现场校准气体转子流量计研究

　　1　引言

　　转子流量计具有性能可靠、结构简单、读数方便、价格低廉、安装使用方便等优点,是工业生产过程中测量流量应用较多的仪表,广泛应用于化工、制药、石油、冶金、轻工业和科研部门。大量的流量计在现场使用,拆卸不便,运输不易,需要对其进行现场校准。

　　2　转子流量计的工作原理

　　转子流量计又称浮子流量计,是变面积式流量计的一种,其是由一个上大下小的锥形管和一个置于锥形管内可以上下自由移动的转子(也称浮子)构成。转子流量计本体可以用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接,垂直安装在测量管道上。当流体自下而上流入锥管时,被转子截流,这样在转子上、下游之间产生压力差,转子在压力差的作用下上升,这时作用在转子上的力有三个:流体对转子的动压力、转子在流体中的浮力和转子自身的重力。对于给定的转子流量计,转子大小和形状已经确定,因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的常量,唯有流体对浮子的动压力是随流速的大小而变化的。因此当流体流速变大或变小时,转子将作向上或向下的移动,相应位置的流动截面积也发生变化,直到流速变成平衡时对应的速度,转子就在新的位置上稳定。对于一台给定的转子流量计,转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。利用这一对应关系转子流量计就可以测量流量。

　　3　转子流量计的校准

　　转子流量计的校准主要有标准表法、容积法和称量法。通常使用标准表法,即以标准流量计(准确度优于被校流量计基本误差限的1/2的转子流量计)为标准与被校流量计串联,用比较法达到校准流量计的目的。标准表法流量标准装置具有经济、简单、方便的优点,不需要花费太多去建立一次流量标准装置,只需定期把标准流量计进行校准就行了,因此这种方法常常在现场使用。

　　4　校准中应注意的问题

　　4.1　使用问题

　　在校准和使用气体转子流量计时,要注意必须垂直安装,尤其是在现场校准时,环境条件复杂,流量计安装垂直,使流体自下而上通过流量计,才能保证转子流量计工作正常,读数准确。转子对粘污比较敏感,如果粘附有污垢则转子的质量、环形通道的截面积会发生变化,甚至还可能出现转子不能上下垂直浮动的情况,从而引起测量误差。所以被测介质要洁净,否则会引起转子与管壁磨擦,带来附加误差。因此,在现场校准装置中需要设置过滤器,保证气体的干净。在校准时,要注意在流量计前后的直管段要符合技术要求,选用的介质尽量与工作中的介质一致,如果介质不同,要考虑不同介质对流量计性能的影响,提高测量的准确度。