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石化行业罗斯蒙特质量流量计测量原理及应用简

时间:2018-05-08 10:03  来源:www.vsncg.com  作者:财亦源压力变送器  

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  罗斯蒙特质量流量计广泛应用于石化等领域,在我厂主要产品如乙烯、丙烯和主要原料轻烃等的测量中使用可靠,精度高达1.7‰,为我厂的能源、物料的流量测量提高了准确度,避免了不必要的损失,创造了可观的经济效益。

  利用流量测量的一对信号检测器可获得代表谐振频率的信号,一个温度传感器的信号用于补偿温度变化而引起的流量管钢性的变化,振动周期的测量是通过测量流量管的振动周期和温度获得,介质密度的测量利用了密度与流量管振动周期的线性关系及标准的校定常数。

  科氏质量流量传感器振动管测量密度时,管道钢性、几何结构和流过流体质量共同决定了管道装置的固有频率,因而由测量的管道频率可推出流体密度。变送器用一个高频时钟来测量振动周期的时间,测量值经数字滤波,对于由操作温度导致管道钢性变化,进而引起固有频率的变化进行补偿后,用传感器密度标定系数来计算过程流体密度。

  罗斯蒙特公司的变送器为模块化并带有微处理器功能,配合ASICS数字技术,可选择数字通信协议。它与传感器连接使用可获得高精确度的质量流量、密度、温度和体积流量信号,并将获得的信号转换为模拟量、频率等输出信号,还可使用275型HART协议通信手操器或AMS、Prolink软件对其组态、检查及通信。

  DSP数字信号处理器是一个实时处理信号的微处理器,在科里奥利流量计里,我们使测量管在一个已知的频率下振动,因此任何在此振动频率范围之外的频率都是“噪声”,需要除掉它们以准确地确定质量流量。例如,一个50Hz或60Hz的信号很可能来源于与附近动力线的耦合。如何在实际上“过滤”这些多余的信号则需要一些更多的在那时刻所得到的背景信息,图8表明了噪声如何出现在原转换器信号上,以及被过滤后的最终信号。

  与使用时间常量去阻抑和稳定信号相比,使用数字信号处理(DSP)技术的主要好处之一,是能够以一个被提高了的采样率去过滤实时信号,减少了流量计对流量的阶跃变化的响应时间。使用多参数数字(MVD)变送器的响应时间比使用模拟信号处理的传统变送器快2~4倍,更快的响应时间会提高短批量控制的效率和精确度。

  DSP技术另一个颇有价值且更富有挑战性的应用实例是气体测量,因为高速气体通过流量计会引起较严重的噪声。通过高准Elite系列传感器,与流量信号混杂的噪声被减至最校现在DSP技术能更好地滤波,并进一步减小了质量流量计对噪声的敏感度。采用MVD变送器测量气体的结果在重复性和精确度上都有了显著提高。

  DSP技术提供了一个“通往处理的窗户”,当浏览这个窗户时,首先集中在测量管振动频率附近的信号上。实际上,有意地抛弃了其余的信息,很可能正是隐藏在这些“无用的”数据里的信息会铺平通往新的诊断技术的道路。例如,频谱分析可能会引导我们取得在夹杂空气或团状流动流体测量上的进展,流体在测量管内壁的附着也是另一个有希望被DSP技术检测到的故障,频谱的变化也很可能被用于预测传感器的故障。

  首先考虑流体压力不应超过规定工作压力,其次考虑静压变化影响的程度。压力变化影响测量管绷紧程度和布登效应的程度,以及破坏测量管不对称的原零点偏置。虽然仪表常数变动和零漂很小,但是使用压力时和校准时相差甚大时,对于高精确度仪表影响值还是不能忽视的。小口径仪表壁厚管径比大,影响小;大口径仪表壁厚管径比校

  流体密度变化改变流量测量系统的质量,从而使流量传感器的平衡发生变化,导致零点偏移。如果测量某一特定液体,只要在实际使用的液体密度条件下调零,使用过程中的密度变化不大,一般不存在问题。但在一根管道上测量密度差别较大的几种液体时,会带来零点变动的附加误差。

  罗斯蒙特公司的科氏力质量流量计CMF可测量液体粘度的范围很宽,并呈现良好的测量性能。虽有报告论及粘度影响测量精确度,但很少有试验数据。液体粘度会改变系统的阻尼特性,从而影响零偏置;在低流量时对流量测量值有一定程度的影响。

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