液體計(jì)量長輸管道具有運(yùn)行壓力高、輸氣量大、輸送距離長的特點(diǎn)，在液體計(jì)量貿(mào)易交接方面對(duì)流量計(jì)的準(zhǔn)確性要求較高。氣體制藥廠污水流量計(jì)具有量程比寬、壓力損失小、無可動(dòng)部件、適用于大口徑管道等特點(diǎn)，較好地滿足了液體計(jì)量長輸管道的計(jì)量需求，在中國液體計(jì)量長輸管道領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。制藥廠污水流量計(jì)量系統(tǒng)與其他計(jì)量儀表一樣，在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中會(huì)受到各種因素的干擾，因而影響儀表計(jì)量的準(zhǔn)確性。
１　制藥廠污水流量計(jì)工作原理
制藥廠污水流量計(jì)為獨(dú)立測(cè)量設(shè)備，由多個(gè)位于管線內(nèi)壁的超聲傳感器組成。傳感器由緊固機(jī)械裝置插入管道中，超聲脈沖被 ２ 個(gè)傳感器交替地發(fā)射和接收。由于電磁在逆流和順流情況下的傳輸時(shí)間 ｔｕ 和 ｔ ｄ 不同，通過時(shí)差法可以計(jì)算得到流體流速，工作原理如圖 １ 所示。制藥廠污水流量計(jì)還可以配置成雙向計(jì)量模式，精度不變。

當(dāng)順流傳播時(shí)，電磁傳輸時(shí)間為
ｔ ｄ ＝ Ｌ ／（ Ｃ ＋ ｖ ｃｏｓ）（１ ）
當(dāng)逆流傳播時(shí)，電磁傳輸時(shí)間為
ｔ ｕ ＝ Ｌ ／（ Ｃ － ｖ ｃｏｓ  ）（２ ）
由式（１ ），（ ２ ）聯(lián)立推導(dǎo)出流體流速和流量的計(jì)算公式如下：

式中： Ｃ 電磁在靜態(tài)氣體中的聲速，３４０ｍ ／ ｓ ；ｑ Ｖ流體在管道中的工況流量， ｍ３／ ｈ ； Ａ 管道橫截面積，
ｍ２ ；ｖ 氣體的流速， ｍ ／ ｓ 。
標(biāo)準(zhǔn)狀況下瞬時(shí)流量為

式 中： ｑＶ ｎ 標(biāo) 準(zhǔn) 狀 況 下 瞬 時(shí) 流 量， ｍ３ ／ｈ ；
ｑ Ｖ ｆ 工作狀況下瞬時(shí)流量， ｍ３ ／ｈ ；
ｐ ｎ 標(biāo)準(zhǔn)
狀況下絕對(duì)壓力， ＭＰａ ，其值為 ０．１０１?。常玻?ＭＰａ ；
ｐ ｆ 工作狀況下絕對(duì)壓力， ＭＰａ ；
Ｔ ｎ 標(biāo)準(zhǔn)狀況下熱力學(xué)溫度， Ｋ ，其值為２９３．１５Ｋ ；
Ｔ ｆ 工作條件下熱力學(xué)溫度， Ｋ ；
Ｚ ｎ 標(biāo)準(zhǔn)條件下壓縮系數(shù)；Ｚ ｆ工作條件下壓縮系數(shù)。
 
２　 液體計(jì)量電磁計(jì)量系統(tǒng)的組成
   氣體制藥廠污水流量計(jì)量系統(tǒng)一般由壓力變送器、溫度變送器、制藥廠污水流量計(jì)、氣體組分分析儀以及流量計(jì)算機(jī)等五部分組成。壓力、溫度變送器采集實(shí)時(shí)的壓力、溫度信號(hào)，制藥廠污水流量計(jì)本體是整個(gè)計(jì)量系統(tǒng)的核心部分，通過測(cè)量計(jì)算液體計(jì)量的流速進(jìn)而得到液體計(jì)量的工況流量，氣體組分分析儀通過分析氣體的組分以確定液體計(jì)量的壓縮因子，流量計(jì)算機(jī)將采集到的壓力、溫度、工況流量、氣體組分信息進(jìn)行運(yùn)算分析，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體流量，并保存相應(yīng)的流量歷史數(shù)據(jù)。
 
３　 影響制藥廠污水流量計(jì)量準(zhǔn)確性的主要因素
   制藥廠污水流量計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量的準(zhǔn)確性既與制藥廠污水流量計(jì)本體有關(guān)，也和壓力、溫度測(cè)量儀表、色譜分析儀以及流量計(jì)算機(jī)等設(shè)備的可靠性有直接關(guān)系。此外，在員工操作、環(huán)境影響、設(shè)計(jì)選型、設(shè)備安裝等方面也會(huì)一定程度影響制藥廠污水流量計(jì)量的準(zhǔn)確性，其影響因素復(fù)雜多樣。電磁計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量準(zhǔn)確性影響因素關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖２所示。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，對(duì)制藥廠污水流量計(jì)量準(zhǔn)確性造成較大影響的主要是噪音、液體計(jì)量雜質(zhì)、氣體組分分析以及壓力、溫度測(cè)量這四個(gè)方面。


３． １　 噪 　 音
   液體計(jì)量輸氣站場中由于氣流速度快，彎頭、閥門等各類阻流管件的存在，會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲，在計(jì)量裝置設(shè)計(jì)和安裝的時(shí)候已經(jīng)充分考慮。但是現(xiàn)場因?yàn)楣r條件的變化，如流量、壓力和溫度等，壓縮機(jī)不同功率下的噪聲震動(dòng)等不能預(yù)見的各類因素產(chǎn)生的噪聲仍然使制藥廠污水流量計(jì)在現(xiàn)場使用過程中受到噪聲的影響。制藥廠污水流量計(jì)對(duì)降壓元件產(chǎn)生的噪聲尤其敏感，甚至有些低噪聲閥門比調(diào)壓閥對(duì)制藥廠污水流量計(jì)產(chǎn)生的影響還要大，這是因?yàn)椴捎昧说驮肼暭夹g(shù)的閥門將噪音頻率調(diào)整至人耳聽力不敏感的高頻范圍（２０ｋＨｚ ）以上，該頻率范圍恰好與制藥廠污水流量計(jì)超聲頻率重合，對(duì)制藥廠污水流量計(jì)造成較大影響。
 
３． ２　 液體計(jì)量雜質(zhì)
液體計(jì)量流過制藥廠污水流量計(jì)時(shí)，水、硫化鐵粉末等雜質(zhì)逐漸堆積在流量計(jì)表體管道內(nèi)或電磁探頭上，都會(huì)影響制藥廠污水流量計(jì)的準(zhǔn)確度，附著在電磁探頭表面的雜質(zhì)縮短了電磁在管道內(nèi)的傳輸時(shí)間，影響了電磁探頭的敏感性，同時(shí)由于雜質(zhì)的附著，計(jì)量撬的上游直管段表面粗糙度變化或整流板堵塞引起氣體流態(tài)發(fā)生變化，從而影響流量計(jì)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)研究表明：臟污可對(duì)某些流量計(jì)流量輸出帶來０． ３％或更大的偏差。
 
３． ３　 氣體組分
   根據(jù)制藥廠污水流量計(jì)量系統(tǒng)工況流量與標(biāo)況流量的轉(zhuǎn)換公式可知，在液體計(jì)量貿(mào)易計(jì)量中需要利用壓縮因子將液體計(jì)量的工況流量轉(zhuǎn)換為標(biāo)況流量，而工況下的壓縮因子則需利用氣體分析設(shè)備，如色譜分析儀等分析結(jié)果計(jì)算獲得。氣體組分檢測(cè)是否準(zhǔn)確及時(shí)，直接影響著電磁計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量準(zhǔn)確性。在實(shí)際生產(chǎn)中，部分場站的氣體分析設(shè)備未接入流量計(jì)算機(jī)，失去了氣體分析設(shè)備的主要作用，同時(shí)在未配備氣體分析設(shè)備的場站也存在著氣體組分更新不及時(shí)現(xiàn)象，在多氣源的計(jì)量站，影響更為明顯。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：由于輸氣干線組分變化造成超聲流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)參比條件下體積流量偏差*高可達(dá)０． ６％ 。
 
３． ４　 壓力和溫度的測(cè)量
   根據(jù)制藥廠污水流量計(jì)工作原理可知，壓力溫度測(cè)量是否準(zhǔn)確直接關(guān)系著標(biāo)況流量的運(yùn)算是否準(zhǔn)確。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，雖然壓力變送器可在其銘*標(biāo)明的工作溫度范圍內(nèi)正常工作，但室外裸露環(huán)境中的壓力測(cè)量值與進(jìn)行了防曬保護(hù)的壓力變送器測(cè)量值的差值可高達(dá)１８～２０ｋＰａ 。溫度變送器在現(xiàn)場應(yīng)用中也會(huì)出現(xiàn)保護(hù)套管中存在金屬雜質(zhì)、沙子等現(xiàn)象，使測(cè)溫元件不能及時(shí)與液體計(jì)量達(dá)到熱平衡，導(dǎo)致實(shí)測(cè)溫度值偏低，計(jì)量結(jié)果偏大。因此，保證壓力和溫度測(cè)量儀表的準(zhǔn)確、可靠是確保制藥廠污水流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度非常重要的方面。
 
４　 解決措施與對(duì)策
４． １　 保證工藝安裝符合相應(yīng)技術(shù)要求
   對(duì)于未建場站，應(yīng)充分考慮流量計(jì)前后直管段長度，評(píng)估調(diào)壓閥產(chǎn)生的噪聲對(duì)流量計(jì)的影響，謹(jǐn)慎選用無噪閥門和消聲器。對(duì)于已建場站，因流量變化導(dǎo)致調(diào)壓閥噪音變化的可考慮利用調(diào)壓閥前后的節(jié)流截止閥分級(jí)調(diào)壓，降低噪音頻率，或者改變?cè)胍魝鞑ネǖ?，利用調(diào)壓計(jì)量間的匯管、彎頭等增加噪音損耗。條件允許時(shí)，可進(jìn)行工藝改造，在流量計(jì)前加裝流量調(diào)整器，將調(diào)壓閥調(diào)整至流量計(jì)后，以消除噪音影響。
 
４． ２　 加強(qiáng)制藥廠污水流量計(jì)的檢測(cè)與維護(hù)
  制藥廠污水流量計(jì)具有自診斷功能，目前絕大部分制藥廠污水流量計(jì)均配備有專業(yè)的診斷軟件，可對(duì)流量計(jì)的聲速、流速、信噪比、采樣率、增益值等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控分析。現(xiàn)場技術(shù)人員可利用專業(yè)診斷軟件定期對(duì)流量計(jì)進(jìn)行運(yùn)行分析，判斷流量計(jì)工作狀態(tài)是否良好，掌握換能器臟污情況，制定換能器清洗周期，如流量計(jì)內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)重新進(jìn)行檢定。
 
４． ３　 及時(shí)更新氣體組分
   在多氣源場站或者輸氣量較大的場站建議配備色譜分析儀等氣體分析設(shè)備，并將分析數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳入流量計(jì)算機(jī)，以保證流量計(jì)算機(jī)所測(cè)組分為管道內(nèi)液體計(jì)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)要加強(qiáng)色譜分析儀的維護(hù)，定期利用標(biāo)氣對(duì)在線色譜儀進(jìn)行標(biāo)定。對(duì)于未配備氣體分析設(shè)備的場站要根據(jù)離之*近場站的組分分析數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行更新，以*大程度保證其壓縮因子計(jì)算的準(zhǔn)確性。
 
４． ４　 保證壓力和溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性
   在制藥廠污水流量計(jì)使用過程中，應(yīng)對(duì)壓力和溫度測(cè)量值進(jìn)行現(xiàn)場核查?？墒褂脡毫?、溫度變送器的手操器核查流量計(jì)算機(jī)內(nèi)的壓力、溫度變送器示值誤差是否符合精度等級(jí)的要求，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不滿足時(shí)應(yīng)及時(shí)更換或者及時(shí)送檢和校準(zhǔn)。同時(shí)，對(duì)于壓力變送器可設(shè)置遮陽棚，防止溫度變化對(duì)其零位的影響，對(duì)于溫度變送器應(yīng)定期添加導(dǎo)熱油，檢查保護(hù)套管內(nèi)是否有無雜質(zhì)，防止溫度傳輸?shù)倪t滯。
 
５　 結(jié)束語
   隨著液體計(jì)量工業(yè)的迅速發(fā)展，制藥廠污水流量計(jì)在液體計(jì)量流量計(jì)量領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)變得越來越廣泛，影響其計(jì)量準(zhǔn)確性的因素將會(huì)隨著制藥廠污水流量計(jì)在不同條件下的應(yīng)用變得越來越復(fù)雜多樣，這就需要現(xiàn)場使用維護(hù)人員深入分析現(xiàn)場流量計(jì)的運(yùn)行工況，不斷積累現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)制定相應(yīng)對(duì)策，只有這樣才會(huì)進(jìn)一步提高制藥廠污水流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性。

上一篇：硫酸流量計(jì)如何應(yīng)對(duì)腐蝕性液體的腐蝕和結(jié)垢

下一篇：插入式污水流量計(jì)的原理與安裝使用