流量計標(biāo)定系統(tǒng)

　　摘要：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能及時、準(zhǔn)確地記錄現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)，實現(xiàn)計量的自動化，提高數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性和實時性。文章介紹了體積管在原油流量計現(xiàn)場中存在的問題，分析了運行工況、環(huán)境因素等對流量計檢定的影響，并根據(jù)分析結(jié)果，制定了降低計量檢定誤差的解決對策，以有效提高原油流量計鑒定工作的效率和質(zhì)量。
　　關(guān)鍵詞：流量計；標(biāo)定；PLC
　　
　　一、目前流量計在運行中出現(xiàn)的問題
　　第一，流量計的質(zhì)量。現(xiàn)場檢定中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)部分新安裝的流量計存在質(zhì)量問題。第二，超范圍使用。管道輸送流量較小，卻選用了測量范圍較大的流量計；管道輸送流量較大，選用了測量范圍較小的流量計。第三，檢定工況與管道實際工況差別過大。檢定時管道溫度和壓力與其實際運行工況差別很大，造成流量計在正常運行工況下產(chǎn)生很大的計量誤差。第四，檢定工藝流程。在進(jìn)行現(xiàn)場檢定時，需要關(guān)閉流量計正常運行的出口閥，使流過流量計的原油全部進(jìn)入體積管中，確保計量檢定的準(zhǔn)確度和體積管的正常工作。第五，環(huán)境因素。檢定中經(jīng)常出現(xiàn)脈沖增多或減少的現(xiàn)象，造成計算機不能穩(wěn)定顯示瞬時的流量，使標(biāo)定工作無法進(jìn)行。第六，檢定人員的資質(zhì)。鑒定人員素質(zhì)不高，責(zé)任心不強，甚至不了解流量計本身的使用范圍和現(xiàn)場實際的使用范圍。第七，新流量計未檢定。有些流量計未經(jīng)檢定就投入使用。第八，標(biāo)準(zhǔn)裝置中含有氣體。在檢定流量計時，如果標(biāo)準(zhǔn)裝置中含有氣體，容易造成瞬時流量變動較大。第九，流量計與體積管的溫度不平衡。流量計的實際工作溫度與體積管的溫度未達(dá)到平衡就進(jìn)行檢定，導(dǎo)致檢定數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，給交接雙發(fā)帶來損失。
　　二、降低計量檢定誤差的方法
　　第一，嚴(yán)把流量計質(zhì)量關(guān)。從正規(guī)廠家進(jìn)貨，拒絕不合格品。現(xiàn)場檢定應(yīng)檢查流量計的運行狀態(tài)，檢查脈沖發(fā)訊器的連接部分是否接牢，屏蔽線是否連接。第二，流量計檢定是在線檢定。對于容積式流量計，工作條件主要是溫度和壓力，溫度每升高1℃，流量計的誤差變化為0.07%；壓力每變化1Mpa，流量計的誤差變化為0.008%，因此檢定時要求被檢單位將普通壓力表更換為精密壓力表，且不得隨意提高溫度和壓力，否則檢定人員有權(quán)拒絕檢定。第三，現(xiàn)場檢定時要求交油方嚴(yán)禁用緩沖罐輸油。第四，現(xiàn)場檢定時先用軟管連接流量計標(biāo)定線的進(jìn)出口端，輸油運行15min，然后連接體積管與標(biāo)定線并實驗室檢定，以防止被檢定管道內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入體積管。第五，現(xiàn)場檢定的準(zhǔn)備工作就緒之后，打開計算機進(jìn)入檢定狀態(tài)，斷開與流量計連接的脈沖發(fā)訊器，觀察計算機有無瞬時流量的顯示，幾分鐘之后如果計算機無瞬時流量顯示，則可以進(jìn)行檢定，否則應(yīng)在排除電磁干擾后進(jìn)行檢定。第六，流量計檢定之前要排除體積管標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)的氣體，在備檢流量計的不同流量點都要進(jìn)行排氣。第七，冬季檢定需要預(yù)熱體積管，通過一段時間的運行，使檢定系統(tǒng)內(nèi)的溫度達(dá)到平衡，以減少因檢定系統(tǒng)溫度不平衡產(chǎn)生的誤差。
　　三、本次設(shè)計的標(biāo)定系統(tǒng)
　　第一，系統(tǒng)組成與工作原理。標(biāo)定時將待標(biāo)定的流量計與體積管串聯(lián)起來，運行輸油泵可以連續(xù)地改變流量。流量計標(biāo)定系統(tǒng)用于對流量計進(jìn)行自動標(biāo)定，通過切換系統(tǒng)中四通閥的方向?qū)w積管標(biāo)定的方向進(jìn)行控制。它可以顯示流量計6次標(biāo)定的脈沖數(shù)，同時可以進(jìn)行基本誤差、重復(fù)性的計算。第二，體積管的校正。流量計標(biāo)定系統(tǒng)工作一段時間后需要對體積管進(jìn)行校正。體積管標(biāo)定系統(tǒng)用于對體積管進(jìn)行自動標(biāo)定，它可以顯示6次標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)體積、體積管正向標(biāo)準(zhǔn)體積、體積管反向標(biāo)準(zhǔn)體積和體積管標(biāo)準(zhǔn)體積，同時可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)誤差、重復(fù)性和準(zhǔn)確度的計算。第三，控制系統(tǒng)。流量計標(biāo)定控制系統(tǒng)整個過程全部采用計算機和PLC控制。數(shù)據(jù)采集采用16路數(shù)字量輸出/輸入（I/O），16路模擬量輸入（A/D）。由A/D實時采集流量計、體積管、壓力變送器、溫度變送器等輸出的模擬量，通過數(shù)字I/O對電磁閥、四通閥、輸油泵等發(fā)送控制信號。第四，軟件系統(tǒng)。可編程邏輯控制器系統(tǒng)完成現(xiàn)場所有工藝參數(shù)采集、設(shè)備的控制等任務(wù)。PLC設(shè)備采用美國AB公司的SLC 500系列控制器。通過處理器模塊（1747-L551）上的以太網(wǎng)接口與計量標(biāo)定系統(tǒng)中的工作站進(jìn)行實時通訊，傳送各種數(shù)據(jù)。可編程邏輯控制器系統(tǒng)完成的功能為：現(xiàn)場壓力、溫度工藝參數(shù)、閥門的開關(guān)狀態(tài)的采集任務(wù)；體積管進(jìn)出口閥門的開、關(guān)控制；四通閥正向反向控制；實時采集流量計脈沖數(shù)。計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)可以完成以下主要功能：工藝流程圖顯示：在工藝流程圖上可以顯示計量標(biāo)定系統(tǒng)中的工藝參數(shù)與閥門狀態(tài)；實時參數(shù)顯示：實時顯示計量標(biāo)定系統(tǒng)中所采集壓力、溫度和脈沖數(shù)工藝參數(shù)；趨勢圖顯示：可顯示壓力和流速的實時趨勢及歷史趨勢，可人工調(diào)整趨勢顯示區(qū)間及采樣周期；報警功能：參數(shù)超過設(shè)定值自動產(chǎn)生報警，在報警表里顯示，有報警聲音提示；檢定記錄打印：可以打印體積管、1#流量計和2#流量計的當(dāng)日檢定記錄和指定日期檢定記錄。該套軟件的開發(fā)過程嚴(yán)格遵守中華人民共和國國家計量標(biāo)定規(guī)程《液體容積式流量計（JJG-667-1997）》，參考《液體流量標(biāo)定裝置（JJG-164-2000）》的有關(guān)規(guī)定和要求，并結(jié)合我國各原油輸送管道流量標(biāo)定裝置的工藝特點，實現(xiàn)功能齊全、操作方便的目標(biāo)。
　　四、結(jié)束語
　　第一，該流量計標(biāo)定系統(tǒng)可以提高流量計的標(biāo)定速度，縮短標(biāo)定過程時間。第二，采用計算機系統(tǒng)實現(xiàn)標(biāo)定過程，標(biāo)定數(shù)據(jù)自動檢測、處理，避免人為操作誤差，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。第三，標(biāo)定過程符合國家標(biāo)定規(guī)程《液體容積式流量計（JJG-667-1997）》的規(guī)定，運算模型符合標(biāo)準(zhǔn)要求，標(biāo)定結(jié)果可靠。該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，使用效果良好，可以推廣使用。
　　參考文獻(xiàn)：
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