小口径的流量计。如果选用U型管结构的质量流量计,很难保证在该流量下的计量精度。因此,选用了LK系列三角形结构DN15的质量流量计,调整了出厂的流量范围。即满足了用户的特殊要求,又保证了计量的精度。
二、U型结构质量流量计的优点
该结构的质量流量计虽然在低于流量范围下限时的计量精度不如三角形结构。但是,三角形结构对于液体的测量,无论安装在水平管道还是竖直管道上都存在容易产生杂质沉淀的低洼点。因此,对于测量含有易于沉淀杂质的流体,特别是对于有严格卫生要求的食品、饮料或医药行业都是不适用的。U型测量管因为便于排空和冲洗,则不存在此类问题。
例如:我山东的多家生产氯化高分子材料用户,在液氯计量中选用三角形结构质量流量计。结果,由于液氯的来源不同,含有的杂质也不同。很多在用的质量流量计在使用后不久,测量管内就沉淀了许多杂质。个别用户的测量管被完全堵死而报废。甚至,潍坊一家企业选用安默生的三角形进口质量流量计,一次购买五台,不到一年就基本上都不能用了。后来,很多企业都改用U型管结构,并安装在竖直管道上。从而,解决了杂质沉淀损坏仪表的问题。
另外,U型管质量流量计比同规格的三角形结构质量流量计的外形尺寸小得多,重量也轻得多。便于运输和安装。比如:我公司生产的DN15质量流量计的外形尺寸,三角形的是400*370*80,U型的是335*210*80;重量分别是:11kg和9kg。DN100质量流量计的外形尺寸,三角形的是1200*930*260,U型的是920*490*270;重量分别是:155kg和60kg。
综上所述,用户在实际选用质量流量计的时候。一定要根据具体的情况进行选择。供货厂家也应尽可能的帮助用户,选择比较适合的质量流量计。以避免在实际运行中出现问题。

质量流量计的DSP数字信号处理

科里奥利质量流量计现在,数字信号处理技术已经被广泛应用到各种工业仪器仪表上。近十年来,国内越来越多的生产厂家,也将该技术应用到科里奥利质量流量计的信号处理上。使国产质量流量计的稳定性、准确度都得到了很大的提高。与国际先进水平的差距越来越小。

科里奥利质量流量计的工作原理是:用激振使测量管在固有频率下振动。当管道内的介质处于静止时,测量管上所受到的科里奥利力(简称科氏力),是大小相同,方向相同的。而当测量管中的介质流动时,测量管两侧所受的科氏力,大小相同而方向相反。在这两个力的作用下,测量管就会产生微量的扭转弹性变形。测量管两侧的振动相位差就发生了改变。相位差的大小与介质流过的质量成一定规律。因此,可以通过测量相位差的变化,确定介质的流量大小。
当有外来振动源产生一个或多个“噪声”频率时,会在测量管上产生一个附加力来干扰科氏力,从而造成测量的误差。要准确地计量质量流量,必须排除这些干扰。例如,流量计附近有产生机械振动的设备,周围动力电(如电焊机等)的耦合等。都会产生不确定频率或固定频率的干扰。如何清除这些干扰?采用模拟电路进行信号处理时,一般是采取各种滤波的办法。但效果并不理想。
数字信号处理器(简称DSP)是一个实时处理信号的微处理器。使用DSP技术与使用时间常量去阻抑和稳定信号相比,其优点是能够以一个被提高了的采样率去过滤实时信号。减少了流量计对流量的阶跃变化的响应时间。使用多参数数字处理器(MVD)变送器的响应时间比使用模拟信号处理的传统变送器快2~4倍,更快的响应时间会提高短批量控制的效率和精确度。
特别是对于气体流量的测量,DSP技术就更具优势。因为高速气体通过流量计容易引起较严重的噪声。DSP技术因能够用数字技术更好地滤波,同时进一步减小了质量流量计对噪声的敏感度。因此,可以将混杂在流量信号中的噪声减至最小。实践证明,采用MVD变送器测量气体介质,比以前采用模拟信号变送器,在重复性和精确度上都有了显著提高。
DSP技术为科氏力质量流量计提供了一个更好地处理掉来自于外界干扰信号的手段。它使得这些干扰信号无所遁形。从而极大地提高了质量流量计的测量精度,以及运行的稳定性。
运用DSP技术,再加之对密度信号的监测与分析。还有希望解决一直困扰着科氏力质量流量计运行过程中,因介质产生气化,测量管内壁沉淀或挂壁造成的计量误差问题,使科里奥利质量流量计再上一个台阶。

周晓昱(龙口OB欧宝体育|首页公司)

国产流量计的分类和介绍

国产流量计的分类和介绍

国产流量计根据测量原理不同有很多分类,以下是各种流量计的简要介绍。

利用容积积分原理的流量计:(容积式)
这类流量计的测量原理和使用一个小量杯经过多次测量得到大容器内液体的容量相类似。它是通过使流体在流动过程中进入一个固定大小的空间,并推动这个空间沿流体运动方向运动到一定位置后流出。当这个过程连续进行时,统计通过的空间的数量即可得到流量。
根据这个原理工作的流量计有:椭圆齿轮流量计,腰轮(罗茨)流量计,刮板(凸轮、凹线)流量计,旋转活塞流量计,圆盘流量计。湿式流量计,皮囊流量计

利用动压能和静压能转换原理的流量计:(节流式)
在同一根密闭管道中,当流体流动流速加快,其静压能会转化为动压能。所以在同一根密闭管道中,流速越快的位置静压越低。在流体通路中设置一个节流元件,使流过节流元件的流体流速加快,则节流元件前后会形成压力不同的静压区,其压力差(差压)的平方与流量成正比,通过测量差压并加以开方则可以得到流量值
根据这个原理工作的流量计有:孔板流量计,喷嘴流量计,1/4圆喷嘴流量计,文丘利管流量计,V塞管流量计,层流流量计,堰式流量计

利用流体动压原理的流量计:
运动中的流体保持其流动的能量称动压能。流体所具有的动压能和流速相关,改变流体的运动状态时流体的动压能会转化为动压力作用于改变流体的运动状态的物体上,检测这个物体所受的力或者直接测量动压力就能得到流速,并进而获得流量值。
根据这个原理工作的流量计有:靶式流量计,挡板流量计,皮托管流量计,匀速管(阿牛巴 笛形管)流量计,动压管流量计

利用流体离心力原理的流量计:
物体在做圆周运动时会产生离心力,在物体质量和圆周半径一定的情况下,离心力的大小与物体的速度相对应,对于流体同样如此。使流体经过一段圆形弯道,并测量其对弯道内外侧的压力差,可得到流速,并进而获得流量值。
根据这个原理工作的流量计有:弯管流量计,环形管流量计

利用流体动量力矩原理的流量计:(涡轮式)
流体在遇到与流向呈一定角度的阻挡面时,其动压能会在阻挡面上形成一个和流体流动方向呈一定角度的力。将一组与流向呈一定角度的叶片固定在一个转轴上形成一个涡轮(旋翼)时,在流体作用下涡轮(旋翼)将获得一个转动力矩并发生旋转,其转速与流速基本呈比例。测定转速可得到流速,并进而获得流量值。
根据这个原理工作的流量计有:涡轮流量计,旋翼流量计

利用改变流通面积原理的流量计:(面积式)
管道中的流体在流动遇到阻档时,会在阻挡物前后形成一个压力差,这个压力差的大小与流体受到阻挡时的流通面积以及流速相关,利用这个压力差来推动一个可移动的阻挡物随流量变化而移动并改变流通面积,使阻挡物前后的压力差保持一个常数,这时阻挡物所处的位置与流速相关,由此可得到流速,并进而获得流量值。
根据这个原理工作的流量计有三种形式:
1、在锥形管道中放置浮子,浮子上升改变浮子与管道间的环形面积,是为浮子式转子流量计;
2、在直管中设一孔板,孔板中心放置一锥形浮子,浮子上升时改变浮子与孔板间的环形面积,是为冲塞式(锥形浮子形如塞子)转子流量计;
3、浮子为一活塞,在流体推动下克服活塞另一端的弹簧力移动的同时,改变管道(活塞套)一侧缺口的流通面积,是为活塞流量计。

利用流体振荡原理的流量计:
这类流量计分别使用了两种完全不同的工作原理
利用卡曼漩涡原理的流量计:流体在经过一个柱状物体时,会在这个物体背向流体的两侧产生漩涡,当一侧漩涡发育时会压抑另一侧的漩涡,当一侧漩涡发育到一定程度时会脱离柱状物体随流体而去并在原位产生新的漩涡,同时另一侧的漩涡因失去压抑而发育,并压抑新生的漩涡,上述过程在柱状物两侧交替发生,发生的频率与流体的流速相关,检测这个频率可得到流速,并进而获得流量值。由于交替释放的漩涡在后面的流体中象马路两侧的物体一般排列,所以这种现象也被称作涡街。
根据这个原理工作的流量计称为涡街流量计或卡曼漩涡流量计。
利用旋进型漩涡原理的流量计:在管道中设置一组扭曲叶片构成漩涡发生器,使流体经过时发生旋转,并在管道中心线附近形成漩涡,这个漩涡的一边中心围绕管道中心线旋转,一边随流体前进一边扩大旋转半径形,使得漩涡中心成一个类似锥形螺旋线的旋进运动。这时对于在漩涡发生器后方的管壁上的一个点来说,流经的流体速度会发生一个周期性的变化,其频率与流体的流速相关,检测这个频率可得到流速,并进而获得流量值。
根据这个原理工作的流量计称为漩涡流量计或旋进型漩涡流量计

利用电磁感应原理的流量计:(电磁式)
通过磁场的导体会产生电势,电势的大小和通过导体通过磁场的速度相关。同样在导电流体通过磁场时也会在流体中形成电势,在磁场强度和管道截面积一定的前提下,通过电极检测流体所带的电势即可获得流量。
根据这个原理工作的流量计有:电磁流量计。

利用流体与固体的热能交换原理的流量计:(热式)
在流体中置一发热物体,流体在经过时会带走热量。
当发热物体温度一定时,流经发热物的流体前后温度会有所不同,其温度差与流经发热物的流体质量相关,检测这个温差可测得流量。同样在保持温差一定的情况下,通过检测发热物的温度或加热能量(电流)同样可测得流量。利用这种原理的流量计一般称热量式流量计。
当发热物体被加热的能量一定时,发热物的温度与流经发热物的流体质量相关,同时发热物的电阻率与其所具有的温度相关,检测发热物的温度或者它的电阻值,同样可测得流量。利用这种原理的流量计一般称热导式流量计。
根据这个原理工作的流量计有:热线风速仪,托马斯流量计,边界层流量计#p#分页标题#e#

利用能量波原理的流量计:
能量波在流体中传播时,传播速度会随流体运动速度而改变;能量波在被流体中随流体运动的微小颗粒反射时,其频率会随微小颗粒运动速度而改变(多普勒频移)。通过检测流体流动对能量波束(或脉冲)的作用即可获得流量。
根据这个原理工作的流量计有:超声波流量计,微波固体流量计

利用科里奥利原理的流量计:
在一个转动中的轮盘中,当一个质点从圆心沿着半径向边沿运动时,会产生一个导致圆盘转速下降的力。反之则会产生一个导致圆盘转速上升降的力。这个力的大小和质点的质量以及运动速度有直接关系。最早系统研究这类现象的人叫科里奥利,这个力也被称为科氏力。
将上述现象中的质点运动及轨迹换成管道及其中流动的介质,将将上述现象中的转动限制在很小范围内的来回转动。则根据科里奥利原理可知,当沿管道由圆心向外流动时,会产生一个使来回转动频率下降的力。当沿管道向圆心流动时,会产生一个使来回转动频率上升的力。这个力的大小和介质的密度以及流速大小有直接关系。
制作一个使介质向先下流动,然后再向上使流动的管道,施加一个使管道下方来回震动的,具有固定频率的力,使管道下降段和上升段做来回圆周运动。当管道中介质流动时,由于科氏力的作用,管道下降段和上升段的震动频率与推动管道震动的频率会产生一个相位差。这个相位差与介质的密度、流速、以及管道形状(流通面积)成一定的比例关系,检出这个相位差,可以直接得到质量流量。
根据这个原理工作的流量计,目前都称为质量流量计。

质量流量计
质量流量计泛指可以直接测出质量流量读数的流量计。专指利用科里奥利原理的流量计。
质量流量=密度×流速×流通面积 (M=ρνA ),当式中的密度ρ由流量计自行检测获得时,这种流量计就可以称为质量流量计。
质量流量计可分为直接式和间接式两种:
直接式的工作原理往往和介质的质量(密度)相关,即直接测出与ρν成比例的信号。目前运用较多的直接式质量流量计有:利用科里奥利原理的质量流量计和利用流体与固体的热能交换原理的热式流量计。前者只能用于液体介质测量,后者多用于气体介质测量。
间接式则是在测流速的同时测量介质密度,或者测量介质的温度、压力并通过计算获得介质密度,并由密度、流速和流通面积推导出质量流量。
在测量过程中,可以通过温度、压力推导出介质密度,进而得到质量流量,但它的密度获得是根据人为设定推导出来的,所以用这种方式测量质量流量的流量计并不是质量流量计。

科里奥利质量流量计原理

质量流量计泛指可以直接测出质量流量读数的流量计。专指利用科里奥利原理的流量计。

质量流量=密度×流速×流通面积 (M=ρνA ),当式中的密度ρ由流量计自行检测获得时,这种流量计就可以称为质量流量计。

质量流量计可分为直接式和间接式两种:

直接式的工作原理往往和介质的质量(密度)相关,即直接测出与ρν成比例的信号。目前运用较多的直接式质量流量计有:利用科里奥利原理的质量流量计和利用流体与固体的热能交换原理的热式流量计。前者只能用于液体介质测量,后者多用于气体介质测量。

间接式则是在测流速的同时测量介质密度,或者测量介质的温度、压力并通过计算获得介质密度,并由密度、流速和流通面积推导出质量流量。

需要特别指出的是:由于测量过程中,介质密度值获得和计算时,会存在时间不同步,或者运算的非连续性,得到的质量流量只是一段时间的平均值,往往不适用于瞬时流量。所以不是所有以此原理工作的流量计或流量测量系统都可以称质量流量计。

利用科里奥利原理的流量计:

在一个转动中的轮盘中,当一个质点从圆心沿着半径向边沿运动时,会产生一个导致圆盘转速下降的力。反之则会产生一个导致圆盘转速上升降的力。这个力的大小和质点的质量以及运动速度有直接关系。最早系统研究这类现象的人叫科里奥利,这个力也被称为科氏力。

将上述现象中的质点运动及轨迹换成管道及其中流动的介质,将将上述现象中的转动限制在很小范围内的来回转动。则根据科里奥利原理可知,当沿管道由圆心向外流动时,会产生一个使来回转动频率下降的力。当沿管道向圆心流动时,会产生一个使来回转动频率上升的力。这个力的大小和介质的密度以及流速大小有直接关系。

制作一个使介质向先下流动,然后再向上使流动的管道,施加一个使管道下方来回震动的,具有固定频率的力,使管道下降段和上升段做来回圆周运动。当管道中介质流动时,由于科氏力的作用,管道下降段和上升段的震动频率与推动管道震动的频率会产生一个相位差。这个相位差与介质的密度、流速、以及管道形状(流通面积)成一定的比例关系,检出这个相位差,可以直接得到质量流量。

根据这个原理工作的流量计,目前都称为质量流量计。

利用流体与固体的热能交换原理的流量计:(热式)

在流体中置一发热物体,流体在经过时会带走热量。

当发热物体温度一定时,流经发热物的流体前后温度会有所不同,其温度差与流经发热物的流体质量相关,检测这个温差可测得流量。同样在保持温差一定的情况下,通过检测发热物的温度或加热能量(电流)同样可测得流量。利用这种原理的流量计一般称热量式流量计。

当发热物体被加热的能量一定时,发热物的温度与流经发热物的流体质量相关,同时发热物的电阻率与其所具有的温度相关,检测发热物的温度或者它的电阻值,同样可测得流量。利用这种原理的流量计一般称热导式流量计。

根据这个原理工作的流量计有:热线风速仪,托马斯流量计,边界层流量计。

国产大口径质量流量计

近年来随着国内工业技术不断提高,国产质量流量计的质量与精度在不断提高。尤其是大口径质量流量计的成功研发,弥补了市场在大流量场景下精密测量的要求。?我公司的LK-200质量流量计?是目前行业能提供的内径最大质量流量计,适用于定量装车、石化、化工等多种工业场景。

根据科里奥利力原理设计的LK-200质量流量计,在交流电作用下,安装在测量管上的电磁线圈将使两个平行的测量管以一定的频率振动。当质量(液体或气体)流过测量管时,会产生科里奥利力,导致管顶部出现“弯曲”或“偏转”。这种偏转被感知为安装在管子上的两个电子传感器之间的相移。相移的程度与管内的质量流成正比。通过检测管的相移可以计算出质量流量。温度也被测量并用于补偿。

质量流量计广泛应用于石油、石化、化工、制药、制浆造纸、食品乳品等行业的流量测量和交接。

质量流量计安装要点-如何避免干扰

科里奥利质量流量计(含大口径质量流量计三角型质量流量计方形质量流量计)是依据科里奥利力原理制作的流量仪表。其工作的时候会在测量管产生固定频率的振动,来模拟测量管沿管道轴心线的转动,从而产生科氏力。这个振动的频率即是测量管结构系统的固有频率。其振动频率的大小因结构、尺寸、质量或材料的弹性模量的不同而变化(在几十至几百赫兹之间)。因http://66.html此若质量流量计工作的时候有其他震动,会产生干扰,从而使得测量误差加大。是当干扰源频率与测量管的固有频率接近时,干扰最大,可能使的传感器无法工作。

如何避免干扰,重点是在安装质量流量计的时候要注意规避外部震动。若外部震动无法避免,可以尝试以下解决办法。一、调整安装方向,使得固有震动与干扰震动方向垂直,二、在管道增加直角弯,三、在仪表与管道连接处增加橡胶软连接,四、避免流量计外壳与其他物体接触。

以上是质量流量计的安装要点,供大家参考。