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燃?xì)庥嬃康亩x及燃?xì)鉁u輪流量計使用情況

  計量的定義是:利用技術(shù)和法制手段實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測量。計量同樣無時無刻不體現(xiàn)在我們的身邊,小到生活中食物買賣的重量,大到國土面積大小,這一切的事情都需要的計量。如果沒有的計量我們買菜就會出現(xiàn)缺斤短兩的現(xiàn)象,我們的國土就會被別的惡意縮小,這一切都體現(xiàn)著計量的重要性。 
  計量設(shè)備作為計量的實施載體,它的與否直接決定著計量的準(zhǔn)確度。無論一個的法制手段多么完善,一旦沒有先進(jìn)的技術(shù)支持,那么一切都是紙上談兵。買菜的時候如果電子秤失準(zhǔn),就算有再嚴(yán)格的法律規(guī)定也是無濟(jì)于事,這證明了計量有了實施載體后,就會讓使用者非常重視計量設(shè)備是否準(zhǔn)確、工作狀態(tài)是否良好。 
  北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)常用的流量計有皮模式流量計、羅茨流量計、渦輪流量計和超聲波流量計四大類,這四種流量計根據(jù)自身的特點(diǎn)被用到了不同的用戶當(dāng)中。皮膜表流量計因其本身造價低廉和適用于低流量的特點(diǎn),被應(yīng)用到居民用戶和小型的非居民用戶當(dāng)中;羅茨流量計屬于容積式流量計,由于其計量度高、量程比寬的特點(diǎn),因此被應(yīng)用于中小型的非居民用戶當(dāng)中;渦輪流量計屬于速度式流量計,又由于自身良好的重復(fù)性、壓力損失小和量程比寬等特點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用到大型的非居民用戶當(dāng)中;超聲波流量計屬于速度式流量計,由于沒有壓力損失、量程比非常寬等特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用到各大門站當(dāng)中。根據(jù)北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)常用流量計的特點(diǎn),燃?xì)獯笥脩舢?dāng)中選擇的是渦輪流量計和超聲波流量計。 
表 1-1   北京市燃?xì)獯笥脩?2017 年流量計使用類型統(tǒng)計

  從表 1-1 中我們看出在北京市燃?xì)獯笥脩粼?2017 年渦輪流量計的使用數(shù)量 191 臺,超聲波流量計使用數(shù)量為 7 臺,從使用數(shù)量上來說渦輪流量計也在燃?xì)獯笥脩舢?dāng)中占著的優(yōu)勢。 

 燃?xì)鉁u輪流量計研究現(xiàn)狀:
  渦輪流量是作為大型用戶貿(mào)易計量的實惠計量器具,在國內(nèi)外燃?xì)庀嚓P(guān)的、各大燃?xì)馄髽I(yè)和流量計儀表企業(yè)都對渦輪流量計的故障診斷、運(yùn)行平穩(wěn)性和在線監(jiān)測上做出了很多的研究。 

國外相關(guān)研究情況:
  國外的渦輪流量計廠家也在渦輪流量計的在線監(jiān)測方面做了很多的研究,并且付諸于行動,廠家就針對在線監(jiān)測渦輪流量計生產(chǎn)出一款移動設(shè)備,該設(shè)備可以實現(xiàn)在線監(jiān)測,臨時對渦輪流量計進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析后,判斷出渦輪流量計的運(yùn)行狀態(tài),但是由于是移動設(shè)備就不可能實現(xiàn)不間斷的在線監(jiān)測。另外,此種方法需要專業(yè)人員的操作,因此導(dǎo)致此種在線監(jiān)測的費(fèi)用很高,單臺單次的在線監(jiān)測費(fèi)用就達(dá)到 2 萬元人民幣左右。 
荷蘭 Elster-Instromet 公司[7]  在 Q.SONIC 貿(mào)易計量超聲波使用技術(shù)手冊中指出超聲波流量計添加了聲速核查功能,通過大量的自檢測,可以檢測信號的波形、波幅,而且由于聲道的布置形式,可以檢測和修正渦流及流行不對稱,并可以用聲速來檢測流量計和計量過程的偏差。當(dāng)聲速核查時出現(xiàn)了不可修正的因素時,與超聲波流量計相連接的流量計算設(shè)備會產(chǎn)生報警,方便管理人員的時間采取相應(yīng)的措施。 

渦輪流量計

國內(nèi)相關(guān)研究情況:
  國內(nèi)對渦輪流量計的研究更加細(xì)致,也在很多方面都做了實驗研究,經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn):渦輪流量計的軸承是***容易受到損壞,并會引起計量誤差的部件之一。 

  徐加玉[8]對軸承損壞做了實驗,實驗中針對渦輪流量計軸承摩擦磨損失效、接觸疲勞失效和變形失效三種情況進(jìn)行測試,結(jié)果表明三種情況失效的渦輪流量計全部產(chǎn)生了負(fù)誤差,變形失效的誤差高達(dá).14.24%,這對于用氣量的用戶來說,如果長期運(yùn)行下去,對于燃?xì)馄髽I(yè)來說就是一個難以估量的損失。盡管知道渦輪流量計的運(yùn)行狀態(tài)對于貿(mào)易結(jié)算有很大的影響,但是實驗者給出的減少軸承失效措施只是從燃?xì)饬髁坑嫴少彙⑹状螜z定、安裝、月薪、日常管理維保、維修、周期檢定等方面制定措施,并沒有實際有效的建議。 

  陳鑠[9]在研究渦輪流量計管道壓力損失模擬時,其研究的對象為正常工作下的渦輪流量計,首先對管道內(nèi)的壓力損失隨流量變化進(jìn)行了數(shù)值模擬,設(shè)計并做了大量實驗,經(jīng)過對數(shù)值模擬和實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,***終得出結(jié)論:壓力損失與流量之間的關(guān)系可以用二次多項式表達(dá)。這項研究表明了,渦輪流量計在正常情況下的壓力損失與流量之間存在的關(guān)系,那么拓展到故障下的渦輪流量計在線運(yùn)行是否也存在不一樣的、的二次多項式就成了繼續(xù)研究的對象。 
  劉正先[10]對渦輪流量計的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究,經(jīng)過對渦輪流量計進(jìn)行改裝后,對不同的導(dǎo)流柵和導(dǎo)流體做了實驗,經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)導(dǎo)流柵和導(dǎo)流體發(fā)生改變后,相同流量下的壓力損失存在相應(yīng)的差異,這種差異也表明了每一個渦輪流量計的壓力損失與流量之間的關(guān)系都是有所不同的。 

  經(jīng)過對國內(nèi)外相關(guān)研究的調(diào)研發(fā)現(xiàn),國內(nèi)外對于渦輪流量計的在線監(jiān)測及故障診斷多為理論研究,涉及的相關(guān)實驗并不多,隨著對渦輪流量計在線監(jiān)測以及故障診斷研究的不斷深入,***終必定會發(fā)展成為全類型的流量計的在線監(jiān)測和故障診斷的研究。在線監(jiān)測以及故障診斷發(fā)展到成熟階段,其技術(shù)也必定會與智能調(diào)度管網(wǎng)相結(jié)合,加快推動燃?xì)夤芫W(wǎng)智能化的建設(shè)。本文以實驗為主結(jié)合理論知識,研究渦輪流量計的在線監(jiān)測以及故障診斷功能。 

  首先,渦輪流量計用于流量計算的參數(shù)是其軸承轉(zhuǎn)動的圈數(shù)與流量之間的函數(shù)關(guān)系,但是從渦輪流量計的計算公式上來分析,流量的大小與其產(chǎn)生的壓力損失也存在函數(shù)關(guān)系。然后,經(jīng)過了詳細(xì)的調(diào)研后發(fā)現(xiàn):渦輪流量計的壓力損失的確與流量之間存在函數(shù)關(guān)系。***后,因為不同的燃?xì)馄髽I(yè)選擇的渦輪流量從廠家到型號均不同,燃?xì)饬鬟^渦輪流量計所產(chǎn)生的壓力損失在相同管徑相同壓力和溫度的條件下時也不相同,所以經(jīng)過論證后設(shè)計出了本次實驗。 

  本次實驗***終要確定渦輪流量計的流量與壓力損失之間存在函數(shù)關(guān)系,并可以作為渦輪流量計的在線監(jiān)測理論依據(jù);經(jīng)過比對組和實驗組之間的數(shù)據(jù)區(qū)別,根據(jù)各組實驗用渦輪流量計是否存在故障以及故障發(fā)生的部位,確定在線進(jìn)行故障診斷的可行性。 

本章小結(jié):
  北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)的全年用氣量處在一個飛速發(fā)展的階段,現(xiàn)階段的全年燃?xì)馐褂昧恳呀?jīng)突破百億,這對于計量提出了更高的要求。渦輪流量計憑借自身的有點(diǎn),被廣發(fā)的應(yīng)用到大用戶當(dāng)中,在北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)的大用戶中也是大量的應(yīng)用,但是目前對于渦輪流量計的在線監(jiān)測手段仍然需要提高。根據(jù)國內(nèi)外對于渦輪流量計的研究和實驗,確認(rèn)渦輪流量計的壓力損失與流量的函數(shù)關(guān)系將會成為在線監(jiān)測的突破口。

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