CMF质量流量计前言
当前,我国的工业部门生产各种产品,都需要测出质量,这是经济核算、物料储运、热平衡以及物料平衡的需要,但是产品的体积对于以上需求不能发挥出太大的作用。因此,如果工业产品为液态物品,则需要将其体积流量测出,然后再用其密度与体积相乘,以得出质量流量。但是,在对体积流量进行测量的过程中,需要将流体所具有的压力以及温度测出,以便能够对体积流量进行换算,使其成为符合測算标准的数值,从而将标准质量流量求出。因为被测介质所处的压力状态与气温是不断发生变化的,所以在测量时就需要繁琐的换算,而且很难保证计量出的结果具有准确性。但现代测量技术在不断完善以及发展,一些能够直接将质量流量测量出的仪表和计量方法也相继出现,从而促进了测量流量手段的进步。上个世纪的七十年代，MicroMotion公司的美国人研制了比较方便的一种质量流量测量仪器,这种质量流量计具有结构简单的特点,且应用了振动方式,这种测量仪被称为振动管质量流量计,此种仪器的应用使设计科里奧利质量流量计(英文缩写为CMF)的工作走出丁困境。本文分析了CMF在油品计量中的应用,以供参考。
将双u型管式质量流量计作为分析的实例,来说明CMF的测量原理。仪器传感器的组成部分如下:两根相同的U字型测量管、仪器壳体、分流时所使用的弯头、连接管、连接仪器所用的线盒、连接法兰、支撑架以及温度探头。当存在电磁驱动力量时,测量管将会出现相对振动现象,在振动的过程中,其相位差为l80度。如果没有液体流经仪器,则仪器单一振动测量管,此时为主振动:当出现主振动时,无论是出口还是进口,其线圈均处于相同相位的弦波信号。如果有液体流经仪器时,在进口侧,仪器的测量管转动的方向与其所受到的科氏力相反,由于两者的方向是相反的,因此就会相互抵消其作用力,从而减弱了振动。但是在出口侧,仪器的测量管转动的方向与其所受到的科氏力相同,从而加强了振动。所以,如果流体流动于振动的仪器当中,就会使测量管出现扭转力短。所出现的力矩据具有交变性质,且测量管在振动时产生的频率与交变频率相同。在这样的情况下,测量管便会出现复合振动,同时线圈开始出现不同相位的弦波信号。由以上分析,可以发现在CMF工作时,所测质量流量与相位是一种正比关系,如进行实际测量,那么线圈从平衡位置通过的时间差即为质量流量测量的依据
2.在对油品进行计量时CMF质量流量计的应用分析
2.1对气体进行计量时CMF的应用
如果气体具有较高的纯度,或气体组分不会发生改变,则可以采用CMF来对这一类附加值较高的气体进行测量。可先将气体处于标准状态时所具有的密度输入,在换算之后,便可以将标准体积测出。例如中石化的个分公司从外部购买了氢气,供方表中提到的纯度在99.99以上,而供方所采用的测量仪器为孔板式流量计,此种仪器具有压力与温度的补偿功能,但是实测的过程中会产生较大的误差。随后该公司购买并安装了CMF,采用CMF检测了供方所提供的氢气量,测量结果显示实测氢气量比供方所提供的氢气量小了30000NM,在反复对比中发现,供方在设计孔板时出现了问题。
2.2对柴油与汽油进行计量时CMF的应用
近年来,公众所关注的一个焦点为计量成品油,在此类贸易中,容易出现纠纷,部分供需双方甚至需要相关监督部门的裁决。目前,由于CMF得以推广使用,使这方面的矛盾得以大大减少。例如,北方公司曾作出规定,当需要对柴油与汽油进行装船时,计量以CMF测量结果为准,经过运行两年之后,发现使用效果良好,CMF在测量时产生的误差都不会超出控制范围。此外,在对贸易进行交接时,应用CMF能够将计量时出现人为的因素消除,从而减少了误差的产生使计量精度得以提高。
2.3对重油进行计量时CMF的应用
在计量轻质油方面,CMF已经得到了广泛的使用,在另一方面,CMF应用于计量重油的频率还比较少。测量重油主要分为测量沥青以及测量原油。如需采用CMF对重油进行计量,则 先要将重油粘度较大的问题解决,否则在测量时,容易产生挂壁现象,影响測量精度。如果出现不均匀的挂壁,则会
对测量管以及传感器的正常工作造成影响。要将挂壁现象有效消除,则需要将介质所具有的温度提高,并使其保持在一种流动的状态。如果需要外输油品,则要将保温以及伴热工作做好。应运用蒸汽对CMF进行伴热,注意伴热时应做到双面均匀:保温的工具应选用盐棉铁皮。应使处在测量管当中的介质,维持在80摄氏度以上的温度,以便将挂壁消除,确保CMF能够正常工作。
3.在应用CMF质量流量计的过程中,要注意的事项
3.1注意振动对CMF产生的影响
CMF固有的结构以及计量原理从根本上决定了其在测量时,难免会受到振动的影响。对于振动问题,则可以通过加装流量计的方式来加以解决,注意加装的流量计应为小口径。可将软管作为连接流量计两端的工具,需要在减振板上固定流量计。如果流量计的口径较大,则可以将膨胀节作为消振的
工具,但是需要注意的是应将支撑较为牢固的短接安装于传感器与膨胀节当中,如若不然,将会导致管道伸缩,从而产生附加应力,造成计量失准
3.2注意外来应力对CMF产生的影响
在安装CMF的过程中,无应力是一个非常重要的因素,特别是在安装传感器时,不能受到应力的干扰国。本文提到的无应力指的是应尽量减小以及避免在安装CMF时,带来的应力,预防应力影响传感器在测量时的正常工作。如果在安装CMF时,管道管径和计量管径两者相差较大,则可以将U型弯
加装于主管道当中,以此来遵免外来应力对CMF测量造成不良影响
3.3在分布流场时,应注意从优
就一般情况而言,要使CMF保持ZUI佳计量状态,则应避免其性能受到不均匀流速以及旋涡流的影响。对此,一般无需将直管段配置在仪器当中,但是在进行布管的过程中,应注意从优
4.结语
综上所述,CMF可以对质量流量进行直接测量,并同时能够实现较高的精度,这是目前许多工业的发展都迫切需要的,所以CMF质量流量计得到了迅速发展,并被广泛应用于计量工作之中。当前,CMF正被越来越多的工业部门所重视,并且正逐渐成为计量油品与交接油品的一种重要手段。