宽量程比差压流量计的研究

标准差压流量计一般存在量程比不够宽的缺点，为弥补不足，采用更换孔板法、多套流量计测量法、多台差压式流量计切换使用法、数字通信传输法等方法来扩大量程比。讨论了量程过范围对差压变送器性能的影响和过范围试验方法，以及计量检定和流量测量准确度现场验证问题。分析表明，差压式流量计的安装方式也是保证测量准确度和量程比的重要环节，必须严格执行相应的规程，避免引起差压信号的传递失真，进而引起误差。     

一体化差压流量计的优势与实施

介绍了差压式流量计分体式和一体式的优缺点和应用现状,提出将节流件、变送器及附件按标准在工艺短管上安装好并标定后一体供货,即组成一体式差压流量计,既减小了安装误差,缩短安装工时,又提高了系统准确度。详细分析了一体化差压流量计的优势、注意点及实施方案。一体化差压流量计的应用是目前趋势之一。     

流量计直管段适用长度的探讨

现有流量计中,除了容积式流量计、科里奥利质量流量计之外,其他流量计对前后直管段有特定的要求,且不同类型的流量计所要求的直管段长度也差异悬殊。直管段长度不够时引起流量测量不确定度增大的原因:流体流过弯管或阀门时,速度分布产生畸变,导致实际流量系数与出厂标定时的流量系数不一致。常用对策包括:管线绕道法,简单易行;降低精确度指标,在普通监测和过程控制中亦经常采用;将流量传感器在管道上的安装方位选择在最有利的位置;加装流动调整器和选用直管段长度要求低的流量计。同时,对以上几种对策进行了比较与分析。     

一种变组分气体流量计的研究

针对干气、驰放气、火炬气等类型的气体组分变化快的特性,易引起标准状态下密度不稳定的问题,无法像稳定的气体那样,采用温度压力补偿的方法完成质量流量的测量。采用涡街流量传感器测量该种气体工况条件下的体积流量,再用旋涡发生体前后的压差,计算工况条件下的流体密度,并在正压法空气流量标准装置上进行全量程范围内质量流量校准,达到±0.5%MV准确度。现场运行证明:该方法简单可靠,成本比科氏力质量流量计方法低很多。     

蒸汽流量测量中的压损与节能效益分析

针对某文献论点,在相同的流量和相同的直径比β时,喷嘴的压力损失只有孔板的30%~50%,并计算了某口径的孔板在一年之内损耗的能量折算为人民币高达几十万元。以国际标准和国家标准为工具,对上述论点进行分析计算,发现在相同流量、相同工况条件和相同差压上限的条件下,孔板压损不是比喷嘴大,而是略小,因而在上述条件下,β相同这一假定不成立。从系统的角度分析了流量计压损减小所节省的能量损耗,绝大多数不能转化成经济效益。文中还分析了喷嘴和孔板在直管段要求、超过限制条件、节流件变形、耐磨性、经济性和不确定度方面的差异。     

双量程孔板流量计不确定度及量程比

ISO 5167：2003（E）总结了20世纪90年代之后国际上标准差压装置的最新研究成果,在ISO 5167：1991（E）的基础上作了多项重大改进,其中标准孔板的不确定度上升到0.5%。在流量二次装置中按照标准所提供的模型对流出系数C和可膨胀性系数ε的非线性进行补偿后,保证系统不确定度1.5%（气体、蒸汽）和1.0%（液体）的量程比可达10∶1。为了扩大量程比,可增加1台低量程差压变送器,以提高量程低段的差压测量精确度,进而提高量程低段的流量测量精确度,并在流量二次装置中实现量程切换和各项补偿,量程比可达100∶1,从而将差压法流量测量技术提高到一个新水平。根据特征点不确定度对估算进行了论证,并在流量标准装置上通过了验证。     

流量测量中温压补偿测点的设计

针对流量计在测量气体和蒸汽流量时需对温度、压力补偿的问题,根据各流量计的测量原理不同,选择合适的测温点和测压点位置对测量的准确性至关重要。分析了几种流量计温度、压力补偿的目的以及温度、压力参数的测量要求,提出了测温口、测压口开口位置的合理选择。提供了利用焦耳-汤姆逊系数计算上下游温差的实例。     

富氢气流量的测量与纯氢流量的计算

供需双方贸易交接计量以富氢气体中的纯氢量为准,由于测量的富氢气体中含有饱和水蒸气,随着温度的变化,其中的水蒸气与氢的体积分数均会发生变化,导致氢的平均相对分子质量不停变化,为测量带来困难。针对该问题,对比分析了涡街流量计方法、科氏力质量流量计方法、孔板流量计方法三种测量方案,最后选取孔板流量计结合热导式氢分析仪测量氢的体积分数,通过在流量演算器中进行密度补偿、干气部分计算、纯氢流量计算,实现了准确测量、数据可信。     

双量程差压流量计不确定度和量程比的验证

用差压法测量流体流量,由于流量与差压信号之间的平方根特性,其量程比不够大。在双量程标准差压流量计中,增设了1台低量程差压变送器,使量程低段的差压测量精确度提高了33倍（典型值）,从而使量程低段的流量测量精确度得到提高。按国际标准和国家标准所提供的不确定度公式计算,测量液体时不确定度达到1.0%,测量蒸汽和组分稳定的气体时不确定度达到1.5%,量程比达到100∶1。经DN80和DN200共6套双量程差压流量计在水流量标准装置上的数据验证,得到的误差比计算结果略小,优于技术指标,并在现场使用中得到证实。