質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用以科氏力氏質(zhì)量流量計(jì)（CMF）的應(yīng)用（由于其具有測(cè)量準(zhǔn)確度高、量程比寬、適用介質(zhì)范圍廣、可靠性好等特點(diǎn)）最為廣泛，它主要是以測(cè)液體介質(zhì)為主，也可用于中、高壓氣體介質(zhì)的測(cè)量。目前，對(duì)一般液體介質(zhì)，如汽油、煤油、柴油等的測(cè)量多采用的是油罐的人工檢尺或容積式流量計(jì)，即首先要用油尺（或儀表）測(cè)量出油罐的實(shí)際液位，根據(jù)罐表計(jì)算它的體積，再乘以密度就是油品的質(zhì)量流量。這不僅要考慮到儀表本身的準(zhǔn)確度、還要考慮溫度等參數(shù)的影響以及操作過程中的偏差。使用質(zhì)量流量計(jì)則避免了后者帶來的偏差。下面對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的使用談幾點(diǎn)體會(huì)。

    首先介紹一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，表l給出了CMF計(jì)量70^#汽油、與油罐的人工檢尺的對(duì)比結(jié)果。

表1 CMF和油罐人工檢尺測(cè)量汽油的數(shù)據(jù)對(duì)比

    從表1可以看出CMF與油罐的人工檢尺的計(jì)量結(jié)果相比，有一定的差異。實(shí)際上，因CMF的客觀性強(qiáng)于人工檢尺和容積式流量計(jì)，故采用CMF計(jì)量的可信度較高，準(zhǔn)確度也較高。

    1 做好質(zhì)量流量計(jì)的選型是關(guān)鍵

    一般情況下，質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)選用一些國(guó)際上比較有名望的廠家，要確保流量計(jì)質(zhì)量可靠，除此之外，質(zhì)量流量計(jì)的使用要選擇合適的量程比.這是因?yàn)椋|(zhì)量流量計(jì)的精度和流量之間也存在著相對(duì)應(yīng)的關(guān)系（見圖1）、從圖中可以看出，當(dāng)實(shí)際流量大于額定流量的10% 以后，誤差較小，而當(dāng)實(shí)際流量低于額定流量10%時(shí)，誤差急劇增大，所以選擇流量計(jì)時(shí)、最小流量一般不能低于該流量計(jì)額定流量的10%，否則誤差則會(huì)增大。以ROSEMOUNT的DS300質(zhì)量流量計(jì)為例，該儀表的最大額定流量為186t/h，在使用時(shí)的儀表最小流量應(yīng)不小于18t/h。在這種情況下，一般測(cè)量精度能夠保證。理論上講，越接近儀表的額定流量，儀表的測(cè)量精度越高，但實(shí)際上，隨著流量的增加，壓損增加較多而精度增加不多，是得不償失的。質(zhì)量流量計(jì)的流量、精度和壓損之間的關(guān)系見圖1。

    2 進(jìn)行必要的溫壓補(bǔ)償

    大多數(shù)質(zhì)量流量計(jì)能對(duì)被測(cè)介質(zhì)質(zhì)量（體積）流量隨溫度和壓力變化自動(dòng)校正，但也有部份高壓、大管徑流量計(jì)隨著工作壓力升高時(shí)會(huì)能引起一些測(cè)量誤差，這就需要進(jìn)行壓力補(bǔ)償。這是因?yàn)椤⒘髁坑?jì)的測(cè)量壓力變化時(shí)，會(huì)引起振動(dòng)管剛度的輕微變化，這種變化和質(zhì)量流量計(jì)振動(dòng)管的幾何形狀、外觀直徑和管壁厚薄都有關(guān)系，對(duì)于口徑比較大的傳感器這種壓力效應(yīng)就更加明顯。如果流量計(jì)的工作壓力在30Psi（0.2MPa）左右，誤差很小，（因?yàn)镽OSEMOUNT公司質(zhì)量流量計(jì)標(biāo)定壓力在30Psi左右）但是偏離標(biāo)定點(diǎn)以后，流量系數(shù)會(huì)發(fā)生微小的變化。必須進(jìn)行修正。表2給出了ROSEMOUNT公司生產(chǎn)的各種流量計(jì)的壓力效應(yīng)數(shù)值。圖2列出了ROSEMOUNT E型質(zhì)量流量計(jì)壓力變化與測(cè)量誤差之問的關(guān)系。所以我們可以根據(jù)工作壓力對(duì)流量計(jì)的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行修正， ROSEMOUNT的質(zhì)量流量計(jì)壓力校正公式為：

    校正后的流量系數(shù)=原來的流量系數(shù)× [1-流量計(jì)的壓力效應(yīng)）×（P操作-P標(biāo)定）]

表2質(zhì)量流量計(jì)壓力效應(yīng)數(shù)值表

    為了有個(gè)數(shù)量級(jí)的概念在此舉一個(gè)ROSEMOUNT DS300質(zhì)量流量計(jì)計(jì)算實(shí)例，若ROSEMOUNT質(zhì)量流量計(jì)的標(biāo)定壓力為30Psi（0.2MPa），流量計(jì)的工作壓力為300 Psi（2.0MPa），若原來的流量標(biāo)定系數(shù)為464.52，DS300的壓力效應(yīng)數(shù)據(jù)為-0.008%/Psi，把這些數(shù)據(jù)代入流量計(jì)的補(bǔ)償公式后得到：

    校正后的流量系數(shù)=464.52×[1-（-0.008%/Psi）× （300.30）]= 474.55

    計(jì)算結(jié)果使流量計(jì)的流量系數(shù)由原來的464.52變?yōu)?74.55，比原來流量計(jì)的流量系數(shù)增加2.16%，也就是說誤差增加了2.16%，如果不加壓力補(bǔ)償，誤差就大大增加了。通常壓力補(bǔ)償有二種方法，分別介紹如下：

    ①在線壓力補(bǔ)償。有內(nèi)置電源和外接電源二種接法，采用內(nèi)置電源時(shí).就是把壓力變送器的二根電源線接到質(zhì)量流量計(jì)變送器RFT9739的P、S二端，（正接P，負(fù)接S）并對(duì)變送器進(jìn)行適當(dāng)設(shè)置，這樣當(dāng)破測(cè)介質(zhì)壓力波動(dòng)時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。采用外接電源時(shí)、要外接24V直流電源，設(shè)置方法相同，接線方法分別見圖3所示。

    ② 固定壓力補(bǔ)償，在質(zhì)量流量計(jì)入口壓力相對(duì)恒定時(shí)，可以根據(jù)ROSEMOUNT公司提供的公式對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的流量系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，把經(jīng)過計(jì)算新的流量系數(shù)設(shè)置到變送器中。就等于在原有的質(zhì)量流量計(jì)系數(shù)上乘以一個(gè)固定常數(shù)。

    3 正確的安裝是保證質(zhì)量流量計(jì)正常使用的關(guān)鍵

    質(zhì)量流量計(jì)是一種測(cè)量精度較高的流量計(jì)，它可以用于測(cè)量液體，也可以測(cè)量氣體，漿液等。但是不可以測(cè)量氣液二相流的流體。所以在安裝時(shí)要把握一個(gè)原則，就是要保證流量計(jì)在測(cè)量液體時(shí)測(cè)量管中不能有氣體，在測(cè)量氣體時(shí)測(cè)量管中不能有液體。測(cè)量液體，氣體和漿液的安裝方法分別見圖4、圖5和圖6所示。

    （1）安裝時(shí)質(zhì)量流量計(jì)安裝法蘭二端不能有應(yīng)力

    因?yàn)橘|(zhì)量流量計(jì)在正常工作時(shí)是靠振動(dòng)管扭曲振動(dòng)來工作的，一旦振動(dòng)管二端有應(yīng)力，就會(huì)影響它的振動(dòng)頻率和幅值，因而影響流量計(jì)量的正確性。

    （2）正確地安裝管道支撐

    傳感器上下游管道應(yīng)牢固地安裝在同一穩(wěn)周的支架上，管道支撐應(yīng)盡量靠近法蘭，傳感器和管道應(yīng)一直線，不要在傳感器外殼上加任何支撐（見圖7）。

    （3）確保閥門的正確安裝

    為了可使流量計(jì)對(duì)零，在傳感器上下游應(yīng)安裝有截止閥，如果要安裝控制閥應(yīng)盡量安裝在下游，防止介質(zhì)在傳感器內(nèi)汽化和抽空。

    4 定時(shí)進(jìn)行流量標(biāo)定

    一般在使用一段時(shí)間后，流量計(jì)的系數(shù)會(huì)有一些輕微的變化，所以應(yīng)每年送到計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)定，確保計(jì)量正確。

    5 使用效果

    現(xiàn)在某大型石化企業(yè)，共有兩臺(tái)質(zhì)量流量計(jì).其中一臺(tái)達(dá)到了國(guó)際計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，精度達(dá)到了0.2%以內(nèi)，另一臺(tái)計(jì)量誤差0.35%，能滿足國(guó)內(nèi)計(jì)量的要求，這對(duì)于提高企業(yè)的計(jì)量水平、自動(dòng)化水平和減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，將起到積極作用。盡管質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)用起步較晚，但已經(jīng)有了良好的開端。質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用前景將是美好的。