浅谈对TDS系列旋进漩涡流量计的认识(PPT)

浅谈对TDS系列旋进漩涡流量计的认识答辩人：主要内容一、工作原理二、在脱水站的应用三、常见故障维修四、意见和措施一、工作原理当沿着轴向流动的流体进入流量传感器人口时，螺旋形叶片强迫流体进行旋转运动，于是在旋涡发生体中心产生旋涡流，旋涡流在文丘利管中旋进，到达收缩段突然节流使旋涡流加速，当旋涡流进入扩散段后，因回流作用强迫旋进式二次旋转。旋涡流的旋转频率与介质流速成正比，并为线性。两个压电传感器检测的微弱电荷信号同时经前放大器放大、滤波、整形后变成两路频率与流速成正比的脉冲信号，积算仪中的处理电路对两路的脉冲信号进行比较和判别，剔除干扰信号。而对正常的流量信号进行计数处理。流量计规格、基本参数和性能指标流量积算仪的工作原理1、流量传感器工作原理：因为漩涡流旋转速度变化会产生不同的压力变化。因此可以通过流量传感器中的压电晶体的压电效应产生脉冲信号，从而测得频率。2、压力、温度传感器工作原理：压敏、温敏电阻产生电压经过放大器，从而测得流体静压力、温度。

TDS型流量计中的微处理器按气态方程进行温压补偿，并对压缩因子进行自动修正，气态方程如下：

Qn=Zn/Zg·（Pg+Pa)

/Pn·Tn/Tg·QgQn：标准状态下的体积流量(m3h)Qg：未经修正的体积流量(m3／h)Pg：流量计压力检测点处的表(kPa)Pa：当地大气压(kPa)Pn：标准大气压(101.325kPa)Tg：介质的绝对温(273.15+t)KZn：标准状态下的压缩系数zg：工作状态下的压缩系数Tn：293．15K(20℃)工况下体积流量Q求导公式Q=∫0tqfdtqf-操作条件下瞬时体积流量，m3/sqf=f/Kf-频率,HzK-仪表系数,(m3)-1此参数为钟罩式气体流量标准装置检定得出

二、在站的应用在天然气站一共有四块旋进旋涡表，本文选择了位于天然气脱水站去ZTY310H7天然气压缩机的工艺气管线中应用了一块TDS系列智能旋进漩涡流量计，该流量计计量了去压缩机工艺气的下游气量，在上游也经过了一次计量，两个数据能够很好的对比。该流量计工作压力2.0Mpa，公称压力2.5Mpa，流量范围：50m³-900m³，公称直径100mm。通过对其2001年1月1日到2011年2月1日一个月的观察，并对比上游数据和旋进漩涡数据，发现其在使用过程中存在一些误差。上游数据旋进漩涡数据压力排污量一览表上游数据（m³）漩涡数据（m³）差值（m³）排污量（m³）压力（Mpa）2011-1-16187359877199613.3381.2752011-1-26212459990213411.6281.3372011-1-3565605393426265.6401.1672011-1-4558845401918659.4051.2132011-1-5595185726922495.1871.2212011-1-6559635325427093.9901.3412011-1-7504405044000.9121.1022011-1-85365755837-21805.4151.1952011-1-95787057870011.6281.2472011-1-10524154868737287.2961.3462011-1-115421854218010.6021.1812011-1-125623154518171312.9661.2762011-1-135336255216-18544.1041.2762011-1-145204454417-23738.0371.3232011-1-155176152534-77316.1881.1722011-1-165339755572-21756.3271.2392011-1-17543305433005.8711.0312011-1-185250554891-23869.2911.2182011-1-195138453693-230911.2921.2912011-1-20550155501506.4411.2262011-1-214892848928013.3381.0712011-1-225239149154323712.0271.3662011-1-23515445154408.4361.1412011-1-24498194981906.8971.0852011-1-25490044900407.0681.0132011-1-26538895388906.7831.2282011-1-27504645046404.0471.0862011-1-28493854938503.0781.1922011-1-295719054689250110.271.2352011-1-30536115361104.5031.1852011-1-31537925379208.4361.188通过以上数据对比，发现2011年1月1日到2011年1月6日，差值大多为正的，2011年1月8日到2011年1月19日，差值基本为负的，2011年1月19日到2011年1月31日，差值接近于0。计量误差分析

1、当实际流量小于50000m³/d时，计量数据接近实际值，当实际流量为50000m³/d-54000m³/d时，计量数据偏大，当实际流量大于54000m³/d时，计量数据偏小。由此可见流量的变化对TDS系列智能旋进漩涡流量计的准确度有很大的影响。如果我们调整气体流量，把流量控制在合适的范围内，可以使旋进漩涡表的计量误差控制在较小的范围内。2、从上表排污量与上游数据和漩涡数据差值对比可以看出排污量对旋进旋涡流量计也有很大影响。当排污量较大时，说明气体中杂质较多，产生的误差较大。当排污量较小时，说明气体质量较好，产生误差较小。分析其原因，是因为污物沾到压力、温度、流量传感器的探头上，影响了压力、温度、频率信号的监测，进而影响了计量准确度，造成计量误差上升。3、脱水站压缩机震动的影响：因为该旋进漩涡表在脱水站压缩区，因此压缩机的震动会造成工艺气流体在正常流体的压力传动方向上加上一个不定方向的力，在此合力的作用下，使流体速度及方向发生改变，加大了仪表计量的不准确度，增大了该表的误差。

4、再观察压力与差值的关系发现，当压力达到1.3Mpa，误差较大（超过2000m³/d）当压力为1.1Mpa-1.2Mpa时，误差在2000m³/d左右，当压力小于1.1Mpa时误差接近于0.由此可见在压力大于1.1Mpa时该TDS系列旋进旋涡流量计压力传感器不能产生线性变化。而该表在检定时只能检定该表的流量传感器时。所以建议厂有关部门能对旋进漩涡表的温度和压力传感器进行校准。（在2011年经过厂计量科对我区脱水站计量系统的PLC升级改造后，已经解决了该问题）三、常见故障及维修无瞬时流量1．检查流量计下限截止频率是否太高。2．测量流量计前置放大器电压．若≤2．0V(应在2．5V左右)。则先查看电池电压是否≤2．9V，小于则需更换新电池。若电池电量充足则为主板供电电路问题．应更换前置放大器。3．前置放大器电压正常时．测量前置放大器是否有频率输出。若有则为主板问题，需厂大流量站技术人员维修；若无频率输出．更换前置放大器。4．前置放大器电压、下限截止频率均正常时。检查流量计漩涡发生体及前置放大器探头是否被杂物堵塞或黏附上了油污。温度值与现场实际值不符温度传感器的核心元器件为Ptl00铂电阻．当显示值与实际值偏差较大时。说明电阻丝老化．应更换温度传感器。针对以上情况，我厂计量科实施了一个PLC项目。就是在管线上另外接了一个热电阻和压力变送器，以此测量温度和压力，再加上了旋进漩涡表输出的脉冲信号一起传输到PLC上计算流量。它的主要优点就是方便校准温度和压力参数，并能够进行周期性检定，以此提高计量精度。四、意见和措施通过上面对2011年1月1日到2011年1月31日的数据对比得出流体压力的高低、流量的变化和气体杂质的含量对我区脱水站工艺气计量所用的智能旋进漩涡流量计精确度有较大的影响，现在从这几个方面提出意见和措施。1、根据流量范围选择合适量程仪表。 当流量计经常处于下限流量工作时，很难保证计量精度，因此，应使流量计的流量范围处在流量计工况最大流量的20％～90％。稳定气体流量，并把流量控制在合适的范围内，可以使旋进漩涡表的计量误差控制在较小的范围内。2、合理确定流量计的压力等级 该旋进漩涡流量计必须保证检测介质的压力真实，才能保证该流量计的准确计量。因此重新校准或者更换该表的压力传感器（压敏电阻），才能保证计量准确性，

3、上游计量管段加过滤装置

为去除流体所含的杂质，保证该表各个传感器的清洁度，保证该表各计量信号的获取，保证该表计量的准确性，因此建议在流体进表之前的上游计量管段上加一个过滤装置。