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那么有没有解决流量计量中准确一致问题的办法呢?我认为其中一个有效的方法就是刘主任谈到的现场校准方法。这就是说如果我们有可能让标准器与被检仪表串联在一个管道中,那么校准与使用介质、介质的物理性质和工作状态的一致性问题就基本解决了(注:这仅对单相流而言,对多相流则另当别论),只要对应于一个流量和到达仪表时的流体速度分布一致,这样流量计校准与使用一致性的误差就有可能减小到可以接受的程度。
说到现场校准,是标准器的选择。由于现场校准是动态的(因为通常使用的流量标准装置校准是静态的,所以不能用于现场校准,例如静态容积法或质量法水流量标准装置),又由于一些庞大的装置无法用于现场校准(例如动态质量法水流量标准装置),我个人觉得可以根据准确度的要求选用标准表或体积管流量标准装置。目前由于加工技术和电子技术的发展,我国制造的标准表的准确度可以达到0.1级。如果被检表的准确度要求不超过0.5级,则完全可以用于标准表进行现场校验,这样的校准方法成本比较低,操作方便。但如果被检表的准确度要求超过0.5级,要求达到0.3级(如加油机)或更高,则用0.2级的标准表校准从理论上讲不合适,按误差理论校准结果的置信概率较低,此时就要求使用更高准确度的标准器。从目前的国内外流量标准器的现状看,比较适合现场校准的装置只有体积管流量标准装置。
另外,标准表方法还有一个问题,就是小流量点的校验误差大。因为流量仪表的准确度等级是由引用误差的大小来确定的,所谓引用误差即仪表每一测量点的允许误差与仪表测量上限之比,如果标准流量计准确度为0.2级,则其引用误差相对值为0.2%,仪表每一点测量值为测量上限的0.2%,如果这台标准流量计为DN200,测量上限为500m3/h,则每一点的测量误差允许值为1m3/h。这对于100m3/h的测量点,测量误差为1%,对于50m3/h的测量点,测量误差为2%。换言之,流量变小则标准表在这些点上的相对测量误差变大,只有在测量上限这一点相对测量误差不超过0.2%。所以这给标准表方法的使用带来很大的局限性。在这一点上,体积管的性和稳定性就很。根据现场使用的条件,可以在标准管段上加多个检测开关或使球的运动减慢等方法使校验表在小流量点上也获得较高的准确度。
流量计量是一个相当复杂的问题,还有更大的一片天地是两相或多相流量计,在这方面可以说很少有成功的仪表,其基本原因就是组分及其状态的复杂性。所以现实生产中的多相流多采用分相计量法,如油田里的油气水计量,一般就是用三相分离器将油气水三相分离分别计量。还有一种方法就是让管道中的流速加大使两相或多相完全充分均匀地混合,把它当作单相计量,比如蒸汽流量计就要求蒸汽温度非常高,这样水和空气完全充分均匀混合;如果泥浆中泥土颗粒的直径不超过0.1mm,则在紊流情况下也可以将它作为单相流计量。
由于大口径水流量计的测量流量非常大,例如DN500的管道常用流量在(350~1400)m3/h之间,除非现场有标定好的水池,否则现场采用容积法检定大口径水流量计不现实。因此,在线检定的好方法是采用标准表法,用直接比较法对被检流量计进行检定。
标准表的选型在整个检定过程中十分重要,根据现场在线检定的要求,选用的标准表具有准确度高、稳定性好、量程宽、不用破管、安装尽量简便等特点。在众多类型的流量计中,只有便携式超声波流量计的换能器安装是采用外夹式,且无需停流截管,只要在已设管道外部安装换能器即可。这个特点是其他流量计无法比拟的,非接触测量为在线检定大口径水流量计提供了可能。
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