科里奥利质量流量计压力影响实验分析

　　0　引言

　　科里奥利质量流量计用于封闭管道中流体流量的测量,可得到流体的质量流量及质量总量、体积流量及体积总量、密度、温度。在近年来的大量应用中,发现测量介质物理参量的变化对其测量精度具有一定的影响。很多工况下,介质的工作压力小于1MPa,压力对流量的影响很小;而当工作压力上升时,压力会对流量测量产生偏差。

　　1　质量流量计简述

　　目前,科里奥利质量流量计在市场上有多家产品,国外的有美国的Micro Motion和德国的E +H、KROHNE、SIEMENS,国内的有太原航空仪表有限公司等。

　　与其它直接式质量流量测量相比,科里奥利质量流量计CMF(coriolismass flowmeters)因其独特的测量原理而具有许多突出优点:

　　①测量范围大、精度高,一般量程比为1∶20,典型流量测量准确度为±0.2%,精度高达±0.1%;

　　②测量管内无零部件,稳定性好,不会因管内零部件的磨损而降低测量精度,可测量高粘度流体与含固体颗粒的流体;

　　③对流场敏感度低,对被测流体的温度、压力、粘度等参数敏感度低,受流场和流体参数的影响小;

　　④为多功能仪表,可同时测量流体密度、温度、两种液体组成的混合流体的比例等。

　　2　压力影响的认识

　　ISO10790∶1994版对压力影响的表达是:静态压力的变化可能影响传感器的性能,但影响很小,所以一般不采取补救措施[1]; 1999版对压力有了新的认识:静态压力的变化能影响传感器的性能,其影响的程度,制造商应当说明,除了一些需要精确测量的应用一般不需补偿,对于需要精确测量的应用,在设计和制造时应考虑压力补偿[2]。

　　随着质量流量计的实践应用,不断有人提到流体压力对流量测量有一些影响,并相继有用户拿出试验数据支持这些观点。如中石化天津分公司大流量标定中心[4]、中石化安庆分公司计量中心[5]、意大利的F.Cascetta相继有试验报告见诸报道[6~7]。

　　中石化天津分公司大流量标定中心利用自己的标定设备和质量流量计进行了压力对仪表计量影响的试验。试验表明, DS300流量计的工作压力每升高0.1MPa,流量计会产生-0.12% ~-0.17%的附加误差。即当工作压力高于检定压力时,每高出0.1MPa,流量计会产生约为-0.15%的附加误差;而当工作压力低于检定压力时,每低0.1MPa,流量计会产生约为+0.15%的附加误差,与实验数据、仪表制造商的数据(-0.13% /0.1MPa)基本一致。

　　3　压力实验分析

　　试验产品选用太航的LZL-3-30/8-220,其振管的几何尺寸为Φ7.5×0.6。

　　3.1　静态压力试验

　　压力试验设备最高压力可达到40MPa。传感器和变送器接线通电工作正常,传感器内充满水后开始压力试验。试验数据如表1所示。