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  液体产品的贸易计量，大多使用由流量计构成的流量计量控制系统。这种计量方法具有操作方便，计量效率高和便于管理等优点，因而广泛用于石油、化工、食品等行业中。

从实际情况看，流量计计量控制存在着一些问题，如精度不高，准确度不稳定，操作工操作不规范等。主要原因是，人们很重视流量计的选择及使用，而不把计量控制当作一个系统来统盘考虑，往往忽视了影响准确计量的一些因素，如误差随流量大小变化而变化、校验方法不当、不规范操作。施工中，管道部分由工艺设备部门负责，计量控制部分由计量部门负责，全部安装完毕，由校验人员到现场摸索着校验，这样就很难达到预期效果。因此，提出了计量控制的系统设计及校验方法。

1、计量方法——修正流量系数法

  从流量计的选用看,可采用间接计量法和直接计量法。
直接计量即用质量流量计来计量，因质量流量计的价格很高，其应用受到条件的限制，因此主要讲间接流量计量的系统 设计。
间接流量计量是以涡轮、椭圆齿轮、腰轮、圆柱齿轮、螺杆等流量计来测液体的体积流量，再乘以液体密度即可得到质量流量。可用下面的公式表示。

    qV=f/K

    qm=qVρ

    m=qmt

其中 qV———体积流量,L/s;

    qm———质量流量,kg/s;

    m———质量累积量,kg;

    f———输出脉冲频率,Hz;

    K———流量系数,次/升;

    ρ———液体密度,kg/L;

    t———时间,s。

    通过图1,2,可了解这类流量计的流量特性。

 从图1可知，流量系数K随流量变化而变化;
从图2可知，测量误差随流量的不同而不同，归结为流量系数随流量不同而不同。因此，可以说这类流量计的流量特性为流量系数随流量不同而改变。

这类流量计的共同特点为重复性很好，如涡轮流量计可达0.1% - 0.05%，圆柱齿轮流量计可达0.015%。因此，可以利用重复性好和流量系数随流量变化的规律，来准确测量流量。一种方法为恒定流量法，另一种方法为修正系数法。

恒定流量法：
一种流量控制装置和控制液压泵输出恒定流量的方法，包括液压马达、节流阀以及液压泵，还包括液控换向阀和由电控开关控制的电控换向阀。
其中，液压泵通过液压管路与液压马达连接组成闭式液压系统；节流阀通过液压管路安装在液压泵与液压马达之间控制M点与N点之间的压差；液控换向阀和电控换向阀安装在液压泵上，并通过液压管路连接到闭式系统中控制液压系统；液压泵与液压马达之间有溢流阀，液压泵与液压马达之间有单向阀。它提供了一种液压泵在控制手柄固定后，其输出流量随着发动机转速的增加不变化流量控制装置、和控制液压泵输出恒定流量的方法。

 修正系数法：
不需要构造使流量恒定的装置，它容许多种因素影响流量，而仍能准确计量。影响流量变化的因素很多，如储罐液位的变化，管道中阀门开度的不同，通过同一流量计的不同管道阻力的不同，泵输出动力的波动等。克服这种影响的最好方法是依流量的大小不同，即时修正流量系数。

修正系数法可以进一步提高测量精度，可以使用较低精度的流量计达到较高的计量精度。

 2、系统设计

2·1 设计原则

    满足计量精度要求，使用安全可靠，操作方便，技术先进，经济合理。

2·2 设计内容

    管路系统设计；仪表测量控制系统设计；系统样验；使用指导书制作，包括操作规范、校验方法步骤、注意事项。

2·3 管路系统设计

    管路系统由管道、泵、止回阀、消气器、阀门、过滤器、鹤管或液体装卸臂等构成，管道系统设计就是对它们进行相关计算及选择。

2·3·1 管径选择

    1)流量的确定

    根据实际情况，既要考虑每次目标量的大小，又要考虑每次所用时间的长短，最长时间依批次的多少及用户可接受的定量时间而定。时间太短可能影响计量精度，因为时间太短，开阀和关阀阶段以及温度检测不及时，都会对计量精度产生较大的影响。因此，应选择恰当的流量值，如5-20t/次，10-20min，那么可取qm=8-20kg/s。

    2)流速选取范围(可参考表1)
3)管径选择

    管径计算D=
式中 D———管道内径,m;

    qm———流量,kg/s;

    v———流速,m/s;

    ρ———液体密度,kg/m3。

    由D值查表选最接近的管径即为所需。

    若泵进口管道较长,可考虑在上述所选管径基础上再加大一点。

2·3·2 泵的选择

根据管路阻力和流量选择,这里从略。

2·3·3 消气器

    若流体中可能混有气体,应考虑安装消气器。

2·3·4 止回阀

    储罐液体低于某段管路时就可能引起液体回流,应考虑使用止回阀,否则液体回流将影响下次发货计量。

2·3·5 鹤管等

    考虑方便和快捷,管路末端可采用鹤管、软管或液体装卸臂。

2·4 控制系统设计

2·4·1 一次检测仪表(包括流量计及温度计)

    1)流量计

    可供选用的流量计有涡轮流量计、椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、圆柱齿轮流量计、螺杆流量计等，根据实际情况参考表2、表3选择。
 2)温度计

  从流量测量的关系式中可以看出，质量流量与液体的密度是紧密相关的，而实际流体的密度是随工况变化的。对于液体，由于压力变化对密度的影响非常小，可忽略不计，但是由于温度变化所产生的影响，则应引起注意，一般温度每变化10℃，液体的密度变化大约在1%左右，因此，对于定量计量进行密度的补偿就显得十分必要。

  液体密度ρ与其温度t的关系为ρ=f(t)，在一定温度范围内，总能找到一个比较准确和简单的表达式，从而通过检测温度而得到密度。

  温度计要选准确度较高的，同时更应注意响应时间。有的温度计响应时间很短，仅几秒。

2·4·2 二次仪表

  流量积算控制仪或它与上位微机结合。流量积算控制仪的作用：接受流量信号与温度信号，进行信号处理；参数设置；根据预置算法，计算瞬时流量，修正后的瞬时流量和累积量；显示结果，故障报警信息；控制泵的启停；可与上位机微机通讯、传输数据，接受命令，进行联机控制，也可独立工作。上位机的作用：数据传输和采集功能；可构造计算控制算法，实现精确计量；数据查询，统计打印报表。

2·4·3、控制阀

  根据实际情况，可选用防水击电磁阀、快速气动球阀、电液阀等。电磁阀、电液阀可用于低黏度液体；气动球阀既可用于低黏度液体，也可用于高黏度流体。若用电磁阀应选用防水击型电磁阀，它可防止因阀门突然关闭造成水击，因水击会使脉冲输出急剧增加，影响计量精度。

2·5、计量控制系统图(如图3所示)

3、校验

    校验是投用前或使用一段时间后必须进行的一项工作，旨在保证计量的准确性，通过校验可以发现系统设计中存在的问题以及设置正确的参数。

    根据流量变化范围的大小，确定若干个点，如图4中的A1(k1,q1),A2(k2,q2),A3(k3,q3)…，若流量变化范围不大可选择较少的点，反之应多选几个点，然后逐点校验。

3·1 流量系统的求取

    以A1为例:

    1)先设一流量系数k和一定的量q设(可参考说明书上的k值和通常的发货量)。

    2)启动系统、发货,然后称重(称重务必准确)，其值设为q1。

    3)计算这时的流量系数k1，k1=q设k′/q1

    由此可得到流量q1和对应的系数k1，确定A1(k1,q1)，同理可确定A2(k2,q2),A3(k3,q3)…。

    k=f(q)，在实践中可处理为下面两种形式之一，第一种计算较简单；第二种计算结果较精确。

q积———累积流量；

    k———修正后的流量系数；

    ρ———发货计量时的密度。

    把各点参数kn、qn置入仪表，就可得到比较准确的计量结果。

3·2 校验

 预置一定的量启动计量系统装罐，然后到衡器上称量，比较计量值和称量值，若误差不超过0·3%，即为计量符合要求。