质量流量计误差分析及对策

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

兰州石化公司年产成品油700多万t，油品计量的准确度至关重要。为此，安装了许多的质量流量计进行贸易交接计量和装置生产考核，质量流量计的计量特性，受到了许多因素的影响，对流量计使用过程中的误差进行了分析，提出了对策和注意事项。

1 质量流量计的工作原理及数学模型1.1 质量流量计工作原理质量流量计依据牛顿第二定律：力 质量X加速度(FmⅡ)。当质量为 m的质点以速度 在对P轴作角速度∞旋转的管道内移动时，质点受两个分量的加速度及其力：1)法向加速度，即向心加速度∞，其量值等于∞ r，朝向P轴；2)切向角速度 即科里奥利加速度，其值等于2wV，方向与 ，垂直。由于复合运动，在质点的方向上作用着科里奥利力 20) ，管道对质点作用着-个反向力-Fc-200 。

当密度为P的流体在旋转管道中以恒定速度流动时，任何-段长度 的管道将受到-个切向科里奥利力 AFc：zaFc20VpAZix (1)式中：4--管道的流通截面积。

由于存在关系式：qmpVA所以：△Fc2toqmAx (2)因此，直接或间接测量在旋转管中流动流体的科里奥利力就可以测得质量流量。

1.2 数学模型对(2)式进-步推导(有关数学推导省略)，得出如下数学模型：9 K-G·[1-( ) ]·△ (3)式中：g --质量流量；- 个仅决定与测量管结构尺寸的量，当测量管结构-定时，在-定温度下， 是- 定值；G--测量管材料的剪切弹性模量；在-定温度下， 是-定值；- - 测量管主振动的固有频率；- - 测量管扭转振动的固有频率；△--测量管两检测信号的时间差。

电路中由时间差检测器测量左右检测信号之问的滞后时间。这个时间差” 经过数字量测量、处理、滤波以减少噪声，提高测量分辨率。时间差乘上流量标定系数来表示质量流量。

2 质量流量计特性分析及对策2.1 压力影响由于传感器的u形管是-个弹性体，-般管壁较薄，压力增大，K值增大，反应在流量计上，-定的流量，只要压力增大，流量计的显示值将减校使用时的压力与检定时的压力相差较大时，对于高准确度的流量计其影响是不容忽视的。压力影响量撒于测量管管径、壁厚和形状，汹径仪表由于壁厚管径比大，影响了小，大口径仪表则壁厚管径比小，影响量大，见表 1。

表 1 质量流量计压力影响数据流量计型号 %额定流量(MPa)CMF00CMF20oCMF300CMF40O- O.O0o3- 0.Ooo9- 0.0012- 0.0015为了避免实际应用中压力变化对流量计测量准确度的影响，采取以下方法：甘 肃 科 技 第29卷1)选型时尽量选用受压力变化影响小的质量流量计；2)进行流量计在线检定；在不具备在线检定条件时，应使流量计在工作压力下进行离线检定；3)受压力影响所产生附加误差的变化比较稳定的流量计 ，可采用安装压力变送器的方法以软件的方式实施实时的压力补偿计算；可把压力变送器的信号输出接到流量计变送器的P、S二端，并对变送器进行适当设置，这样当被测流体压力变动时，自动进行补偿；4)受压力影响所产生附加误差的变化比较稳定的流量计，也可采用安装压力变送器，人工计算压力补偿法，就是根据表-对流量计系数进行计算，把经过计算后的新的流量系数设置到变送器中，这样就等于在原有的质量流量系数乘以-个固定常数。

2.2 温度影晌流体温度的变化会改变测量振动管的弹性模量，会影响造成零漂的结构变化的各种因素，对-定结构的测量管，当温度变化时，对于式(3)中的K、G值均会发生变化，于是带来误差。

KKo[1 (t-to)] (4)式中： --实际工作温度t时的K值；- - 流量计检定时温度t。时的 值；- - 测量管材料的线膨胀系数。

G Co[1 (t-t0)] (5)式中：G --实际工作温度t时的G值；G0--流量计检定时温度t。时的G值；- - 测量管弹性模量的温度系数。

由(5)式，目前大部分质量流量计内部均带有热电阻测温，对弹性模量的温度系数经过电子线路进行补偿，可以减少其影响量。

因为流体温度偏离流量计的调零温度而引起的零点漂移，是由振动管几何形状和结构件的非对称性所形成，是无规律的，不可再现的，尚难以消除，见表2。

表2 质量流量计温度影响数据流量计型号 %额定流量(MPa)CMFl0oCM脚 CM乃 00CMF40lo因此，流量计调零尽量在油品正常输转时的间歇进行，减少由于温度变化造成的零点漂移。

2.3 振动及两相流和安装的影响外界振动会影响传感器内部测量管的工作状态，这就要求传感器避开与测量管的谐振频率相接近的外界振动源和电磁干扰，原则上可以测量两相流体，但实际上这只是在-定范围内有效，特别是当气液两相中，气相所占比例增大到-定量值时，流量计将不能正常工作。因此，在实际应用中，流量计应尽量安装在管线的最低处，始终让管线充满液体，尽量减少两相流对质量流量计的影响。对易产生汽化和油品，在流量计前安装消气器，或在流量计下游提供足够背压，确保流量计测量准确。 -另外安装应力对流量计量有很大影响，尽量规范安装，在流量计两侧对称设置牢固埋于地下的水泥墩，将流量计两侧水平管线牢固地卡在水泥墩的钢铁支座上，确保流量计两侧管线在拆除流量计后能够严格对中，保证流量计本身没有外在应力。

2.4 检定影响和误差处理为保证质量流量计的准确度，必须定期对流量计进行检定。兰州石化公司有3种检定方法，对于出公司去西北销售公司兰成渝首站的汽、柴油流量计，使用标准体积管加密度计在线检定，每半年-次；对于出公司去西北销售公司西固油库的汽、柴油流量计，使用静态容积加密度计法，在本公司建设并通过政府授权的甘肃省油流量计量检定站进行离线检定，每半年-次；对于公司内部厂际阍和装置间输转油品质量流量计，使用静态质量(称重)法，在本公司建设并通过政府授权的甘肃省大流量计量检定站进行离线检定，每-年(或两年)-次。 t为保证流量计检定装置的检定准确度，尽量做到以下几点：1)对检定装置进行期间核查和比对，每季度-次；2)标准罐液面读数尽量准确，避免人为误差；3)标准体积管标定球出现问题及时更换；4)尽量多采具有代表性性样进行密度分析；5)创造条件，旧能采用在线检定；6)贸易双方签署交接计量协议，采用系数法进行交接计量。

2.5 流量影响为了保证质量流量计足够的线性度和准确度，流量计的量程要受到-定的限制，-般情况低流量误差较大，特别是零流量时会产生零点漂移，所以 ，流量计的选型，要尽量使流量计工作在1/5-4/5量程范围内。 (下转第93页)1 1 l m∞ ∞ ∞第4期 马 兰：对做好地质档案基础工作重要性的几点认识 93经收集的文字、图纸、图片、声像等资料，根据档案文件形成的规律和特点，在便于保管和利用的前提下，进行科学分类，规范立卷。要做到格式统-、字迹工整、图像清晰。根据地质资料的内容、价值、数量和载体形式进行系统整理，按项目组卷，使档案资料做到文件齐全，分类准确、体系鲜明、方便管理、方便查阅、方便利用，保持其整体功能，认真核查案卷质量并确保档案的完整性。地质档案的保护是档案管理工作的重要内容，是确保地质档案安全和防止损坏丢失的重要手段，要定期对资料库进行全面检查，坚持做到三化、四无、九防”，确保地质资料的安全。

为更好地做好地质档案管理工作，还应加强地质档案管理人员的技术培训，贯彻落实《档案法》、《地质资料管理条例》，认真学习档案管理方面的相关法律法规及新知识、新办法，强化岗前培训，着力解决地勘单位普遍存在的档案信息处理复合性人才不足等问题。

3 增强服务意识，切实做好地质档案的开发与利用地质档案的开发、利用，是档案工作的最终环节，是地勘单位档案工作的核心，也是档案管理的根本目的，它直接体现了服务”这个指导思想。利用”是指利用地质档案提供的信息解决本单位和员工在实际工作中存在的难点、疑点和问题，从而提高员工的工作效率，或为本单位创造-定的经济价值。

开发与利用地质档案是地勘单位档案工作的出发点和归宿。

在当前市抄济的大潮中，大量的经济活动丰富了馆藏内容，激烈的市澈争，要求档案管理能快速、准确地提供系统的、综合的档案信息，作为工作决策的参考或依据。地勘单位的地质找矿选区、立项，离不开现有库管地质资料的支撑。因此，档案管理人员要在不断提升自身业务素质的前提下，更要有甘作老黄牛”的精神，甘作人梯”的品格，努力(上接第84页)2.6 密度、粘度影响油品密度、粘度对质量流量计测量精度的影响相对于压力、温度来说比较小，在实际应用中也较少考虑，但是质量流量计不能应用于粘度太大，以至于造成挂壁的油品。

开展编目检索、二次加工和地质资料信息化处理，要积极主动地做好信息咨询和推荐工作，及时掌握利用者的潜在需要，主动服务、超前服务。要做好地质档案的信息利用分析、预测，为档案利用者快速获得有用信息提供服务。要熟悉馆藏内容，编好目录，充当活字典”，积极介绍、协助查阅地质资料，旧能提供现代化检索手段，迅速而准确地查找所需档案资料，把地质档案承载的信息由静态转化为动态，使地质档案的潜在价值充分发掘出来，为本单位的各项生产经营活动服务。

总之，为地勘单位发展服务是地质档案工作的最直接和最终目的。收集积累档案是-种服务，保护管理好档案，最大限度延长档案寿命也是-种服务，做好推荐、利用好地质档案更是-种全新的服务。地质档案工作是-项艰苦细致的服务性工作，更是-项创造性工作，地勘单位要发展，就必须高度重视和做好这项基础工作，要广泛宣传档案收集、管理等知识，增强全员档案意识，认请档案信息源的潜在价值，抓好档案开发利用环节。为本单位的生产经营活动服务。当前，新形势下的地质事业，对地质档案管理人员提出了更高的要求。档案管理工作者要具有较高的政治觉悟，掌握扎实的专业知识和熟练的业务技能，不断更新知识，优化知识结构，以高度的责任感、事业心和无私奉献精神，牢固树立为地质找矿、生产经营服务的思想，把地质档案基础工作做得更好，促进地勘单位经济的全面发展。