質量流量計在氣液兩相測量中的應用分析
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1.4.4 雙直管流量計的測量原理
雙直管質量流量計有2根測量管道、優化的流速分配器、4個位移傳感器和2個電磁式振蕩驅動器組成。其原理是：2個電磁式振蕩驅動器以諧振頻率使兩根測量管道同步的相向振動。每個電磁式驅動器兩邊的對稱位置各安裝有一個位移檢測傳感器用于測量科氏力效應。當沒有介質流過測量管道時，測量管道處于自然諧振狀態。2個位移傳感器所測到的位移正弦信號無相位差。 當有介質流過時，由于有科氏力FC的作用，測量管道有微小的變形，從而使2個位移傳感器有相位偏差。該相位偏差與科氏力FC成正比，即與流過測量管道的質量流量成正比。相當于2個單直管質量流量計軸向對稱地同步工作。
2 科氏質量流量計的優缺點
2.1 科氏質量流量計的優點
時間差與測量效應成線性關系；直接測量質量流量；測量儀還可附加檢測流體密度ρ 和介質溫度T ；測量結果有很高的精度（典型的精度：質量流量為±0.1%+ 末端值的±0.005% ；密度ρ為±0.5kg/m3；ΔT為±0.05%+5℃）；測量結果與壓力和溫度無關；測量結果與流體的性能（密度、黏度、電導率和熱導率）無關；測量結果與流速分布無關，即不需要特殊的入口引導管道，流量計能測量真正的質量流量平均值；出口端不需要施加反壓力，也就不需要出口引導導管；安裝位置可以任意選擇；可進行雙向測量；所有可加壓力的介質都能測量，如液態和氣態介質，特別是受污染有腐蝕性的介質。
2.2 科氏流量計的缺點
除了上述大量優點外，同樣也存在不足，如：流量計價格貴，復雜幾何形狀的測量管道使壓力損耗增大；除單直管外，有些流量計彎頭較多，很難清洗，而且自行排空能力差；測量管道的材料與被測介質要注意它們的相容性；可測量最大的流量限制為680T/h ；強烈的振動和沖擊會影響流量計的機械裝置，嚴重時產生較大的測量誤差；有些流量計的安裝受到安裝規程的限制；采用流量分配器的流量計，在測量不均勻的介質時，會產生較大的測量誤差；測量高黏度介質要求附加激勵能量和需要特殊的標定等。
3 科氏質量流量計在氣液兩相測量中的應用
科氏質量流量計的應用已遍及幾乎所有工業領域。主要原因是高精度和大量程，這是大多數其他流量測量方法所沒有的。通常科氏質量流量計的精度如下：
液體：±0.10%（示值相對誤差）± 零點的穩態值。
氣體：±0.50%（示值相對誤差）± 零點的穩態值。
3.1 丙烯氣液兩相流量測量技術參考
丙烯（propylene）常溫下為無色、無臭、稍帶有甜味的氣體。分子量42.08，在標準大氣壓下密度0.5139g/cm3（20/4℃），冰點-185.3℃，沸點-47.4℃。丙烯在輸送和儲存中必須進行加壓處理，另外，這種流體的流量測量中容易因儀表的壓力損失而在流量計的出口處產生氣穴和伴隨而來的氣蝕現象，引起流量計示值偏高和流量一次裝置受損。
3.2 丙烯流量測量系統誤差的生成與處理
在輸送過程中當溫度將降低或由于調節閥突然關小導致管道內壓力增加時，丙烯會處于氣液兩相狀態。此時，丙烯氣液混合物密度相應會發生變化，因而給質量流量計測量帶來誤差。誤差可以通過密度補償來處理。
一常用壓力為1.0MPa 的丙烯氣體，其流量為qm，假設經長距離輸送后有10%qm冷凝成液態，令其為qml，而保持氣態的部分為qms，從定義知，此時濕氣的干度為
由定義知，氣體干部分流量占氣液兩相總體積流量qv之比Rv為
另外，為了避免丙烯流量測量時出現氣液兩相混合現象，選用下面的設計和安裝方法將是有效的。
3.2.1 選用更精確的儀表
近年來，科氏力流量計的制造技術獲得了快速發展，例如CMF100傳感器與2700變送器配用，測量液體時，流體的質量流量精確度可達流量值的±0.05%，而且已延伸到氣體流量的測量。應用上述配置的流量計測量氣體質量流量，精確度可達流量值的±0.35%。并且能直接顯示質量流量。
3.2.2 合理選擇安裝位置
流量傳感器安裝位置應選擇在槽的頂部出口管道上。保證直管段的前提下，與槽的出口處盡量近些。這樣，丙烯在輸送過程中，可減少經輸送管道從大氣中吸收熱量。同時，安裝位置應盡量低些，這樣可提高過冷深度。
3.2.3 將調節閥安裝在流量計后邊
丙烯中間槽與丙烯分離器之間有較大壓差，此壓差絕大部分降落在調節閥上。丙烯流過此閥時，壓力突然升高，一定數量的氣體液化，從而出現氣液兩相流。為了避免流過流量計的流體中存在兩相流，節流閥必須裝在流量計下游。
3.3 提高丙烯流量測量精確度的方法
大部分質量流量計制造商以“量程誤差加零點不穩定度”的方式表達基本誤差，這是因為這種儀表零點穩定性較差。這種表達方式初看上去精確度很高，但計入零點不穩定度后，精確度并不那么高。
零點不穩定性通常以%FS表示，也有以流量值kg/min表示，零點不穩定度一般在±（0.01~0.04）%FS之間。當流量為下限流量時，因零點不穩定性引入的誤差是很可觀的，所以儀表選用時，應將口徑選得盡可能小一些，這樣可將零點不穩定度的數值減小，提高實際得到的測量精確度。
參考文獻
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