淺談如何讓高精度質(zhì)量流量計(jì)發(fā)揮高精度的作用
淺談如何讓高精度質(zhì)量流量計(jì)發(fā)揮高精度的作用
張雪松(大慶石油化工總廠計(jì)量檢定測(cè)試中心,大慶 163714)
[摘 要]本文簡(jiǎn)要介紹了為何要采用高精度的
質(zhì)量流量計(jì)、高精度質(zhì)量流量計(jì)在使用過(guò)程存在的一些問(wèn)題及如何使高精度的質(zhì)量流量計(jì)發(fā)揮高精度的作用的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

[關(guān)鍵詞]質(zhì)量流量計(jì) 誤差 模擬信號(hào)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(jìn)行技術(shù)改造,更新設(shè)備,上高精度的質(zhì)量流量計(jì),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(xiàng)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(jì)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(jì)的數(shù)量突飛猛進(jìn)。然而,高精度的質(zhì)量流量計(jì)發(fā)揮了高精度的作用嗎?這恐怕你就不知道了。你一定說(shuō):我都用上了,那怎么不是高精度,這里我們就談?wù)勥@個(gè)問(wèn)題。
一、 采用高精度質(zhì)量流量計(jì)會(huì)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益
各個(gè)企業(yè)都在上高精度的質(zhì)量流量計(jì),采用高精度質(zhì)量流量計(jì)確實(shí)能帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
在此,我舉二個(gè)例子,以證明高精度質(zhì)量流量計(jì)的作用。
**個(gè)是某腈綸廠聚合車間用于測(cè)量βME的流量計(jì),βME是進(jìn)聚合釜生產(chǎn)腈綸絲的主要原料,所以流量計(jì)的示值準(zhǔn)確與否至關(guān)重要。原來(lái)該車間采用的是日本OVAL的橢圓齒輪流量計(jì),標(biāo)牌是0.5級(jí)。但實(shí)際標(biāo)定為1.0級(jí),而在使用時(shí),由于介質(zhì)不夠純凈,有時(shí)就把齒輪卡住,無(wú)法計(jì)量,更談不到達(dá)到橢圓齒輪流量計(jì)本身的精度等級(jí),顯然,產(chǎn)品質(zhì)量也無(wú)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(lái)在我們建議下,他們采用了美國(guó)ROSEMOUNT公司的0.2級(jí)質(zhì)量流量計(jì),產(chǎn)品的質(zhì)量立刻達(dá)到了工藝指標(biāo)。現(xiàn)在腈綸廠的廠區(qū)內(nèi)花團(tuán)錦簇,綠草如萌,充滿了生機(jī)。并且他們還開發(fā)出新的產(chǎn)品,從這個(gè)事情之后,計(jì)量在腈綸廠倍受重視,計(jì)量?jī)x表都得以更新和提高,腈綸廠的效益也蒸蒸日上。
另一個(gè)是某家不大的生產(chǎn)液化氣的企業(yè),原來(lái)他們廠都用地中衡進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算,有一次,這家企業(yè)的廠長(zhǎng)來(lái)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(tái)0.2級(jí)的質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算,安裝二臺(tái)0.2級(jí)的質(zhì)量流量計(jì)要花費(fèi)20多萬(wàn)元,這些錢對(duì)他們廠來(lái)說(shuō)還真不算是小數(shù)目。廠長(zhǎng)決心試一下,結(jié)果在年底結(jié)算時(shí),多贏利了250余萬(wàn)元(其它的條件都和原來(lái)一樣)。從此,這位廠長(zhǎng)對(duì)計(jì)量特別重視,計(jì)量檢定,計(jì)量?jī)x表更新都放在了首位。為什么?計(jì)量產(chǎn)生效益。
二、高精度質(zhì)量流量計(jì)在使用過(guò)程存在的幾個(gè)問(wèn)題
計(jì)量產(chǎn)生效益,然而,并非所有的高精度的質(zhì)量流量計(jì)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(jì),但由于使用不當(dāng),使高精度質(zhì)量流量計(jì)變成了低精度,有的甚至無(wú)法使用。給企業(yè)帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)損失。
某化工廠有一臺(tái)DN25CMF型質(zhì)量流量計(jì),從流量計(jì)本身來(lái)說(shuō),這一型號(hào)是ROSEMOUNT*穩(wěn)定,精度*高的,但現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法使用,為什么?就是由于沒(méi)有按照說(shuō)明書的要求進(jìn)行安裝,十多米長(zhǎng)的管線上質(zhì)量流量計(jì)在那蕩秋千,并且流體是液體而質(zhì)量流量計(jì)還倒著安裝。這樣的流量計(jì)又怎么能起到高精度的作用呢?
某公司有臺(tái)同型號(hào)的質(zhì)量流量計(jì),流量計(jì)和計(jì)算機(jī)都工作正常。可是質(zhì)量流量計(jì)顯示的流量和計(jì)算機(jī)顯示的流量就是對(duì)不上,查了好長(zhǎng)時(shí)間都找不到原因,差量問(wèn)題一直得不到解決。
后來(lái)我們經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析、研究才找到了問(wèn)題之所在。
其原因是一般情況下,質(zhì)量流量計(jì)都是與計(jì)算機(jī)聯(lián)用,并且99%以上計(jì)算機(jī)采用的都是流量計(jì)的模擬信號(hào)(即4~20mA),所以模擬信號(hào)的準(zhǔn)確就影響到計(jì)量的準(zhǔn)確。由于質(zhì)量流量計(jì)輸出的是頻率信號(hào)。因此我們使用的模擬信號(hào)中間又有了一個(gè)轉(zhuǎn)換,這就是造成用戶計(jì)量不準(zhǔn)的主要原因。可是用戶自己還不清楚。
某煉化公司有一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)也存在此問(wèn)題,該臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)的頻率輸出正常,而計(jì)算機(jī)顯示的示值卻與實(shí)際相差懸殊,后來(lái)才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就出在模擬輸出上。原來(lái)流量計(jì)的滿量程輸出為20mA,而實(shí)際輸出為16mA,所以計(jì)算機(jī)那邊就以16mA進(jìn)行計(jì)算付量。而不管你如何加大流量,質(zhì)量流量計(jì)示值也不再跟蹤,這就造成計(jì)算機(jī)接收到的數(shù)據(jù)和實(shí)際流量相差甚遠(yuǎn)。
假定該臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)的量程為0~5t/h。也就是說(shuō),無(wú)流量時(shí),模擬輸出為4mA;流量為5t/h時(shí),模擬輸出為20mA,而它實(shí)際輸出為16mA,當(dāng)實(shí)際流量為10t/h,它實(shí)際輸出還是16mA,給計(jì)算機(jī)一個(gè)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(duì)誤差計(jì)算如下:
E=((20mA-4mA)-(16mA-4mA)}/(16mA-4mA)*100%=33.33%
要是管道中的流量超過(guò)5t/h,那么誤差將會(huì)更大。所以此臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)的0.2級(jí)的精度等級(jí)根本無(wú)從談起。
E=((20mA-4mA)-(16mA-4mA)}/(16mA-4mA)*100%=33.33%
要是管道中的流量超過(guò)5t/h,那么誤差將會(huì)更大。所以此臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)的0.2級(jí)的精度等級(jí)根本無(wú)從談起。
在多年的檢定工作中,對(duì)這些質(zhì)量流量計(jì)有個(gè)初步了解。
通常,質(zhì)量流量計(jì)在使用時(shí),滿量程時(shí)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(diǎn)一般在3.95mA~4.05mA之間,個(gè)別的要超出這個(gè)范圍,所以,零點(diǎn)所帶來(lái)的滿量程相對(duì)誤差為:
(3.95-4)/16*100%=-0.31% 或: (4.05-4)/16*100%=0.31%
(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(diǎn)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(shuō)明,高精度質(zhì)量流量計(jì)所用精度也只不過(guò)在2.5%~0.25%之內(nèi)(不含零點(diǎn)所帶來(lái)的誤差),沒(méi)有達(dá)到高精度指標(biāo)。
這一問(wèn)題又如何解決呢?在多年的檢定工作中,我們總結(jié)出一個(gè)經(jīng)驗(yàn),那就是要想使質(zhì)量流量計(jì)的精度等級(jí)達(dá)到0.2級(jí)或更高,一定采用流量計(jì)頻率輸出作為計(jì)算機(jī)的輸入信號(hào),如用模擬信號(hào)的必須對(duì)流量計(jì)的模擬信號(hào)進(jìn)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(jì)去測(cè)量1t/h的流量,將會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,0.2級(jí)的質(zhì)量流量計(jì)變成了1.0級(jí)(有的甚至達(dá)不到1.0級(jí),或者根本就無(wú)法使用),這是花了高價(jià)錢,做了低價(jià)使用,同樣會(huì)帶來(lái)很大經(jīng)濟(jì)損失。
三、如何使高精度的質(zhì)量流量計(jì)發(fā)揮高精度的作用
到此,也許有人會(huì)問(wèn):如何讓高精度的質(zhì)量流量計(jì)真正發(fā)揮高精度的作用呢?
下面我們就重點(diǎn)談?wù)勥@個(gè)問(wèn)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(shí)首先要確定工藝流量,然后根據(jù)工藝流量選擇流量計(jì)的口徑,工藝流量的上限應(yīng)不低于流量計(jì)設(shè)計(jì)上限的70%。只有這樣才能保證流量計(jì)在*佳的狀態(tài)下運(yùn)行。從而確保流量計(jì)的精度。另外,工藝管線的口徑一定要和流量計(jì)的口徑一致,否則也會(huì)帶來(lái)誤差。
2、質(zhì)量流量計(jì)安裝環(huán)境的選擇
⑴質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)無(wú)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(jì)的兩側(cè)應(yīng)有支架。并且質(zhì)量流量計(jì)前后還必須安裝截止閥(以備拆裝及質(zhì)量流量計(jì)調(diào)零之用)。
⑵質(zhì)量流量計(jì)的安裝位置必須遠(yuǎn)離振動(dòng)源和磁場(chǎng)(如大型電機(jī)、大型振動(dòng)源附近)。
⑶質(zhì)量流量計(jì)必須接地線。傳感器產(chǎn)生的流量信號(hào)非常微弱,通常為微伏或毫伏級(jí),因而防止外界電磁干擾是用好質(zhì)量流量計(jì)的一個(gè)重要的因素。
1、流量計(jì)在標(biāo)定之后,決不能更改參數(shù)指標(biāo),否則會(huì)使質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量失準(zhǔn)。
2、質(zhì)量流量計(jì)在正常安裝情況下,無(wú)需再做任何調(diào)整。
3、質(zhì)量流量計(jì)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(jì)指示是否為零,為零,那么流量計(jì)一切正常,否則,要找專業(yè)檢定人員進(jìn)行調(diào)整。
以上是我們?cè)诙嗄甑臋z定工作中的一點(diǎn)體會(huì),在此只想起到一個(gè)拋磚引玉的作用,真正用好質(zhì)量流量計(jì),讓高精度的質(zhì)量流量計(jì)真正發(fā)揮高精度的作用是我們共同的目標(biāo)。