科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)處于一旋轉(zhuǎn)系中，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表?；诳评飱W利原理的流量?jī)x表的開發(fā)始于20世紀(jì)50年代初，但直到70年代中期，才推向市場(chǎng)。到80年代中后期各國(guó)儀表廠相繼開發(fā)，科里奧利質(zhì)量流量計(jì)可以同時(shí)測(cè)量流量、溫度、密度、進(jìn)行雙組份介質(zhì)成份（濃度）推算測(cè)量精度不受介質(zhì)壓力、溫度，粘度影響，在貿(mào)易計(jì)量及定量控制具有重要意義，產(chǎn)品廣泛用于科研、石油、化工、冶金、制藥、電廠、給排水、造紙、食品、能源、油品倉(cāng)儲(chǔ)、礦產(chǎn)開發(fā)、市政、紡織印染和環(huán)保等領(lǐng)域。
測(cè)量原理：
質(zhì)量流量計(jì)的結(jié)構(gòu)是雙彎管結(jié)構(gòu)，其測(cè)量原理是通過(guò)測(cè)量作用于雙彎管上的科里奧利力（簡(jiǎn)稱科氏力）來(lái)檢測(cè)管道中的質(zhì)量流量。當(dāng)滿足兩個(gè)條件：（1）雙彎管以一定的頻率振動(dòng)，（2）管道中有流體流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一種新的力——科氏力，這個(gè)力是由管道振動(dòng)和管道流體流動(dòng)合成產(chǎn)生的附加力，這個(gè)力在彎管上產(chǎn)生了扭矩，使得彎管對(duì)稱其中心線發(fā)生扭轉(zhuǎn)。通過(guò)在彎管兩側(cè)的位移傳感器檢測(cè)其電信號(hào)，再對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理，直接得出質(zhì)量流量。
主要特點(diǎn)：
? 直接測(cè)量質(zhì)量流量，有很高的測(cè)量**度。
? 可測(cè)量流體范圍廣泛，包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。
? 測(cè)量管的振動(dòng)幅小，可視作非活動(dòng)件，測(cè)量管路內(nèi)*件和活動(dòng)件。
? 對(duì)應(yīng)對(duì)迎流流速分布不敏感，因而無(wú)上下游直管段要求。
? 測(cè)量值對(duì)流體粘度不敏感，流體密度變化對(duì)測(cè)量值得值的影響微小。
? 可做多參數(shù)測(cè)量，如同期測(cè)量密度，并由此派生出測(cè)量溶液中溶質(zhì)所含的濃度。
技術(shù)參數(shù)：
1.流量（液體）測(cè)量精度：
流量計(jì)精度 測(cè)量誤差 重復(fù)性 0.1% ±0.1% ±（零點(diǎn)穩(wěn)定性/測(cè)量值）% 1/2 測(cè)量誤差% 0.15% ±0.15% ±（零點(diǎn)穩(wěn)定性/測(cè)量值）% 1/2 測(cè)量誤差% 0.2% ±0.2% ±（零點(diǎn)穩(wěn)定性/測(cè)量值）% 1/2 測(cè)量誤差%
2.密度（液體）測(cè)量范圍和精度 測(cè)量范圍：0.3～3.000g/cm3 測(cè)量精度：±0.002g/cm3
3.溫度測(cè)量范圍和精度 測(cè)量范圍：-200～350℃ 測(cè)量精度：±1℃
4.被測(cè)介質(zhì)工作溫度：-200℃～350℃ 標(biāo)準(zhǔn)型：-50～200℃ 高溫型：-50～350℃ 低溫型：-200～200℃
5.適用環(huán)境溫度：-40℃～60℃
6.材質(zhì)：測(cè)量管 316L 外殼 304
7.工作壓力：0～4.0MPa 注：傳感器的實(shí)際耐壓各規(guī)格不同，這里只是標(biāo)準(zhǔn)耐壓。
8.防爆標(biāo)志：Ex d [ia]ⅡC T6 Gb
流量范圍：
型 號(hào) 通徑mm 流量范圍kg/h 零點(diǎn)穩(wěn)定性kg/h HLCMF-003 3 0～96～144 0.0144 HLCMF-006 6 0～540～810 0.081 HLCMF-008 8 0～960～1440 0.144 HLCMF-010 10 0～1500～2250 0.225 HLCMF-015 15 0～3000～4500 0.45 HLCMF-020 20 0～6000～9000 0.9 HLCMF-025 25 0～9600～14400 1.44 HLCMF-032 32 0～18000～27000 2.7 HLCMF-040 40 0～30000～45000 4.5 HLCMF-050 50 0～48000～72000 7.2 HLCMF-080 80 0～120000～180000 18 HLCMF-100 100 0～192000～300000 30 HLCMF-150 150 0～360000 36
質(zhì)量流量計(jì)在LNG計(jì)量中影響精度的因素分析：
針對(duì)質(zhì)量流量計(jì)在LNG計(jì)量中的應(yīng)用, 總結(jié)分析了影響計(jì)量精度的主要因素, 提出了保證計(jì)量精度的策略。從LNG計(jì)量實(shí)踐來(lái)說(shuō), 質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用, 要從設(shè)備的選擇、安裝和運(yùn)行環(huán)境等方面入手, 做好嚴(yán)格把控, 才能保證計(jì)量的精度。
為保護(hù)環(huán)境, 國(guó)內(nèi)各地正在積極實(shí)施鍋爐改造, 實(shí)行燃?xì)夤? 以LNG點(diǎn)供為主。改造的數(shù)量較多, 天然氣市場(chǎng)發(fā)展較快。不過(guò)天然氣的單價(jià)較高, 所以用氣方更加注重燃料成本。站在供需雙方角度來(lái)說(shuō), 天然氣計(jì)量的精準(zhǔn)性把控尤為重要。因此, 深度分析此課題, 明確影響精度的因素, 提出把控策略, 有著重要的意義。
1 質(zhì)量流量計(jì)在LNG計(jì)量中的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前, 國(guó)內(nèi)大多數(shù)點(diǎn)供現(xiàn)場(chǎng)使用的質(zhì)量流量計(jì), 以國(guó)產(chǎn)品牌的速度式流量計(jì)或容積式流量計(jì)為主, 比如羅茨流量計(jì)和渦輪流量計(jì)等。部分質(zhì)量流量計(jì)具有溫壓補(bǔ)償功能, 通過(guò)流量計(jì)算儀, 實(shí)現(xiàn)用氣量的輸出。此類流量計(jì)具有價(jià)格優(yōu)勢(shì), 不過(guò)在使用中, 要做好合理使用, *大程度上保證溫壓補(bǔ)償以及計(jì)量計(jì)精準(zhǔn)性。
2 影響質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量精度的因素分析
2.1 安裝因素
質(zhì)量流量計(jì)的使用原理為:流體流經(jīng)測(cè)量管, 產(chǎn)生科里奧利力, *終實(shí)現(xiàn)測(cè)量。因此要做好安裝環(huán)節(jié)的把控, 保證在無(wú)應(yīng)力的狀態(tài)下安裝。就安裝作業(yè)實(shí)際來(lái)說(shuō), 由于安裝造成的應(yīng)力無(wú)法避免, 比如流量計(jì)兩端安裝管道不同軸并且預(yù)留長(zhǎng)度不合適等, 都會(huì)造成應(yīng)力的產(chǎn)生, 進(jìn)而影響質(zhì)量流量計(jì)的零點(diǎn)變化, 影響計(jì)量精準(zhǔn)度。除此之外, 質(zhì)量流量計(jì)安裝的位置, 如果較靠近大干擾源, 比如變壓器裝置等, 受到電磁場(chǎng)的影響, 傳感器中的測(cè)量管在運(yùn)行時(shí)極易受到干擾, 并且測(cè)量管上的電磁檢測(cè)器檢測(cè)到的微弱信號(hào), 很有可能**擾信號(hào)所覆蓋, 使得質(zhì)量流量計(jì)出現(xiàn)讀數(shù)不**的情況, 進(jìn)而造成精度誤差?；诖? 開展安裝作業(yè)時(shí), 要合理選擇安裝位置, 遠(yuǎn)離振動(dòng)設(shè)備以及強(qiáng)電磁場(chǎng)。
2.2 壓力因素
從質(zhì)量流量計(jì)使用角度來(lái)說(shuō), 測(cè)量管的剛度極易受到外界環(huán)境壓力和測(cè)量介質(zhì)壓力因素的變化影響, 出現(xiàn)不同程度的變化。測(cè)量管的剛度和壓力為正比關(guān)系, 和溫度為反比關(guān)系。除此之外, 壓力能夠使得傳感器的主體、測(cè)量管的尺寸大小發(fā)生一定的改變, 造成形變, 而且其零點(diǎn)會(huì)跟著出現(xiàn)不同程度的變化, 使得質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量精度受到影響。不同的管材和管型, 在使用時(shí)受到的壓力影響程度不同, 因此要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)選擇, 進(jìn)而達(dá)到計(jì)量精準(zhǔn)度的基本要求。
2.3 溫度因素
理論層面上來(lái)說(shuō), 質(zhì)量流量計(jì)受到介質(zhì)溫度因素的影響很小。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試, 介質(zhì)溫度的變化對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量精準(zhǔn)度有很大影響。從以下方面能夠得到論證: (1) 計(jì)量原理?；跍y(cè)量原理, 測(cè)量管的彈性模量會(huì)隨著溫度的變化發(fā)生改變。當(dāng)溫度出現(xiàn)變化時(shí), 會(huì)帶動(dòng)著測(cè)量管的剛性變化, *終影響計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。 (2) 溫度的大小會(huì)給流量計(jì)零點(diǎn)造成不同程度的影響。若溫度出現(xiàn)變化, 那么測(cè)量管尺寸的變化使得計(jì)量裝置的零點(diǎn)出現(xiàn)變化, 造成計(jì)量誤差。以零點(diǎn)檢測(cè)為例, 若在超低溫環(huán)境下進(jìn)行, 即-192～-100℃, 則會(huì)給LNG的計(jì)量精度, 造成很大的影響。LNG加液的全過(guò)程, 裝置流量為10～45kg/min, 對(duì)應(yīng)的平均流量約為25kg/min, 此運(yùn)行工況下每0.1kg/min的零點(diǎn)漂移, 由此分析可以明確, 在質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量中, 由于介質(zhì)溫度因素造成的誤差無(wú)法忽視, 為保證計(jì)量的精度, 要做好溫度補(bǔ)償, 保證LNG的計(jì)量精度。
2.4 密封材料
從使用角度來(lái)說(shuō), LNG為超低溫狀態(tài), 使用常規(guī)的密封材料, 無(wú)法保證此條件下的密封性能。在低溫使用條件下, 質(zhì)量流量計(jì)的使用, 一定要確保密封性, 進(jìn)而達(dá)到LNG計(jì)量的基本要求。在實(shí)際應(yīng)用中, 部分質(zhì)量流量計(jì)采取沖氦氣的方式, 達(dá)到上述使用要求。不過(guò)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用, 還是會(huì)出現(xiàn)此問題, 使得計(jì)量計(jì)增益逐漸增加, 直到無(wú)法使用。究其原因, 密封材料的特性被破壞為主要原因, 使得傳感器裝置內(nèi)部的介質(zhì)泄漏, 進(jìn)而使得外界空氣進(jìn)入, 導(dǎo)致質(zhì)量流量計(jì)無(wú)法運(yùn)行。在使用中, 采取重新密封的方式, 能夠有效解決此問題。除此之外, 部分廠家通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝或者優(yōu)選密封材料等方式, 來(lái)探索解決此問題的方法。
2.5 信號(hào)的傳輸
質(zhì)量流量計(jì)受外界電磁信息的影響較大, 增加了LNG計(jì)量精準(zhǔn)度的把控難度, 而且極易影響流量計(jì)的運(yùn)行穩(wěn)定性, 因此要從安裝方面進(jìn)行嚴(yán)格的把控, 盡量遠(yuǎn)離電磁干擾設(shè)備?？紤]到外界電磁干擾的把控難度較大, 要積極探索如何通過(guò)增強(qiáng)質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量性能, 提升其抗*力, 進(jìn)而減少外界不確定因素對(duì)其的影響, 保證LNG計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3 結(jié)束語(yǔ)
質(zhì)量流量計(jì)在LNG計(jì)量精度的把控, 對(duì)保證天然氣供需雙方的利益有著重要的意義。因此, 要結(jié)合當(dāng)前使用的質(zhì)量流量計(jì)情況, 從安裝和使用等方面入手, 采取嚴(yán)格的把控措施, *大程度上保障計(jì)量的精度。
