流量積算儀是流量計量系統不可缺少的組成部分,可以單獨存在,也可以與流量儀表集成在一起使用。其基本原理為通過對與之配套的流量變送器、流量傳感器和其他變送器(溫度、壓力等)輸出電信號的采集,用一定的的數學模型計算出瞬時流量(熱量)、累積流量(熱量)等,并進行顯示/存儲/輸出/控制。檢定流量積算儀須依據JJG1003-2005《流量積算儀檢定規程》進行。下文專門論述流量積算儀(簡稱積算儀)用于蒸汽計量系統時的設置及檢定情況。

1典型蒸汽計量系統框圖圖1

2積算儀設置情況查詢順序按照“蒸汽介質類型蒸汽補償方式信號類型計量單位其他信息”的順序確定積算儀內部蒸汽設置使用情況。查看或修改積算儀內部設置時,往往要通過密碼才能進行,該密碼不應被使用方所掌握。

3蒸汽介質類型分飽和蒸汽和過熱蒸汽,其中飽和蒸汽又分為干飽和蒸汽和濕飽和蒸汽;一般不做特殊說明的情況下飽和蒸汽均指干飽和蒸汽。

4蒸汽補償方式

(1)飽和蒸汽壓力補償:蒸汽密度只由壓力參數決定,一般由壓力變送器實現壓力測量。

(2)飽和蒸汽溫度補償:蒸汽密度只由溫度參數決定,一般由溫度變送器、鉑電阻或熱電偶實現溫度測量。

(3)過熱蒸汽溫度壓力補償:蒸汽密度由溫度與壓力參數共同決定,需同時配置壓力及溫度計量器具。

(4)濕飽和蒸汽壓力或溫度補償:其密度應結合蒸汽濕度進行計算,詳見下文“濕飽和蒸汽密度計算”。

(5)蒸汽固定密度補償:將蒸汽密度設為固定值,不再需要配置壓力及溫度計量器具。

注:積算儀中的壓力/溫度/密度參數中的一個或全部設為固定值時,可以減少補償參量計量器具的安裝數量,從而降低配置成本;但反過來此時的蒸汽流量將不能實時反映蒸汽的壓力/溫度/密度變化情況,會產生明顯的計量偏差,目前已經較少采用。

5信號類型5.1流量信號類型

(1) 頻率信號:積算儀接收頻率信號,頻率信號與蒸汽流量成正比例關系,如頻率輸出型渦街流量計。

(2)模擬信號(也稱線性信號或比例信號):積算儀接收(4~20)mA、(0~10)mA、(0~5)V、(1~5)V等線性信號,模擬信號與蒸汽流量成線性比例關系,如電流輸出型渦街流量計。

(3)差壓信號(未開方):積算儀接收(4~20)mA等模擬差壓信號,差壓信號被積算儀開方后與蒸汽流量成正比。如孔板、噴嘴、V錐、威力巴流量計等差壓式流量計。

(4)差壓信號(已開方):積算儀接收(4~20)mA等模擬差壓信號,但此差壓信號的開方過程由差壓變送器完成,積算儀接收到的開方后差壓信號直接與蒸汽流量成正比。

5.2補償信號類型壓力信號一般采用模擬信號輸入;溫度信號一般采用模擬信號、電阻或電偶輸入的方式。補償信號的檢定過程及模型比較簡單,讀者可參照檢定規程進行,本文不進行討論.

6計量單位(1)瞬時流量單位一般為:kg/h或t/h;累積量單位一般為:kg或t。(2)壓力單位一般為:MPa或kPa;溫度單位一般為:。

7蒸汽標準流量值計算模型模型1(頻率信號)ML=F/bf3.6k式中:ML蒸汽標準流量值(kg/h);F輸入標準頻率(Hz);b傳感器K系數(P/L),為固定值;f蒸汽實時密度(kg/m3),是由輸入標準溫度值Tf和/或標準壓力值Pf、蒸汽相對濕度值d、固定設置密度等因素決定的;3.6單位轉化系數;k流量點非線性修正系數,無修正時為1。模型2(模擬信號,以(4~20)mA為例)。ML=(I-4)/16Ms(f/d)k式中:Ms20mA時的滿度流量值(與ML單位相同);I輸入標準電流(mA);d蒸汽設計密度(kg/m3),根據設計溫度Td(固定值)和/或設計壓力Pd(固定值)查表確定。