CN113188637A - 可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于计量、仪表检测技术领域，尤其是涉及可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，包括撬座底框及管撑和多个转动连接在其下端的U形件，U形件的槽口朝下设置，且U形件的槽口内转动连接有与地面接触的滚轮，撬座底框及管撑的上端连接有管路，管路的端口处连接有API公头，且管路的侧壁上连接有两个柔性连接器，两个柔性连接器之间的管路侧壁上固定连接有标准表，管路远离API公头的一端连接有鹤管，鹤管下侧的管路侧壁上连接有排淋机构。本发明提高了质量流量计检测的进准度；免去了离线检测拆解流量计的劳动量及由于拆装造成的潜在计量风险；使用灵活，企业可以随时进行必要的检测，避免计量交接的纠纷。

Description

可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置

技术领域

本发明涉及计量、仪表检测技术领域，尤其涉及可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置。

背景技术

现有用于输送计量的质量流量计一般需要周期检定，国际上采用ISO10790:1994《密闭管道中流体流量测量-科里奥利质量流量计》检定质量流量计，我国也制定了相应的检定规程JJG1038-2008《科里奥利质量流量计检定规程》用于离线检定质量流量计。

现有的装置存在的问题和原因包括以下几点：

工艺介质、工艺介质温度、工艺介质压力、环境温度、振动等都会带来仪表测量值与实际值的偏差。流量计在检定过程中各项影响因素与流量计在使用过程各项影响因素会发生变化，导致流量计出现计量误差。

1、工艺介质的影响：几乎所有流量计的检定结果都受到被测介质有关物性参数的影响，但这种影响难以用数学方法表达出来。离线检定的工作介质是水，水的物性与实际应同介质的物性是不一样的，不同介质对流量计零点的影响是不同的。零点值的不同虽然不会影响到流量计的准确度，但会引入额外的附加误差，使计量出现误差；

2、操作条件的影响：流量计的操作/运行条件直接影响到流量计的计量性能，由于质量流量计的特殊结构以及形状的复杂性，几乎不可能采用数学计算和经验公式的方法进行修正，a)压力：当工艺介质的压力变化时，测量管要有相应的膨胀和松弛造成整体刚度系数的变化。测量管的大小和几何形状、管壁厚度对压力也十分敏感。压力变化引入的计量误差也不容忽视；b)温度：温度的变化会引起许多因素的变化，例如粘度就是温度的函数，金属刚度也是温度的函数。温度的变化会引起流量计产生计量误差。包含工况温度与环境温度；

3、流量波动的影响：由于工艺条件的影响，流量计在实际应用中可能会产生流量频繁变化的情况，而这种变化对流量计的运行十分不利。

4、安装条件的影响：质量流量计对安装应力机械振动较为敏感，不当的安装会使应力影响到振动管的自由振动，影响流量计的频率输出。离线检定流量计几乎可以忽略流量计安装情况导致的误差，对于检定合格的流量计现场安装导致误差无法预见。即使进行调零等工作也无法使流量计复现离线检定时的状态，导致计量结果偏离实际情况；

5、尽管离线检定和在线检定都是流量仪表的检定方式，但是离线检定所适用的范围比较有限，从某种意义上来讲，只能是确定流量计的准确度。现场检定可以保证物性参数、操作条件、安装条件、环境条件与实际应用时充分一致。离线检定适合对流量计准确度要求并不高的场合，因为其无法与实际应用时的状态一致，引入了无法确定的误差。在对流量计计量精度要求较高或流量计运行出现较大误差的场合建议采用在线检定，以达到相对较高的准确度。

为此，我们提出可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，包括撬座底框及管撑和多个转动连接在其下端的U形件，所述U形件的槽口朝下设置，且U形件的槽口内转动连接有与地面接触的滚轮，所述撬座底框及管撑的上端连接有管路，所述管路的端口处连接有API公头，所述API公头一侧的管路上端连接有氮气吹扫口，且管路的侧壁上连接有两个柔性连接器，两个所述柔性连接器之间的管路侧壁上固定连接有标准表，所述管路远离API公头的一端连接有鹤管，所述鹤管下侧的管路侧壁上连接有排淋机构，所述鹤管远离管路的一端连接有API母头，且API母头的外侧连接有鹤管停靠器，所述撬装底框及管撑的上端连接有批量控制器，所述管路和鹤管的侧壁上均设置有与批量控制器连接的受控组件。

在上述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置中，所述撬座底框及管撑包括撬装底座和管道支撑架，且撬装底座是由H型钢焊接而成。

在上述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置中，所述受控组件包括固定连接在管路上的压力变送器、就地压力表和V型调节阀，所述鹤管、V型调节阀和标准表均采用法兰形式与管路上的法兰以双头高强度螺栓连接固定，所述标准表、调节阀、压力变送器和就地压力表的信号均进入批量控制器中并受其控制。

在上述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置中，所述批量控制器的侧壁上设置有设备操作面板，所述批量控制器可与远程的计算机进行无线通讯连接。

在上述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置中，所述排淋机构包括固定连接在管路侧壁上的F形的排淋管，且排淋管包括一个总管和两个支管，所述排淋管的总管侧壁上固定连接有排淋总阀，且两个支管的侧壁上均固定连接有排淋阀。

在上述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置中，所述批量控制器的侧壁上固定连接有可燃气体报警器，所述撬装底框及管撑的上端固定连接有静电溢油报警器，且批量控制器和静电溢油报警器分别采用地脚螺栓固定在撬座底框及管撑上。

在上述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置中，所述可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置需要校准前的准备工序，包括以下步骤：

S1、将在线装置移至校准现场，确认其外观正常、连接稳固、电源断开、阀门处于关闭状态；

S2、将在线装置API公头与在线的被校流量计出口鹤管的API母头串联连接，在线装置API母头与槽车端的API公头连接，确认整个管道及接口牢固无泄漏；

S3、确认压力变送器、信号处理与控制系统、V型调节阀等设备与电源连接正常，若被校流量计有多种输出信号，建议首选脉冲/频率信号进行校准，开启信号采集与处理系统电源。

在上述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置中，所述可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置在校准后的操作步骤包括：

1)开启在线装置，调节流量使标准流量计在实际工作条件下的流量点稳定运行一段时间，不少于10min，保证校准管线和流量计充满流体，满足调零时所需的条件；

2)应按使用要求进行零点调整，调零时传感器测量管工作介质应处于静止状态；

3)标准流量计和被校流量计在零点调整后，可设定校准次数、校准时间、校准流量点等参数，参数设定好后由工艺操作人员输送工作介质，根据校准流量点通过调节在线装置的调节阀或工艺阀门的开度来控制流量。

与现有技术相比，本可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置的优点在于：

1、本发明采用了在线校准，被测介质为被检测表的实际工作介质，规避了介质物性参数的影响；流量计的操作/运行条件与被检测表的正常运行条件是一致的，也就无需进行修正；流量计在实际应用中的流量频繁变化和在线校准时保持了一致性；无需将被检测表拆下，那么安装应力机械振动等因素就不会造成校准结果与正常工作状态的偏离；在线校准是实流在线检测方式，完全避免了传统离线实验室检定的众多不确定因素。

2、本发明提高了质量流量计检测的进准度；免去了离线检测拆解流量计的劳动量及由于拆装造成的潜在计量风险；使用灵活，企业可以随时进行必要的检测，避免计量交接的纠纷。

附图说明

图1为本发明提出的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置的结构示意图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为本发明提出的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置校准前的准备工序图；

图4为本发明提出的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置校准后的操作流程图。

图中，1API公头、2氮气吹扫口、3柔性连接器、4标准表、5压力变送器、6就地压力表、7V型调节阀、8鹤管、9排淋阀、10排淋总阀、11API母头、12鹤管停靠器、13撬座底框及管撑、14可燃气体报警器、15批量控制器、16静电溢油报警器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

参照图1-4，可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，包括撬座底框及管撑13和多个转动连接在其下端的U形件，U形件的槽口朝下设置，且U形件的槽口内转动连接有与地面接触的滚轮，便于装置整体的移动，提高装置的机动性，撬座底框及管撑13包括撬装底座和管道支撑架，且撬装底座是由H型钢焊接而成。

其中，撬座底框及管撑13的上端连接有管路，管路的端口处连接有API公头1，API公头1一侧的管路上端连接有氮气吹扫口2，且管路的侧壁上连接有两个柔性连接器3，两个柔性连接器3之间的管路侧壁上固定连接有标准表4，通过在标准表4两端加装了柔性连接器3是考虑到安装应力机械振动等因素对标准表的影响，管路远离API公头1的一端连接有鹤管8，鹤管8下侧的管路侧壁上连接有排淋机构，排淋机构包括固定连接在管路侧壁上的F形的排淋管，且排淋管包括一个总管和两个支管，排淋管的总管侧壁上固定连接有排淋总阀10，且两个支管的侧壁上均固定连接有排淋阀9，满足排淋时的使用需要，并且可以相应的单独控制两个支管的使用。

进一步的，鹤管8远离管路的一端连接有API母头11，且API母头的外侧连接有鹤管停靠器12，撬装底框及管撑13的上端连接有批量控制器15，管路和鹤管8的侧壁上均设置有与批量控制器15连接的受控组件。

其中，受控组件包括固定连接在管路上的压力变送器5、就地压力表6和V型调节阀7，鹤管8、V型调节阀7和标准表4均采用法兰形式与管路上的法兰以双头高强度螺栓连接固定，标准表4、调节阀7、压力变送器5和就地压力表6的信号均进入批量控制器15中并受其控制，具体的，批量控制器15的侧壁上设置有设备操作面板，批量控制器15可与远程的计算机进行无线通讯连接，该连接过程为现有技术，并且可依据JJF1708-2018《标准表法科里奥利质量流量计在线校准规范》，采集同一时间段内标准表与被检测表的读数进行比较，更具体的，批量控制器15的侧壁上固定连接有可燃气体报警器14，撬装底框及管撑13的上端固定连接有静电溢油报警器16，且批量控制器15和静电溢油报警器16分别采用地脚螺栓固定在撬座底框及管撑13上。

可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置需要校准前的准备工序，包括以下步骤：

S1、将在线装置移至校准现场，确认其外观正常、连接稳固、电源断开、阀门处于关闭状态；

S2、将在线装置API公头1与在线的被校流量计出口鹤管8的API母头11串联连接，在线装置API母头11与槽车端的API公头1连接，确认整个管道及接口牢固无泄漏；

S3、确认压力变送器5、信号处理与控制系统、V型调节阀7等设备与电源连接正常，若被校流量计有多种输出信号，建议首选脉冲/频率信号进行校准，开启信号采集与处理系统电源。

其中，可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置在校准后的操作步骤包括：

1)开启在线装置，调节流量使标准流量计在实际工作条件下的流量点稳定运行一段时间，不少于10min，保证校准管线和流量计充满流体，满足调零时所需的条件；

2)应按使用要求进行零点调整，调零时传感器测量管工作介质应处于静止状态；

3)标准流量计和被校流量计在零点调整后，可设定校准次数、校准时间、校准流量点等参数，参数设定好后由工艺操作人员输送工作介质，根据校准流量点通过调节在线装置的调节阀或工艺阀门的开度来控制流量。

进一步的，需要考虑校准流量点选择及要求，包括：

1)校准流量点通常为实际工作条件下的流量点，以qi表示，校准次数不少于3次；

2)如果条件允许可分别在qi上、下各增加一个校准流量点，每个流量点校准次数不少于3次；

3)校准过程中，每个流量点的实际流量与设定流量的偏差不超过设定流量的±5％；

4)当流量稳定后同步采集标准流量计和被检流量计信号，当实际校准时间等于设定校准时间后停止采集，记录本次校准数据，并按式(1)和式(2)计算校准流量点的示值误差，按式(4)计算该校准流量点的重复性；

式中，E_ij表示第i校准点第j次校准的示值相对误差；Q_ij表示第i校准点第j次校准时被校流量计的料位计质量流量，kg；(Q_s)_ij表示第i校准点第j次校准时在线装置的累计质量流量，kg。

按式(2)计算：

式中，E_i表示第i校准点示值误差；n表示校准次数。

按式(3)计算：

E＝(E_i)_max........................(3)

式中，E表示流量计示值误差；(E_i)_max表示取各校准点示值误差的最大值。

按式(4)计算：

式中，(E_t)_i表示第i校准点的重复性；(E_ij)_max表示取第i校准点示值误差的最大值；(E_ij)_min表示取第i校准点示值误差的最小值；d_n表示极差系数。

5)若示值误差不超过流量计最大允许误差，原系数保持不变；若系数调整应再次校准，并计算新的示值误差和重复性作为校准结果。

其中，校准时间由被校流量计1个脉冲所代表的流量(其他信号输出时可按流量显示的最小分度值)占1次校准累积流量的误差，应不超过被校流量计最大允许误差的十分之一确定，且1次校准时间不少于10min；在线装置和被校流量计应进行压力补偿；校准结束：校准结束后，应采取一定的保护措施，以防校准系数被不当改动，并按规定要求将在线装置撤离现场。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，包括撬座底框及管撑(13)和多个转动连接在其下端的U形件，所述U形件的槽口朝下设置，且U形件的槽口内转动连接有与地面接触的滚轮，其特征在于，所述撬座底框及管撑(13)的上端连接有管路，所述管路的端口处连接有API公头(1)，所述API公头(1)一侧的管路上端连接有氮气吹扫口(2)，且管路的侧壁上连接有两个柔性连接器(3)，两个所述柔性连接器(3)之间的管路侧壁上固定连接有标准表(4)，所述管路远离API公头(1)的一端连接有鹤管(8)，所述鹤管(8)下侧的管路侧壁上连接有排淋机构，所述鹤管(8)远离管路的一端连接有API母头(11)，且API母头的外侧连接有鹤管停靠器(12)，所述撬装底框及管撑(13)的上端连接有批量控制器(15)，所述管路和鹤管(8)的侧壁上均设置有与批量控制器(15)连接的受控组件。

2.根据权利要求1所述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，其特征在于，所述撬座底框及管撑(13)包括撬装底座和管道支撑架，且撬装底座是由H型钢焊接而成。

3.根据权利要求1所述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，其特征在于，所述受控组件包括固定连接在管路上的压力变送器(5)、就地压力表(6)和V型调节阀(7)，所述鹤管(8)、V型调节阀(7)和标准表(4)均采用法兰形式与管路上的法兰以双头高强度螺栓连接固定，所述标准表(4)、调节阀(7)、压力变送器(5)和就地压力表(6)的信号均进入批量控制器(15)中并受其控制。

4.根据权利要求3所述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，其特征在于，所述批量控制器(15)的侧壁上设置有设备操作面板，所述批量控制器(15)可与远程的计算机进行无线通讯连接。

5.根据权利要求1所述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，其特征在于，所述排淋机构包括固定连接在管路侧壁上的F形的排淋管，且排淋管包括一个总管和两个支管，所述排淋管的总管侧壁上固定连接有排淋总阀(10)，且两个支管的侧壁上均固定连接有排淋阀(9)。

6.根据权利要求1所述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，其特征在于，所述批量控制器(15)的侧壁上固定连接有可燃气体报警器(14)，所述撬装底框及管撑(13)的上端固定连接有静电溢油报警器(16)，且批量控制器(15)和静电溢油报警器(16)分别采用地脚螺栓固定在撬座底框及管撑(13)上。

7.根据权利要求1所述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，其特征在于，所述可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置需要校准前的准备工序，包括以下步骤：

S1、将在线装置移至校准现场，确认其外观正常、连接稳固、电源断开、阀门处于关闭状态；

S2、将在线装置API公头(1)与在线的被校流量计出口鹤管(8)的API母头(11)串联连接，在线装置API母头(11)与槽车端的API公头(1)连接，确认整个管道及接口牢固无泄漏；

S3、确认压力变送器(5)、信号处理与控制系统、V型调节阀(7)等设备与电源连接正常，若被校流量计有多种输出信号，建议首选脉冲/频率信号进行校准，开启信号采集与处理系统电源。

8.根据权利要求7所述的可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置，其特征在于，所述可移动标准表法科里奥利质量流量计在线校准装置在校准后的操作步骤包括：

1)开启在线装置，调节流量使标准流量计在实际工作条件下的流量点稳定运行一段时间，不少于10min，保证校准管线和流量计充满流体，满足调零时所需的条件；

2)应按使用要求进行零点调整，调零时传感器测量管工作介质应处于静止状态；

3)标准流量计和被校流量计在零点调整后，可设定校准次数、校准时间、校准流量点等参数，参数设定好后由工艺操作人员输送工作介质，根据校准流量点通过调节在线装置的调节阀或工艺阀门的开度来控制流量。

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