计量器具选型要点讲解

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1、Slide 1 计量器具选型要点计量器具选型要点计量器具选型要点 计量器具选型要点 Slide 2 引 言 以选则压力表为例： 压力测量的准确与可靠性跟压力表的选择和使用方法有着密切的关系。 如果选用不当，不仅不能正确反映压力的大小，还可能引起生产事故。 首先： 确定是选用哪种压力表（普通压力表、耐震压力表、精密压力 表、电触点式压力表） 然后： 准确度和量程（型号） Slide 3 选型举例 压力表的选型： 选用压力表的原则是：根据生产工艺，过程中被测介质的性质、现场环境、经济适用等条件 ，合理地考虑压力表的类型、量程、准确度等级和指示形式。 量程选取： 为了兼顾压力表的使用寿命和具有足够的

2、测量准确性，一般在被测压力稳定情况下，最大压 力值应不超过满量程的34，在被测压力波动较大情况下，最大压力值应不超过满量程的2 3，测量脉动压力时，被测压力值应处于压力表测量上限值的1/2处。一般情况下被测压力值 不应小于压力表测量上限值的1/3。 Slide 4 选型举例 准确度等级选择： 压力表的准确度等级主要根据生产上允许的最大误差来确定。只要测量准确度能够满足生产工艺的要求 ，就不必选用高准确度的压力表。选择准确度等级的计算方法如下： 根据测量最小压力时相对误差 例如：以6MPa压力表测量压力最小值不低于2MPa，又要保证相对误差不超过4，则选 用压力表的准确度为： 即选用1.0级压力

3、表。 Slide 5 例如：一块10MPa压力表，最高使用至6.6MPa，要求允许基本误差的绝对值不超过0.15MPa，则 选用压力表的精确度为： 选型举例 根据允许基本误差选择 即应选用1.5级的压力表。 Slide 6 选型举例 例如：检定一只测量范围为例如：检定一只测量范围为(010)MPa(010)MPa，准确度为，准确度为1.51.5级的弹簧管式压力表，所用的精密压力表的量程级的弹簧管式压力表，所用的精密压力表的量程 是多少？是多少？ 答：检定一般压力表时，作为标准器的精密压力表的允许误差的绝对值应不大于被 检仪表的允许误差绝对值的1/3，其测量上限值一般应比被检仪表的测量上限值 大

4、1/3为好。为此：精密表的测量上限应为 根据弹簧管式精密压力表的产品系列，可选用（016） MPa的精密压力表。 Slide 7 选型举例 例如：一台测量范围（01000）kPa的压力测量仪表，其最大绝对误差10kPa( 在整个量程范围内)，另一台测量范围（0400）kPa的压力测量仪表，其最大绝对 误差5kPa， 请问哪一台压力检测仪表的准确度更高？ 量程为1000kPa的仪表准确度=10/1000=0.01=1% 量程为400kPa的仪表准确度=5/400=0.0125=1.25% 虽然后者的最大绝对误差较小，但这并不说明后者较前者准确度高。第一台表准确度高。 测量仪表通常是以最大相对误差

5、百分数来衡量仪表的准确度度，定义为仪表的准确度等 级。 Slide 8 思考题 测量一个压力为0.6MPa左右的压力源，目前有 两块压力表，一台准确度等级为1.0级的（0 1.6）MPa的压力表，另一台1.5级的（01.0） MPa的压力表，请问用哪一台压力表的测量的结 果更为准确？ 为什么？ Slide 9 讨论 压力表参数中有测量压力与仪表耐压，是否是 一致的，为什么？ 如某分离器的安全阀起跳压力是16MPa，压力 表的选取是否必须是量程16MPa的压力表？ Slide 10 选课背景 1、现场准确计量的需要，尤其是外销、工艺控 制等； 2、工程设计的需求，满足计量需求、经济合理 ； 3、

6、计量工程师现场工作的需要； 4、目前仪表选型存在误区（不是越贵越好，标 注的准确度越高越好，每种流量计都有一定的 适用范围）； 5、计量人员技术研究，论文撰写需要。 Slide 11 选型的原则 选型基本原则 “计量准确、经济合理、送检方便、容易安装、操作维护 简单”（只是相对的，实际中必须有所取舍） 流量计的选型时一项复杂的、技术性很强的工作。 Slide 12 选型步骤 粗选 确定用那种类型的仪表（仪表类型） 细选 确定用什么型号的仪表（仪表型号） Slide 13 流量计选择原则 1、依据流体种类及仪表性能、流体特性、安装 条件、环境条件、经济因素五个方面初选可 用仪表类型； 2、依据用

7、户要求逐步淘汰，余下仪表类型排出 次序； 3、按五个方面因素再次仔细评比，最后淘汰至 一种仪表类型。 粗选仪表类型 Slide 14 粗选仪表类型 2、流量计的分类： 类 别工作原理仪表名称 可测流体种 类 适用管径mm准确度安装要求、特点 体 积 流 量 计 差流 压量式 计 流体流过通管道 中的阻力件时产 生的压力差与流 量之间有确定关 系，通过测量差 压值求得流量 节 流 式 孔板 液、气、蒸 汽 501000 12 需直管段，压损大 喷嘴50500需直管段，压损中等 文丘里管1001200需直管段，压损小 均速管 液、气、蒸 汽 2590001需直管段，压损小 转子流量计液、气4150

8、2垂直安装 靶式流量计 液、气、蒸 汽 1520014需直管段， 弯管流量计液、气0.55需直管段，无压损 容流积 量式计 直接对仪表排出 的定量流体计数 确定流量 椭圆齿轮流量计液 10400 0.20.5无直管段要求，需装过 滤器，压损中等 腰轮流量计液、气 刮板流量计液0.2无直管段要求，压损小 Slide 15 粗选仪表类型 2、流量计的分类： 类 别 工作原理 仪表名称 可测流体种 类 适用管径mm 准确度 安装要求、 特点 体 积 流 量 计 速流度量式 计 通过测量管 道截面上流 体平均流速 来测量流量 涡轮流量计 液、气 4600 0.10.5 需直管段， 装过滤器 涡街流量计

9、 液、气 1501000 0.51 需直管段 电磁流量计 导电液体 62000 0.51.5 直管段要求 不高，无压 损 超声波流量计 液 10 1 需直管段， 无压损 质 量 流 量 计 直接式 直接检测与 质量流量成 比例的量来 质量流量 热式质量流量计 气 1 冲量式质量流量计 固体粉料 0.22 科氏质量流量计 液、气 0.15 间接式 同时测体积 流量和流体 密度来计算 质量流量 体积流量经密度补偿 液、气 0.5 温度、压力补偿 Slide 16 粗选仪表类型 仪表类型选型的几个误区： 仪表不用选择类型，应该是通用的； 技术越新越先进越好； 仪表越贵越好，价格越高越好； 正确的认识

10、： 每种仪表都有一定的适用范围，合适的才是最 好的。 Slide 17 粗选仪表类型 错误选型的实例： 1、气田热敏式流量计的选用检定费用 2、文96储气库注气用靶式流量计无法检定 3、单井注气用超声波流量计工作条件（流量测量范围） 4、天然气分公司超声波流量计工作条件（振动） 5、普光外夹超声波流量计工作条件（二氧化碳含量） 6、普光旋进旋涡流量计应用密度问题 7、小流量测量问题旋进旋涡流量计or罗茨流量计 （压力、含液、脏污、价格） 8、山西煤层气选用孔板、超声波、旋进旋涡流量计流量计 工作条件（粉尘） Slide 18 粗选仪表类型 选型应了解的信息 各种流量计的资料：测量原理、测量范围

11、、工作条件（直管段 长度、压力要求测量压力、耐压等）、准确度等级、压损、 检定周期、是否需要实流检定、是否形成标准化、成熟性、优缺 点、价格 需求：准确度等级要求、工程预算费用、其它特殊要求 计量点的工况条件：流量范围、工况（振动、脉动）、天然气 气质（组分、腐蚀性、含液、脏污情况）、空间位置要求（直管 段）、站控条件（电源、湿度、温度）、计量点是否可停、是否 需要双向计量、压损要求 Slide 19 选型信息的来源 一、流量计的信息，根据流量计的标准： GB/T21446-2008用标准孔板流量计测量天然气的流量 GB/T18604-2014用气体超声波流量计测量天然气的流量 SYT/665

12、8-2006 用旋进旋涡流量计测量天然气流量 各种流量计的国家、行业、企业本标准等，以及现实中的应用 经验 二、现场需求及现场条件 GB/T18603-2014天然气计量系统技术要求 现场的实际情况，其他辅助设计的建设情况等（如分离设施、 保温设施等） 粗选仪表类型 Slide 20 粗选仪表类型 考虑因素归纳为一下几点： 1、仪表性能要求（准确度、稳定性、重复性、有无可动部件）； 2、测量范围（仪表的与实际计量需求的比较）； 3、气质条件（腐蚀、组分二氧化碳、含液、脏污、粉尘等）； 4、预算费用和流量计价格； 5、检定方式（费用、空气检定、天然气检定等）； 6、站场的条件（空间与仪表直管段长

13、度的安装要求）； 7、材质要求（腐蚀、压力、金属疲劳等）； 8、仪表标准化的程度应用成熟性（国标、行标、企标）； 9、周边工况环境（有无大型电子设备干扰、电源稳压情况等）； 10、操作维护方面； 11、特殊要求（双向计量、压损要求等）。 选用的流量计能不能正常工作，能正常工作， 能不能准确计量。 Slide 21 粗选仪表类型 仪表类型选择列表法 序 号 名称工况 要求 直管 段长 度 检定 情况 价格测量范围标准化 程度 二氧化碳含 量、粉尘影 响 准确度 、稳定 性 耐震、 耐电磁 干扰、 耐腐蚀 可否双 向计量 ，压损 等 操 作 方 面 1超声波流量计 2旋进旋涡流量计 3标准孔板流量

14、计 4罗茨流量计 5弯管流量计 6V锥流量计 7热式流量计 8靶式流量计 Slide 22 粗选仪表类型 孔板流量计超声波流量计旋进旋涡流量计 适用流体天然气、液、蒸汽气、液气、液、蒸汽 仪 表 性 能 量程比相对较窄，但可通过调整孔板进行调整量程比宽100：1相对较宽10:1 测量准确度1.0%0.71.5 管道振动要求较低不能安装在振动环境不能安装在振动环境 压力损失压力损失达无压力损失压力损失较大 管径范围50mm3000mm大于100mm，最好是大于 300mm 20mm200mm 仪表稳定性较高高较低 仪表故障率较高较低很高 经济价格较高很高低廉 压力要求无大于等于0.8MPa无 流

15、体特性单相流体，计量脏污流体时，必须及时进 行维护 CO210% 不应有固体颗粒物，不能含液 不能有固体颗粒 维护操作检查，拆卸方便需请专业人员维护方便 安装条件相对较高要求高，需厂家配套直管段有要求，相对较低 检定、溯源可单项进行溯源，标准孔板几何溯源即可 ，检定周期一年 必须天然气实流检定，检定周期 两年 实流检定，检定周期一年 Slide 23 粗选仪表类型 2、列出需求表 序 号 工况 要求 直管段 长度 检定 情况 价格测量范围标准化程 度 二氧化碳含 量、粉尘影 响 准确度 、稳定 性 耐震、耐 电磁干扰 、耐腐蚀 双向计 量，压 损等 操作 方面 1 2 3、对需求按重要与否顺序排列 4、对照表一（仪表类型选择表）用排除法进行 选择 5、如果未能找到合适的仪表，适当放宽或者从 工艺上等其他方面做工作，再重新筛选。 Slide 24 选表实例 选型实例：储气库单井注气计量仪表 1、单井注气计量的特点及需求： （1）双向计量，既是注气管线也是生产管线； （2）高压，压力在12MPa以上； （3）安全相关要求，应无可动部件防止卡死憋压； （4）最好内部无阻流件脱落堵塞气井，避免阻流件造成压 损（气井注气过程是利用压缩机提升压力注入气井的过程，压