温度和压力对腰轮流量计测量精度的影响

摘要：腰轮流量计是目前原油输送过程中精度较高的应用范围较广的测量仪器，本文介绍了其在使用过程中产生测量误差的结构、工作原理、验证过程、原因分析，根据实际运行情况，保证腰轮流量计测量精度，最大限度减少经济损失。通过分析实际运动温度、压力及其测量，分析温度和压力对流量计测量精度的影响，并就有效管理生产的措施提出有针对性的建议。

关键词：流量计;精度;温度;压力

1流量计工作原理

腰轮流量计又称鲁氏流量计，是一种体积流量计，在结构上分为垂直和水平两种。腰轮流量计轮由测量腔三部分组成，密封接头和计数器，其中腰轮转子分为单滚轮（单滚轮）和双腰轮（两轮），而腰轮之间的角度是45°，采用双皮带轮，可以保证在流体流速恒定的情况下车轮运动均匀，减少或消除流量计的振动。

两个腰椎轮转子均受压差影响，旋转时的旋转力矩，并移动位置，在那里转子与壳体分离。这种转子由于压差而继续旋转，在测量腔和输出端之间连接。在测量腔中排出液体，另一个转子由于压力不平衡而不能独立旋转，并通过驱动齿轮驱动，继续旋转，隔离另一侧的测量腔，并在旋转过程中输出液体，驱动齿轮改变主从动比。腰椎轮对转子在压差作用下旋转，同时通过驱动齿轮相互驱动，连续形成一个量规谐振器，并释放出液体出口。由于测量腔的体积是固定的，腰轮转子的每个旋转圆形成四个测量腔，液体通过流量计的体积，与腰轮转子转速成正比.通过换档机构、密封机构和精度调整机构将腰轮转子转速传递给计数器，与腰椎轮轴相连，计数器可累积液体总量。

2腰椎轮流量计测量误差系数研究

2.1温度

温度升高，油品粘度降低;温度下降，石油产品的粘度上升.石油等高粘度石油产品尤其如此。同时，粘度变化影响流量计泄漏值，温度的变化也会影响流量计的体积。

平均公式：E是生产运行温度实际使用的基本误差;主要温度误差;测量空腔材料体积膨胀的瓦特计;在生产流量计时，石油产品的温度伴随着流量计的测量。

结论：从1号公式可以看出温度升高、油品粘度降低、泄漏增加，使得测量误差大;从公式（2）可以看出认为在流量计生产过程中油品温度与测量时油品温度相差较大时，会影响测量室的误差，导致测量误差较大。根据实际生产过程中获得的测量结果，流量计运行时和温度测量时的温度偏差不能大于±5，否则，长时间超温将超过流量计误差范围（±0.2%）o

液体体积温度的变化可以通过公式4进行：

类型：式中：Q.-标准温度下的流体体积;Q厂测量时的流体体积（即在测量状态下的体积）;a-所测液体的体积膨胀系数，单位：1/℃或1/K;上测量状态下的液體温度，单位：Y或K”厂标准温度。

一般地，矿物油的体积膨胀系数a=6.4xl0-4（1/K），因此温度变化对流体体积是有较大影响的，温度变化10相同质量的流体其体积相差约0.64%。

一般来说，矿物油的体积膨胀系数A=6.4x10-4（1/K），因此温度变化对液体体积有重要影响，10个相同质量的温度变化约为0.64%;

2.2压力

压力的增加导致流量计腔变形.

测量腰椎中心轮流量计空腔体积变化;v通过流量计测量空腔体积;e-船体材料纵向弹性系数;在流量计检查和生产运行中平均压降;外壳厚度。同时压力影响原油体积，压力增大，体积相应减小.

工作压力下流量计平均测量的体积;这调整了参考压力下的实际体积;测量压力;试验时的Pc压力;石油产品压缩系数。

结论：从公式中可以看出实际液体体积的压力增大和减小。

液体体积压力的变化可以通过以下公式进行：

类型：标准压力下的液体体积;Qps用于测量液体体积（即液体体积），Qi测量模式下的体积）;y被测液体体积压缩系数单位：1/Pa或m3/N;R-测量模式下的液体压力测量单位：PA;作为标准压力单位：Pa。

总的来说，液体体积压缩比为7=6xLo°（L/PA），当压力变化为1MPa时，相同质量液体体积变化约为0.06%。

这两个因素都增加了流量计的泄漏。但是由于流量计工作速度大，温度和压力的增加值不断变化，很难确定泄漏的大小。因此，有必要尽可能根据运行中的温度和压力对流量计进行测量，并在较大的差异下进行调整，为了消除它们的误差，使得流量计连续测量困难重重。

3减少测量误差的措施

（1）合理使用流量计。流量计的最佳使用范围为最大流量的20%-80%，在日常操作中，应确保在规定范围内调节流量计流量，同时确保成品油温度，压力无法与设定温度匹配，压力偏差较大，而且通常流量计运动时的温度和温度偏差不易高于±5船，压力偏差不超过±1 MPA。

（2）流量计必须清除流量计腔内的气体，否则会影响流量计的测量精度。排气时，排气塞螺丝刀，在放气前，再轻轻拧上，不应拧紧，直至液体停止流动，避免密封面损坏。

（3）应定期在弹簧盖杯中加入20*油，润滑精度校正器。每天加油间隔约48小时，在长时间停机后重复使用时，应先加润滑油。

（4）无论阀门打开或关闭，应采用慢速运动，避免液体对流量计及其辅助设备的小时负荷突然增加或减少。

参考文献：

[1]Yu-mei Sun，Xue-jiao Liu，Xiang-guang Chen，Qiao-yan Sun，Jun Zhao.Research and Application of a Fault Self-Diagnosis Method for Roots Flowmeter Based on WSN Node[J].Wireless Personal Communications，2017，95（3）.

[2]周恒，陈曹浪.浅谈气体腰轮流量计清洗维护及对其计量性能的影响[J].工业计量，2017，27（S1）：140-141.

[3]张倩，陈赏顺.气体腰轮流量计作为标准表的流量标准装置[J].计量技术，2016（06）：25-27.

作者简介：朱召怀 1986.12男 甘肃通渭 汉族 大学本科 兰州理工大学技术工程学院 工程师 定西市计量测试检定所 研究方向：计量。