流量计:蒸汽流量计|污水流量计|明渠式流量计|电磁流量计|靶式流量计|涡街|涡轮|流量积算仪

精信测器

 

7.8 流量演算器的检查与校验

7.8.1  概述

   计算机等新技术进入流量二次表后,使仪表的准确度大幅度提高,功能大大增强。同时也使仪表的内部变得更加复杂,使仪表人员一片茫然。其实仪表的硬件和软件趋于复杂,同仪表使用者关系并不密切,仪表工程师和仪表维修人员不一定要搞清楚仪表硬件的来龙去脉和控制仪表运行的固化在EPROM内的具体程序,但是需要熟悉仪表外部特性,掌握其输出与各输入变量之间的关系,了解仪表各项功能。

本章所讨论的检查与校验就是对仪表的功能进行检查,对仪表的输出同各变量之间的数量关系及逻辑关系进行校验。

对于通用性很强的流量二次表,熟练地掌握其外部特性也要有很好的耐心。因为其型号众多,又可以同多种流量传感器、变送器配合完成多种流体的流量测量。但是对于我们具体的仪表使用者不一定各种型号流量二次表、各种流体都用的着。省力的方法是先学习与自己关系密切的那一部分。

本章仅以多种型号中的流量演算器为例,又由于流体的种类众多,也仅以最常见的几种流体为例进行讨论。目的是介绍一种分析与研究的方法,更多尚未讨论到的内容,请读者自己分析。

7.8.2  流量演算器面板显示数据之间的关系

流量测量方法的多样性和影响流量测量精确度的多种因素,使得流量演算器较复杂,因为流量演算器能对影响测量精确度的多种因素进行补偿,如流体的温度压力补偿;气体压缩系数补偿,湿度补偿;对流体传感器流量系数的非线性进行补偿;对差压式流量计中的可膨胀性系数进行补偿‘还能对湿气体的干部分进行计算,对天然气的有关变量进行计算等。多种多样的流量测量方法,不同类型的流体和流量传感器、变送器,其输入输出表达式也不相同。流量演算器面板能够显示的主数据和副数据,不仅包括几个输入的自变量和最终运算结果,而且有主要的运算中间结果,在调试和维修时,如果怀疑最终运算结果不正常,则可逐一检查各有关中间结果和自变量。然后结合自己的经验对照相应的关系式进行分析和判断,查找问题所在。

下面所列举的关系式中,流量测量方法以差压流量计和涡街流量计(模拟输出和脉冲输出)为例,而流体则以过热蒸汽和空气为例。方框中数字副数据窗口编号。符号定义见(7)。

在对流量演算器进行检查和校验中,这些关系式是很有用的,尤其是在流量显示数据不正常或怀疑其不正常时,可从关系式中各因式所对应的数据窗口读出各中间结果,并对这些结果进行分析,进而找出症结所在。

(1)差压式流量计总关系式

       (7.39)

(2)模拟输出的涡街流量计总关系式

     (7.40)

 (3)脉冲输出的涡街流量计总关系式

       (7.41)

(4)流体密度修正系数关系式

 ①蒸汽流量

a.       差压式流量计

                     (7.42)

b.       涡街流量计(模拟输入)

            (7.43)                       c.涡街流量计(频率输入)

                        (7.44)

②一般气体

a.       差压式流量计

               (7.45)

b.       涡街流量计(模拟输入)

                    (7.46)

c.       涡街流量计(频率输入)

               (7.47)

③一般湿气体干部分

a.       差压式流量计

        (7.48)

b.       旋涡流量计(模拟输入)

          (7.49)

c.       旋涡流量计(频率输入)

           (7.50)

④液体

a.       差压式流量计

                    (7.51)

b.       涡街流量计(模拟输入)

                    (7.52)

c.       涡街流量计(频率输入)

                    (7.53)

(5) 是如何求得的   演算器菜单中的第55条至第74条存放着一副 的折线,演算器定时用查表和线性内插相结合的方法从 ,并用迭代方法保证精确度,计算得到当前 值。存放在08中。

(6) 是如何求得的   根据ISO5167规定,在差压式流量计中,三种取压方式的可膨胀性系数均可采用下式计算。

             (7.54)

其中

                       (7.55)

(7.56)

式(7.45)~式(7.56)中 均应换算成绝对压力再进行计算。

(7) 符号定义    式(7.39)~式(7.56)中所用符号定义如下。

* ——瞬时流量(面板主数据),单位由设计决定;

——未经补偿流量,单位由设计决定;

* ——补偿系数(意义见文中说明);

* ——可膨胀性系数补偿系数;

——流量系数非线性补偿系数;

    ——满量程流量,单位由设计决定;

    ——测定流量模拟输入信号,0~100%;

    ——测定流量频率输入信号P/s;

   ——频率式流量计流量系数,P/L或P/ m3

   ——瞬时流量单位时间校正系数;

   ——使用状态流体密度,kg/m3

   ——设计状态流体密度,kg/m3

   ——标准状态流体密度,kg/m3

   ——使用状态流体压力,MPa(绝对值);

   ——设计状态流体压力,MPa(绝对值);

   ——标准状态流体压力,MPa(绝对值);

——使用状态流体温度,℃;

——设计状态流体温度,℃;

——标准状态流体温度℃;

——使用状态热力学温度,K;

——设计状态热力学温度,K;

——标准状态热力学温度,K;

——使用状态气体压缩系数;

——设计状态气体压缩系数;

——标准状态气体压缩系数;

——使用状态下的湿气体相对湿度,0~1;

——设计状态下的湿气体相对湿度,0~1;

——使用状态下湿气体中饱和水蒸气压力,MPa;

——设计状态下湿气体中饱和水蒸气压力,MPa;

——液体1次补偿系数,10-2-1

——液体2次补偿系数,10-6-2

——第二补偿系数(意义见文中说明);

——使用状态气体可膨胀系数;

——设计状态气体可膨胀性系数;

——节流件孔径与管径之比;

——测定差压最大值( 对应的差压);

——使用状态下气体等熵指数。

为了弄明白式(7-39)~式(7-56)中有关变量在副数据菜单中的位置,表7-2列出FC6000型流量演算器的完整菜单。

             表7.2 FC6000型流量演算器副数据菜单

C&W  FC6000型 流量演算器

                 数据记录单

数据记录单号

仪表编号

用户姓名

工位号

 

装置名称

填写日期

设计人

00

报警(ALM)内容

     

01

第1积算流量(Sum1)

   

06

补偿系数k运算值

   

02

第2积算流量(Sum2)

   

07

补偿系数 运算值

   

03

未补偿测定流量(qf)

   

08

补偿系数 运算值

   

04

测定温度(tf)

   

09

补偿系数 运算值

   

05

测定压力/密度

   

10

数据设定密度(密码设定)

   

11

积算值复位命令(复位时,设定0)

   

45

临界压力

   

12

功能指定(1)A B C D E  F

   

46

仪表出厂编号

   

13

功能指定(2)G H I J K L

   

47

定时抄表时间(时、分、秒)

   

14

功能指定(3)M N O P Q R

   

48

1次补偿系数

   

15

测定流量量程(

   

49

2次补偿系数

   

16

频率式流量计流量系数(Kt)

   

50

天然气密度(G)

   

17

测定流量输入滤波时间

 

s

51

天然气中CO2含量百分比(Mc)

   

18

流量模拟显示/再发送流量量程

   

52

天然气中N2含量百分比(Mn)

   

19

     

53

使用状态天然气超压缩系数(Fpvf)

   

20

第1积算流量倍率KT1

   

54

设计状态天然气超压缩系数(Fpvd)

   

21

第2积算流量倍率KT2

   

55

Flow1标定点流量q0

   

22

测定差压最大值(

   

56

Flow1标定点流量q1

   

23

测定压力/密度最小值

   

57

Flow1标定点流量q2

   

24

测定压力/密度最大值

   

58

Flow1标定点流量q3

   

25

手动设定压力/密度

   

59

Flow1标定点流量q4

   

26

设计状态压力/密度

   

60

Flow1标定点流量q5

   

27

标准状态压力

   

61

Flow1标定点流量q6

   

28

大气压

   

62

Flow1标定点流量q7

   

29

手动设定温度(tf)

 

63

Flow1标定点流量q8

   

30

设计状态温度(td)

 

64

Flow1标定点流量q9

   

31

标准状态温度(tn)

 

65

Flow1标定点流量补偿系数 0

   

32

标准状态密度( n)

   

66

Flow1标定点流量补偿系数 1

   

33

设计状态气体相对湿度(

   

67

Flow1标定点流量补偿系数 2

   

34

设计状态气体膨胀系数(

   

68

Flow1标定点流量补偿系数 3

   

35

孔板开孔直径与管径之比(

   

69

Flow1标定点流量补偿系数 4

   

36

使用状态气体等熵指数常用值(k)

   

70

Flow1标定点流量补偿系数 5

   

37

使用状态蒸汽密度(

 

kg/m3

71

Flow1标定点流量补偿系数 6

   

38

设计状态蒸汽密度(

 

Kg/m3

72

Flow1标定点流量补偿系数 7

   

39

使用状态蒸汽比焓(hf)

 

MJ/kg

73

Flow1标定点流量补偿系数 8

   

40

设计状态蒸汽比焓(hd)

 

MJ/kg

74

Flow1标定点流量补偿系数 9

   

41

使用状态气体压缩系数(Zf)

   

75

仪表通讯站号(No.)

   

42

设计状态气体压缩系数(Zd)

   

76

仿真设定值

   

43

标准状态气体压缩系数(Zn)

   

77

仪表时钟(年、月、日)

   

44

临界温度

 

78

仪表时钟(时、分、秒)

   

 

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