質量流量計在鐵路罐車裝車系統在線質量法檢定中的應用
2018-03-24 12:00:02 來源：廣州迪川儀器儀表有限
質量流量計在鐵路罐車裝車系統在線質量法檢定中的應用
質量流量計在鐵路罐車裝車系統在線質量法檢定中的應用,
在線標定,
既可把質量流量計的誤差考慮進去,
又可把鶴管、工藝跨線、操作人員、實際流量等情況的影響包括進去,
還可實現在線實際介質標定,
消除不同種類流體的影響，因此具有很高的實際價值，因為電子秤的準確度很高,
可直接稱量流過質量流量計的流體質量(
空氣中的質量),
而質量流量計測得的是真空中流體的質量,
通過空氣浮力修正到同等狀態下,
避免了體積值與質量值之間換算所帶來的誤差,
從而決定了質量法是所有現場在線標定方法中準確度*高的方法。
1
檢定原理
我們采用車載電子秤直接稱量流過質量流量計的質量。被檢質量流量計變送器發出的脈沖信號傳輸到批量控制器,
批量控制器通過脈沖當量換算為瞬時流量,
并利用內部累加器指示累計流量。當啟動機泵后,
按批量控制器的啟動批量控制按鈕,
通過繼電器控制質量流量計入口閥打開,
開始批量裝車。在批量控制器內設置目標累計流量值,
當達到此設定值時,
通過繼電器控制質量流量計入口閥關閉。當閥門全部關閉后,
在批量控制器上讀取流過質量流量計的流體質量,
從而實現質量法標定。這里,
采用質量流量變送器發出的脈沖信號會比采用模擬輸出4~20mA
信號提高計量準確度0·05%
。完成每次標定后,
從稱量容器內用真空泵抽出的汽油或柴油,
輸送到鐵道上的油罐,
經化驗取樣分析合格后,
即可封車,
實現無損耗標定。質量流量計裝車系統質量法標定流程如圖1
所示。
2
車載電子秤的標定
稱量裝置是由電子秤傳感器和與其配套的顯示器及稱量容器組成。電子秤是標定裝置的關鍵設備,
其靈敏度、準確度、重復性、可靠性決定了標定標準裝置的準確度。我們選用梅特勒-
托利多公司生產的準確度為萬分之二的電子秤,
作為流量標定的標準器具。為保證車載電子秤在鐵道上的準確度,
確保檢定數據準確、可靠,
我們把車載電子秤移到鐵道后,
對車載電子秤進行零點調整,
用1t
砝碼對電子秤四角進行偏載檢定。還對電子秤進行了秤量檢定、鑒別力檢定、重復性檢定,
確認該電子秤準確度為萬分之二。
3
實施方法
在標定過程中,
我們盡量模擬實際鐵路罐車裝車情況,
嚴把檢定數據處理關。對準確度低于0.3%
的裝車系統,
分析并消除存在的不合理因素后,
重新進行標定、調整;
對準確度低于0.2%,
而高于0.3%
的裝車系統,
調整質量流量計的流量校準系數,
確保14
個裝車系統準確度都高于0.2%,
重復性都高于0.1%
。
3.1
模擬實際裝車情況
由于電子秤*大稱量(
去掉稱量容器的皮重后電子秤*大稱量為6t)
有限,
而鐵路罐車裝車瞬時流量(
一般在240~480t/h
之間)
較大,
電子秤內注入成品油的標定時間有時不超過1min,
而排空時間長達25min,
造成機泵開啟后,
裝車系統流量尚未穩定,
即應關閉機泵,
系統流量波動較大,
與實際鐵路罐車連續裝車的穩定流量不符。為此,
我們與成品油泵房聯系,
深入了解實際情況,
找到機泵工藝跨線,
使機泵工藝跨線處于開啟狀態,
起到穩定流量的作用,
有效地解決了標定過程中流量波動較大的難題。
3.2
檢定數據處理
3.2.1
空氣浮力修
采用質量法標定。由于車載電子秤稱量的是空氣中的質量,
而質量流量計計量的是真空中的質量,
需要對標定時電子秤稱量的流過質量流量計的質量進行空氣浮力修正,
消除空氣浮力對秤量容器的影響。此時,
再進行真空狀態下的質量對比,
計算出裝車誤差。由于沒有在線密度計,
考慮到人工采樣速度慢,
準確度低,
利用質量流量計指示的實時密度值進行空氣浮力修正。在標定前,
用人工采樣法與質量流量計指示的密度值對比,
確保質量流量計指示的密度值可靠。電子秤稱量的成品油按下式進行空氣浮力修正:
式中:M1
為標定時電子秤指示的成品油質量(kg);
ρe
為成品油的密度(g/cm3);
ρa
為大氣的密度(0.00129g/cm3);
Ms
為成品油的實際質量,
即真空中的質量(kg)
3.2.2
基本誤差及重復性的計算
第i
檢定點、第j
次檢定的基本誤差Eij
按式(2)
計算:
式中:Mij
為流量計第i
檢定點第j
次標定的質量讀數。
3.2.3
流量計流量校準系數的調整
對準確度低于0.3%
的裝車系統,
分析是否由于沒有開啟機泵跨線閥,
使流量波動較大及操作人員失誤等原因造成系統誤差較大,
消除這些因素后,
重新進行標定
對準確度低于0.2%,
而高于0.3%
的裝車系統,
則對質量流量計的流量校準系數進行調整。流量校準系數可按式(7)
進行調整
3.2.4
裝車系統誤差數據
我們嚴格按照上述程序對大、中、小流量進行標定,
以一棧橋2
道汽油鐵路罐車裝車系統為例,
標定前其流量校準系數為1426.99,
標定數據如表1
所示。
此裝車系統的誤差為±0.28%,
需進行質量流量計流量校準系數的調整。由上述檢定數據可知,
此裝車系統在流量為240t/h
時,
*大誤差值為-0.28%,
在流量為480t/h
時,
*小誤差值為-0.24%,
根據流量校準系數調整公式,
計算出調整后流量校準系數為:
按照計算結果,
調整質量流量計流量校準系數為1430.70
后,
其標定數據如表2
所示。
經過調整后的質量流量計裝車系統誤差為±0.04%,
比標定前準確度提高了0.24%
。
在標定期間,
我們采用每條鐵道線分開封鎖進行標定的方式,
不影響其它鐵道線裝車,
保證儲油罐內的成品油能夠及時輸送出去。確保每個鐵路罐車裝車系統準確度高于0.2%,
重復性高于0.1%
。
