一、質(zhì)量流量計(jì)的特點(diǎn)及功能

      質(zhì)量流量計(jì)是一種新型的直接測(cè)量介質(zhì)質(zhì)量流量的流量計(jì)，它與體積流量計(jì)相比，有其顯著的特點(diǎn)：安裝時(shí)不需要直管段，對(duì)管道無特殊要求，可測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)范圍比較廣泛，測(cè)量準(zhǔn)確度高^[1]。質(zhì)量流量計(jì)不但可以高準(zhǔn)確度、在線進(jìn)行質(zhì)量流量的測(cè)量，同時(shí)還可以進(jìn)行高準(zhǔn)確度的在線密度和溫度的測(cè)量^[2]。

      質(zhì)量流量計(jì)對(duì)流體的質(zhì)量流量和密度的測(cè)量是同時(shí)完成的。相位差代表質(zhì)量流量而振動(dòng)頻率代表密度。其測(cè)量不受流體的溫度、壓力、密度、粘度、電導(dǎo)等影響。另外，傳感器內(nèi)部裝的溫度檢測(cè)元件，一方面用于補(bǔ)償溫度變化引起流量管剛性變化使測(cè)量準(zhǔn)確，另一方面可測(cè)出流體的溫度。

      質(zhì)量流量計(jì)具有密度切除功能，使儀表能自動(dòng)識(shí)別被測(cè)介質(zhì)與非被測(cè)介質(zhì)。還有其他一些功能如雙向計(jì)量等，這些都是其他流量?jī)x表所不具備的。

      二、質(zhì)量流量計(jì)的選型

      質(zhì)量流量計(jì)的選型同其他測(cè)量?jī)x表的選型一樣，首先分析因素，在充分了解儀表規(guī)范性能后，對(duì)性能要求和儀表規(guī)范、流體特性、安裝場(chǎng)所、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)考慮等方面因素逐一分析，列表比較，最終選定最佳儀表及方案^[3]。質(zhì)量流量計(jì)在傳感器選型時(shí)，不能根據(jù)管道管徑來選擇傳感器的口大小，而要根據(jù)介質(zhì)流量范圍來選擇傳感器的大小，使介質(zhì)在正常流量的最小值時(shí)，也能使流體充滿傳感器的流量管，這樣才能確保流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度和正常工作。質(zhì)量流量計(jì)的使用要選擇合適的量程范圍，這是因?yàn)椋|(zhì)量流量計(jì)的準(zhǔn)確度在小流量狀況下測(cè)量時(shí)誤差會(huì)大大增大，一般情況下流量計(jì)的最小測(cè)量流量不要低于流量計(jì)最大額定流量的10%左右。

      三、質(zhì)量流量計(jì)的安裝要求

      質(zhì)量流量計(jì)安裝不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致大的誤差，有時(shí)會(huì)使流量計(jì)不能正常使用。因?yàn)橘|(zhì)量流量計(jì)是通過振動(dòng)的方式來測(cè)量的，安裝方式和環(huán)境對(duì)其非常重要，所以在安裝時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

      1. 正確安裝

      傳感器的安裝，測(cè)量液體時(shí)，外殼朝下，以避免測(cè)量管積聚氣體，在測(cè)量氣體時(shí)，外殼朝上，以避免測(cè)量管積聚液體，測(cè)量漿液時(shí)，可以采取旗式安裝^[4]。傳感器具體安裝示意圖見圖1。同時(shí)傳感器安裝位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離振動(dòng)源和電磁干擾源，離泵越遠(yuǎn)越好，至少10m以上。

      2. 安裝時(shí)質(zhì)量流量計(jì)法蘭兩端不能有應(yīng)力

      因?yàn)橘|(zhì)量流量計(jì)在正常工作時(shí)靠振動(dòng)管扭曲來工作，一旦振動(dòng)管兩端有應(yīng)力，就會(huì)影響它的振動(dòng)頻率和幅值，因而影響流量計(jì)量的正確性。所以在安裝時(shí)應(yīng)使傳感器和管道盡量成一直線，以減少傳感器在安裝時(shí)受應(yīng)力影響。傳感器安裝時(shí)不能受到任何應(yīng)力（包括軸向與側(cè)向應(yīng)力）的作用，即傳感器前后法蘭及管道不能對(duì)傳感器產(chǎn)生應(yīng)力作用^[5]。

      3. 正確地安裝管道支撐和閥門

      質(zhì)量流量計(jì)在工作時(shí)應(yīng)保持傳感器振動(dòng)，而管子不應(yīng)振動(dòng)^[6]，所以管子上下游應(yīng)加管卡，將管道穩(wěn)定地固定在支架上，管道支撐應(yīng)盡量靠近法蘭，不要在傳感器外殼上加任何支撐。安裝時(shí)傳感器前后端的工藝管道必須加雙重支撐固定，以減少管道振動(dòng)對(duì)流量計(jì)的影響。

      四、在油品出廠中的應(yīng)用

      我單位現(xiàn)投入使用的質(zhì)量流量計(jì)共有41臺(tái)。使用前所有質(zhì)量流量計(jì)經(jīng)過計(jì)量部門檢定，其測(cè)量準(zhǔn)確度均達(dá)到0.2級(jí)。使用過程中，大多數(shù)表使用穩(wěn)定，但在有極少數(shù)情況下，我們例行計(jì)量抽查時(shí)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量流量計(jì)在實(shí)際測(cè)量中存在一定的誤差。

      按照計(jì)量管理規(guī)定，計(jì)量?jī)x表在使用前，必須送計(jì)量檢測(cè)管理部門檢定合格后方可投入使用，使用中計(jì)量檢測(cè)管理部門檢測(cè)的儀表流量系數(shù)不得隨意更改。但在標(biāo)定條件和測(cè)量條件不同時(shí)，質(zhì)量流量計(jì)也存在一定的誤差。雖然大多數(shù)質(zhì)量流量計(jì)能對(duì)被測(cè)介質(zhì)質(zhì)量流量隨溫度和壓力變化自動(dòng)補(bǔ)償，但也有部分高壓、大管徑流量計(jì)隨著工作壓力升高而會(huì)使測(cè)量誤差增大，需要進(jìn)行壓力補(bǔ)償，所以必須進(jìn)行修正。產(chǎn)生這種誤差的原因是多方面的^[7]，其主要原因是內(nèi)部高壓影響流量管的剛性造成的。

      無論何種設(shè)計(jì)或生產(chǎn)商，高壓對(duì)于科氏傳感器都存在影響。在標(biāo)定條件和測(cè)量條件不同時(shí)，Micro Motion公司提供了流量系數(shù)修正公式和修正系數(shù)，具體公式如下：

      新流量系數(shù) = 原來流量系數(shù)×[1-（壓力效應(yīng)）×（p_實(shí)際- p_{標(biāo)定}）]

      2002年，長(zhǎng)煉分公司油品公路出廠投用了15臺(tái)高準(zhǔn)公司的DS300S155SU質(zhì)量流量計(jì)，計(jì)量檢測(cè)管理部門標(biāo)定壓力為0.2MPa，標(biāo)定系數(shù)為464.52。油品出廠時(shí)工作壓力比較穩(wěn)定，各種油品的工作壓力為1.0MPa，DS300的壓力效應(yīng)數(shù)據(jù)為-1.2%/MPa，運(yùn)用上面公式進(jìn)行壓力補(bǔ)償，新流量計(jì)系數(shù)為468.98，置人新流量計(jì)系數(shù)后出廠抽查效果明顯好轉(zhuǎn)，具體結(jié)果見下表1：

表1 公路油品出廠計(jì)量抽查表

      五、結(jié)束語

      質(zhì)量流量計(jì)直接測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量流量，測(cè)量結(jié)果不受溫度、壓力和粘度的影響；傳感器安裝在管道上，其前后管道不需要直管道，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和安裝；質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量范圍廣、計(jì)量準(zhǔn)確度高，無可動(dòng)部件、可靠性高，智能化儀表、維護(hù)方便。

      參考文獻(xiàn)

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