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差壓式流量計(jì)采用傳統(tǒng)分體式測(cè)量的缺點(diǎn)分析:
分類(lèi):技術(shù)文章 發(fā)布時(shí)間:2014-04-17 11:51:49
對(duì)于差壓式流量計(jì)而言,當(dāng)采用分體式(差壓變送器+壓力變送器+溫度變送器)測(cè)量介質(zhì)的流量的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)許多很容易忽略的一些問(wèn)題如下: 一:差壓式流量計(jì)廠家一般是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)人員提出的數(shù)據(jù)如:流量、壓力、溫度、口徑、介質(zhì)等參數(shù)來(lái)進(jìn)行差壓式流量
對(duì)于差壓式流量計(jì)而言,當(dāng)采用分體式(差壓變送器+壓力變送器+溫度變送器)測(cè)量介質(zhì)的流量的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)許多很容易忽略的一些問(wèn)題如下:
一:差壓式流量計(jì)廠家一般是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)人員提出的數(shù)據(jù)如:流量、壓力、溫度、口徑、介質(zhì)等參數(shù)來(lái)進(jìn)行差壓式流量計(jì)的計(jì)算與加工,同時(shí)出具差壓式流量計(jì)計(jì)算書(shū)。在測(cè)量流量的時(shí)候再按照計(jì)算書(shū)中的數(shù)據(jù)把對(duì)應(yīng)的差壓、壓力、溫度變送器等相關(guān)參數(shù)設(shè)定好,由DCS或是流量積算儀進(jìn)行二次運(yùn)算計(jì)算出對(duì)應(yīng)的流量。
在上述的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)下列情況,其實(shí)際的工藝參數(shù)和當(dāng)初現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)人員提供的原始工況數(shù)據(jù)往往相差甚遠(yuǎn),例如:差壓式流量計(jì)設(shè)計(jì)工作壓力為1Mpa,實(shí)際工作壓力卻只有0.5Mpa左右,這時(shí)候在實(shí)際流量比較接近最大設(shè)計(jì)流量的情況下,實(shí)測(cè)差壓值可能已經(jīng)超出計(jì)算書(shū)的最大差壓值了,差壓變送器實(shí)際已經(jīng)是超出設(shè)計(jì)差壓量程,輸出電流已經(jīng)20mA以上了,而流量積算儀或PLC、DCS等設(shè)備上所看到的流量是壓力、差壓與溫度三者遵循一定的公式計(jì)算出來(lái)的流量值,當(dāng)差壓變送器超限輸出時(shí),流量軟件就會(huì)僅按照20mA對(duì)應(yīng)的差壓最大量程值進(jìn)行計(jì)算。這時(shí)的流量值已經(jīng)不是實(shí)際流量值了, 而這時(shí)實(shí)際顯示工況流量并未超出當(dāng)初設(shè)計(jì)的最大流量時(shí),現(xiàn)場(chǎng)人員往往無(wú)法察覺(jué)流量值的錯(cuò)誤性,進(jìn)而給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)很大的誤導(dǎo)。
霍尼韋爾多變量變送器SMV3000卻可以很好的有效地解決上所述問(wèn)題的發(fā)生。只要實(shí)際差壓、壓力未超出多變量的最大可調(diào)教量程(如SMA125的最大DP100Kpa,最大AP5.25Mpa),同時(shí)工況最大流量也未超出原始設(shè)計(jì)流量的情況下,SMV3000依然可以根據(jù)實(shí)測(cè)的壓力、差壓值非常準(zhǔn)確的輸出正確的實(shí)際流量值。即所謂的流量自調(diào)整。
 
  二:霍尼韋爾SMV3000多變量變送器集成的是一臺(tái)高達(dá)400:1量程比的超級(jí)傳感器,涵蓋從微差壓到中差壓的全段量程,測(cè)量精度更高,帶來(lái)更高的相對(duì)測(cè)量精度與更少的庫(kù)存與更換成本。
這一點(diǎn)經(jīng)常會(huì)被忽略,當(dāng)流量是最大流量的1/4 或是1/10的時(shí)候,差壓變送器是工作在1/16與1/100的調(diào)校量程點(diǎn),而普通的中差壓變送器經(jīng)常本身就被調(diào)校在最大量程的下限點(diǎn),這個(gè)時(shí)候的測(cè)量精度會(huì)非常的差,導(dǎo)致的結(jié)果就是流量誤差很大。采用中差壓誤差會(huì)較大,微差壓往往量程又太窄而無(wú)法滿足要求。量程比寬
   三:壓力測(cè)量部分,SMV3000多變量變送器集成的是一只絕壓變送器。所有的差壓式流量計(jì)的流量計(jì)算都是按絕對(duì)壓力值計(jì)算的,而現(xiàn)場(chǎng)絕大多數(shù)的用于壓力補(bǔ)償計(jì)算的壓力變送器采用的是表壓壓力變送器,在測(cè)量低壓介質(zhì)流量的時(shí)候,大氣壓的變化對(duì)測(cè)量的影響就會(huì)非常的明顯,最終體現(xiàn)在流量方面就經(jīng)常會(huì)造成3-5%左右的流量誤差,甚至更多。絕壓和差壓零點(diǎn)一致性
 
  四:當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)際流量超出設(shè)計(jì)流量最大值時(shí),這時(shí)一般要找到節(jié)流件生產(chǎn)廠家根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工藝參數(shù)重新出具一份計(jì)算書(shū),現(xiàn)場(chǎng)工程師要重新調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)變送器的量程,然后由DCS廠家重新調(diào)整控制系統(tǒng)流量計(jì)算數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù),同時(shí)修改上位機(jī)內(nèi)的量程范圍,這個(gè)過(guò)程中需要協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)的部門(mén)人員非常多,耗費(fèi)大量的時(shí)間與人力,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。而當(dāng)采用SMV3000多變量變送器的時(shí)候,過(guò)程就變得非常的簡(jiǎn)單了,只需要用手操器把SMV3000多變量變送器內(nèi)的最大流量值這一個(gè)參數(shù)修改即可,同時(shí)對(duì)應(yīng)修改DCS內(nèi)的對(duì)應(yīng)量程即可。簡(jiǎn)單快捷,節(jié)省了大量的時(shí)間和人力。流量自整定
流量與壓力、溫度、物(液)位作為現(xiàn)場(chǎng)重要的四大數(shù)據(jù),與壓力、溫度、物(液)位最大的不同就是:其它參數(shù)很多時(shí)候能夠穩(wěn)定、正確跟蹤變化趨勢(shì)即可,精度很多的時(shí)候要求不是特別的高,精度稍差一些對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響也不是非常的大。而流量有別于上述幾大參數(shù)的最大不同就是,流量測(cè)量值是一直在累加的,瞬時(shí)流量的些許誤差就會(huì)因?yàn)榱髁康睦奂犹匦远环糯蟆_@對(duì)于工業(yè)的能源計(jì)量、生產(chǎn)考核的影響就會(huì)非常的明顯。如:10000Nm3/h的瞬時(shí)氣體流量,哪怕僅增加1%的誤差,一年下來(lái)就會(huì)增加876000標(biāo)準(zhǔn)方的誤差。這對(duì)于價(jià)值昂貴的介質(zhì)來(lái)說(shuō),損失是非常巨大的。
而多變量變送器因?yàn)闇p少了2/3的現(xiàn)場(chǎng)與電氣設(shè)備,精度可得以大幅的提高,這對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的的精確控制與成本節(jié)省帶來(lái)了相當(dāng)可觀的效能!精度的實(shí)現(xiàn)在于減少系統(tǒng)誤差
 
差壓式流量計(jì)在使用中所經(jīng)常面臨的使用難點(diǎn)與誤區(qū)
 
一:常規(guī)分體式測(cè)量方式的難點(diǎn)
1.差壓變送器的選擇
常規(guī)的差壓變送器雖然很多廠家宣稱(chēng)的最大量程比是100:1,但是其真實(shí)的有效量程比一般為10:1,在低差壓測(cè)量時(shí)誤差較大,而流量值與差壓值是開(kāi)放對(duì)應(yīng)的關(guān)系,當(dāng)流量計(jì)工作在十分之一最大流量時(shí),差壓變送器已經(jīng)工作在調(diào)校量程的百分之一!當(dāng)流量計(jì)廠家從成本考慮選用中差壓變送器時(shí),因其實(shí)際有效量程比較低,低流量測(cè)量時(shí)的精度已經(jīng)很差了。而如果選用微差壓變送器,受限于微差壓變送器過(guò)小的量程范圍,一旦最大流量超出上限值,又需要更換變送器。故,普通分體式的差壓變送器通用性受限,或庫(kù)存?zhèn)浼哟蟆?br />  
2.壓力變送器的選擇
在流體壓力較低的時(shí)候較難選擇,或是費(fèi)用較高。在許多的現(xiàn)場(chǎng)往往采用的是表壓變送器來(lái)進(jìn)行壓力補(bǔ)償,而表壓變送器其實(shí)是一臺(tái)差壓變送器,其所測(cè)量的是相對(duì)于當(dāng)?shù)卮髿鈮褐畹囊粋€(gè)壓力值,即使管道內(nèi)的壓力恒定時(shí),大氣壓的變化也會(huì)引起輸出的變化。而差壓式流量計(jì)的計(jì)算基礎(chǔ)是絕對(duì)壓力值。當(dāng)需要測(cè)量低壓管道內(nèi)的壓力的時(shí)候即使選用了相對(duì)精度更高的差壓變送器來(lái)測(cè)量,大氣壓變化所引起的誤差依然不可避免。現(xiàn)在大家在測(cè)量低壓介質(zhì)流量的時(shí)候已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題,進(jìn)而選用了絕壓變送器來(lái)進(jìn)行壓力補(bǔ)償。
 
3.施工比較繁雜,故障點(diǎn)也相對(duì)較多。
現(xiàn)場(chǎng)有大量的閥門(mén)管件、接頭配管、三閥組、和安全柵、DCS卡件等方面的安裝與連接,
整個(gè)系統(tǒng)有多達(dá)最少9個(gè)可能硬件故障點(diǎn)(3臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量表、3只隔離模塊、3個(gè)AI卡件),出錯(cuò)的概率較高,且排查過(guò)程繁瑣,后期的維護(hù)量也較多。另外對(duì)整套流量系統(tǒng)精度的影響也較大,因?yàn)?個(gè)硬件的加權(quán)精度才最終決定了流量值的精度。
 
5.從流量顯示端看到的是流量結(jié)果,流量失真的時(shí)候經(jīng)常難以察覺(jué),僅憑經(jīng)驗(yàn)判斷常會(huì)被誤導(dǎo)。 
當(dāng)差壓、壓力、溫度超限或是出現(xiàn)故障,或是其它連接部位出現(xiàn)故障時(shí)時(shí),往往難以察覺(jué),經(jīng)常會(huì)被錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)一直誤導(dǎo)。
 
霍尼韋爾SMV3000多變量變送器優(yōu)勢(shì)
  1:精度優(yōu)勢(shì)
逐點(diǎn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù):使用實(shí)時(shí)全參數(shù)動(dòng)態(tài)數(shù)字補(bǔ)償,而非普通積算儀的趨勢(shì)參照修正。
霍尼韋爾的逐點(diǎn)動(dòng)態(tài)修正技術(shù), 利用對(duì)壓力、溫度、流量系數(shù)、氣體膨脹因子、粘度流量系數(shù)、氣體膨脹系數(shù)、溫度膨脹系數(shù)、速度系數(shù)、粘度、密度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)修正,提供更好的準(zhǔn)確性。
動(dòng)態(tài)算法使多變量變送器提供了比積算儀和通用組態(tài)軟件更高的精度量程比。 
一體化標(biāo)定精度均優(yōu)于單獨(dú)標(biāo)定傳感器的精度,對(duì)低流速/低差壓,大量程比,高精度的應(yīng)用,采用一體化標(biāo)定是更實(shí)用的一種解決方案。  
2:功能優(yōu)勢(shì)
更少的變送器,更少的布線,更少的開(kāi)關(guān)和閥門(mén),節(jié)省安裝成本。多變量變送器直接輸出補(bǔ)償好的線性輸出4~20mA瞬時(shí)流量,接入流量計(jì)算儀或DCS更方便。節(jié)省系統(tǒng)資源。測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)也能及時(shí)報(bào)警輸出,可及時(shí)排查故障,有效的避免了錯(cuò)誤流量值的誤導(dǎo)。
 
3. 高達(dá)400:1量程比的超級(jí)傳感器,涵蓋從微差壓到中差壓的全段量程,帶來(lái)更高的相對(duì)測(cè)量精度與更少的庫(kù)存與更換成本。
  A.幫助差壓式流量計(jì)帶來(lái)確保良好精度的更大量程比。
  B.更好的通用性能帶來(lái)更少的備品備件,大幅降低間接成本。
4. 絕壓測(cè)量
備有更精準(zhǔn)的小量程絕壓傳感器可選,對(duì)于低壓氣體管道的壓力測(cè)量帶來(lái)更高的相對(duì)精度。同時(shí)避免了當(dāng)?shù)卮髿鈮鹤兓瘜?duì)壓力補(bǔ)償值的影響
3. 提供標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)償方式算法(Standard Compensation)
      A.標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償支持幾乎任何差壓式的節(jié)流元件。給用戶帶來(lái)最大程度的選擇自由
      B.極其方便、簡(jiǎn)潔、快速的組態(tài)
5熱電阻和熱電偶可選
獨(dú)有的熱電偶\熱電阻可選功能,更好滿足更高溫度測(cè)量的選擇范圍
6.過(guò)熱蒸汽,飽和蒸汽的計(jì)算公式的自動(dòng)切換
工業(yè)工程上應(yīng)用的水蒸氣大多處于剛剛脫離液態(tài)或離液態(tài)較近,它的性質(zhì)與理想氣體大不相同。水蒸氣的物理性質(zhì)較理想氣體要復(fù)雜的多,水蒸氣在應(yīng)用過(guò)程中由于參數(shù)的變化,
會(huì)發(fā)生物態(tài)變化,如過(guò)熱蒸汽變與飽和蒸汽的來(lái)回轉(zhuǎn)換。故不能用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)式子加以描述。所以,在以往的工程計(jì)算中,凡涉及水蒸氣的狀態(tài)參數(shù)數(shù)值,大都從水蒸氣表中查出。
SMV3000已經(jīng)裝入了ASME標(biāo)準(zhǔn)的蒸汽數(shù)據(jù)表。
SMV3000不需要客戶先判別蒸汽的狀態(tài)是飽和蒸汽或是過(guò)熱蒸汽
SMV300可根據(jù)實(shí)測(cè)的壓力和溫度自行判斷蒸汽的狀態(tài),再根據(jù)不同的數(shù)表用不同的公式計(jì)算。
7.提供更加精確的動(dòng)態(tài)修正補(bǔ)償算法
補(bǔ)償以下參數(shù)從而提高質(zhì)量流量精度:流量系數(shù)、氣體膨脹因子、粘度流量系數(shù)、氣體膨脹系數(shù)、溫度膨脹系數(shù)、速度系數(shù)、粘度、密度等。
           
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