[摘(zhai)要]質量(liang)流量計(ji)
在化工(gong)企業是(shi)應用很(hen)廣泛的(de)一種儀(yi)表,尤其(qi)在石化(hua)行業。由(you)于質量(liang)流量計(ji)造價很(hen)高,在有(you)機酸生(sheng)産企業(ye)中考慮(lü)到成本(ben)等因素(su)安裝的(de)沒有石(shi)化行業(ye)🌐廣泛,但(dan)質量流(liu)量計能(neng)🍉控制尤(you)其是液(ye)體的質(zhi)量,因而(er)目前也(ye)在逐漸(jian)被📱接納(na)并應🌂用(yong)。
1質量流(liu)量計工(gong)作原理(li)
在有機(ji)酸生産(chan)過程和(he)貿易結(jie)算中,僅(jin)測量體(ti)積流量(liang)是不💔夠(gou)的,由于(yu)産品質(zhi)量控制(zhi)、物料配(pei)比測定(ding)、成本核(he)算以及(ji)生産過(guo)程自動(dong)調節等(deng)許多應(ying)用場合(he)的需要(yao)㊙️,還必須(xu)了解流(liu)體的質(zhi)量流量(liang)。流體的(de)體積是(shi)流體溫(wen)度、壓力(li)和密度(du)的函🔞數(shu)。本文主(zhu)🤞要介紹(shao)科㊙️裏奧(ao)利質量(liang)流量計(ji)的工🌈作(zuo)原理。
科(ke)裏奧利(li)質量流(liu)量計(簡(jian)稱科氏(shi)力流量(liang)計)是一(yi)種利用(yong)流體在(zai)振動管(guan)中流動(dong)而産生(sheng)與質量(liang)流量成(cheng)正比的(de)科裏奧(ao)利力的(de)原👅理來(lai)直接測(ce)量質量(liang)流量的(de)儀表。科(ke)氏力流(liu)量計結(jie)構有多(duo)種形式(shi),一般由(you)振動管(guan)與轉換(huan)器組成(cheng)。振動管(guan)(測量管(guan)道)是敏(min)感器件(jian),有U形、Ω形(xing)、環形🌏、直(zhi)管形及(ji)螺旋形(xing)等幾種(zhong)形狀,也(ye)有用雙(shuang)管等方(fang)式,但基(ji)本原理(li)相同。
下(xia)面以U形(xing)管式的(de)質量流(liu)量計爲(wei)例介紹(shao)。U形管的(de)兩個開(kai)口端固(gu)定,流體(ti)由此流(liu)入和流(liu)出。U形管(guan)頂端裝(zhuang)🧑🏽🤝🧑🏻有電磁(ci)激振裝(zhuang)♈置,用于(yu)驅🏃🏻♂️動U形(xing)管,使其(qi)鉛垂直(zhi)于U形㊙️管(guan)所在🔞平(ping)面的方(fang)向以0-0爲(wei)軸按固(gu)有頻率(lü)振動。U形(xing)管的振(zhen)動迫使(shi)管中流(liu)🔴體在沿(yan)管道流(liu)動的同(tong)時又随(sui)😄管道作(zuo)垂直運(yun)動,此時(shi)流💜體将(jiang)受到科(ke)👈氏力的(de)作用,同(tong)時流體(ti)以🍓反作(zuo)用力作(zuo)用于🐅U形(xing)管。由于(yu)流體在(zai)U形管兩(liang)側的👄流(liu)動方🚶♀️向(xiang)相反,所(suo)以作用(yong)于U形管(guan)兩側的(de)科氏力(li)大小相(xiang)等方向(xiang)相反,從(cong)而使U形(xing)管受到(dao)--個力矩(ju)的作用(yong),管端繞(rao)R--R軸扭轉(zhuan)而産生(sheng)扭轉變(bian)形,該變(bian)形🙇♀️量的(de)大小與(yu)通過流(liu)量計☎️的(de)質量流(liu)量具🈲有(you)确定的(de)關系。因(yin)此,測⛷️得(de)這個變(bian)形量🐅,即(ji)可測得(de)管内流(liu)體的質(zhi)量💃🏻流量(liang)。
設U形管(guan)内流體(ti)流速爲(wei)u,U形管的(de)振動可(ke)視爲繞(rao)0-0爲軸的(de)瞬時轉(zhuan)動,轉動(dong)角速度(du)爲w,若流(liu)體質量(liang)爲m,則其(qi)上所作(zuo)🤞用的科(ke)氏力爲(wei)
F=2muw*u
式中,F.w、u均(jun)爲矢量(liang),是按正(zheng)弦規律(lü)變化的(de)。科氏力(li)流量🧑🏽🤝🧑🏻計(ji)⛱️能😄直接(jie)測得氣(qi)體、液體(ti)和漿液(ye)的質量(liang)流量,也(ye)可以用(yong)于多相(xiang)流測量(liang),且不受(shou)被測介(jie)質物理(li)參數的(de)影響。測(ce)⭐量精度(du)較高,量(liang)程比可(ke)達100:1。但同(tong)時量程(cheng)比與流(liu)量和精(jing)度也有(you)一定的(de)變化關(guan)系。
2質量(liang)流量計(ji)的選型(xing)及安裝(zhuang)
2.1選型.
有(you)機酸生(sheng)産中要(yao)根據實(shi)際需要(yao)對質量(liang)流量計(ji)進🚩行選(xuan)型,比如(ru)🌈液體的(de)腐蝕性(xing)、對精度(du)的要求(qiu)、實際流(liu)量等等(deng)。在質量(liang)流量計(ji)的選型(xing)中還會(hui)有對彎(wan)管、微彎(wan)管和直(zhi)管傳感(gan)器的選(xuan)擇,一般(ban)也是要(yao)根據現(xian)場🔞工藝(yi)條件來(lai)進行。直(zhi)管和微(wei)彎管傳(chuan)感器的(de)特點是(shi):可清淨(jing)、自排空(kong)、易于檢(jian)查、無堵(du)塞、衛生(sheng)🍓型;而彎(wan)管傳感(gan)器的特(te)點是☀️:抗(kang)幹擾能(neng)力強、量(liang)程比寬(kuan)、氣體🥰應(ying)用、貿易(yi)結算💯更(geng)可靠。在(zai)我公司(si)的有機(ji)酸灌裝(zhuang)系統中(zhong),統😍一選(xuan)用彎管(guan)傳感器(qi),316L材質,測(ce)量精度(du)🔆要求在(zai)±0.1%.
2.2安裝
管(guan)線中的(de)法蘭、閥(fa)門、縮徑(jing)、彎頭等(deng)都會對(dui)管道中(zhong)的流體(ti)産生一(yi)定的影(ying)響,以流(liu)速爲基(ji)礎測量(liang)的流量(liang)計對⛹🏻♀️直(zhi)管斷都(dou)有一定(ding)的要求(qiu),但是質(zhi)量流量(liang)計與介(jie)質的流(liu)速沒💃有(you)關系,因(yin)此可以(yi)忽略直(zhi)管道的(de)要求。
但(dan)是在安(an)裝過程(cheng)中一定(ding)要避開(kai)有震動(dong)的管道(dao)處,震動(dong)的發生(sheng)可能要(yao)考慮一(yi)次諧波(bo)、二次諧(xie)波的影(ying)響、并聯(lian)或串聯(lian)時可🛀🏻能(neng)的💰共振(zhen)、流量計(ji)受影響(xiang)的頻率(lü)範圍等(deng)因素。
電(dian)磁幹擾(rao)也是質(zhi)量流量(liang)計安裝(zhuang)時要注(zhu)意的事(shi)項,建議(yi)安裝時(shi)距離大(da)的電磁(ci)幹擾源(yuan)(比如泵(beng)、發電機(ji)等)3米以(yi)上,以降(jiang)低電磁(ci)幹💚擾所(suo)造成的(de)影響。
在(zai)最後的(de)管道安(an)裝中,要(yao)仔細查(cha)看流量(liang)計與管(guan)道的對(dui)中,不能(neng)發生偏(pian)心現象(xiang),否則影(ying)響測量(liang)的正确(que)率。
3我公(gong)司有機(ji)酸灌裝(zhuang)系統中(zhong)質流計(ji)的應用(yong)
有機酸(suan)灌裝系(xi)統是由(you)質量流(liu)量計、PLC控(kong)制系統(tong)、積算系(xi)統、控制(zhi)閥門等(deng)組成。由(you)于有機(ji)酸産品(pin)有大包(bao)裝和小(xiao)包裝等(deng)幾種不(bu)🌐同類型(xing)的稱重(zhong)計量,所(suo)以在灌(guan)裝系統(tong)設計中(zhong)分開來(lai)控制。對(dui)于大包(bao)裝的産(chan)品灌裝(zhuang)(1噸以上(shang)),通常在(zai)灌裝系(xi)統中設(she)定所需(xu)💰灌裝的(de)重⭕量,然(ran)後PLC進行(hang)灌裝程(cheng)序的運(yun)行,打開(kai)控🌈制閥(fa)門開始(shi)大流量(liang)灌裝,達(da)到設定(ding)值的70~90%後(hou)開始小(xiao)流量灌(guan)裝,到達(da)設定值(zhi)後閥門(men)關閉,灌(guan)🐅裝頭回(hui)位。在大(da)包裝産(chan)品的灌(guan)裝中,稱(cheng)重值是(shi)💞直接從(cong)質量流(liu)量👌計中(zhong)讀取,進(jin)行批量(liang)控制。
由(you)于種種(zhong)原因,在(zai)小包裝(zhuang)(30KG以下)産(chan)品灌裝(zhuang)中,采用(yong)了和大(da)包裝灌(guan)🔞裝不同(tong)的數據(ju)采集方(fang)法。小包(bao)裝灌裝(zhuang)不直接(jie)從👅質量(liang)流量💃🏻計(ji)中讀取(qu)累積值(zhi),而是通(tong)過PLC對流(liu)量脈沖(chong)信号🔴進(jin)行采集(ji),然後通(tong)過累積(ji)系統對(dui)總量累(lei)積,當累(lei)積值達(da)到後,由(you)PLC控制閥(fa)門關閉(bi),從而完(wan)成整個(ge)灌裝程(cheng)序。
4系統(tong)誤差的(de)計算
系(xi)統誤差(cha)的分析(xi),重量信(xin)号由質(zhi)量流量(liang)計的輸(shu)出信号(hao),接🛀入🥵自(zi)動控制(zhi)系統,通(tong)過各類(lei)包裝重(zhong)量的設(she)置、控制(zhi)、顯示,達(da)到實際(ji)重量的(de)交接,誤(wu)差由現(xian)場使用(yong)的質量(liang)流量計(ji)的精度(du)等級和(he)顯示❤️器(qi)的合成(cheng)誤差确(que)定。假如(ru)質量流(liu)量計的(de)誤差爲(wei)±e,顯示器(qi)的誤差(cha)❌爲±δ,合成(cheng)誤差爲(wei)△g,則單次(ci)極限合(he)成誤差(cha):
質量流(liu)量計應(ying)用于有(you)機酸液(ye)體稱重(zhong)計量的(de)精度與(yu)穩定🐉性(xing)優于其(qi)它各類(lei)稱重儀(yi)表,其與(yu)系統的(de)相容性(xing)能大幅(fu)提💜高自(zi)動化灌(guan)裝的速(su)度與精(jing)度。由于(yu)質量質(zhi)量流量(liang)計的價(jia)格比較(jiao)高,但對(dui)于價值(zhi)較高和(he)關鍵點(dian)的物料(liao)交接與(yu)計量是(shi)值得推(tui)薦使用(yong)的。