旋進(jìn)旋渦流量計(jì)在測量氣體介質(zhì)中產(chǎn)生誤差原因分析

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的作為一種測量氣體介質(zhì)的儀表裝置，因其具有無機(jī)械可動(dòng)部件，耐腐蝕，穩(wěn)定可靠，壽命長，長期運(yùn)行無須特殊維護(hù)；實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，日常的計(jì)量過程不需人工值守；工藝安裝條件不苛刻，儀表上、下游直管段可較孔板和渦街流量計(jì)大大縮短；系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確度能夠滿足目前的貿(mào)易計(jì)量要求(≤1.5%)；流量測量范圍較寬（qmax/qmin=15～20），可在孔板和渦街流量計(jì)無法涉足的部分小流量區(qū)域進(jìn)行有效工作；體積小、重量輕，離線標(biāo)定較為方便；測量信號既可就地顯示，也可按需遠(yuǎn)傳等一系列的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到大理的應(yīng)用，但是每種儀表的測量都不可能做到完美無缺，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)也不例外，潤中儀表科技在處理用戶的大理的反饋信息中歸納出一整套對于如何優(yōu)化并提高旋進(jìn)旋渦流量計(jì)測量精度和穩(wěn)定性的方案。為了幫助朋友們解決在使用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的過程中疑惑和困難，特地撰文將經(jīng)驗(yàn)與大家分享，此技術(shù)文章分為上下兩篇。

一、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)工作原理及其流程
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)屬于速度式測量儀表，當(dāng)沿著軸向流動(dòng)的流體進(jìn)入流量傳感器入口時(shí),旋渦發(fā)生體葉片強(qiáng)迫流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),于是在旋渦發(fā)生體中心產(chǎn)生旋渦流。旋渦流在文丘里管中旋進(jìn),到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速,當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段后,因回流的作用強(qiáng)迫進(jìn)行螺旋狀進(jìn)動(dòng)。此時(shí)旋渦流的旋轉(zhuǎn)頻率和流體的流速成正比。壓電式傳感器檢測到微弱電信號通過前置放大器等處理就可以得到我們需要的流量信號。

二、造成計(jì)量偏差的主要原因
1.計(jì)量儀表本身性能
（1）直管段
直管段的長度是否標(biāo)準(zhǔn)合格影響到計(jì)量儀表的本身性能，因?yàn)闇y量結(jié)果受限于到流體介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)，故在流量計(jì)的前后部位，應(yīng)有足夠長切合格的直管段，以保證介質(zhì)的穩(wěn)定流動(dòng)。一般地，表前直管段不小于5D，表后直管段不小于1D。
（2）流量范圍
由于規(guī)格不同，所以流量計(jì)的流量范圍也不同，同時(shí)，流量計(jì)無法檢測到低于下限的流量，也很難保證其精度；同時(shí)，當(dāng)氣量偏高時(shí)，超過標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)造成損失壓力，脈沖丟失，遺漏計(jì)量等等，這種情況下，要想保證其精度，簡直是難上加難。
（3）壓力
壓力的精確檢測對氣體的準(zhǔn)確測量起著決定性的作用，檢測點(diǎn)的壓力與相對誤差成反比，壓力越高，相對誤差就會(huì)越來越小，因此，在選擇流量計(jì)時(shí)，要充分考慮到工況的最高壓力，依次來選擇合適的傳感器量程。

2.工作狀況千變?nèi)f化而引起計(jì)量誤差
（1）機(jī)械振動(dòng)
受管道的強(qiáng)烈機(jī)械振動(dòng)的影響，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量精確度會(huì)降低。
（2）氣體雜質(zhì)
流量計(jì)的傳感器對氣質(zhì)要求很高，含有雜質(zhì)或不潔的氣體在流動(dòng)時(shí)會(huì)堵塞流量計(jì)，影響流量計(jì)傳感器對渦流旋轉(zhuǎn)頻率的測量。因此，氣體的分離或過濾效果應(yīng)好。根據(jù)對同時(shí)間段內(nèi)氣量比對，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)內(nèi)積塵較多時(shí)會(huì)比無積塵時(shí)減少計(jì)量約3%的氣量。民用天然氣輸氣管網(wǎng)毛達(dá)線由于建設(shè)的時(shí)間較長，管道內(nèi)部產(chǎn)硫化亞鐵顆粒，使傳感器檢測效果下降；同時(shí)，流量計(jì)上的各種設(shè)備原件和各個(gè)連接部位對氣質(zhì)要求非常高，天然氣中含有液體，會(huì)腐蝕流量計(jì)傳感器和各個(gè)連接部位，密封墊片一般使用在連接部位，液滴在此部位形成電解質(zhì)溶液而腐蝕墊片，流量計(jì)的墊片腐蝕后即便形成的局部微漏也會(huì)影響期準(zhǔn)確計(jì)量。
（3）電磁干擾
廠家在研制這種流量計(jì)時(shí)，充分考慮到斷電情況下流量計(jì)的可持續(xù)工作，因此，在旋進(jìn)旋渦流量計(jì)積算儀中的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）中儲(chǔ)存有廠家的設(shè)定參數(shù)和標(biāo)定設(shè)定參數(shù)。但是這些參數(shù)在遇到其他較強(qiáng)干擾（閃電，架空的高壓線）時(shí)，部分參數(shù)會(huì)發(fā)生變化。儀表顯示屏?xí)鲰?xiàng)一些無規(guī)則的計(jì)量結(jié)果，導(dǎo)致儀表癱瘓。
3.其他原因
儀表保養(yǎng)部到位；相關(guān)參數(shù)漂移；旁通內(nèi)漏；違反操作規(guī)程；不按期校定；設(shè)備毀壞等等也是造成計(jì)量誤差原因。在生產(chǎn)過程中，各種現(xiàn)象都會(huì)發(fā)生，比如，介質(zhì)流動(dòng)不穩(wěn)、量程選型過小，流程頻繁波動(dòng)等，都會(huì)引起計(jì)量誤差。流速和壓力的突然變化，介質(zhì)變成脈動(dòng)流，差壓變大或者變小而出現(xiàn)明顯的脈動(dòng)流時(shí)，計(jì)量可能產(chǎn)生較大誤差。