艾默生質(zhì)量流量計(jì)高準(zhǔn)F300原理
CMF主測(cè)量參量是質(zhì)量流量,第二測(cè)量參量是流體密度,還有附加測(cè)量流體溫度。還可由質(zhì)量流量和流體密度派生出測(cè)量雙組分溶液中溶質(zhì)的濃度。CMF應(yīng)用多的是需要考核質(zhì)量(對(duì)應(yīng)與體積的mass,而非品質(zhì))為目標(biāo)的計(jì)量總量或測(cè)量/控制流量,具體說(shuō)有;貿(mào)易結(jié)算交接計(jì)量或企業(yè)內(nèi)部核算計(jì)量;批量生產(chǎn)(batchprocess)進(jìn)料的分批計(jì)量(替代以前費(fèi)工費(fèi)時(shí)的稱重計(jì)量);管道混合(blending)配比的控制。
大部分制造廠以“量程誤差加零點(diǎn)不穩(wěn)定性”的方式表達(dá)基本誤差。這是一種巧妙的表達(dá)方式,給用戶產(chǎn)生一種精確度很高的印象。實(shí)際上在低流量或接近下限流量時(shí),誤差較大,基本誤差常超過(guò)量程誤差一倍以上,選用時(shí)應(yīng)予注意。基本誤差通常在±(0.15~0.5)%R之間,重復(fù)性誤差一般為基本誤差的1/4~2/3;流量范圍度大部分在(10:1)~(50:1)之間,有些則高達(dá)(100:1)~(150:1)。基本誤差與范圍度有關(guān),列如例如MicroMotion公司D系列10:1時(shí)為±0.36%R,20:1時(shí)為±0.58%R。
氣體流量的能否測(cè)量取決于是否達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量流量值,由于氣體的密度低,必須要在很高的壓力和很高的流速下才能達(dá)到。列如例如,MicroMotion的DS-100型(25mm口徑)儀表流量達(dá)到額定流量范圍大值455kg/min時(shí),空氣密度若為100kg/m3,壓力必須達(dá)到7.6MPa,氣其流速要高達(dá)154.5m/s,即使流量在額定小流量68kg/min時(shí),流速也需要達(dá)23m/s。有些型號(hào)儀表則規(guī)定氣體密度下限,列如例如Heinnchs公司的TH系列為2kg/m3;‘Krohne;公司的MFS-3000系列1.5E和10E型(口徑分別為6和8mm)為50kg/m3,F(xiàn)oxboro公司,的CFS10=1/AS系列為200kg/m3,如測(cè)量空氣流量,則壓力必須分別達(dá)到4.2和1608MPa16.8MPa。同一儀表用于測(cè)量氣體時(shí)性能低與于測(cè)量液體。列如例如;制造廠聲稱EIite系列時(shí)測(cè)量氣體時(shí)誤差為±0.5%R而測(cè)量液體時(shí)誤差為(±0.1%+零點(diǎn)不穩(wěn)定度)。但該廠另一論文對(duì)同一系列儀表試驗(yàn)結(jié)論又稱所有數(shù)據(jù)均優(yōu)于±2%Rr,讀該文所附各圖,可見(jiàn)到在測(cè)量低壓氣體時(shí)測(cè)量誤差有接近或超過(guò)1%者,這是因?yàn)榱髁刻幱陬~定流量百分之幾的低流量,是零點(diǎn)不穩(wěn)定度所起主要作用,低壓時(shí)重復(fù)性也較差,達(dá)0.6%。
艾默生質(zhì)量流量計(jì)高準(zhǔn)F300原理
上文提到CMF流量范圍度很大,實(shí)際上是由于上限流量定的得很高所致,與其他類型儀表如容積式、渦輪式相比,如以水的密度計(jì)算名義口徑流速高達(dá)8~12m/s,有些型號(hào)甚至達(dá)15~16m/s,而容積式和渦輪式僅為3~5m/s。測(cè)量管內(nèi)流速還要高,因此大部分型號(hào)CMF的壓力損失較大,用于水等低粘度液體時(shí)為0.1~0.2MPa,選用時(shí)應(yīng)予注意。
按使用條件選擇CMF規(guī)格大小時(shí)考慮的主要因素之一為估算儀表壓力損失(或稱壓力降)△pp是否在管系允許值之內(nèi)。,在允許壓力降情況下,為獲得良好的測(cè)量精確度使用的滿度流量盡可能在CMF的流量范圍內(nèi)選的得高些。通常CMF的名義口徑小于(或等于)管徑,很少大于管徑者。
但也有少數(shù)型號(hào)儀表壓力降較低,列如例如RHM系列上限流量名義口徑流速僅2~3m/s,壓力降約在0.05MPa左右。CMF的壓力降隨著流體粘度增加而增加。圖4所示是D150型(口徑40/50mm)的不同粘度流體流量-壓力降關(guān)系線列圖μ=1mPa·s,相當(dāng)與常溫下水粘度,μ=0.01mPa·s相當(dāng)與于大部分氣體的粘度。從圖上可以看出粘度為500mPa·s液體的壓力降為水的10倍。高粘度液體在儀表中呈層流流動(dòng),壓力降△p和流量qm之間呈線線性關(guān)系(即,式中k為系數(shù),指數(shù)n=1),低粘度時(shí)為紊流流動(dòng),`基本上為平方關(guān)系(即n=2),中等粘度關(guān)系線為折線,小流量段呈層流,中高流量段為從層流轉(zhuǎn)向紊流的過(guò)渡區(qū)流動(dòng),n在1與2之間
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