关于高压浮子流量计在线实流检测的研究

　　浮子流量计作为直观流动指示或测量准确度要求不高的现场指示仪表,被广泛地用在电力、石化、化工、冶金等工业流程中。浮子流量计的工作原理是:浮子流量计的流量检测元件是由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一个沿着锥管轴上下移动的浮子组所组成。被测流体从下向上经过锥管和浮子形成的环隙时,浮子上下端产生差压形成浮子上升的力,当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子重量时,浮子便上升,环隙面积随之增大,环隙处流体流速立即下降,浮子上下端差压降低,作用于浮子的上升力亦随着减少,直到上升力等于浸在流体中浮子重量时,浮子便稳定在某一高度。浮子在锥管中高度和通过的流量有对应关系。高压浮子流量计的工作介质一般为各种压缩气体。其它流量计如涡轮流量计,在高压下使用和检测与在常压下使用和检测性能有所变化,而浮子流量计由于其特殊的工作原理,常压下无法得到高压差,高压浮子流量计不工作。

　　1　实验室检测高压浮子流量计的局限性

　　(1)钟罩式气体流量标准装置是实验室中检测气体流量计的主要标准装置, 100L、200L钟罩余压通常为1000~1600Pa, 500L钟罩余压通常为2500Pa,而用于焊接气体计量的高压浮子流量计工作压力通常为0·35~0·5MPa,此类气体流量计在实验室中用钟罩式气体流量标准装置检测无法得到高压差,浮子流量计不能工作,无法进行正常检测。

　　(2)在实验室中如果用气泵做气源,用标准表法对高压浮子流量计进行检测,经试验得知,气源压力不能保证恒定,无法进行正常检测。

　　(3)实验室中气体流量标准装置的工作介质通常是空气,高压浮子流量计的工作介质常为Ar、CO2等等,由于工作介质和检测介质的不同,即使能够检测也存在刻度间换算问题。

　　2　在线实流检测

　　选用300377号0·2级德国NB3标准气表,对高压浮子流量计进行在线实流检测。当标准气表和被检测流量计的流量达到稳定时,读取标准气表和被检测流量计的指示流量,记录标准气表和被检测流量计进口处的压力、温度,计算被检测流量计的实际流量。工作介质经过在线高压被检浮子流量计后,气体压力大幅度降低,进入标准气表的气体压力已是常压,所以被检高压浮子流量计和标准气表都可正常工作。

　　2·1　数学模型

　　气体流量计标准表检定法,用气体标准流量计作标准的计算方法:

　　式中: qN为被检流量计刻度状态下的实际流量, L/min;qV为标准表指示流量, L/min;TN, TS, Tm分别为刻度状态下、标准器内和被检流量计前的气体热力学温度, K;pN, pS, pm分别为刻度状态下、标准器内和被检流量计前的气体绝对压力,pS=pa+pes,pm=pa+pem;pa为当地大气压, Pa;pes为标准器内表压力, Pa;pem为流量计前表压力, Pa。