尽管CMF有许多极为可贵的优点,从测量原理上看也已比较完善,但由于这种流量计真
正得到商用化的时间较短,在应用中目前还存在一些问题和不足之处户,近年来,虽然有些问题经各制造厂家的不断努力,已获得一定程度的解决,但还有许多问题目前还没法从根本上解决,甚至人们对有些问题的认识还不够。归纳起来有以下几个方面:
(1)零位漂移问题
零位漂移也称零点稳定性,CMF的零点稳定性始终是一个人们非常关注的问题,现在还很难从理论上分析产生零位漂移的真正原因。从工作原理上看,CMF的特性似乎并不受流体特性、流量计结构和安装方式等的影响,但是,大量的应用实践表明事实并非如此。分析其原因,主要是由于在工作原理的理论模型中有微小振幅近似和无衰减近似。机械振动的非对称性和衰减可能是导致仪表零漂的两个原因。,i
在CMF的应用实践中,边界条件的非对称性是客观存在的。如检测管两端的固定方式、振动管的刚度、双管自振频率的差异、材料的内衰减等等。实践证明,流体介质的密度和粘度(变化也影响仪表的零位,这可能是由于结构的不平衡造成的,密度变化导致整个测量系统的自振频率变化也是其中的原因之一
综上所述,尽管CMF的生产厂家在制造和调试工艺方面对抑制零漂采取了许多措施,但CMF的零漂或多或少依然存在。设计合理,精心制作和调校的质量流量计可以最大限度地减小零漂,如果设计上存在问题,结构不够合理,则零漂的影响就会变得不能容忍。
综上所述,尽管CMF的生产厂家在制造和调试工艺方面对抑制零漂采取了许多措施,但CMF的零漂或多或少依然存在。设计合理,精心制作和调校的质量流量计可以最大限度地减小零漂,如果设计上存在问题,结构不够合理,则零漂的影响就会变得不能容忍。
由于零漂是一个固定值,在流量下限,零漂的影响就会变得很大。例如,某环25的双0型CMF,其零点不稳定性为士1kg/h,最小量程的上限流量为0. 8t/h,此时由于零漂引人的误差为士。.125%。按范围度等于10计算,下限流量时将引人士1.25%的误差。而某环25的双U型质量流量计,其零点不稳定性为士0.05kg/min。最小量程的上限流量为23kg/min,此时由于零漂引人的误差为士。.22%。如果按范围度等于10计算下限流量时,将引人士2.2%的误差。设计不良的CMF零漂更为不可容忍。
经过人们的不断努力,某些设计精良的CMF,已能将零漂抑制到一个很小的水平,相比之下,国内的同型产品还存在一定差距。需要指出的是,零漂来源于流量计的传感器部分,跟传感器的制造、安装和使用都有关系,而转换器和显示器等二次件的零漂,由于电子技术的发展已经变得容易处理和消除,这一点应引起流量计使用部门的重视。
(2)压力损失问题
CMF的压力损失跟流量计检测管的结构和管径以及流体种类有关。一般来说,CMF的压力损失较大,大致与容积式流量计相当。有些型号的CMF额定流量定得较高,则压损比容积式流旦计要高得多。一般情况下,侧量管结构简单的,其压力损失相对较小,而侧量管结构复杂的,其压力损失则相对较大。但也不能单凭测量管的形式来判断压损的大小。CMF压损的大小还在很大程度上取决于测量管设计内径的缩小程度。有的仪表为了提高测量管灵敏度,侧量管内径缩得很小,上限流速提得很高,这样,压损就会变得非常严重。尤其是当流体粘度很高时更要注意CMF的压损问题.
值得注意的是,有的流量计生产厂家为了满足用户提出的严格的压力损失要求,在选择流量计规格时往往放大了检测管口径,这时,同型的流量计压力损失可以显著减小,但仪表的精度也同时降低了。这同样应引起流量计使用部门的重视。
(3)状态参数和物性参数对CMF的影响.
从原理上分析,CMF的性能不受介质密度,沮度和粘度等参数的影响,但应用和实验表明事实并非如此。例如,对测量管材料弹性模量沮度系数的补偿不足或补偿过度,使仪表受温度的影响;由于被侧介质的密度变化而改变侧量管的振动固有频率,流量侧量梢确度亦将会受到形响。另外有些影响机理目前尚很难简单地解释清楚。流最计生产厂家给出的仪表工作沮度范围,仅仅表明仪表可以在该沮度范围内安全工作,并不意味着能保持仪表在常温下侧试的性能。
(4) CMF对流体介质的适应性问题
CMF对流体介质的适应性还仅限于单相流体,更严格、更保守地讲,它尤其适用于单相液体‘虽然,ISO 10790对CMF的介质适用范围规定:可以用于液体或气体以及在一定限制条件下液闷气或液一固混合物的测量。但就目前的发展水平看,用CMF测量液一气二相流还没有成功的例子。有些仪表虽然制造厂声称允许液体中有百分之几体积比的气体,但仍然少有实际的测量经验。测量单相气体要有足够的介质密度,通常,气体在较高的压力下达到规定的质量流量,则测量气体基本上没有问题,但其测量精确度由于介质密度的影响会有所下降Micro Motion提供的CMF已成功地应用于众多气体的测量,测量精度可保证查士05%.这些气体包括空气、氢气、氧气、氮气、氯气、氖气、氢气、氦气、氨气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷丁烷、乙烯、丙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、燃气、蒸汽、氟里昂等等。测量液一固二相流,只要固体颗粒和杂质的含量较少.除了会引起管壁磨损外,测量结果可以认为与测量单相液体一样可靠如果固体含量较大,或含有较大块软固体,则应考虑磨损和堵塞间题,选用厚壁单管型或双管串联型测量管的CMF。测量双组分流体比测量双相流要可靠得多,已有测量水一油双组分流体的成功例子。
综上所述,CMF对流体介质的适应性方面,并不擅长于测量气固、气液等难测介质。也就是说.对于多相流体,CMF目前还很难解决。
(5)振动和干扰对CMF的影响
CMF易受外部振动的影响。对于采用双检测管型式的流量计,可以大大减小外部振动影响,但对于有的小口径产品,采用单管型式的较多,外部振动对流量计的精确度有较大影响应在使用中采用防振措施。CMF在一起使用时还存在相互干扰。相耳干扰是CMF的特殊问题,由于CMF是振动式仪表,当两台流量计串联或并联安装得很靠近时,可能通过配管相互传递振动,从而使仪表精确度下降。严重时甚至使仪表不能工作.但可要派制造厂错开相邻传感器的固有频率,以避免影响。CMF的这些问题和不足,有的是它所特有的,有的是其他流量计也存在的共性问题,用户使用时应加以注意。 |