Как выполнить точную калибровку расходомера массового расхода

Введение:

Точная калибровка массовых расходомеров — важный аспект измерения расхода во многих отраслях промышленности, включая нефтегазовую, химическую и производственную. Расходомеры используются для измерения расхода жидкостей, газов и паров в технологических процессах, и калибровка необходима для обеспечения их точности и надежности. Процесс калибровки включает сравнение выходных данных проверяемого расходомера с эталонным значением. В данной статье представлен обзор процесса калибровки массовых расходомеров, включая типы используемых расходомеров и эталонов, а также этапы выполнения точной калибровки.

Что такое калибровка массового расходомера?

Калибровка — это процесс определения точности и надежности расходомера путём сравнения его показаний с эталоном. Массовые расходомеры измеряют массовый расход жидкости, проходящей через трубу, а не объёмный. Массовый расход является более точным показателем, поскольку на него не влияют изменения плотности, температуры или давления. Калибровка гарантирует, что расходомер обеспечивает точные и воспроизводимые измерения в заданном диапазоне, что критически важно для управления технологическим процессом и обеспечения безопасности.

Типы массовых расходомеров:

Существует несколько типов массовых расходомеров, включая кориолисовы, тепловые и дифференциальные. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, и выбор типа для конкретного применения зависит от конкретных требований.

Кориолисовые расходомеры:

Кориолисовые расходомеры измеряют расход, регистрируя скручивание или изгиб вибрирующей трубки, вызванный протеканием через неё жидкости. Величина скручивания пропорциональна массовому расходу. Кориолисовые расходомеры обладают высокой точностью и способны измерять расход от 0,1 до 10 000 кг/ч с точностью ±0,1%. Их основным недостатком является высокая стоимость и габариты, что ограничивает их применение в условиях ограниченного пространства и бюджета.

Тепловые расходомеры:

Тепловые расходомеры измеряют расход, нагревая чувствительный элемент и измеряя тепловые потери, возникающие при прохождении через него жидкости. Скорость тепловых потерь пропорциональна массовому расходу. Тепловые расходомеры относительно недороги и могут измерять расход от нескольких граммов в час до нескольких тысяч килограммов в час с точностью ±1%. Их основным недостатком является чувствительность к изменениям температуры и состава жидкости.

Расходомеры дифференциального давления:

Расходомеры дифференциального давления измеряют расход, регистрируя перепад давления в сужении потока, например, в диафрагме. Перепад давления пропорционален массовому расходу. Расходомеры дифференциального давления широко используются во многих отраслях промышленности и относительно недороги. Они могут измерять расход от нескольких литров в минуту до сотен кубических метров в минуту с точностью ±1%. Их основным недостатком является чувствительность к изменениям плотности и вязкости жидкости, что может повлиять на точность измерения.

Стандарты калибровки:

Калибровочные эталоны — это устройства, используемые в качестве эталона для проверяемого расходомера. Обычно они калибруются в национальной лаборатории стандартов или аккредитованной калибровочной лаборатории, и их точность прослеживается до национальных или международных эталонов. Для массовых расходомеров используются два основных типа калибровочных эталонов: гравиметрические и объемные.

Гравиметрические стандарты:

Гравиметрические стандарты используют весы для измерения массы жидкости, проходящей через расходомер во время калибровки. Массовый расход рассчитывается путем деления измеренной массы на интервал времени. Гравиметрические стандарты обладают высокой точностью и обеспечивают прослеживаемость эталона. Их основным недостатком является сложность конструкции и высокая стоимость, что ограничивает их применение высококлассными калибровочными лабораториями.

Объемные стандарты:

В качестве мер объёмного стандарта используется калиброванная ёмкость для измерения объёма жидкости, проходящей через расходомер во время калибровки. Объёмный расход рассчитывается путём деления измеренного объёма на интервал времени. Мерные стандарты объёмного стандарта менее точны, чем гравиметрические стандарты, но проще и дешевле в использовании. Их основным недостатком является чувствительность к изменениям плотности и температуры жидкости.

Процесс калибровки:

Процесс калибровки массовых расходомеров обычно включает следующие этапы:

1. Убедитесь, что расходомер чистый и находится в хорошем рабочем состоянии.

2. Подключите расходомер к калибровочному стандарту.

3. Отрегулируйте расходомер в соответствии со стандартом калибровки.

4. Запишите данные калибровки.

5. Рассчитайте точность и погрешность расходомера.

Шаг 1: Убедитесь, что расходомер чистый и находится в хорошем рабочем состоянии.

Перед началом калибровки необходимо убедиться, что расходомер чистый, без посторонних частиц и находится в исправном состоянии. Любые отложения или наросты в расходомере могут повлиять на его точность и сократить срок службы. Тщательная очистка расходомера перед калибровкой критически важна для обеспечения точности и повторяемости результатов калибровки.

Шаг 2: Подключите расходомер к калибровочному стандарту:

Испытуемый расходомер подключается к калибровочному стандарту, либо непосредственно к стандарту, либо с помощью адаптеров или шлангов. Важно обеспечить правильное и надежное подключение расходомера, чтобы предотвратить утечки или падение давления во время калибровки. Калибровочный стандарт должен соответствовать типу и диапазону испытываемого расходомера.

Шаг 3: Отрегулируйте расходомер в соответствии со стандартом калибровки:

Затем расходомер настраивается в соответствии с калибровочным стандартом. Регулировка может включать изменение настроек нуля и диапазона расходомера, модификацию внутренней электроники расходомера или регулировку его механических компонентов. Целью регулировки является максимальное соответствие выходных данных расходомера выходным данным калибровочного стандарта.

Шаг 4: Запишите данные калибровки:

В процессе калибровки показания расходомера регистрируются при нескольких значениях расхода, обычно в пределах указанного диапазона. Данные калибровки должны включать калиброванные значения расхода, показания расходомера и показания калибровочного стандарта. Эти данные также должны включать любые корректировки, внесённые в показания расходомера и калибровочного стандарта.

Шаг 5: Рассчитайте точность и погрешность расходомера:

Данные калибровки используются для расчета точности и неопределенности расходомера. Точность — это разница между показаниями расходомера и калибровочного стандарта, выраженная в процентах от показаний калибровочного стандарта. Неопределенность — это степень сомнения или ошибки, связанной с точностью измерения. Неопределенность обычно включает в себя влияние калибровочного стандарта, расходомера и процедуры измерения.

Заключение:

Точная калибровка массового расходомера необходима для обеспечения контроля технологических процессов и безопасности во многих отраслях промышленности. Процесс калибровки включает сравнение выходных данных проверяемого расходомера с эталонным стандартом для определения его точности и надежности. Существует несколько типов массовых расходомеров, включая кориолисовы, тепловые и дифференциальные расходомеры, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Калибровочные стандарты, включая гравиметрические и объемные, обеспечивают прослеживаемый эталон для проверяемого расходомера. Процесс калибровки обычно включает проверку чистоты и исправности расходомера, его подключение к калибровочному стандарту, настройку в соответствии со стандартом, регистрацию данных калибровки и расчет точности и погрешности расходомера. Точная калибровка массового расходомера гарантирует, что расходомеры обеспечивают точные и воспроизводимые измерения в указанном диапазоне, что критически важно для контроля технологических процессов и безопасности.