科里奧利質(zhì)量流量計具有高精度、寬量程、低壓損、長壽命等優(yōu)點,被廣泛地應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥、食品、能源、生物工程等領(lǐng)域,也是貿(mào)易結(jié)算首選流量計量器具。
盡管科里奧利質(zhì)量流量計擁有相較傳統(tǒng)流量計更為突出的優(yōu)點,但同時也存在明顯的不足,既是儀表的零點易受介質(zhì)變化或者安裝條件的影響,產(chǎn)生較為嚴(yán)重的漂移,從而降低測量精度。為了減少零點漂移,須用被測介質(zhì)充滿流量計,然后定期對流量計進(jìn)行零點調(diào)整。
對于一些特殊的被測介質(zhì),如液化天然氣(LNG),首先,由于低溫介質(zhì)的易氣化特性,需要持續(xù)流動以保證介質(zhì)的單相性,因此,無法為流量計提供低溫靜止的調(diào)零條件;其次,國產(chǎn)科里奧利質(zhì)量流量計尚未建立傳感器零點的數(shù)學(xué)模型,也就無法提供對于零點的修正。在實際工作中,只能以空氣狀態(tài)下的零點代替低溫時的零點。顯然,室溫時的空氣和低溫時的LNG具有完全不同的物理性質(zhì),因此,傳感器的零點變化必然會對流量計的精度產(chǎn)生影響,使得國產(chǎn)科里奧利質(zhì)量流量計無法在重要的貿(mào)易交接中替代進(jìn)口產(chǎn)品。
科里奧利質(zhì)量流量計的零點由傳感器的機械零點和變送器的電零點共同組成,其中變送器部分的電零點特性已有比較充分的認(rèn)識和解決方案。國內(nèi)外對于傳感器的機械零點特性以結(jié)構(gòu)和動態(tài)特性分析為主,比如不同管型的結(jié)構(gòu)建模、不同介質(zhì)下的密度效應(yīng)、高壓氣體介質(zhì)測量時的節(jié)流效應(yīng)、測量管非線性振動、動態(tài)響應(yīng)特性和工藝缺陷的影響,而缺乏對于傳感器零點更深入的理論模型研究,這就導(dǎo)致無法提出有效的、普適的零點漂移控制策略。本文以典型的U型振動管傳感器為例,從分析振動管各階振動模態(tài)的幅頻和相頻特性入手,建立了傳感器的初始相位模型,并通過樣機測試和實例應(yīng)用,驗證了理論模型的正確性,明確了理論計算精度和適用范圍。
審核編輯:鄢孟繁
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