
要防止高温、高压、高粘度流体出现”流量计测不准”的问题,出发点是首先梳理流体的温度、压力、粘度和洁净度,并选择在该条件下能够稳定工作的计测方式。通用的叶轮式或部分带有可动部件的方式,在这类苛刻条件下容易引发误差或故障,能否准确判断计测方式本身的适用性,将在很大程度上左右测量精度。下面梳理选型中容易出错的要点,以及按不同条件的考量思路。
本文要点
- 在高温、高压、高粘度条件下,先于”精度”考虑的是能否在该条件下不损坏并正常工作,即以”适用性”来筛选方式。
- 粘度变化时,不同测量原理受到的影响各不相同,因此要同时掌握最小到最大流量以及粘度范围。
- 样本数值是基准条件下的参考值。要连同实际温度、压力下的修正以及安装条件一并确认。
苛刻条件下发生”测不准”的原因
流量计因测量原理不同而各有擅长与不擅长之处,如果把以常温、低粘度水为基准设计的方式直接用于高温高压、高粘度流体,可能会导致意料之外的误差或早期磨损。首先,分开考虑各条件对计测有何影响。
高温、高压对计测的影响
在高温下,容易出现密封材料或传感器部件超过耐热极限而劣化、流体密度变化导致体积流量与质量流量的关系偏移等问题。在高压下,如果耐压强度或连接部件的规格不足,泄漏或破损的风险就会升高。一般而言,建议在选型时使用温度、压力相对于样本的最大额定值留有余量。重要的是不要遗漏实际运行中的峰值温度、压力(包括启动时或异常时)。
高粘度对计测的影响
对于粘度较高的流体,叶轮或涡轮之类的可动部件难以转动,在低流量区域往往难以给出指示。差压式的压力损失容易增大,超声波式则可能因气泡或高粘度造成的衰减而使测量变得困难。另一方面,不易受流体物性影响的方式或不带可动部件的方式有时会更为有利,适用性会随粘度与流量范围的组合而改变。
按条件划分的选型思路
不要仅凭”单一数值”来决定,而应将流体条件、流量范围、安装环境并列,从不可或缺的要求开始依次筛选,这才符合实务做法。
先从不可或缺的要求开始筛选
首先要确认的是流体名称(组成)、最高/常用温度、最高/常用压力、粘度(包括随温度的变化)、洁净度(有无浆料或气泡)。这些几乎决定了方式的可行与否。接下来,将从最小流量到最大流量的量程、所需精度、允许的压力损失并列梳理。尤其在高粘度下,最小流量一侧容易出现测不准的情况,因此不仅要掌握最大流量,掌握最小流量同样重要。
安装条件与读数的处理
即使是相同的方式,精度也会因上游、下游的直管段长度、安装姿态以及有无脉动而改变。样本上的精度是基准条件下的参考值,在实际温度、压力、粘度下可能需要进行修正或确认条件。将数值视为”一般而言””因条件而异”的性质来处理,对存疑之处对照规格加以确认,这种态度能够防止返工。
常见问题
Q1. 高温流体适合采用哪种方式?
A1. 前提是使用温度处于传感器、密封材料的耐热范围之内。还要考虑到密度变化的影响,在选型时使温度额定值留有余量。确认峰值温度不可或缺。
Q2. 高粘度流体的低流量测不出来。
A2. 带可动部件的方式在低流量区域往往难以给出指示。改用不易受粘度影响的方式或重新审视测量量程有时会有效。掌握最小流量是第一步。
Q3. 为什么无法按样本上的精度进行测量?
A3. 精度是基准条件下的参考值,会随实际温度、压力、粘度以及安装条件而改变。包括直管段长度和脉动的影响在内,需要在使用条件下加以确认。
Q4. 应该按体积流量还是质量流量来选型?
A4. 对于密度随温度变化的流体,选型会因想要管理的是哪一个量而不同。先确定用途(是配比管理还是体积管理)会更不易犹豫。
Q5. 想更新既有的流量计。
A5. 梳理流体条件、连接口径、安装空间、信号规格后,就能筛选出满足同等要求的候选。如果能了解图纸或现行规格,检讨会更顺畅。
Q6. 含有浆料或气泡的流体也能测量吗?
A6. 固形物和气泡因方式不同而受影响的方式各异。连同洁净度信息一起梳理条件,就更容易检讨出适合的方式。
总结
在高温、高压、高粘度的流量计选型中,先于精度去判断”能在该条件下确实工作的适用性”,在掌握最小到最大流量与物性的基础上,再确认到安装条件,这是防止”测不准”的捷径。条件越复杂,规格的对照就越见成效。
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