摘要: 計(jì)量的準(zhǔn)確性對(duì)于油田生產(chǎn)是十分重要的，不僅能提高效益而且能控制損耗。精que的計(jì)量需要使用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。普通的壓力校準(zhǔn)裝置占用空間大，誤差高，操作繁瑣，而且只能滿足實(shí)驗(yàn)室送檢，不能滿足法蘭式液位變送器在現(xiàn)場的檢定任務(wù)，延緩了檢定周期，影響了油田生產(chǎn)任務(wù)，并且此類儀表的檢定都是參照guojia質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局批準(zhǔn)施行《液位計(jì)檢定規(guī)程》來檢定的，沒有法蘭液位變送器檢定規(guī)程。為了更好地解決法蘭式液位變送器檢定裝置存在的問題，我站通過對(duì)現(xiàn)有裝置的缺陷進(jìn)行分析，本著經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的原則對(duì)現(xiàn)有檢定裝置進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)及設(shè)計(jì)改造，通過改造來滿足油田和社會(huì)法蘭式液位變送器檢定需求，提高吐哈油田液位計(jì)量水平。
1 法蘭式液位變送器測量原理
法蘭式液位變送器原理屬于靜壓式測量原理，容器中某點(diǎn)的靜壓P 與被測液體的深度H 之間的關(guān)系為:
P = Hρg
式中: ρ—液體的密度。
由帕斯卡定律可知，流體在底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)只與其本身的密度和高度有關(guān)。在一定工況下，介質(zhì)密度ρ 近似為一常數(shù)。法蘭液位變送器由與工藝介質(zhì)接觸的敏感測壓膜片、填充導(dǎo)壓硅油的遠(yuǎn)傳壓力毛細(xì)管、差動(dòng)電容式敏感測壓元件及電子放大轉(zhuǎn)換器組成。一般法蘭式液位變送器就是通過變送器正負(fù)壓側(cè)膜盒監(jiān)測容器或管道內(nèi)液面上、下壓強(qiáng)，再通過毛細(xì)管傳至差動(dòng)電容式敏感測壓元件，檢測出液位差壓變化，實(shí)現(xiàn)液位測量。
2 檢定裝置的改進(jìn)及升級(jí)設(shè)計(jì)
guojia各檢定機(jī)構(gòu)沒有單好的法蘭液位變送器的檢定裝置。因新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量院自主制作了一套法蘭液位變送器的檢定裝置， 2009 年底我站在自治區(qū)計(jì)量院進(jìn)行調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)自治區(qū)這套檢定裝置對(duì)于不同介質(zhì)的液位變送器不能統(tǒng)一檢定，并且檢定程序繁瑣誤差大，不能滿足現(xiàn)場檢定的需求，所以我站在于2010 年立項(xiàng)制作出一套數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、操作便捷、能滿足于現(xiàn)場不同介質(zhì)類型的法蘭液位變送器檢定的裝置。2010 年二季度，自主制作了一套取壓裝置( 法蘭工裝) ，6 月底新的檢定裝置調(diào)試完成。7 月10 日送檢2臺(tái)法蘭式液位變送器到自治區(qū)計(jì)量院進(jìn)行比對(duì)，8月18日本裝置進(jìn)行比對(duì)表的數(shù)據(jù)錄取，比對(duì)結(jié)果良好。
2. 1 實(shí)現(xiàn)對(duì)不同介質(zhì)類型的法蘭式液位變送器的檢定設(shè)計(jì)
以往的裝置組成需要一個(gè)液體罐，對(duì)于不同介質(zhì)類型的法蘭式液位變送器要更換不同液體介質(zhì)來檢定，這給檢定帶來了很大的不便。
比如常見的，同時(shí)送檢一臺(tái)測定水罐液位的液位計(jì)和一臺(tái)測定油罐液位的液位變送器。按照原有的裝置我們需要往液體罐充滿水檢定完成測定水罐液位的液位變送器，然后更換介質(zhì)再檢定另一塊液位變送器。這種方法耗時(shí)、費(fèi)材，給檢定帶來極大不便。
我們的優(yōu)化設(shè)計(jì)是: 將原液體介質(zhì)檢定改良為手持壓力泵打壓配合壓力校驗(yàn)儀檢定，并且裝置制作簡單，測量精準(zhǔn)。
因法蘭式液位變送器的測量模型為H = ( P正－P負(fù)) /ρg。在介質(zhì)密度ρ 和重力加速度g 確定的情況下，液位的高度與統(tǒng)一深度的壓差P正－ P負(fù)成正比。因此，可以用標(biāo)準(zhǔn)壓力發(fā)生器產(chǎn)生的壓力模擬實(shí)際液位，同時(shí)記錄液位計(jì)的示值進(jìn)行檢定; 如果液位變送器和液位顯示儀表可以好立的，也可以單好檢定: 變送器部分可以參照J(rèn)JG 882 － 1994 進(jìn)行，顯示儀表部分可以參照J(rèn)JG －1996 進(jìn)行。
該裝置主要由智能數(shù)字壓力效驗(yàn)儀、壓力泵1006、壓力模塊4 個(gè)、法蘭工裝4 套、HAＲT275 手操器及壓力變送器位置調(diào)整系統(tǒng)等組成。
2. 2 實(shí)現(xiàn)不同法蘭和不同類型法蘭液位計(jì)實(shí)驗(yàn)室檢定的設(shè)計(jì)
我們?cè)跈z定過程中發(fā)現(xiàn)許多單位引進(jìn)的液位變送器法蘭類型以及尺寸各異，無法有效的配對(duì)檢定。經(jīng)過優(yōu)化裝置，我們自行設(shè)計(jì)了不同的法蘭工裝，根據(jù)不同尺寸規(guī)格的法蘭來匹配適宜的法蘭工裝，從而達(dá)到檢定要求，減小了因法蘭工裝不配而造成的誤差。法蘭工裝如圖1:
2. 3 實(shí)現(xiàn)法蘭液位計(jì)現(xiàn)場在線檢定需求
由于以往的液位檢定裝置不能便利實(shí)現(xiàn)在線檢定，造成油田許多液位變送器不能及時(shí)有效的檢定，而且現(xiàn)運(yùn)行的液位變送器拆卸送檢也會(huì)給油田生產(chǎn)帶來影響。如果將法蘭式液位變送器從容器上拆下來送去實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)，事先要做好很多準(zhǔn)備工作。而這些準(zhǔn)備工作，既增加了儀表維修人員的工作量，又耗費(fèi)了大量的人力、物力和工時(shí)。
本次改造我們?cè)O(shè)計(jì)為用手持泵( 給壓裝置) 和法蘭工裝( 取壓裝置) 配合，在壓力校驗(yàn)儀上讀取上下回程誤差的方式檢定。數(shù)字壓力計(jì)攜帶方便，電池供電，可帶到現(xiàn)場不拆卸壓力變送器進(jìn)行檢定，但需要有人協(xié)助進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄; 通過手動(dòng)打壓，操作方便，可以兩人完成操作及數(shù)據(jù)記錄，解決了現(xiàn)場液位變送器的檢定難題。
2. 4 實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場法蘭液位變送器工況下的檢定
在實(shí)驗(yàn)室檢定雙法蘭液位變送器時(shí)因?yàn)椴恢纼蓚�(gè)法蘭安裝位置及高度，需要對(duì)液位變送器進(jìn)行零點(diǎn)遷移之后才能開展檢定，檢后采油廠取回安裝需重新進(jìn)行零點(diǎn)遷移，個(gè)別維護(hù)人員安裝之后直接使用而忽視了零點(diǎn)遷移，就會(huì)導(dǎo)致液位計(jì)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。還有一種方法是將其中的一個(gè)法蘭舉到一定高度看零點(diǎn)輸出準(zhǔn)確之后再檢定。但由于法蘭的高度不相同，用手舉著不穩(wěn)定，即使找合適的東西墊襯也很不容易，所以開展檢定工作很困難。
針對(duì)以上問題，我們通過在墻上安裝一個(gè)定滑輪，用繩子將其中一個(gè)法蘭拉升，看零點(diǎn)輸出準(zhǔn)確之后再開始檢定。這樣就避免了用手舉高度不穩(wěn)、找不到合適墊襯物的問題，而且能夠模擬出現(xiàn)場安裝高度。
通過以上措施，檢定時(shí)就不需要進(jìn)行零點(diǎn)遷移，并且能夠模擬出法蘭液位變送器現(xiàn)場安裝高度，這樣檢定結(jié)果也#為合理，用戶取回之后也wuxu進(jìn)行零點(diǎn)遷移，可以直接使用。該升降裝置將檢定時(shí)確定零點(diǎn)輸出的時(shí)間由大約10 分鐘縮短到3 分鐘，極大的提高了工作效率。
3 總結(jié)
通過本次法蘭式液位變送器檢定系統(tǒng)的優(yōu)化與改造，使得液位變送器檢定技術(shù)更加成熟，檢定質(zhì)量得到很大的提高，降低了裝置在檢定中造成的影響，大大縮短了檢定周期，節(jié)約了成本。該裝置可以對(duì)( － 100 ～ 3. 5)MPa 范圍的單法蘭液位變送器與雙法蘭液位變送器等液位計(jì)按照guojia相關(guān)檢定規(guī)程進(jìn)行檢定。為今后同類項(xiàng)目的順利實(shí)施打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)提供了精準(zhǔn)、可靠的技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)保證，起到了積極的典型作用。
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