优化方案提高质量流量计的检定精度

    随着改革的不断深入,市场经济的不断发展,企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地,就必须加强管理;计量作为工厂生产经营管理的基础工作显得越来越重要。众所周知,流量测量是工业计量中的一个很重要的因素,传统的体积流量测量方法因为受到温度、压力、粘度、密度等因素的影响,在许多应用领域内给用户带来诸多不便。而质量流量计由于其高精度、高可靠性、无运动阻尼件及极低维护量而在石化行业得到广泛应用。

    91年起我厂开始使用质量流量计,迄今已投用63台,还有14台即将安装;这其中有46台是美国高准公司(Micro Motion Inc.,)的产品,另外31台都是航空部太行仪表厂生产的国产质量流量计。

    如何提高质量流量计的检定精度,使之保持长期高精度计量,是一个亟待解决的新课题。结合我厂的工作实际,我们制订了一套切实可行的检定方案,成功地解决了这一难题。现将有关情况做个总结,供大家参考。

    1　质量流量计的工作原理

    我们通常所说的质量流量计是指基于科里奥利原理的质量流量计,简称为CMF(Corioli′s Mass Flowmeter),通常由一台传感器和一台用于信号处理的变送器组成一个流量计系统。它能直接测量流体的质量流量和密度,还能间接测量介质的温度和粘度。

    1.1　质量流量测量

    在传感器的外壳内有两根平行的测量管,由安装管子端部的电磁驱动线圈驱动,做近似音叉的振动。根据科里奥利原理,当流体通过测量管时,被强制接受管道的垂直运动,管道发生扭曲,扭曲量的大小与流经管道的质量流量的大小成正比。测量管两侧各装有一组电磁信号检测的信号是同相位的;当介质流动时,测量管产生扭曲,导致两个检测信号出现相位差。流过管道的质量流量就正比于这一相位差。

    1.2　密度的测量

    质量流量计的流量管通过驱动线圈和反馈电路振动在其谐振频率上,其谐振频率与振管结构、材质和质量有关。而振管的质量包括振管本身的质量以及管中介质的质量。对于材质和结构确定的传感器,振管体积和本身的质量是定值,而介质质量=介质密度×振管体积,因此介质的密度可以通过测量管道的谐振频率获得。该信号可由进行流量测量的一组电磁信号检测器提供。

    1.3　温度的测量

    振管外壁贴附有一个铂电阻(Pt100),可间接测量介质的温度(0.385Ω/℃);温度信号还用于补偿因温度变化引起的测量管刚性变化。

    2　质量流量计的检定