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(zhì)量流量計、高精度質(zhì)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(zhì)量流量計發(fā)揮高精度的作用的一些經(jīng)驗和體會。
[關(guān)鍵詞]質(zhì)量流量計 誤差 模擬信號在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天,各行各業(yè)都在不斷進行技術(shù)改造,更新設(shè)備,上高精度的質(zhì)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(chǎn)量。也就100%的投入要生產(chǎn)出100%的高質(zhì)量的合格品。因而高精度的質(zhì)量流量
計成為各生產(chǎn)廠家的優(yōu)選儀表。在線的高精度質(zhì)量流量計的數(shù)量突飛猛進。然而,高精度的質(zhì)量流量計發(fā)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?wù)勥@個問題。
一、 采用高精度質(zhì)量流量計會帶來可觀的經(jīng)濟效益
各個企業(yè)都在上高精度的質(zhì)量流量計,采用高精度質(zhì)量流量計確實能帶來可觀的經(jīng)濟效益。
在此,我舉二個例子,以證明高精度質(zhì)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(chǎn)腈綸絲的主要原料,所以流量計的示值準確與否至關(guān)重要。原來該車間采用的是日本OVAL的橢圓齒輪流量計,標(biāo)牌是0.5級。但實際標(biāo)定為1.0級,而在使用時,由于介質(zhì)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(chǎn)品質(zhì)量也無法得到保證,至使腈綸廠的廠區(qū)內(nèi)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(zhì)量流量計,產(chǎn)品的質(zhì)量立刻達到了工藝指標(biāo)。現(xiàn)在腈綸廠的廠區(qū)內(nèi)花團錦簇,綠草如萌,充滿了生機。并且他們還開發(fā)出新的產(chǎn)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(chǎn)液化氣的企業(yè),原來他們廠都用地中衡進行貿(mào)易結(jié)算,有一次,這家企業(yè)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(zhì)量流量計進行貿(mào)易結(jié)算,安裝二臺0.2級的質(zhì)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(shù)目。廠長決心試一下,結(jié)果在年底結(jié)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(chǎn)生效益。
二、高精度質(zhì)量流量計在使用過程存在的幾個問題
計量產(chǎn)生效益,然而,并非所有的高精度的質(zhì)量流量計都發(fā)揮了高精度的作用,一些生產(chǎn)廠雖然采用了高精度質(zhì)量流量計,但由于使用不當(dāng),使高精度質(zhì)量流量計變成了低精度,有的甚至無法使用。給企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟損失。
某化工廠有一臺DN25CMF型質(zhì)量流量計,從流量計本身來說,這一型號是ROSEMOUNT*穩(wěn)定,精度*高的,但現(xiàn)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(zhì)量流量計在那蕩秋千,并且流體是液體而質(zhì)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(zhì)量流量計,流量計和計算機都工作正常??墒琴|(zhì)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(jīng)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(zhì)量流量計都是與計算機聯(lián)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(zhì)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(zhuǎn)換,這就是造成用戶計量不準的主要原因??墒怯脩糇约哼€不清楚。
某煉化公司有一臺質(zhì)量流量計也存在此問題,該臺質(zhì)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(fā)現(xiàn)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(zhì)量流量計示值也不再跟蹤,這就造成計算機接收到的數(shù)據(jù)和實際流量相差甚遠。
假定該臺質(zhì)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(dāng)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(shè)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(zhì)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(zhì)量流量計有個初步了解。
通常,質(zhì)量流量計在使用時,滿量程時模擬輸出大多數(shù)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(shù)據(jù)充分說明,高精度質(zhì)量流量計所用精度也只不過在2.5%~0.25%之內(nèi)(不含零點所帶來的誤差),沒有達到高精度指標(biāo)。
這一問題又如何解決呢?在多年的檢定工作中,我們總結(jié)出一個經(jīng)驗,那就是要想使質(zhì)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(xiàn)象。比如:用DN50口徑流量計去測量1t/h的流量,將會產(chǎn)生較大的誤差,0.2級的質(zhì)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(jīng)濟損失。
三、如何使高精度的質(zhì)量流量計發(fā)揮高精度的作用
到此,也許有人會問:如何讓高精度的質(zhì)量流量計真正發(fā)揮高精度的作用呢?
下面我們就重點談?wù)勥@個問題。
1、 選型(這里**于和精度有關(guān)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(jù)工藝流量選擇流量計的口徑,工藝流量的上限應(yīng)不低于流量計設(shè)計上限的70%。只有這樣才能保證流量計在*佳的狀態(tài)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(zhì)量流量計安裝環(huán)境的選擇
⑴質(zhì)量流量計應(yīng)無應(yīng)力地安裝在管線上,前后直管段應(yīng)為前10DN,后5DN,在靠近質(zhì)量流量計的兩側(cè)應(yīng)有支架。并且質(zhì)量流量計前后還必須安裝截止閥(以備拆裝及質(zhì)量流量計調(diào)零之用)。
⑵質(zhì)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(zhì)量流量計必須接地線。傳感器產(chǎn)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(zhì)量流量計的一個重要的因素。
1、流量計在標(biāo)定之后,決不能更改參數(shù)指標(biāo),否則會使質(zhì)量流量計計量失準。
2、質(zhì)量流量計在正常安裝情況下,無需再做任何調(diào)整。
3、質(zhì)量流量計正常投用后,先關(guān)閉出口閥門,再關(guān)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(yè)檢定人員進行調(diào)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(zhì)量流量計,讓高精度的質(zhì)量流量計真正發(fā)揮高精度的作用是我們共同的目標(biāo)。