張雪松(大慶石油化工總廠計量檢定測試中心,大慶 163714)
[摘 要]本文簡要介紹了為何要采用高精度的

質量流量計、高精度質量流量計在使用過程存在的一些問題及如何使高精度的質量流量計發揮高精度的作用的一些經驗和體會。
[關鍵詞]質量流量計 誤差 模擬信號在科學技術高速發展的今天,各行各業都在不斷進行技術改造,更新設備,上高精度的質量流量計,他們這么做是為了什么呢?不言而喻,他們都是在潛移默化做著一項工作,那就是降低成本,增加產量。也就100%的投入要生產出100%的高質量的合格品。因而高精度的質量流量
計成為各生產廠家的優選儀表。在線的高精度質量流量計的數量突飛猛進。然而,高精度的質量流量計發揮了高精度的作用嗎?這恐怕你就不知道了。你一定說:我都用上了,那怎么不是高精度,這里我們就談談這個問題。
一、 采用高精度質量流量計會帶來可觀的經濟效益
各個企業都在上高精度的質量流量計,采用高精度質量流量計確實能帶來可觀的經濟效益。
在此,我舉二個例子,以證明高精度質量流量計的作用。
**個是某腈綸廠聚合車間用于測量βME的流量計,βME是進聚合釜生產腈綸絲的主要原料,所以流量計的示值準確與否至關重要。原來該車間采用的是日本OVAL的橢圓齒輪流量計,標牌是0.5級。但實際標定為1.0級,而在使用時,由于介質不夠純凈,有時就把齒輪卡住,無法計量,更談不到達到橢圓齒輪流量計本身的精度等級,顯然,產品質量也無法得到保證,至使腈綸廠的廠區內到處都是廢絲,給腈綸廠造成很大的損失。后來在我們建議下,他們采用了美國ROSEMOUNT公司的0.2級質量流量計,產品的質量立刻達到了工藝指標。現在腈綸廠的廠區內花團錦簇,綠草如萌,充滿了生機。并且他們還開發出新的產品,從這個事情之后,計量在腈綸廠倍受重視,計量儀表都得以更新和提高,腈綸廠的效益也蒸蒸日上。
另一個是某家不大的生產液化氣的企業,原來他們廠都用地中衡進行貿易結算,有一次,這家企業的廠長來我們這里,給我們講了一下他們廠的情況,讓我們給出一些好的辦法,我們建議他們安裝二臺0.2級的質量流量計進行貿易結算,安裝二臺0.2級的質量流量計要花費20多萬元,這些錢對他們廠來說還真不算是小數目。廠長決心試一下,結果在年底結算時,多贏利了250余萬元(其它的條件都和原來一樣)。從此,這位廠長對計量特別重視,計量檢定,計量儀表更新都放在了首位。為什么?計量產生效益。
二、高精度質量流量計在使用過程存在的幾個問題
計量產生效益,然而,并非所有的高精度的質量流量計都發揮了高精度的作用,一些生產廠雖然采用了高精度質量流量計,但由于使用不當,使高精度質量流量計變成了低精度,有的甚至無法使用。給企業帶來了很大的經濟損失。
某化工廠有一臺DN25CMF型質量流量計,從流量計本身來說,這一型號是ROSEMOUNT*穩定,精度*高的,但現場無法使用,為什么?就是由于沒有按照說明書的要求進行安裝,十多米長的管線上質量流量計在那蕩秋千,并且流體是液體而質量流量計還倒著安裝。這樣的流量計又怎么能起到高精度的作用呢?
某公司有臺同型號的質量流量計,流量計和計算機都工作正常。可是質量流量計顯示的流量和計算機顯示的流量就是對不上,查了好長時間都找不到原因,差量問題一直得不到解決。
后來我們經過仔細的分析、研究才找到了問題之所在。
其原因是一般情況下,質量流量計都是與計算機聯用,并且99%以上計算機采用的都是流量計的模擬信號(即4~20mA),所以模擬信號的準確就影響到計量的準確。由于質量流量計輸出的是頻率信號。因此我們使用的模擬信號中間又有了一個轉換,這就是造成用戶計量不準的主要原因。可是用戶自己還不清楚。
某煉化公司有一臺質量流量計也存在此問題,該臺質量流量計的頻率輸出正常,而計算機顯示的示值卻與實際相差懸殊,后來才發現問題就出在模擬輸出上。原來流量計的滿量程輸出為20mA,而實際輸出為16mA,所以計算機那邊就以16mA進行計算付量。而不管你如何加大流量,質量流量計示值也不再跟蹤,這就造成計算機接收到的數據和實際流量相差甚遠。
假定該臺質量流量計的量程為0~5t/h。也就是說,無流量時,模擬輸出為4mA;流量為5t/h時,模擬輸出為20mA,而它實際輸出為16mA,當實際流量為10t/h,它實際輸出還是16mA,給計算機一個假值。
假設管道中的流量正好是5t/h,那么誤差有多大?它的相對誤差計算如下:
E=((20mA-4mA)-(16mA-4mA)}/(16mA-4mA)*100%=33.33%
要是管道中的流量超過5t/h,那么誤差將會更大。所以此臺質量流量計的0.2級的精度等級根本無從談起。
在多年的檢定工作中,對這些質量流量計有個初步了解。
通常,質量流量計在使用時,滿量程時模擬輸出大多數在19.60mA~19.96mA(或20.04mA~20.40mA),即滿量程誤差在±2.5%~±0.25%。零點一般在3.95mA~4.05mA之間,個別的要超出這個范圍,所以,零點所帶來的滿量程相對誤差為:
(3.95-4)/16*100%=-0.31% 或: (4.05-4)/16*100%=0.31%
若是在25%滿量程的流量點下,誤差:
(3.95-4)/4*100%=-1.25% 或: (4.05-4)/4*100%=1.25%
以上數據充分說明,高精度質量流量計所用精度也只不過在2.5%~0.25%之內(不含零點所帶來的誤差),沒有達到高精度指標。
這一問題又如何解決呢?在多年的檢定工作中,我們總結出一個經驗,那就是要想使質量流量計的精度等級達到0.2級或更高,一定采用流量計頻率輸出作為計算機的輸入信號,如用模擬信號的必須對流量計的模擬信號進行檢定。
再有就是“大馬拉小車”,這也是很普遍的現象。比如:用DN50口徑流量計去測量1t/h的流量,將會產生較大的誤差,0.2級的質量流量計變成了1.0級(有的甚至達不到1.0級,或者根本就無法使用),這是花了高價錢,做了低價使用,同樣會帶來很大經濟損失。
三、如何使高精度的質量流量計發揮高精度的作用
到此,也許有人會問:如何讓高精度的質量流量計真正發揮高精度的作用呢?
下面我們就重點談談這個問題。
1、 選型(這里**于和精度有關的量程選擇,防爆、耐壓等略)。
在選型時首先要確定工藝流量,然后根據工藝流量選擇流量計的口徑,工藝流量的上限應不低于流量計設計上限的70%。只有這樣才能保證流量計在*佳的狀態下運行。從而確保流量計的精度。另外,工藝管線的口徑一定要和流量計的口徑一致,否則也會帶來誤差。
2、質量流量計安裝環境的選擇
⑴質量流量計應無應力地安裝在管線上,前后直管段應為前10DN,后5DN,在靠近質量流量計的兩側應有支架。并且質量流量計前后還必須安裝截止閥(以備拆裝及質量流量計調零之用)。
⑵質量流量計的安裝位置必須遠離振動源和磁場(如大型電機、大型振動源附近)。
⑶質量流量計必須接地線。傳感器產生的流量信號非常微弱,通常為微伏或毫伏級,因而防止外界電磁干擾是用好質量流量計的一個重要的因素。
1、流量計在標定之后,決不能更改參數指標,否則會使質量流量計計量失準。
2、質量流量計在正常安裝情況下,無需再做任何調整。
3、質量流量計正常投用后,先關閉出口閥門,再關閉入口閥門,看流量計指示是否為零,為零,那么流量計一切正常,否則,要找專業檢定人員進行調整。
以上是我們在多年的檢定工作中的一點體會,在此只想起到一個拋磚引玉的作用,真正用好質量流量計,讓高精度的質量流量計真正發揮高精度的作用是我們共同的目標。